Dreidimensionale echokardiographische Methode zur Visualisierung und Beurteilung spezifischer Parameter der Lungenvenen

Zusammenfassung

Die Abmessungen der Lungenvenen (PV) sind wichtige Parameter bei der Planung der Lungenvenenisolation. Die transösophageale 2D-Echokardiographie kann nur begrenzte Daten über die PVs liefern; Die 3D-Echokardiographie kann jedoch relevante Durchmesser und Flächen der PVs sowie deren räumliche Beziehung zu umgebenden Strukturen bewerten.

Zusammenfassung

Die Abmessungen der Lungenvenen sind wichtige Parameter bei der Planung der Lungenvenenisolation (PVI), insbesondere bei der Kryoballonablationstechnik. Die Anerkennung der Dimensionen und anatomischen Variationen der Lungenvenen (PVs) kann das Ergebnis der Intervention verbessern. Die konventionelle transösophageale 2D-Echokardiographie kann nur begrenzte Daten über die Abmessungen der PVs liefern; Die 3D-Echokardiographie kann jedoch relevante Durchmesser und Flächen der PVs sowie deren räumliche Beziehung zu umgebenden Strukturen weiter bewerten. In früheren Literaturdaten wurden bereits Parameter identifiziert, die die Erfolgsrate von PVI beeinflussen. Dies sind der linke Seitenkamm, der intervenöse Grat, der ostiale Bereich der PVs und der Ovalitätsindex des Ostiums. Die richtige Abbildung der PVs mittels 3D-Echokardiographie ist eine technisch anspruchsvolle Methode. Ein entscheidender Schritt ist das Sammeln von Bildern. Drei individuelle Wandlerpositionen sind notwendig, um die wichtigen Strukturen zu visualisieren; dies sind der linke Seitenkamm, das Ostium der PVs und der dazwischenliegende Kamm der linken und rechten PVs. Als nächstes werden 3D-Bilder aufgenommen und als digitale Schleifen gespeichert. Diese Datasets werden abgeschnitten, was dazu führt, dass die en-face-Ansichten räumliche Beziehungen anzeigen. Dieser Schritt kann auch verwendet werden, um die anatomischen Variationen der PVs zu bestimmen. Schließlich werden multiplanare Rekonstruktionen erstellt, um jeden einzelnen Parameter der PVs zu messen.

Optimale Qualität und Ausrichtung der aufgenommenen Bilder sind für die sachgerechte Beurteilung der PV-Anatomie von größter Bedeutung. In der vorliegenden Arbeit untersuchten wir die 3D-Sichtbarkeit der PVs und die Eignung der oben genannten Methode bei 80 Patienten. Ziel war es, einen detaillierten Überblick über die wesentlichen Schritte und potenziellen Fallstricke der PV-Visualisierung und -Bewertung mit 3D-Echokardiographie zu geben.

Einleitung

Das Drainagemuster der Lungenvenen (PV) ist mit 56,5% Variation in der durchschnittlichen Bevölkerung sehr ^variabel1. Die Bewertung des PV-Entwässerungsmusters ist entscheidend für die Planung der PV-Isolierung (PVI), die heutzutage die häufigste interventionelle Behandlung von Vorhofflimmern ^ist2,3,4. Obwohl die hochfrequente Katheterablation die Standardtechnologie zum Erreichen von PVI war, ist die kryoballonbasierte (CB) Ablationstechnologie (CA) eine alternative Methode, die weniger Verfahrenszeit erfordert. Die Technik ist im Vergleich zur Hochfrequenzablation ^{weniger kompliziert5,6}, während die Wirksamkeit und Sicherheit von CA denen der Hochfrequenzablation ^ähneln7.

Die Rate der prozeduralen PV-Okklusion durch die CB und die kontinuierliche umfangsübergreifende Ausdehnung der Gewebeverletzung im PV-Ostium bestimmen den dauerhaften Erfolg der PVI nach CA. Eine der Hauptdeterminanten der PV-Okklusion ist die Variation der PV-Anatomie. In neueren, computertomographischen (CT) und kardialen MRT-basierten Studien wurden mehrere PV-Parameter mit prädiktiven Werten für kurz- und langfristige Erfolgsraten nach CA identifiziert. Diese Parameter umfassten Variationen sowohl der PV-Anatomie (linke gemeinsame PV, überzählige PVs8,9,10, ostiale Fläche, Ovalitätsindex8,11,12,13) als auch ihrer Umgebung (intervenöser Kamm8,14,15,16, Dicke des linken seitlichen Kamms8,9,17).

Obwohl die konventionelle 2D-Echokardiographie nicht für die Darstellung und Messung der meisten der oben genannten Parameter geeignet ist, scheint die dreidimensionale transösophageale Echokardiographie (3D TEE) ein alternatives Werkzeug zur Visualisierung der PVs zu sein, wie in früheren Literaturdaten ^gezeigt18,19.

