Proyecto no. NVKP_16-1-2016-0017 («Programa Nacional del Corazón») se ha implementado con el apoyo proporcionado por el Fondo Nacional de Investigación, Desarrollo e Innovación de Hungría, financiado bajo el esquema de financiación NVKP_16. La investigación fue financiada por el Programa de Excelencia Temática (2020-4.1.1.-TKP2020) del Ministerio de Innovación y Tecnología de Hungría, en el marco de los programas temáticos de Desarrollo Terapéutico y Bioimagen de la Universidad de Semmelweis.

El protocolo sigue las directrices del comité de ética en investigación humana de la institución y los pacientes de los casos clínicos dieron su consentimiento informado por escrito para el estudio.
1. Requisitos técnicos
<ol><li>Para la adquisición y el análisis 3D, utilice el software y el hardware adecuados. Utilice cables de ECG del dispositivo de ecocardiografía; además, es obligatorio para el protocolo completo de adquisición 3D que se describe a continuación.</li>
	<li>Para la adquisición 3D, utilice una sonda ecocardiográfica 3D y una máquina de ultrasonido compatible con 3D. Para el análisis volumétrico 3D RV, utilice un software dedicado.</li>
</ol>2. Adquisición
<ol><li>En la gran mayoría de los casos, realice la adquisición 3D del RV utilizando vistas apicales. A diferencia de las vistas centradas en el VI, se recomienda un posicionamiento diferente del paciente. Si se puede lograr una calidad de imagen sustancialmente mejor cambiando a un espacio intercostal sobre la vista apical correcta, esta vista en escorzo puede permitir una mejor calidad de imagen 3D. El escorzo se puede corregir durante el análisis 3D.<ol><li>En comparación con la adquisición ecocardiográfica apical estándar, donde se recomienda la posición del decúbito lateral izquierdo (paciente acostado sobre el lado izquierdo con el brazo izquierdo estirado por encima de la cabeza), haga que el paciente se incline ligeramente hacia atrás para permitir una posición más lateral del transductor.</li>
		<li>Elija una profundidad de imagen que solo incluya el RV. La profundidad innecesariamente grande puede reducir la velocidad de fotogramas de adquisición con la falta de efectos beneficiosos con respecto al análisis volumétrico de RV.</li>
	</ol></li>
	<li>Confirme la vista correcta centrada en el RV de las imágenes de ecocardiografía 2D. Si la pared libre del RV se visualiza mal incluso desde esta vista, la calidad de imagen 3D esperada no será óptima para un análisis posterior.</li>
	<li>Cambie a la imagen 3D en vivo usando el botón 4D , donde se puede realizar una corrección adicional de la vista RV.</li>
	<li>Si bien el modo en vivo 3D puede ser bastante agradable estéticamente, use el modo 12 Slice para la vista 3D, que muestra una imagen triplana de la región de interés, así como 9 planos de sección transversal que se pueden modificar libremente. Mediante la rotación y el posicionamiento correcto de los planos de corte, confirme la visibilidad de toda la pared libre de RV (incluido el tracto de salida y los segmentos apicales).</li>
	<li>Ajuste aún más la imagen utilizando la inclinación izquierda del sector (segunda página en la pantalla táctil) para mejorar la visualización de RV.</li>
	<li>Utilice dos modos de adquisición 3D para el análisis volumétrico de RV: el modo multi beat y el modo single beat . Utilice ambos enfoques en cada paciente, sin embargo, en algunos casos (por ejemplo, ciertas arritmias, disnea severa del paciente), solo el último puede ser factible.</li>
	<li>Con el modo de ritmo único , logre un equilibrio entre la calidad de imagen y la velocidad de fotogramas. Elija una profundidad de imagen, anchura y velocidad de fotogramas óptimas (panel inferior de la pantalla táctil) y obtenga bucles 3D del RV sin ninguna otra acción. Este método es factible en la mayoría de los pacientes; Sin embargo, generalmente produce una calidad de imagen y una velocidad de fotogramas más bajas en comparación con el enfoque multilatido .<ol><li>En caso de una frecuencia cardíaca promedio (60-70 / min), mantenga un límite de velocidad de fotogramas más bajo de 16 cuadros / s para un análisis adecuado de RV; Sin embargo, si la taquicardia está presente, se recomiendan velocidades de fotogramas aún más altas.</li>
	</ol></li>
