Diese Arbeit wurde vom Forschungsfonds der ungarischen Regierung finanziert [GINOP-2.3.2-15-2016-00043, Szív- és érkutatási kiválóságközpont (IRONHEART)].

Alle Patienten unterzeichneten vor der Untersuchung eine Einverständniserklärung gemäß der Genehmigung der lokalen Ethikkommission (OGYÉI/12743/2018).
1. Vorbereitung
<ol><li>Beginnen Sie die Untersuchung mit der Patientenvorbereitung: Sicherstellung eines mindestens 4-stündigen Fastenstatus, Fragebogen zu Schluckproblemen und bekannten Erkrankungen des oberen Magen-Darm-Bereichs.</li>
	<li>Stellen Sie sicher, dass die schriftliche Einverständniserklärung gelesen und unterzeichnet wird.</li>
	<li>Bereiten Sie vor der Untersuchung eine intravenöse Leitung vor.</li>
	<li>Positionieren Sie den Patienten in einer linken lateralen Dekubitusposition.</li>
	<li>Verabreichen Sie eine leichte Sedierung mit intravenösem Midazolam (2,5-5 mg).</li>
	<li>Überwachen Sie EKG und Sauerstoffsättigung.</li>
</ol>2. Bilderfassung
<ol><li>Visualisierung der linken PVs<ol>
<li>Führen Sie die Sonde etwa 30-40 cm von den Vorderzähnen entfernt in die Speiseröhre ein.</li>
		<li>Visualisieren Sie in der oberen (oder mittleren) transösophagealen Sondenposition die LAA mittels 2D-Bildaufnahme bei 20-45°.</li>
		<li>Drehen Sie die Sonde leicht im Uhrzeigersinn und ändern Sie die Kristallwinkelung auf 60-80 °, um die LAA auf dem Bild zu zentralisieren.</li>
		<li>Klicken Sie auf die Schaltfläche "Volle Lautstärke", um die 3D-Erfassung mit vollem Volumen anzuwenden.</li>
		<li>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.</li>
		<li>Optimieren Sie die Bildqualität (Anpassen von Tiefe und Verstärkung, Anwenden von harmonischer Bildgebung).</li>
		<li>Nehmen Sie einen One-Beat-Loop (wenn möglich, Multibeat) mit 2 Herzzyklen auf.</li>
		<li>Ändern Sie die Winkelung auf dem 2D-Bild auf ca. 120°, um die LAA zu zentralisieren.</li>
		<li>Drehen Sie die Sonde leicht gegen den Uhrzeigersinn und wenden Sie eine Anteflexion an, um die Ostia der linken PVs zu visualisieren.</li>
		<li>Wenden Sie farbige Doppler-codierte Bildgebung an, um zu bestätigen, dass sowohl der obere als auch der untere PVs sichtbar sind.</li>
		<li>Klicken Sie auf die Schaltfläche "Volle Lautstärke", um die 3D-Erfassung mit vollem Volumen anzuwenden.</li>
		<li>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.</li>
		<li>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.</li>
		<li>Erfassen Sie 3D-Datensätze mit vollem Volumen von den linken PVs: One-Beat-Schleife (wenn möglich, Multibeat) mit 2 Herzzyklen.</li>
		<li>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.</li>
		<li>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.</li>
	</ol>
</li>
	<li>Visualisierung der richtigen PVs<ol>
<li>Schalten Sie zurück in den 2D-Modus und fokussieren Sie das Bild auf die LAA bei 45° oberer (oder mittlerer) Ösophagussondenposition.</li>
		<li>Drehen Sie die Sonde im Uhrzeigersinn und bewegen Sie den Sondenkopf in die Anteflexionsposition, um die richtigen PVs zu visualisieren.</li>
		<li>Wenden Sie farbige Doppler-codierte Bildgebung an, um zu bestätigen, dass sowohl der obere als auch der untere PVs sichtbar sind.</li>
		<li>Klicken Sie auf die Schaltfläche "Volle Lautstärke", um die 3D-Erfassung mit vollem Volumen anzuwenden.</li>
		<li>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.</li>
		<li>Erfassen Sie 3D-Datensätze mit vollem Volumen von den richtigen PVs: One-Beat-Schleife (wenn möglich, Multibeat) mit 2 Herzzyklen.</li>
		<li>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.</li>
		<li>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.</li>
	</ol>
</li>
</ol>3.3D Bildrekonstruktion und Messungen
<ol><li>Multiplanare Offline-3D-Rekonstruktion<ol>
<li>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).</li>
		<li>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.</li>
		<li>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.</li>
		<li>Wählen Sie im linken Bereich die Messoption aus. Die Gesichtsansicht eignet sich für Messungen (Durchmesser, Fläche, Abstand).</li>
	</ol>
</li>
</ol>

