Driedimensionale echocardiografische methode voor de visualisatie en beoordeling van specifieke parameters van de longaders
Summary
De afmetingen van de longaders (PV) zijn belangrijke parameters bij het plannen van pulmonale aderisolatie. 2D transo-oesofageale echocardiografie kan slechts beperkte gegevens over de pv’s opleveren; 3D-echocardiografie kan echter relevante diameters en gebieden van de PV’s evalueren, evenals hun ruimtelijke relatie met omliggende structuren.
Abstract
De afmetingen van de longaders zijn belangrijke parameters bij het plannen van pulmonale aderisolatie (PVI), vooral bij de cryoballoon-ablatietechniek. Het erkennen van de afmetingen en anatomische variaties van de longaders (PV’s) kan het resultaat van de interventie verbeteren. Conventionele 2D transoesofageale echocardiografie kan slechts beperkte gegevens opleveren over de afmetingen van de pv’s; 3D-echocardiografie kan echter relevante diameters en gebieden van de PV’s verder evalueren, evenals hun ruimtelijke relatie met omliggende structuren. In eerdere literatuurgegevens zijn al parameters geïdentificeerd die van invloed zijn op het succespercentage van PVI. Dit zijn de linker zijrichel, de tussenliggende richel, het ostiale gebied van de PV’s en de ovaliteitsindex van het ostium. Een goede beeldvorming van de PV’s door 3D-echocardiografie is een technisch uitdagende methode. Een cruciale stap is het verzamelen van beelden. Drie individuele transducerposities zijn nodig om de belangrijke structuren te visualiseren; dit zijn de linker zijrichel, het ostium van de PV’s en de tussenliggende richel van de linker en rechter PV’s. Vervolgens worden 3D-beelden verkregen en opgeslagen als digitale loops. Deze datasets worden bijgesneden, wat resulteert in de en face views die ruimtelijke relaties weergeven. Deze stap kan ook worden gebruikt om de anatomische variaties van de pv’s te bepalen. Ten slotte worden multiplanaire reconstructies gemaakt om elke individuele parameter van de pv’s te meten.
Optimale kwaliteit en oriëntatie van de verkregen beelden zijn van het grootste belang voor de juiste beoordeling van de PV-anatomie. In het huidige werk onderzochten we de 3D-zichtbaarheid van de PV’s en de geschiktheid van de bovenstaande methode bij 80 patiënten. Het doel was om een gedetailleerd overzicht te geven van de essentiële stappen en mogelijke valkuilen van PV-visualisatie en -beoordeling met 3D-echocardiografie.
Introduction
Het drainagepatroon van de longaders (PV) is zeer variabel met 56,5% variatie in de gemiddelde populatie1. Evaluatie van het PV-drainagepatroon is cruciaal bij het plannen van PV-isolatie (PVI), de meest voorkomende interventionele behandeling van atriumfibrilleren tegenwoordig2,3,4. Hoewel radiofrequente katheterablatie de standaardtechnologie is geweest voor het bereiken van PVI, is de op cryoballoon (CB) gebaseerde ablatietechnologie (CA) een alternatieve methode die minder procedurele tijd vereist. De techniek is minder gecompliceerd in vergelijking met radiofrequente ablatie5,6, terwijl de werkzaamheid en veiligheid van CA vergelijkbaar zijn met die van radiofrequente ablatie7.
De snelheid van procedurele PV-occlusie door de CB en de continue omtrekverlenging van weefselletsel in het PV ostium bepaalt het permanente succes van PVI na CA. Een van de belangrijkste determinanten van PV-occlusie is de variatie van PV-anatomie. In recente, computertomografie- (CT) en cardiale MRI-gebaseerde studies werden verschillende PV-parameters geïdentificeerd met voorspellende waarden van succespercentages op korte en lange termijn na CA. Deze parameters omvatten variaties van zowel de PV-anatomie (linker gemeenschappelijke PV, boventallige PV8,9,10, ostiale oppervlakte, ovaliteitsindex8,11,12,13) als de omgeving (interveniënte ridge8,14,15,16, dikte van linker laterale ridge8,9,17).
Hoewel conventionele 2D-echocardiografie niet geschikt is voor het weergeven en meten van de meeste van de bovenstaande parameters, lijkt driedimensionale transesofageale echocardiografie (3D TEE) een alternatief hulpmiddel te zijn om de PV’s te visualiseren, zoals aangetoond in eerdere literatuurgegevens18,19.
Bovendien biedt 3D TEE voorafgaand aan PVI extra waarde in vergelijking met CT of MRI, omdat het niet alleen gegevens biedt over PV-kenmerken voor procedureel ontwerp, maar ook verduidelijkt of een trombus in het linker atriumaanhangsel (LAA) aanwezig is. Dit onderzoek is vooral belangrijk voorafgaand aan PVI. Tegelijkertijd vereist 3D TEE minder tijd, zijn de procedurele kosten laag en stelt het de patiënt en het medisch personeel niet bloot aan straling.
In het verleden bestonden er verschillende soorten CI’s met verschillende groottes, waardoor het moeilijk was om te extrapoleren hoe de verschillende parameters van de PV’s het slagingspercentage van CA beïnvloeden. Tegenwoordig wordt de nieuw geïntroduceerde tweede generatie CB gebruikt voor CA, die slechts in één maat bestaat. Dankzij het verbeterde koeleffect biedt de tweede generatie CB een veel hogere prestatie in vergelijking met de eerste generatie CB20, wat het belang van PV-anatomie en interventionele planning vóór PVI verder benadrukt.