	<li>Usando el modo multi beat , reconstruya el bucle 3D adquirido a partir de un número determinado de ciclos cardíacos que se pueden seleccionar en la pantalla táctil (se pueden usar los modos de 2,3,4 y 6 latidos). En contraste con la adquisición de un solo ritmo, generalmente se espera una mejor calidad de imagen y velocidad de fotogramas; Sin embargo, requiere una duración relativamente constante del ciclo cardíaco y también el cumplimiento del paciente debido a la maniobra obligatoria de retención de la respiración. La maniobra es esencial para evitar los llamados artefactos de costura: cuando el volumen 3D adquirido se une, las longitudes desiguales del ciclo cardíaco y / o el movimiento debido a la respiración pueden dar lugar a este fenómeno.<ol><li>Después de la colocación correcta de la sonda y la configuración de la máquina (de manera similar al modo de "latido único"), pídale al paciente que respire profundamente y la sostenga. En este caso, los pulmones en expansión generalmente cubren toda la imagen.</li>
		<li>Pídale al paciente que exhale lentamente, estrictamente con orientación. En paralelo con la deflación de los pulmones, el RV se hace visible nuevamente.</li>
		<li>Cuando todo el RV (pared libre y tabique) reaparezca, pídale al paciente que contenga la respiración en este estado.</li>
		<li>Al hacer clic en el ritmo múltiple en la pantalla, comience la adquisición, y el bucle 3D se acumula durante la cantidad dada de ciclos cardíacos.</li>
		<li>Cuando la adquisición esté lista (se visualiza todo el RV), pídale al paciente que vuelva a respirar libremente.</li>
		<li>Compruebe el bucle obtenido para asegurarse de que no hay artefactos de costura o abandono.</li>
	</ol></li>
</ol>3. Análisis 4D RV
<ol><li>Utilizando un software dedicado, realice un análisis volumétrico 3D del RV. Después de elegir el bucle 3D centrado en RV de la biblioteca del paciente, abra el software desde la ventana Medición que se encuentra en la carpeta Volumen .</li>
	<li>Después de abrir el software, oriente el RV en cuatro planos de corte predefinidos.<ol><li>Coloque dos marcadores (TV Center) en el centro de la válvula tricúspide en los planos superior e inferior izquierdo del eje largo. Ajuste el eje largo de la imagen al eje largo real del RV utilizando la herramienta de rotación. Las imágenes de referencia en los bordes superiores derechos muestran cómo debe aparecer la orientación correcta.</li>
		<li>En los paneles superior e inferior derecho, alinee las imágenes de eje corto en la posición correcta mediante rotación. De manera similar al paso anterior, las imágenes de referencia también ayudan en este proceso.</li>
	</ol></li>
	<li>Una vez finalizado, haga clic en Establecer puntos de referencia en el siguiente paso del análisis. Establezca puntos de referencia en dos imágenes.<ol><li>En el lado izquierdo, marque el anillo tricúspide en la pared libre (pared libre de TV) y el tabique (tabique de TV) y el vértice de RV en la vista apical de cuatro cámaras previamente orientada.</li>
		<li>En el lado derecho, coloque los puntos de inserción posterior del VD (VI/VD posterior) y anterior (VI/VD anterior) y la pared libre del VD (pared libre del VD). De manera similar a la ventana anterior, las imágenes de referencia en la esquina superior derecha ayudan con respecto a la configuración correcta. Después de configurar todos los puntos de referencia, el software salta automáticamente a la siguiente ventana (Revisar).</li>
	</ol></li>
	<li>En esta ventana (Revisión), revise y corrija manualmente la detección automática del borde endocárdico a lo largo de todo el ciclo cardíaco, si es necesario. Por defecto, se pueden ver 9 paneles: en el lado izquierdo, 3 bucles móviles (1 eje largo y 2 eje corto), en el medio los marcos diastólicos finales de las mismas imágenes, y en el lado derecho los sistólicos finales.<ol><li>En el caso de seguimiento falso, corrija libremente los bordes endocárdicos (líneas verdes), el borde rastreado haciendo clic en ellos. Usando la herramienta de rotación en el eje corto, revise el seguimiento de imágenes a lo largo de toda la circunferencia del RV. Ajuste la magnitud de la corrección eligiendo Tamaño de pluma en el panel lateral derecho. Si el seguimiento se considera correcto, haga clic en Resultados en el mismo panel.</li>
	</ol></li>
	<li>En la última sección, revise los datos volumétricos 3D finales y otros parámetros calculados en la parte superior derecha (panel Hoja de trabajo ). Más allá de los volúmenes de RV y la fracción de eyección, el software también muestra parámetros 2D, como diámetros lineales (eje medio, basal y largo), así como valores FAC y TAPSE derivados de la vista apical predefinida de cuatro cámaras. El software también muestra un eje largo y corto del RV (lado izquierdo), un modelo en vivo 3D del RV (centro superior) y una curva de volumen-tiempo de la cámara (abajo a la derecha).<ol><li>En caso de necesidad de ajustes adicionales en el seguimiento, todos los pasos anteriores están disponibles para su corrección haciendo clic en ellos en el panel derecho. Si el seguimiento y los parámetros 3D se consideran válidos, guarde los resultados haciendo clic en "Aprobar y salir" en el mismo panel.</li>
	</ol></li>
</ol>