<ol>
	<li>Altinkaynak, D., Koktener, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Evaluation+of+pulmonary+venous+variations+in+a+large+cohort:+Multidetector+computed+tomography+study+with+new+variations.">Evaluation of pulmonary venous variations in a large cohort: Multidetector computed tomography study with new variations.</a> Wiener klinische Wochenschrift. 131 (19-20), 475-484 (2019).</li><li>Haissaguerre, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Spontaneous+initiation+of+atrial+fibrillation+by+ectopic+beats+originating+in+the+pulmonary+veins.">Spontaneous initiation of atrial fibrillation by ectopic beats originating in the pulmonary veins.</a> New England Journal of Medicine. 339 (10), 659-666 (1998).</li><li>Nault, I., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Drugs+vs.+ablation+for+the+treatment+of+atrial+fibrillation:+the+evidence+supporting+catheter+ablation.">Drugs vs. ablation for the treatment of atrial fibrillation: the evidence supporting catheter ablation.</a> European Heart Journal. 31 (9), 1046-1054 (2010).</li><li>Calkins, H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=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.">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.</a> Heart Rhythm. 9 (4), 632-696 (2012).</li><li>Kojodjojo, P., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=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.">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.</a> Heart. 96 (17), 1379-1384 (2010).</li><li>Packer, D. L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cryoballoon+ablation+of+pulmonary+veins+for+paroxysmal+atrial+fibrillation:+first+results+of+the+North+American+Arctic+Front+(STOP+AF)+pivotal+trial.">Cryoballoon ablation of pulmonary veins for paroxysmal atrial fibrillation: first results of the North American Arctic Front (STOP AF) pivotal trial.</a> Journal of the American College of Cardiology. 61 (16), 1713-1723 (2013).</li><li>Kuck, K., Brugada, J., Albenque, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cryoballoon+or+Radiofrequency+Ablation+for+Atrial+Fibrillation.">Cryoballoon or Radiofrequency Ablation for Atrial Fibrillation.</a> New England Journal of Medicine. 375 (11), 1100-1101 (2016).</li><li>Knecht, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Anatomical+predictors+for+acute+and+mid-term+success+of+cryoballoon+ablation+of+atrial+fibrillation+using+the+28+mm+balloon.">Anatomical predictors for acute and mid-term success of cryoballoon ablation of atrial fibrillation using the 28 mm balloon.</a> Journal of Cardiovascular Electrophysiology. 24 (2), 132-138 (2013).</li><li>Cabrera, J. A., Ho, S. Y., Climent, V., Sanchez-Quintana, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+architecture+of+the+left+lateral+atrial+wall:+a+particular+anatomic+region+with+implications+for+ablation+of+atrial+fibrillation.">The architecture of the left lateral atrial wall: a particular anatomic region with implications for ablation of atrial fibrillation.</a> European Heart Journal. 29 (3), 356-362 (2008).</li><li>Kubala, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Normal+pulmonary+veins+anatomy+is+associated+with+better+AF-free+survival+after+cryoablation+as+compared+to+atypical+anatomy+with+common+left+pulmonary+vein.">Normal pulmonary veins anatomy is associated with better AF-free survival after cryoablation as compared to atypical anatomy with common left pulmonary vein.</a> Pacing and Clinical Electrophysiology. 34 (7), 837-843 (2011).</li><li>Guler, E., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Effect+of+Pulmonary+Vein+Anatomy+and+Pulmonary+Vein+Diameters+on+Outcome+of+Cryoballoon+Catheter+Ablation+for+Atrial+Fibrillation.">Effect of Pulmonary Vein Anatomy and Pulmonary Vein Diameters on Outcome of Cryoballoon Catheter Ablation for Atrial Fibrillation.