Darüber hinaus bringt 3D TEE vor der PVI einen Mehrwert gegenüber CT oder MRT, da es nicht nur Daten zu PV-Eigenschaften für das Verfahrensdesign liefert, sondern auch klärt, ob ein Thrombus im linken Vorhofanhang (LAA) vorhanden ist. Diese Untersuchung ist vor PVI besonders wichtig. Gleichzeitig benötigt 3D TEE weniger Zeit, seine Verfahrenskosten sind niedrig und setzen den Patienten und das medizinische Personal keiner Strahlung aus.

In der Vergangenheit gab es mehrere Arten von CBs mit unterschiedlichen Größen, was es schwierig machte zu extrapolieren, wie die verschiedenen Parameter der PVs die Erfolgsrate von CA beeinflussen. Heute wird die neu eingeführte CB der zweiten Generation für CA verwendet, die nur in einer Größe existiert. Dank seines verbesserten Kühleffekts bietet der CB der zweiten Generation eine viel höhere Leistung im Vergleich zum ^CB20 der ersten Generation, was die Bedeutung der PV-Anatomie und der Interventionsplanung vor PVI weiter unterstreicht.

Protokoll

Alle Patienten unterzeichneten vor der Untersuchung eine Einverständniserklärung gemäß der Genehmigung der lokalen Ethikkommission (OGYÉI/12743/2018).

1. Vorbereitung

1. Beginnen Sie die Untersuchung mit der Patientenvorbereitung: Sicherstellung eines mindestens 4-stündigen Fastenstatus, Fragebogen zu Schluckproblemen und bekannten Erkrankungen des oberen Magen-Darm-Bereichs.
2. Stellen Sie sicher, dass die schriftliche Einverständniserklärung gelesen und unterzeichnet wird.
3. Bereiten Sie vor der Untersuchung eine intravenöse Leitung vor.
4. Positionieren Sie den Patienten in einer linken lateralen Dekubitusposition.
5. Verabreichen Sie eine leichte Sedierung mit intravenösem Midazolam (2,5-5 mg).
6. Überwachen Sie EKG und Sauerstoffsättigung.

2. Bilderfassung

1. Visualisierung der linken PVs
   1. Führen Sie die Sonde etwa 30-40 cm von den Vorderzähnen entfernt in die Speiseröhre ein.
   2. Visualisieren Sie in der oberen (oder mittleren) transösophagealen Sondenposition die LAA mittels 2D-Bildaufnahme bei 20-45°.
   3. Drehen Sie die Sonde leicht im Uhrzeigersinn und ändern Sie die Kristallwinkelung auf 60-80 °, um die LAA auf dem Bild zu zentralisieren.
   4. Klicken Sie auf die Schaltfläche "Volle Lautstärke", um die 3D-Erfassung mit vollem Volumen anzuwenden.
   5. Passen Sie die Seiten- und Höhenbreite des Bildes an, um die LAA und die linke obere PV anzuzeigen. Dies verbessert die Visualisierung des linken seitlichen Kamms.
   6. Optimieren Sie die Bildqualität (Anpassen von Tiefe und Verstärkung, Anwenden von harmonischer Bildgebung).
   7. Nehmen Sie einen One-Beat-Loop (wenn möglich, Multibeat) mit 2 Herzzyklen auf.
   8. Ändern Sie die Winkelung auf dem 2D-Bild auf ca. 120°, um die LAA zu zentralisieren.
   9. Drehen Sie die Sonde leicht gegen den Uhrzeigersinn und wenden Sie eine Anteflexion an, um die Ostia der linken PVs zu visualisieren.
   10. Wenden Sie farbige Doppler-codierte Bildgebung an, um zu bestätigen, dass sowohl der obere als auch der untere PVs sichtbar sind.
   11. Klicken Sie auf die Schaltfläche "Volle Lautstärke", um die 3D-Erfassung mit vollem Volumen anzuwenden.
   12. Passen Sie die Seiten- und Höhenbreite des Bildes an, um die linken PVs anzuzeigen. Dies verbessert die Visualisierung der Ostia der linken oberen und unteren PVs und des dazwischenliegenden Kamms.
   13. Kontrollieren Sie die Datasetqualität. Überprüfen Sie den aufgezeichneten Datensatz. Wenn der Datensatz nicht sowohl die obere als auch die untere PVs enthält, ändern Sie die Patientenposition durch weitere Neigung zur seitlichen Position und wiederholen Sie den Vorgang ab Schritt 2.1.8.
   14. Erfassen Sie 3D-Datensätze mit vollem Volumen von den linken PVs: One-Beat-Schleife (wenn möglich, Multibeat) mit 2 Herzzyklen.
   15. Bestätigen Sie die Sichtbarkeit von PV-Ostia, indem Sie das Bild auf das obere bzw. untere PV-Ostium zuschneiden. Das untere PV-Ostium bedarf einer besonders sorgfältigen Bestätigung. Es ist nicht ungewöhnlich, dass einige Teile des Ostiums aus anatomischen Gründen, z.B. Angulation oder Nähe zum Wandler, außerhalb des 3D-Datensatzes liegen.
   16. Falls das Bild nicht für die Visualisierung der gesamten PV-Struktur geeignet ist, wiederholen Sie den Vorgang aus Schritt 2.1.10. Ändern Sie bei Bedarf die Seiten- oder Höhenbreite des 3D-Datasets.
2. Visualisierung der richtigen PVs
   1. Schalten Sie zurück in den 2D-Modus und fokussieren Sie das Bild auf die LAA bei 45° oberer (oder mittlerer) Ösophagussondenposition.
   2. Drehen Sie die Sonde im Uhrzeigersinn und bewegen Sie den Sondenkopf in die Anteflexionsposition, um die richtigen PVs zu visualisieren.
   3. Wenden Sie farbige Doppler-codierte Bildgebung an, um zu bestätigen, dass sowohl der obere als auch der untere PVs sichtbar sind.
   4. Klicken Sie auf die Schaltfläche "Volle Lautstärke", um die 3D-Erfassung mit vollem Volumen anzuwenden.
   5. Passen Sie die Seiten- und Höhenbreite des Bildes an, um die richtigen PVs anzuzeigen. Dies verbessert die Visualisierung der Ostia der rechten oberen und unteren PVs und des dazwischenliegenden Kamms. Dieses Bild kann verwendet werden, um das Vorhandensein von überzähligen PVs zu identifizieren.
   6. Erfassen Sie 3D-Datensätze mit vollem Volumen von den richtigen PVs: One-Beat-Schleife (wenn möglich, Multibeat) mit 2 Herzzyklen.
   7. Bestätigen Sie die Sichtbarkeit von PV-Ostia, indem Sie das Bild auf das obere bzw. untere PV-Ostium zuschneiden. Das untere PV-Ostium bedarf einer besonders sorgfältigen Bestätigung. Es ist nicht ungewöhnlich, dass sich einige Teile des Ostiums aus anatomischen Gründen (z. B. Angulation oder Nähe zum Wandler) außerhalb des 3D-Datensatzes befinden.
   8. Wenn der Datensatz nicht sowohl die obere als auch die untere PVs enthält, sollte die Patientenposition durch weiteres Kippen in die richtige Position geändert werden, und der Vorgang sollte ab Schritt 2.2.1 wiederholt werden. Ändern Sie bei Bedarf die Seiten- oder Höhenbreite des 3D-Datasets.