<ol>
	<li>Edler, I., Lindstrom, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+history+of+echocardiography.">The history of echocardiography.</a> Ultrasound in Medicine and Biology. 30 (12), 1565-1644 (2004).</li><li>Ho, S. Y., Nihoyannopoulos, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Anatomy,+echocardiography,+and+normal+right+ventricular+dimensions.">Anatomy, echocardiography, and normal right ventricular dimensions.</a> Heart. 92 (Suppl 1), i2-i13 (2006).</li><li>Genovese, D., 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=Comparison+Between+Four-Chamber+and+Right+Ventricular-Focused+Views+for+the+Quantitative+Evaluation+of+Right+Ventricular+Size+and+Function.">Comparison Between Four-Chamber and Right Ventricular-Focused Views for the Quantitative Evaluation of Right Ventricular Size and Function.</a> Journal of the American Society of Echocardiography. 32 (4), 484-494 (2019).</li><li>Kovacs, A., Lakatos, B., Tokodi, M., Merkely, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Right+ventricular+mechanical+pattern+in+health+and+disease:+beyond+longitudinal+shortening.">Right ventricular mechanical pattern in health and disease: beyond longitudinal shortening.</a> Heart Failure Reviews. 24 (4), 511-520 (2019).</li><li>Antoni, M. 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P., Lang, R. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=New+Directions+in+Right+Ventricular+Assessment+Using+3-Dimensional+Echocardiography.">New Directions in Right Ventricular Assessment Using 3-Dimensional Echocardiography.</a> JAMA Cardiology. , (2019).</li><li>Nagata, Y., 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=Prognostic+Value+of+Right+Ventricular+Ejection+Fraction+Assessed+by+Transthoracic+3D+Echocardiography.">Prognostic Value of Right Ventricular Ejection Fraction Assessed by Transthoracic 3D Echocardiography.</a> Circulation: Cardiovascular Imaging. 10 (2), (2017).</li><li>Surkova, 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=Relative+Prognostic+Importance+of+Left+and+Right+Ventricular+Ejection+Fraction+in+Patients+With+Cardiac+Diseases.">Relative Prognostic Importance of Left and Right Ventricular Ejection Fraction in Patients With Cardiac Diseases.</a> Journal of the American Society of Echocardiography. 32 (11), 1407-1415 (2019).</li><li>Maffessanti, F., 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=Age-,+body+size-,+and+sex-specific+reference+values+for+right+ventricular+volumes+and+ejection+fraction+by+three-dimensional+echocardiography:+a+multicenter+echocardiographic+study+in+507+healthy+volunteers.">Age-, body size-, and sex-specific reference values for right ventricular volumes and ejection fraction by three-dimensional echocardiography: a multicenter echocardiographic study in 507 healthy volunteers.</a> Circulation: Cardiovascular Imaging. 6 (5), 700-710 (2013).</li><li>. GE 4D RVQ White Paper Available from: <a target="_blank" href="https://www.imv-imaging.com/media/5879/4d_auto_rvq_whitepaper_v8.pdf">https://www.imv-imaging.com/media/5879/4d_auto_rvq_whitepaper_v8.pdf</a> (2017)</li><li>Medvedofsky, D., 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=Novel+Approach+to+Three-Dimensional+Echocardiographic+Quantification+of+Right+Ventricular+Volumes+and+Function+from+Focused+Views.">Novel Approach to Three-Dimensional Echocardiographic Quantification of Right Ventricular Volumes and Function from Focused Views.</a> Journal of the American Society of Echocardiography. 28 (10), 1222-1231 (2015).</li><li>Lakatos, B., 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=Quantification+of+the+relative+contribution+of+the+different+right+ventricular+wall+motion+components+to+right+ventricular+ejection+fraction:+the+ReVISION+method.">Quantification of the relative contribution of the different right ventricular wall motion components to right ventricular ejection fraction: the ReVISION method.</a> Cardiovascular Ultrasound. 15 (1), 8 (2017).