</a> Pacing and Clinical Electrophysiology. 38 (8), 989-996 (2015).</li><li>Baran, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Impact+of+pulmonary+vein+ostia+anatomy+on+efficacy+of+cryoballoon+ablation+for+atrial+fibrillation.">Impact of pulmonary vein ostia anatomy on efficacy of cryoballoon ablation for atrial fibrillation.</a> Heart Beat Journal. 1, 65-70 (2017).</li><li>Sorgente, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Pulmonary+vein+ostium+shape+and+orientation+as+possible+predictors+of+occlusion+in+patients+with+drug-refractory+paroxysmal+atrial+fibrillation+undergoing+cryoballoon+ablation.">Pulmonary vein ostium shape and orientation as possible predictors of occlusion in patients with drug-refractory paroxysmal atrial fibrillation undergoing cryoballoon ablation.</a> Europace. 13 (2), 205-212 (2011).</li><li>Chun, K. R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+'single+big+cryoballoon'+technique+for+acute+pulmonary+vein+isolation+in+patients+with+paroxysmal+atrial+fibrillation:+a+prospective+observational+single+centre+study.">The 'single big cryoballoon' technique for acute pulmonary vein isolation in patients with paroxysmal atrial fibrillation: a prospective observational single centre study.</a> European Heart Journal. 30 (6), 699-709 (2009).</li><li>Cabrera, J. A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Morphological+evidence+of+muscular+connections+between+contiguous+pulmonary+venous+orifices:+relevance+of+the+interpulmonary+isthmus+for+catheter+ablation+in+atrial+fibrillation.">Morphological evidence of muscular connections between contiguous pulmonary venous orifices: relevance of the interpulmonary isthmus for catheter ablation in atrial fibrillation.</a> Heart Rhythm. 6 (8), 1192-1198 (2009).</li><li>McLellan, A. J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Pulmonary+vein+isolation:+the+impact+of+pulmonary+venous+anatomy+on+long-term+outcome+of+catheter+ablation+for+paroxysmal+atrial+fibrillation.">Pulmonary vein isolation: the impact of pulmonary venous anatomy on long-term outcome of catheter ablation for paroxysmal atrial fibrillation.</a> Heart Rhythm. 11 (4), 549-556 (2014).</li><li>Mansour, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Three-dimensional+anatomy+of+the+left+atrium+by+magnetic+resonance+angiography:+implications+for+catheter+ablation+for+atrial+fibrillation.">Three-dimensional anatomy of the left atrium by magnetic resonance angiography: implications for catheter ablation for atrial fibrillation.</a> Journal of Cardiovascular Electrophysiology. 17 (7), 719-723 (2006).</li><li>Ottaviano, L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cryoballoon+ablation+for+atrial+fibrillation+guided+by+real-time+three-dimensional+transoesophageal+echocardiography:+a+feasibility+study.">Cryoballoon ablation for atrial fibrillation guided by real-time three-dimensional transoesophageal echocardiography: a feasibility study.</a> Europace. 15 (7), 944-950 (2013).</li><li>Faletra, F. F., Regoli, F., Acena, M., Auricchio, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Value+of+real-time+transesophageal+3-dimensional+echocardiography+in+guiding+ablation+of+isthmus-dependent+atrial+flutter+and+pulmonary+vein+isolation.">Value of real-time transesophageal 3-dimensional echocardiography in guiding ablation of isthmus-dependent atrial flutter and pulmonary vein isolation.</a> Circulation Journal. 76 (1), 5-14 (2012).</li><li>Coulombe, N., Paulin, J., Su, W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Improved+in+vivo+performance+of+second-generation+cryoballoon+for+pulmonary+vein+isolation.">Improved in vivo performance of second-generation cryoballoon for pulmonary vein isolation.</a> Journal of Cardiovascular Electrophysiology. 24 (8), 919-925 (2013).</li></ol>