Protocol
Representative Results
Discussion
Hier demonstreren we een stapsgewijze methodologie om de PV’s, hun omringende structuren en anatomische kenmerken te bestuderen met 3D-echocardiografie. De hierboven beschreven methode voor 3D-beeldvorming van de PV’s is een gemakkelijk te standaardiseren methode, die bij de meeste patiënten 3D-beelden van hoge kwaliteit biedt die geschikt zijn voor nauwkeurige metingen. Optimale kwaliteit en oriëntatie van de verkregen beelden zijn van het grootste belang voor de juiste beoordeling van de PV-anatomie. De 3D gereconstr…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Dit werk werd gefinancierd door het Hongaarse Government Research Fund [GINOP-2.3.2-15-2016-00043, Szív- és érkutatási kiválóságközpont (IRONHEART)].
Materials
| 4D Cardio-view 3 software | Tomtec Imaging Systems GmbH | ||
| Epiq 7G scanner | Philips | ||
| Q-Lab Software | Philips | ||
| X5-1 transducer | Philips |
References
- Altinkaynak, D., Koktener, A. Evaluation of pulmonary venous variations in a large cohort: Multidetector computed tomography study with new variations. Wiener klinische Wochenschrift. 131 (19-20), 475-484 (2019).
- Haissaguerre, M., et al. Spontaneous initiation of atrial fibrillation by ectopic beats originating in the pulmonary veins. New England Journal of Medicine. 339 (10), 659-666 (1998).
- Nault, I., et al. Drugs vs. ablation for the treatment of atrial fibrillation: the evidence supporting catheter ablation. European Heart Journal. 31 (9), 1046-1054 (2010).
- Calkins, H., et al. HRS/EHRA/ECAS expert consensus statement on catheter and surgical ablation of atrial fibrillation: recommendations for patient selection, procedural techniques, patient management and follow-up, definitions, endpoints, and research trial design: a report of the Heart Rhythm Society (HRS) Task Force on Catheter and Surgical Ablation of Atrial Fibrillation. Heart Rhythm. 9 (4), 632-696 (2012).
- Kojodjojo, P., et al. Pulmonary venous isolation by antral ablation with a large cryoballoon for treatment of paroxysmal and persistent atrial fibrillation: medium-term outcomes and non-randomised comparison with pulmonary venous isolation by radiofrequency ablation. Heart. 96 (17), 1379-1384 (2010).
- Packer, D. L., et al. Cryoballoon ablation of pulmonary veins for paroxysmal atrial fibrillation: first results of the North American Arctic Front (STOP AF) pivotal trial. Journal of the American College of Cardiology. 61 (16), 1713-1723 (2013).
- Kuck, K., Brugada, J., Albenque, J. Cryoballoon or Radiofrequency Ablation for Atrial Fibrillation. New England Journal of Medicine. 375 (11), 1100-1101 (2016).
- Knecht, S., et al. Anatomical predictors for acute and mid-term success of cryoballoon ablation of atrial fibrillation using the 28 mm balloon. Journal of Cardiovascular Electrophysiology. 24 (2), 132-138 (2013).
- Cabrera, J. A., Ho, S. Y., Climent, V., Sanchez-Quintana, D. The architecture of the left lateral atrial wall: a particular anatomic region with implications for ablation of atrial fibrillation. European Heart Journal. 29 (3), 356-362 (2008).
- Kubala, M., et al. Normal pulmonary veins anatomy is associated with better AF-free survival after cryoablation as compared to atypical anatomy with common left pulmonary vein. Pacing and Clinical Electrophysiology. 34 (7), 837-843 (2011).
- Guler, E., et al. Effect of Pulmonary Vein Anatomy and Pulmonary Vein Diameters on Outcome of Cryoballoon Catheter Ablation for Atrial Fibrillation. Pacing and Clinical Electrophysiology. 38 (8), 989-996 (2015).
- Baran, J., et al. Impact of pulmonary vein ostia anatomy on efficacy of cryoballoon ablation for atrial fibrillation. Heart Beat Journal. 1, 65-70 (2017).
- Sorgente, A., et al. Pulmonary vein ostium shape and orientation as possible predictors of occlusion in patients with drug-refractory paroxysmal atrial fibrillation undergoing cryoballoon ablation. Europace. 13 (2), 205-212 (2011).
- Chun, K. R., et al. The ‘single big cryoballoon’ technique for acute pulmonary vein isolation in patients with paroxysmal atrial fibrillation: a prospective observational single centre study. European Heart Journal. 30 (6), 699-709 (2009).
- Cabrera, J. A., et al. Morphological evidence of muscular connections between contiguous pulmonary venous orifices: relevance of the interpulmonary isthmus for catheter ablation in atrial fibrillation. Heart Rhythm. 6 (8), 1192-1198 (2009).
- McLellan, A. J., et al. Pulmonary vein isolation: the impact of pulmonary venous anatomy on long-term outcome of catheter ablation for paroxysmal atrial fibrillation. Heart Rhythm. 11 (4), 549-556 (2014).
- Mansour, M., et al. Three-dimensional anatomy of the left atrium by magnetic resonance angiography: implications for catheter ablation for atrial fibrillation. Journal of Cardiovascular Electrophysiology. 17 (7), 719-723 (2006).
- Ottaviano, L., et al. Cryoballoon ablation for atrial fibrillation guided by real-time three-dimensional transoesophageal echocardiography: a feasibility study. Europace. 15 (7), 944-950 (2013).
- Faletra, F. F., Regoli, F., Acena, M., Auricchio, A. Value of real-time transesophageal 3-dimensional echocardiography in guiding ablation of isthmus-dependent atrial flutter and pulmonary vein isolation. Circulation Journal. 76 (1), 5-14 (2012).
- Coulombe, N., Paulin, J., Su, W. Improved in vivo performance of second-generation cryoballoon for pulmonary vein isolation. Journal of Cardiovascular Electrophysiology. 24 (8), 919-925 (2013).