</li><li>Lakatos, B. K., 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=Dominance+of+free+wall+radial+motion+in+global+right+ventricular+function+of+heart+transplant+recipients.">Dominance of free wall radial motion in global right ventricular function of heart transplant recipients.</a> Clinical Transplantation. 32 (3), e13192 (2018).</li><li>Raina, A., Vaidya, A., Gertz, Z. M., Susan, C., Forfia, P. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Marked+changes+in+right+ventricular+contractile+pattern+after+cardiothoracic+surgery:+implications+for+post-surgical+assessment+of+right+ventricular+function.">Marked changes in right ventricular contractile pattern after cardiothoracic surgery: implications for post-surgical assessment of right ventricular function.</a> Journal of Heart and Lung Transplantation. 32 (8), 777-783 (2013).</li><li>Nowak-Machen, 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=Regional+Right+Ventricular+Volume+and+Function+Analysis+Using+Intraoperative+3-Dimensional+Echocardiography-Derived+Mesh+Models.">Regional Right Ventricular Volume and Function Analysis Using Intraoperative 3-Dimensional Echocardiography-Derived Mesh Models.</a> Journal of Cardiothoracic and Vascular Anesthesia. 33 (6), 1527-1532 (2019).</li><li>Pettersen, 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=Contraction+pattern+of+the+systemic+right+ventricle+shift+from+longitudinal+to+circumferential+shortening+and+absent+global+ventricular+torsion.">Contraction pattern of the systemic right ventricle shift from longitudinal to circumferential shortening and absent global ventricular torsion.</a> Journal of the American College of Cardiology. 49 (25), 2450-2456 (2007).</li><li>Moceri, 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=Three-dimensional+right-ventricular+regional+deformation+and+survival+in+pulmonary+hypertension.">Three-dimensional right-ventricular regional deformation and survival in pulmonary hypertension.</a> European Heart Journal - Cardiovascular Imaging. , (2017).</li><li>Addetia, K., 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+echocardiography-based+analysis+of+right+ventricular+shape+in+pulmonary+arterial+hypertension.">Three-dimensional echocardiography-based analysis of right ventricular shape in pulmonary arterial hypertension.</a> European Heart Journal - Cardiovascular Imaging. 17 (5), 564-575 (2016).</li><li>Addetia, K., 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=Morphologic+Analysis+of+the+Normal+Right+Ventricle+Using+Three-Dimensional+Echocardiography-Derived+Curvature+Indices.">Morphologic Analysis of the Normal Right Ventricle Using Three-Dimensional Echocardiography-Derived Curvature Indices.</a> Journal of the American Society of Echocardiography. 31 (5), 614-623 (2018).</li><li>Lakatos, B. K., 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=Exercise-induced+shift+in+right+ventricular+contraction+pattern:+novel+marker+of+athlete's+heart?.">Exercise-induced shift in right ventricular contraction pattern: novel marker of athlete's heart?.</a> American Journal of Physiology - Heart and Circulatory. , (2018).</li><li>Corrado, D., 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=Arrhythmogenic+right+ventricular+cardiomyopathy:+evaluation+of+the+current+diagnostic+criteria+and+differential+diagnosis.">Arrhythmogenic right ventricular cardiomyopathy: evaluation of the current diagnostic criteria and differential diagnosis.</a> European Heart Journal. , (2019).</li><li>Luo, 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=Right+ventricular+outflow+tract+systolic+function+correlates+with+exercise+capacity+in+patients+with+severe+right+ventricle+dilatation+after+repair+of+tetralogy+of+Fallot.">Right ventricular outflow tract systolic function correlates with exercise capacity in patients with severe right ventricle dilatation after repair of tetralogy of Fallot.</a> Interactive Cardiovascular and Thoracic Surgery. 24 (5), 755-761 (2017).</li></ol>