Die Autoren berichten von keinen Interessenkonflikten.

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...

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.

<table><tbody><tr><td>4D Cardio-view 3 software</td><td>Tomtec Imaging Systems GmbH</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Epiq 7G scanner</td><td>Philips</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Q-Lab Software</td><td>Philips</td><td></td><td></td></tr><tr><td>X5-1 transducer</td><td>Philips</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Vivid E95 Scanner</td><td>GE</td><td></td><td></td></tr><tr><td>4Vc-D transducer</td><td>GE</td><td></td><td></td></tr></tbody></table>

three-dimensional echocardiographic method for the visualization and assessment of specific parameters of the pulmonary veins

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.

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...

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Three-Dimensional Echocardiographic Method for the Visualization and Assessment of Specific Parameters of the Pulmonary Veins

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.

Dreidimensionale echokardiographische Methode zur Visualisierung und Beurteilung spezifischer Parameter der Lungenvenen

The dimensions of the pulmonary veins are important parameters when planning pulmonary vein isolation (PVI), especially with the cryoballoon ablation ...

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Research

JoVE Journal

Bioengineering

2.7K Aufrufe.  University of Debrecen. 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.

Serie: Three-Dimensional Echocardiographic Method for the Visualization and Assessment of Specific Parameters of the Pulmonary Veins

Transthoracic Echocardiography in Mice

In recent years, murine models have become the primary avenue for studying the molecular mechanisms of cardiac dysfunction resulting from changes in gene expression. Transgenic and gene targeting methods can be used to generate mice with altered cardiac size and function,1-3 and as a result, in vivo techniques are needed to evaluate their cardiac phenotype. Transthoracic echocardiography, pulse wave Doppler (PWD), and tissue Doppler imaging (TDI) can be used to provide dimensional measurements of the mouse heart and to quantify the degree of cardiac systolic and diastolic performance. Two-dimensional imaging is used to detect abnormal anatomy or movements of the left ventricle, whereas M-mode echo is used for quantification of cardiac dimensions and contractility.4,5 In addition, PWD is used to quantify localized velocity of turbulent flow,6 whereas TDI is used to measure the velocity of myocardial motion.7 Thus, transthoracic echocardiography offers a comprehensive method for the noninvasive evaluation of cardiac function in mice.

Transthoracic echocardiography offers a noninvasive method for the evaluation of cardiac function in mice. A combination of ultrasound and Doppler imaging modalities can be used to obtain dimensional measurements of the heart and intracardiac blood flow, which together provide an assessment of cardiac systolic and diastolic performance.

Transthorakale Echokardiographie in Mäuse

In recent years, murine models have become the primary avenue for studying the molecular mechanisms of cardiac dysfunction resulting from changes in gene ...

Forschung

Medizin

Assessment of Right Ventricular Structure and Function in Mouse Model of Pulmonary Artery Constriction by Transthoracic Echocardiography

