用于肺静脉特定参数可视化和评估的三维超声心动图方法

摘要

肺静脉 （PV） 的尺寸是计划肺静脉分离时的重要参数。2D经食管超声心动图只能提供有关PV的有限数据;然而，3D超声心动图可以评估PV的相关直径和区域，以及它们与周围结构的空间关系。

摘要

在计划肺静脉分离 （PVI） 时，肺静脉的尺寸是重要参数，尤其是使用冷冻球囊消融技术时。承认肺静脉（PVs）的尺寸和解剖学变化可能会改善干预的结果。常规的2D经食管超声心动图只能提供有关PV尺寸的有限数据;然而，3D超声心动图可以进一步评估PV的相关直径和区域，以及它们与周围结构的空间关系。在以往的文献数据中，已经确定了影响PVI成功率的参数。这些是左侧脊，中间脊，PV的骨面积和骨的椭圆指数。通过3D超声心动图对PV进行适当的成像是一种技术上具有挑战性的方法。一个关键步骤是收集图像。需要三个单独的传感器位置来可视化重要结构;这些是左侧脊，PV的骨脊以及左右PV的中间脊。接下来，采集3D图像并将其保存为数字循环。这些数据集将被裁剪，这将导致 en 人脸视图显示空间关系。该步骤也可用于确定PV的解剖学变化。最后，创建多平面重建以测量PV的每个单独参数。

所采集图像的最佳质量和方向对于PV解剖结构的适当评估至关重要。在目前的工作中，我们检查了PV的3D可见性以及上述方法在80名患者的适用性。目的是提供光伏可视化和评估3D超声心动图的基本步骤和潜在陷阱的详细概述。

引言

肺静脉 （PV） 的引流模式变化很大，平均人群变异率为 56.5%¹。在规划 PV 隔离 （PVI） 时，评估 PV 引流模式至关重要，这是目前最常见的心房颤动介入治疗^2，3，4。虽然射频导管消融术一直是实现PVI的标准技术，但基于冷冻球囊（CB）的消融技术（CA）是一种需要较少手术时间的替代方法。与射频消融相比，该技术不那么复杂^5，6，而CA的功效和安全性与射频消融相似⁷。

CB的程序性PV闭塞率和PV口组织损伤的连续环向延伸决定了CA后PVI的永久成功。PV闭塞的主要决定因素之一是PV解剖结构的变化。在最近的基于计算机断层扫描（CT）和心脏MRI的研究中，确定了几个PV参数，并具有CA后短期和长期成功率的预测值。这些参数包括PV解剖结构（左侧普通PV，多余的^PV8，9，¹⁰，骨面积，椭圆度指数^{8，11，12，13}）及其周围环境（中间脊^{8，14，15，16}，左侧脊的厚度^8，9，17）的变化。

虽然传统的2D超声心动图不适合显示和测量上述大部分参数，但三维经食管超声心动图（3D TEE）似乎是可视化PV的替代工具，如先前的文献数据^{所示18，19}。

此外，与CT或MRI相比，PVI之前的3D TEE具有额外的价值，因为它不仅为程序设计提供了PV特性的数据，而且还澄清了左心耳（LAA）中是否存在血栓。在PVI之前，这项调查尤其重要。同时，3D TEE需要的时间更少，其程序成本低，并且不会使患者和医务人员暴露于辐射。

过去，存在几种类型的不同大小的CB，这使得很难推断PV的各种参数如何影响CA的成功率。今天，新推出的第二代CB用于CA，CA仅以一种尺寸存在。由于其改进的冷却效果，与第一代^CB20相比，第二代CB提供了更高的性能，这进一步凸显了PV解剖学和PVI之前介入计划的重要性。

研究方案

所有患者在检查前根据当地伦理委员会的批准（OGYÉI/12743/2018）签署了知情同意书。

1. 准备工作

1. 从患者准备开始检查:确保至少4小时的禁食状态，关于吞咽问题和已知上消化道疾病的问卷调查。
2. 确保阅读并签署书面知情同意书。
3. 检查前准备静脉注射管路。
4. 将患者置于左外侧卧位。
5. 使用静脉注射咪达唑仑（2.5-5mg）给予轻度镇静剂。
6. 监测心电图和血氧饱和度。