El análisis 3D de la RV representa un paso importante en la práctica diaria de la cardiología. En paralelo con el creciente interés de la morfología y la función de la cámara cardíaca previamente descuidada, estas nuevas soluciones proporcionan información clínicamente significativa sobre el lado derecho del corazón. Si bien la adquisición 3D tiene varios aspectos que difieren notablemente de las imágenes ecocardiográficas 2D, al prestar especial atención a los puntos críticos y al utilizar un protocolo e...

La ecocardiografía recorrió un largo camino desde sus primeras aplicaciones clínicas en la década de 19501. Las primeras sondas de ultrasonido unidimensionales fueron diseñadas para proporcionar diámetros lineales simples de las paredes y lúmenes de la cámara; Sin embargo, sin duda representan un hito en la imagen cardiovascular. El desarrollo de imágenes de ultrasonido bidimensionales (2D) fue otro paso importante al proporcionar una cuantificación mucho más precisa de la morfología y la función, y todavía se considera el método estándar en la práctica clínica diaria. Sin embargo, la evaluación basada en la ecocardiografía 2D todavía conlleva una limitación importante de la técnica: las imágenes de una cámara dada desde unos pocos planos tomográficos no caracterizan adecuadamente la morfología y la función de una estructura tridimensional (3D). Este problema es aún más pronunciado en el caso del ventrículo derecho (VD): en comparación con el ventrículo izquierdo (VI) relativamente simple en forma de bala, el VD tiene una geometría compleja2 que no puede cuantificarse adecuadamente utilizando diámetros lineales o áreas3. A pesar de estos hechos ampliamente conocidos, la morfología y la función del VD generalmente se miden por parámetros tan simples en la práctica clínica.
Durante muchas décadas, se consideró que el RV tenía un papel mucho menos importante en la circulación en comparación con su contraparte izquierda. Varios artículos históricos derrotaron este punto de vista mostrando el fuerte papel pronóstico de la geometría y función del VD en una amplia variedad de enfermedades 4,5,6,7. Numerosos estudios demostraron el valor incremental de la medición del VD incluso mediante el uso de parámetros convencionales relativamente simples, lo que destaca la importancia y la necesidad de una cuantificación más precisa de la cámara con un valor clínico potencialmente significativo.
La ecocardiografía 3D supera varias limitaciones de la evaluación 2D de las cámaras cardíacas. Si bien la medición de volúmenes y también parámetros funcionales libres de supuestos geométricos también puede ser de gran interés en el caso del VI, puede ganar particular importancia en la evaluación del RV8. Los volúmenes de VD derivados de 3D y la fracción de eyección (FE) han demostrado tener un valor pronóstico significativo en diversas condiciones cardiovasculares 9,10.
Hoy en día, varios proveedores ofrecen soluciones semiautomatizadas para la evaluación 3D de RV con resultados validados contra mediciones de resonancia magnética cardíaca (RM) estándar de oro11,12. Los requisitos técnicos de la evaluación 3D son partes esenciales de un departamento de imágenes cardiovasculares de vanguardia hoy en día, y se espera que pronto forme parte del equipo general en cada laboratorio de ecocardiografía. Con la experiencia adecuada en adquisición y posprocesamiento 3D, el análisis 3D de RV se puede implementar fácilmente en el protocolo de examen estándar.

<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always">
	<tbody>
		<tr>
			<td>3V-D/4V-D/4Vc-D</td>
			<td>General Electric</td>
			<td>n.a.</td>
			<td>ultrasound probe</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>4D Auto RVQ</td>
			<td>General Electric</td>
			<td>n.a.</td>
			<td>software for analysis</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>E9/E95</td>
			<td>General Electric</td>
			<td>n.a.</td>
			<td>ultrasound machine</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>EchoPac v203</td>
			<td>General Electric</td>
			<td>n.a.</td>
			<td>software for analysis</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

morphological and functional assessment of the right ventricle using 3d echocardiography

Tradicionalmente, se creía que el lado derecho del corazón tiene un papel menor en la circulación; sin embargo, cada vez más datos sugieren que la función del ventrículo derecho (VD) tiene un fuerte poder diagnóstico y pronóstico en diversos trastornos cardiovasculares. Debido a su compleja morfología y función, la evaluación del VD por ecocardiografía bidimensional convencional es limitada: la práctica clínica diaria generalmente se basa en dimensiones lineales simples y medidas funcionales. La ecocardiografía tridimensional (3D) superó estas limitaciones al proporcionar una cuantificación volumétrica del VD libre de supuestos geométricos. Aquí, ofrecemos una guía paso a paso para obtener y analizar datos ecocardiográficos 3D del RV utilizando el software líder disponible comercialmente. Cuantificaremos los volúmenes de RV 3D y la fracción de eyección. Varios aspectos técnicos también pueden ayudar a mejorar la calidad de la adquisición y el análisis de vehículos recreativos, que presentamos de manera práctica. Revisamos las oportunidades actuales y los factores limitantes de este método y también destacamos las posibles aplicaciones de la evaluación 3D de RV en la práctica clínica actual.