Emerging clinical data support the notion that RV dysfunction is critical to the pathogenesis of cardiovascular disease and heart failure1-3. Moreover, the RV is significantly affected in pulmonary diseases such as pulmonary artery hypertension (PAH). In addition, the RV is remarkably sensitive to cardiac pathologies, including left ventricular (LV) dysfunction, valvular disease or RV infarction4. To understand the role of RV in the pathogenesis of cardiac diseases, a reliable and noninvasive method to access the RV structurally and functionally is essential.
A noninvasive trans-thoracic echocardiography (TTE) based methodology was established and validated for monitoring dynamic changes in RV structure and function in adult mice. To impose RV stress, we employed a surgical model of pulmonary artery constriction (PAC) and measured the RV response over a 7-day period using a high-frequency ultrasound microimaging system. Sham operated mice were used as controls. Images were acquired in lightly anesthetized mice at baseline (before surgery), day 0 (immediately post-surgery), day 3, and day 7 (post-surgery). Data was analyzed offline using software.
Several acoustic windows (B, M, and Color Doppler modes), which can be consistently obtained in mice, allowed for reliable and reproducible measurement of RV structure (including RV wall thickness, end-diastolic&#160;and end-systolic dimensions), and function (fractional area change, fractional shortening, PA peak velocity, and peak pressure gradient) in normal mice and following PAC.
Using this method, the pressure-gradient resulting from PAC was accurately measured in real-time using Color Doppler mode and was comparable to direct pressure measurements performed with a Millar high-fidelity microtip catheter. Taken together, these data demonstrate that RV measurements obtained from various complimentary views using echocardiography are reliable, reproducible and can provide insights regarding RV structure and function. This method will enable a better understanding of the role of RV cardiac dysfunction.

Right ventricle (RV) dysfunction is critical to the pathogenesis of cardiovascular disease, yet limited methodologies are available for its evaluation. Recent advances in ultrasound imaging provide a noninvasive and accurate option for longitudinal RV study. Herein, we detail a step-by-step echocardiographic method using a murine model of RV pressure overload.

Beurteilung der rechtsventrikulären Struktur und Funktion in Maus-Modell der Lungenarterie Verengung durch transthorakale Echokardiographie

Emerging clinical data support the notion that RV dysfunction is critical to the pathogenesis of cardiovascular disease and heart failure1-3. Moreover, ...

Echocardiographic Approaches and Protocols for Comprehensive Phenotypic Characterization of Valvular Heart Disease in Mice

The aim of this manuscript and accompanying video is to provide an overview of the methods and approaches used for imaging heart valve function in rodents, with detailed descriptions of the appropriate methods for anesthesia, the echocardiographic windows used, the imaging planes and probe orientations for image acquisition, the methods for data analysis, and the limitations of emerging technologies for the evaluation of cardiac and valvular function. Importantly, we also highlight several future areas of research in cardiac and heart valve imaging that may be leveraged to gain insights into the pathogenesis of valve disease in preclinical animal models. We propose that using a systematic approach to evaluating cardiac and heart valve function in mice can result in more robust and reproducible data, as well as facilitate the discovery of previously underappreciated phenotypes in genetically-altered and/or physiologically-stressed mice.

This protocol provides a detailed description of the echocardiographic approach for comprehensive phenotyping of heart and heart valve function in mice.

Echokardiographische Ansätze und Protokolle für die umfassende phänotypischen Charakterisierung von Herzklappenerkrankungen bei Mäusen

The aim of this manuscript and accompanying video is to provide an overview of the methods and approaches used for imaging heart valve function in ...

Evaluation of Left Ventricular Structure and Function using 3D Echocardiography

Three-dimensional (3D) quantification of the left ventricle (LV) provides significant added value in terms of diagnostic accuracy and precise risk stratification in various cardiac disorders. Recently, 3D echocardiography became available in routine cardiology practice; however, high-quality image acquisition and subsequent analysis have a steep learning curve. The present article aims to guide the reader through a detailed 3D protocol by presenting tips and tricks and also by highlighting the potential pitfalls to facilitate the widespread but technically sound use of this important technique concerning the LV. First and foremost, we show the acquisition of a high-quality 3D dataset with optimal spatial and temporal resolution. Then, we present the analytical steps toward a detailed quantification of the LV by using one of the most widely applied built-in software. We will quantify LV volumes, sphericity, mass and also systolic function by measuring ejection fraction and myocardial deformation (longitudinal and circumferential strain). We will discuss and provide clinical examples about the essential scenarios where the transition from a conventional echocardiographic approach to a 3D-based quantification is highly recommended.