3.3D Bildrekonstruktion und Messungen

1. Multiplanare Offline-3D-Rekonstruktion
   1. Aktivieren Sie die 3D-Analysesoftware auf Ihrem Scanner oder Ihrer Workstation (Philips: Aktivieren Sie die 3DQ-Software im QApps-Panel; Tomtec: Aktivieren Sie die Anwendung 4D Cardio-view 3; GE: Aktivieren Sie die FlexiSlice-Software).
   2. Wählen Sie einen Rahmen in diastolischer Phase für die Messungen aus. Für die Standardisierung wird empfohlen, einen Rahmen auszuwählen, der auf die T-Welle abgestimmt ist.
   3. Stellen Sie die beiden senkrechten Ebenen auf die gewünschte Struktur (linker Seitenkamm oder jedes PVs-Ostium) und passen Sie die Ebenenrichtung an, während die 3^. Ebene die en-face-Ansicht der untersuchten Struktur darstellt.
   4. Wählen Sie im linken Bereich die Messoption aus. Die Gesichtsansicht eignet sich für Messungen (Durchmesser, Fläche, Abstand).

Ergebnisse

Unter Verwendung des oben beschriebenen Bildaufnahmeprotokolls besteht der erste Schritt darin, das linke Vorhofanhängsel (LAA) mittels 2D-Erfassung zu visualisieren (Abbildung 1). Die Sonde befindet sich in der oberen (oder mittleren) transösophagealen Position bei 20-45°. Das Bild zeigt die LAA. Der linke seitenförmige Grat und der linke obere PV werden bei 60-80° angezeigt (Abbildung 2), und dann wird der 3D-Datensatz erfasst und durch Zuschneiden des Da...

Diskussion

Hier demonstrieren wir eine Schritt-für-Schritt-Methodik, um die PVs, ihre umgebenden Strukturen und anatomischen Eigenschaften mit 3D-Echokardiographie zu untersuchen. Die oben beschriebene Methode zur 3D-Bildgebung der PVs ist eine leicht standardisierbare Methode, die bei den meisten Patienten qualitativ hochwertige 3D-Bilder liefert, die für präzise Messungen geeignet sind. Optimale Qualität und Ausrichtung der aufgenommenen Bilder sind für die sachgerechte Beurteilung der PV-Anatomie von größter Bedeutung. Di...

Materialien

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