El análisis 3D del VD es factible en una amplia variedad de enfermedades cardiovasculares. El caso 1 es un voluntario sano con volúmenes y función ventricular normales (Figura 1). El caso 2 es un paciente de reparación de la válvula mitral que es un ejemplo típico de los resultados contradictorios de la evaluación 2D convencional: mientras que TAPSE se reduce notablemente, el paciente no muestra ningún signo de disfunción del VD y una función sistó...

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

Aquí, proporcionamos un protocolo de adquisición y análisis paso a paso para la evaluación volumétrica 3D del ventrículo derecho, centrándonos principalmente en los aspectos prácticos que maximizan la viabilidad de esta técnica.

Evaluación morfológica y funcional del ventrículo derecho mediante ecocardiografía 3D

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 ...

morphological-functional-assessment-right-ventricle-using-3d

Research

JoVE Journal

Medicine

2.8K vistas.  Semmelweis University Heart and Vascular Center. Aquí, proporcionamos un protocolo de adquisición y análisis paso a paso para la evaluación volumétrica 3D del ventrículo derecho, centrándonos principalmente en los aspectos prácticos que maximizan la viabilidad de esta técnica.

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

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.

Ecocardiografía transtorácica en ratones

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

Investigación

Medicina

Echocardiographic Assessment of the Right Heart in Mice

Transgenic and toxic models of pulmonary arterial hypertension (PAH) are widely used to study the pathophysiology of PAH and to investigate potential therapies. Given the expense and time involved in creating animal models of disease, it is critical that researchers have tools to accurately assess phenotypic expression of disease. Right ventricular dysfunction is the major manifestation of pulmonary hypertension. Echocardiography is the mainstay of the noninvasive assessment of right ventricular function in rodent models and has the advantage of clear translation to humans in whom the same tool is used. Published echocardiography protocols in murine models of PAH are lacking.
In this article, we describe a protocol for assessing RV and pulmonary vascular function in a mouse model of PAH with a dominant negative BMPRII mutation; however, this protocol is applicable to any diseases affecting the pulmonary vasculature or right heart. We provide a detailed description of animal preparation, image acquisition and hemodynamic calculation of stroke volume, cardiac output and an estimate of pulmonary artery pressure.

This article provides a protocol for the echocardiographic assessment of right ventricular size and pulmonary hypertension in mice. Applications include phenotype determination and serial assessment in transgenic and toxin-induced mouse models of cardiomyopathy and pulmonary vascular disease.

Evaluación ecocardiográfica de la parte derecha del corazón en ratones

Transgenic and toxic models of pulmonary arterial hypertension (PAH) are widely used to study the pathophysiology of PAH and to investigate potential ...

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.

Evaluación del ventrículo derecho Estructura y función en modelo de ratón de la constricción de la arteria pulmonar mediante ecocardiografía transtorácica

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

Myocardial Infarction and Functional Outcome Assessment in Pigs

Introduction of newly discovered cardiovascular therapeutics into first-in-man trials depends on a strictly regulated ethical and legal roadmap. One important prerequisite is a good understanding of all safety and efficacy aspects obtained in a large animal model that validly reflect the human scenario of myocardial infarction (MI). Pigs are widely used in this regard since their cardiac size, hemodynamics, and coronary anatomy are close to that of humans. Here, we present an effective protocol for using the porcine MI model using a closed-chest coronary balloon occlusion of the left anterior descending artery (LAD), followed by reperfusion. This approach is based on 90 min of myocardial ischemia, inducing large left ventricle infarction of the anterior, septal and inferoseptal walls. Furthermore, we present protocols for various measures of outcome that provide a wide range of information on the heart, such as cardiac systolic and diastolic function, hemodynamics, coronary flow velocity, microvascular resistance, and infarct size. This protocol can be easily tailored to meet study specific requirements for the validation of novel cardioregenerative biologics at different stages (i.e. directly after the acute ischemic insult, in the subacute setting or even in the chronic MI once scar formation has been completed). This model therefore provides a useful translational tool to study MI, subsequent adverse remodeling, and the potential of novel cardioregenerative agents.