In this article, we provide a step-by-step acquisition and analysis protocol for the volumetric assessment and speckle-tracking analysis of the left ventricle by 3D echocardiography, particularly focusing on practical aspects that maximize the feasibility of this technique.

Bewertung der linksventrikulären Struktur und Funktion mittels 3D-Echokardiographie

Three-dimensional (3D) quantification of the left ventricle (LV) provides significant added value in terms of diagnostic accuracy and precise risk ...

Biotechnik

Transthoracic Echocardiographic Examination in the Rabbit Model

Large animal models such as the rabbit are valuable for translational preclinical research. Rabbits have a similar cardiac electrophysiology compared to that of humans and that of other large animal models such as dogs and pigs. However, the rabbit model has the additional advantage of lower maintenance costs compared to other large animal models. The longitudinal evaluation of cardiac function using echocardiography, when appropriately implemented, is a useful methodology for preclinical assessment of novel therapies for heart failure with reduced ejection fraction (e.g. cardiac regeneration). The correct use of this non-invasive tool requires the implementation of a standardized examination protocol following international guidelines. Here we describe, step by step, a detailed protocol supervised by veterinary cardiologists for performing echocardiography in the rabbit model, and demonstrate how to correctly obtain the different echocardiographic views and imaging planes, as well as the different imaging modes available in a clinical echocardiography system routinely used in human and veterinary patients.

Here we describe, step by step, a detailed protocol for performing echocardiography in the rabbit model. We show how to correctly obtain the different echocardiographic views and imaging planes, as well as the different imaging modes available in a clinical echocardiography system routinely used in human and veterinary patients.

Transthorakale Echokardiographische Untersuchung im Kaninchenmodell

Large animal models such as the rabbit are valuable for translational preclinical research. Rabbits have a similar cardiac electrophysiology compared to ...

Morphological and Functional Assessment of the Right Ventricle Using 3D Echocardiography

Traditionally, it was believed that the right side of the heart has a minor role in circulation; however, more and more data suggest that right ventricular (RV) function has strong diagnostic and prognostic power in various cardiovascular disorders. Due to its complex morphology and function, assessment of the RV by conventional two-dimensional echocardiography is limited: the everyday clinical practice usually relies on simple linear dimensions and functional measures. Three-dimensional (3D) echocardiography overcame these limitations by providing volumetric quantification of the RV free of geometrical assumptions. Here, we offer a step-by-step guide to obtain and analyze 3D echocardiographic data of the RV using the leading commercially available software. We will quantify 3D RV volumes and ejection fraction. Several technical aspects may help to improve the quality of RV acquisition and analysis as well, which we present in a practical manner. We review the current opportunities and the limiting factors of this method and also highlight the potential applications of 3D RV assessment in current clinical practice.

Here, we provide a step-by-step acquisition and analysis protocol for the 3D volumetric assessment of the right ventricle, mainly focusing on the practical aspects that maximize the feasibility of this technique.

Morphologische und funktionelle Beurteilung des rechten Ventrikels mittels 3D-Echokardiographie

Traditionally, it was believed that the right side of the heart has a minor role in circulation; however, more and more data suggest that right ...

The Use of 3D Echocardiography in Surgical Planning of the Mitral Valve in Pediatric Cardiology

Mitral valve disease in pediatric cardiology is complex and can involve a combination of annular, leaflet, chordae tendineae and papillary muscle abnormalities. Transthoracic two-dimensional echocardiography (2DE) remains the primary diagnostic imaging technique utilized in pediatric surgical planning. However, given that the mitral valve is a three-dimensional (3D) structure, the addition of 3D echocardiography (3DE) to better define the mechanisms of stenosis and/or regurgitation is advantageous. Transthoracic 3DE technology has improved with advances in probe technology and ultrasound scanners, producing images with good spatial resolution and adequate temporal resolution. Specifically, the addition of pediatric 3D transducers with higher frequencies and a smaller footprint provides better 3DE imaging in children. Improved efficiency of 3DE acquisition and analysis allow 3D assessment of the mitral valve to be more easily integrated by the sonographer, the cardiologist and the surgeon in mitral valve assessment. This improvement was also made possible by the postprocessing software optimization.
In this method paper, we aim to describe the transthoracic 3DE assessment of the mitral valve in children and its use in the surgical planning of pediatric mitral valve disease. Firstly, the 3DE assessment begins by selecting the correct probe and by obtaining a view of the mitral valve. Then, the appropriate data acquisition method should be selected based on the individual patient. Next, optimization of the data set is critical in order to properly balance spatial and temporal resolution. During live scanning or following acquisition, the data set can be cropped using innovative tools that allow the user to quickly obtain an infinite number of cut planes or volumetric reconstructions. The cardiologist and surgeon can view the mitral valve en face; thus, accurately reconstructing its morphology in order to support medical or surgical planning. Finally, a review of some clinical applications is proposed, showing examples in pediatric mitral valve managements.