2. 图像采集

1. 左侧 PV 的可视化
   1. 将探针插入距门牙约30-40厘米的食道中。
   2. 在上部（或中部）经食管探头位置，使用20-45°的2D图像采集可视化LAA。
   3. 稍微顺时针转动探头，将晶体角度更改为60-80°，以便将LAA集中在图像上。
   4. 单击全音量按钮以应用全体积 3D 采集。
   5. 调整图像的横向和立面宽度以显示 LAA 和左上方 PV。这增强了左侧脊的可视化。
   6. 优化图像质量（调整深度和增益，应用谐波成像）。
   7. 记录一个具有2个心脏周期的单拍（如果可行，多拍）循环。
   8. 将 2D 图像上的角度更改为大约 120°，以集中 LAA。
   9. 稍微逆时针转动探头，并应用前屈以观察左侧PV的视距。
   10. 应用彩色多普勒编码成像，以确认上下PV可见。
   11. 单击全音量按钮以应用全体积 3D 采集。
   12. 调整图像的横向和立面宽度以显示左侧 PV。这增强了左上下PV以及中间脊的视距的可视化。
   13. 控制数据集质量。检查记录的数据集。如果数据集不包含上部和下部 PV，请通过进一步倾斜到横向位置来更改患者位置，然后重复步骤 2.1.8 中的步骤。
   14. 从左侧PV获取3D全体积数据集:具有2个心脏周期的单拍（如果可行，多拍）循环。
   15. 通过将图像分别裁剪到上部或下部 PV 孔来确认 PV 视孔的可见性。下部 PV 口需要特别仔细的确认。由于解剖学原因，例如角度或靠近换能器，骨的某些部分不在3D数据集中，这并非不合时宜。
   16. 如果图像不适合可视化完整的PV结构，请重复步骤2.1.10中的步骤。如有必要，更改 3D 数据集的横向或高程宽度。
2. 正确 PV 的可视化
   1. 切换回 2D 模式，将图像聚焦到食管探头上方（或中部）45° 处的 LAA。
   2. 顺时针转动探头并将探头移动到前屈位置，以便可视化正确的PV。
   3. 应用彩色多普勒编码成像，以确认上下PV可见。
   4. 单击全音量按钮以应用全体积 3D 采集。
   5. 调整图像的横向和立面宽度以显示正确的 PV。这增强了右上下PV以及中间脊的视距的可视化。此图像可用于识别是否存在多余的PV。
   6. 从正确的PV获取3D全体积数据集:一拍（如果可行，多拍）循环，具有2个心脏周期。
   7. 通过将图像分别裁剪到上部或下部 PV 孔来确认 PV 视孔的可见性。下部 PV 口需要特别仔细的确认。由于解剖学原因（例如，角度或靠近换能器），3D数据集的某些部分在3D数据集之外并不罕见。
   8. 如果数据集不包含上部和下部PV，则应通过进一步向正确位置倾斜来改变患者位置，并且应从步骤2.2.1开始重复该过程。如有必要，更改 3D 数据集的横向或高程宽度。

3.3D 图像重建和测量

1. 离线3D多平面重建
   1. 激活扫描仪或工作站上的 3D 分析软件（飞利浦:在 QApps 面板中激活 3DQ 软件;Tomtec:激活4D有氧视图3应用程序;GE:激活FlexiSlice软件）。
   2. 选择舒张期的框架进行测量。为了标准化，建议选择一个定时到T波的帧。
   3. 将两个垂直平面设置为请求的结构（左侧脊或每个PV孔）并调整平面方向，而^第三 个平面表示所检查结构的 en面 视图。
   4. 在左侧面板上，选择测量选项。 en 面部 视图适用于测量（直径、面积、距离）。

结果

使用上述图像采集方案，第一步是使用2D采集可视化左心耳（LAA）（图1）。探头位于经食管上部（或中部）20-45°。该图显示了 LAA。左侧脊和左上侧PV以60-80°显示（图2），然后通过裁剪数据集获取并确认3D数据集，以便可视化LAA和左上部PV口的左侧脊（图3）。如果数据集不包含LAA和左侧脊的整个结构，则在改变探针角度，屈曲或?...

讨论

在这里，我们展示了一种分步方法，通过3D超声心动图研究PV，其周围结构和解剖学特征。上述用于PV的3D成像方法是一种易于标准化的方法，它为大多数患者提供了适合精确测量的高质量3D图像。所采集图像的最佳质量和方向对于PV解剖结构的适当评估至关重要。3D重建图像增强了PV引流模式的可视化及其解剖变异性，这可能会影响PVI与CA的成功率。

PV的3D成像克服了传统2D经食?...

材料

Name	Company	Catalog Number	Comments
4D Cardio-view 3 software	Tomtec Imaging Systems GmbH
Epiq 7G scanner	Philips
Q-Lab Software	Philips
X5-1 transducer	Philips
Vivid E95 Scanner	GE
4Vc-D transducer	GE