This protocol describes the porcine myocardial infarction (MI) model using a 90 min closed-chest coronary balloon occlusion of the left anterior descending artery (LAD), followed by reperfusion. Furthermore, the protocol for several outcome parameters, such as cardiac function, hemodynamics, microvascular resistance, and infarct size, are also presented.

Infarto de miocardio y la evaluación de resultados funcionales en los cerdos

Introduction of newly discovered cardiovascular therapeutics into first-in-man trials depends on a strictly regulated ethical and legal roadmap. One ...

Chronic Thromboembolic Pulmonary Hypertension and Assessment of Right Ventricular Function in the Piglet

An original piglet model of Chronic Thromboembolic Pulmonary Hypertension (CTEPH) associated with chronic Right Ventricular (RV) dysfunction is described. Pulmonary Hypertension (PH) was induced in 3-week-old piglets by a progressive obstruction of the pulmonary vascular bed. A ligation of the left Pulmonary Artery (PA) was performed first through a mini-thoracotomy. Second, weekly embolizations of the right lower pulmonary lobe were done under fluoroscopic guidance with n-butyl-2-cyanoacrylate during 5 weeks. Mean Pulmonary Arterial Pressure (mPAP) measured by ritght heart catheterism, increased progressively, as well as Right Atrial pressure and Pulmonary Vascular Resistances (PVR) after 5 weeks compared to sham animals. Right Ventricular (RV) structural and functional remodeling were assessed by transthoracic echocardiography (RV diameters, RV wall thickness, RV systolic function). RV elastance and RV-pulmonary coupling were assessed by Pressure-Volume Loops (PVL) analysis with conductance method. Histologic study of the lung and the right ventricle were also performed. Molecular analyses on RV fresh tissues could be performed through repeated transcutaneous endomyocardial biopsies. Pulmonary microvascular disease in obstructed and unobstructed territories was studied from lung biopsies using molecular analyses and pathology. Furthermore, the reliability and the reproducibility was associated with a range of PH severity in animals. Most aspects of the human CTEPH disease were reproduced in this model, which allows new perspectives for the understanding of the underlying mechanisms (mitochondria, inflammation) and new therapeutic approaches (targeted, cellular or gene therapies) of the overloaded right ventricle but also pulmonary microvascular disease.

Chronic Thromboembolic Pulmonary Hypertension (CTEPH) and Right Ventricular (RV) dysfunction were induced in piglets by progressive obstruction of the pulmonary arteries. Consequences were remarkably similar to those observed in CTEPH patients. This animal model would be a very useful tool for pathophysiology and therapeutic experiments on CTEPH and RV failure.

Hipertensión pulmonar tromboembólica crónica y Evaluación de la función ventricular derecha en el Piglet

An original piglet model of Chronic Thromboembolic Pulmonary Hypertension (CTEPH) associated with chronic Right Ventricular (RV) dysfunction is described. ...

Assessment of Cardiac Morphological and Functional Changes in Mouse Model of Transverse Aortic Constriction by Echocardiographic Imaging

Transverse aortic constriction (TAC) in mice has been used as a valuable model to study mechanisms of cardiac hypertrophy and heart failure1. A reliable noninvasive method is essential to assess real-time cardiac morphological and functional changes in animal models of heart disease. Transthoracic echocardiography represents an important tool for noninvasive assessment of cardiac structure and function2. Here we used a high-resolution ultrasound imaging system to monitor myocardial remodeling and heart failure progression over time in a mouse model of TAC. B-mode, M-mode, and Doppler imaging were used to precisely assess cardiac hypertrophy, ventricular dilatation, and functional deterioration in mice following TAC. Color and pulse wave (PW) Doppler imaging was used to noninvasively measure pressure gradient across the aortic constriction created by TAC and to assess transmitral blood flow in mice. Thus transthoracic echocardiographic imaging provides comprehensive noninvasive measurements of cardiac dimensions and function in mouse models of heart disease.

The goal of this protocol is to noninvasively assess cardiac structural and functional changes in a mouse model of heart disease created by transverse aortic constriction, using B- and M-mode echocardiography and color/pulse wave Doppler imaging.