3D echocardiography of the mitral valve in pediatric cardiology produces full anatomic reconstructions that contribute to improved surgical management. Here, we outline a protocol for 3D acquisition and post-processing of the mitral valve in pediatric cardiology.

Mitral valve disease in pediatric cardiology is complex and can involve a combination of annular, leaflet, chordae tendineae and papillary muscle ...

Four-Dimensional Computed Tomography-Guided Valve Sizing for Transcatheter Pulmonary Valve Replacement

The measurements of the right ventricle (RV) and pulmonary artery (PA), for selecting the optimal prosthesis size for transcatheter pulmonary valve replacement (TPVR), vary considerably. Three-dimensional (3D) computed tomography (CT) imaging for device size prediction is insufficient to assess the displacement of the right ventricular outflow tract (RVOT) and PA, which could increase the risk of stent misplacement and paravalvular leak. The aim of this study is to provide a dynamic model to visualize and quantify the anatomy of the RVOT to PA over the entire cardiac cycle by four-dimensional (4D) cardiac CT reconstruction to obtain an accurate quantitative evaluation of the required valve size. In this pilot study, cardiac CT from sheep J was chosen to illustrate the procedures. 3D cardiac CT was imported into 3D reconstruction software to build a 4D sequence which was divided into eleven frames over the cardiac cycle to visualize the deformation of the heart. Diameter, cross-sectional area, and circumference of five imaging planes at the main PA, sinotubular junction, sinus, basal plane of the pulmonary valve (BPV), and RVOT were measured at each frame in 4D straightened models prior to valve implantation to predict the valve size. Meanwhile, dynamic changes in the RV volume were also measured to evaluate right ventricular ejection fraction (RVEF). 3D measurements at the end of the diastole were obtained for comparison with the 4D measurements. In sheep J, 4D CT measurements from the straightened model resulted in the same choice of valve size for TPVR (30 mm) as 3D measurements. The RVEF of sheep J from pre-CT was 62.1 %. In contrast with 3D CT, the straightened 4D reconstruction model not only enabled accurate prediction for valve size selection for TPVR but also provided an ideal virtual reality, thus presenting a promising method for TPVR and the innovation of TPVR devices.

This study assessed a new methodology with a straightened model generated from the four-dimensional cardiac computed tomography sequence to obtain the desired measurements for valve sizing in the application of transcatheter pulmonary valve replacement.

Vierdimensionale computertomographiegeführte Ventildimensionierung für den Austausch von Transkatheter-Pulmonalventilen

The measurements of the right ventricle (RV) and pulmonary artery (PA), for selecting the optimal prosthesis size for transcatheter pulmonary valve ...

Hemodynamic Precision in the Neonatal Intensive Care Unit using Targeted Neonatal Echocardiography

Targeted neonatal echocardiography (TnECHO) refers to the use of comprehensive echocardiographic evaluation and physiologic data to obtain accurate, reliable, and real-time information on developmental hemodynamics in sick newborns. The comprehensive assessment is based on a multiparametric approach that overcomes the reliability issues of individual measurements, allows for earlier recognition of cardiovascular compromise and promotes enhanced diagnostic precision and timely management. TnECHO-driven research has led to an enhanced understanding of the mechanisms of illness and the development of predictive models to identify at-risk populations. This information may then be used to formulate a diagnostic impression and provide individualized guidance for the selection of cardiovascular therapies. TnECHO is based on the expert consultative model in which a neonatologist, with advanced training in neonatal hemodynamics, performs comprehensive and standardized TnECHO assessments. The distinction from point of care ultrasonography (POCUS), which provides limited and brief one-time assessments, is important. Neonatal hemodynamics training is a 1-year structured program designed to optimize image acquisition, measurement analysis, and hemodynamic knowledge (physiology, pharmacotherapy) to support cardiovascular decision-making. Neonatologists with hemodynamic expertise are trained to recognize deviations from normal anatomy and appropriately refer cases of possible structural abnormalities. We provide an outline of neonatal hemodynamics training, the standardized TnECHO imaging protocol, and an example of representative echo findings in a hemodynamically significant patent ductus arteriosus.

Presented here is a protocol to perform comprehensive neonatal echocardiography by trained neonatologists in the neonatal intensive care unit. The trained individuals provide longitudinal assessments of heart function, systemic and pulmonary hemodynamics in a consultative role. The manuscript also describes the requirements to become a fully trained neonatal hemodynamics specialist.

Hämodynamische Präzision auf der Neugeborenen-Intensivstation mit gezielter neonataler Echokardiographie

Targeted neonatal echocardiography (TnECHO) refers to the use of comprehensive echocardiographic evaluation and physiologic data to obtain accurate, ...

ICE-basierte 3D-Remodellierung des linken Vorhofs und der Lungenvene

Three-Dimensional Modeling of the Left Atrium and Pulmonary Veins with a Precise Intracardiac Echocardiography Approach

Intracardiac echocardiography (ICE) is a novel tool for estimating cardiac anatomy during pulmonary vein isolation procedures, particularly the left atrium (LA) anatomy and pulmonary vein structures. ICE is widely used to establish a three-dimensional (3D) left atrial structural model during ablation procedures. However, it is unclear whether using ICE in a precise 3D modeling method can provide a more accurate left atrial 3D model and the transseptal approach. This study proposes a protocol to model the left atrium and pulmonary veins with ICE and fast anatomical mapping (FAM) catheter remodeling. It evaluates the accuracy of the models produced using the two methods through observer scoring. We included 50 patients who underwent ICE-based 3D remodeling and 45 who underwent FAM 3D remodeling based on pulmonary vein isolation procedures. The pulmonary vein antrum remodeling is estimated by comparing the antrum area acquired by remodeling and left atrial computed tomography angiography (CTA). The observer scores for the modeling in the ICE and FAM groups were 3.40 &#177; 0.81 and 3.02 &#177; 0.72 (P &#60; 0.05), respectively. The pulmonary vein antrum area obtained using the ICE- and FAM-based methods showed a correlation with the area acquired by left atrium CT. However, the 95% confidence interval bias was narrower in ICE-acquired models than in FAM-acquired models (-238 cm2 to 323 cm2 Vs. -363 cm2 to 386 cm2, respectively) using Bland-Altman analysis. Therefore, precise ICE possesses high accuracy in estimating the left atrial structure, becoming a promising approach for future cardiac structure estimation.

Autor im Rampenlicht: Fortschritte in der intrakardialen Echokardiographie für die Beurteilung der atrialen Anatomie 

Accurate intracardiac echocardiography (ICE) shows significant accuracy in estimating the left atrial structure, a prospective and promising cardiac structure estimation method. Here we propose a protocol for three-dimensional modeling of the left atrium and pulmonary veins with ICE and fast anatomical mapping (FAM) catheter remodeling.

Dreidimensionale Modellierung des linken Vorhofs und der Lungenvenen mit einem präzisen intrakardialen Echokardiographie-Ansatz

Intracardiac echocardiography (ICE) is a novel tool for estimating cardiac anatomy during pulmonary vein isolation procedures, particularly the left ...