Evaluación de la cardíaco morfológica y funcional Los cambios en el modelo de ratón de la constricción de la aorta transversa por ecocardiográfico Imaging

Transverse aortic constriction (TAC) in mice has been used as a valuable model to study mechanisms of cardiac hypertrophy and heart failure1. A reliable ...

Transthoracic Speckle Tracking Echocardiography for the Quantitative Assessment of Left Ventricular Myocardial Deformation

The value of conventional echocardiography is limited by differences in inter-individual image interpretation and therefore largely dependent on the examiners&#39; expertise. Speckle tracking Echocardiography (STE) is a promising but technically challenging method that can be used to quantitatively assess regional and global systolic and diastolic myocardial performance. Myocardial strain and strain rate can be measured in all three dimensions&#160;&#8212; radial, circumferential, longitudinal &#8212; of myocardial deformation. Standard cross-sectional two-dimensional B-mode images are recorded and subsequently postprocessed by automated continuous frame-by-frame tracking and motion analysis of speckles within the myocardium. Images are recorded as digital loops and synchronized to a 3-lead EKG for timing purposes. Longitudinal deformation is assessed in the apical 4-, 3-, and 2-chamber views. Circumferential and radial deformation are measured in the parasternal short axis plane.
Optimal image quality and accurate tissue tracking are paramount for the correct determination of myocardial performance parameters. Utilizing transthoracic STE in a healthy volunteer, the present article is a detailed outline of the essential steps and potential pitfalls of quantitative echocardiographic myocardial deformation analysis.

Speckle tracking echocardiography is an emerging diagnostic imaging technique for the quantitative assessment of global and regional myocardial performance. Standard view echocardiographic motion images are recorded and deformation parameters are subsequently measured by automated continuous frame-by-frame tracking and motion analysis of speckles within the B-mode images of the myocardium.

Transtorácica Ecocardiografía moteado de seguimiento para la evaluación cuantitativa de la deformación miocárdica ventricular izquierda

The value of conventional echocardiography is limited by differences in inter-individual image interpretation and therefore largely dependent on the ...

Assessment of the Anticoagulant and Anti-inflammatory Properties of Endothelial Cells Using 3D Cell Culture and Non-anticoagulated Whole Blood

In vivo, endothelial cells are crucial for the natural anticoagulation of circulating blood. Consequently, endothelial cell activation leads to blood coagulation. This phenomenon is observed in many clinical situations, like organ transplantation in the presence of pre-formed anti-donor antibodies, including xenotransplantation, as well as in ischemia/reperfusion injury. In order to reduce animal experimentation according to the 3R standards (reduction, replacement and refinement), in vitro models to study the effect of endothelial cell activation on blood coagulation would be highly desirable. However, common flatbed systems of endothelial cell culture provide a surface-to-volume ratio of 1 - 5 cm2 of endothelium per mL of blood, which is not sufficient for natural, endothelial-mediated anticoagulation. Culturing endothelial cells on microcarrier beads may increase the surface-to-volume ratio to 40 - 160 cm2/mL. This increased ratio is sufficient to ensure the &#34;natural&#34; anticoagulation of whole blood, so that the use of anticoagulants can be avoided. Here an in vitro microcarrier-based system is described to study the effects of genetic modification of porcine endothelial cells on coagulation of whole, non-anticoagulated human blood. In the described assay, primary porcine aortic endothelial cells, either wild type (WT) or transgenic for human CD46 and thrombomodulin, were grown on microcarrier beads and then exposed to freshly drawn non-anticoagulated human blood. This model allows for the measurement and quantification of cytokine release as well as activation markers of complement and coagulation in the blood plasma. In addition, imaging of activated endothelial cell and deposition of immunoglobulins, complement- and coagulation proteins on the endothelialized beads were performed by confocal microscopy. This assay can also be used to test drugs which are supposed to prevent endothelial cell activation and, thus, coagulation. On top of its potential to reduce the number of animals used for such investigations, the described assay is easy to perform and consistently reproducible.

We present an in vitro model which allows the study and analysis of coagulation in whole, non-anticoagulated blood. Anticoagulation in the system depends on the natural anticoagulation effect of healthy endothelial cells and endothelial cell activation will result in clotting.

Evaluación de las propiedades anticoagulantes y antiinflamatorias de las células endoteliales mediante cultivo celular 3D y sangre no anticoagulada

In vivo, endothelial cells are crucial for the natural anticoagulation of circulating blood. Consequently, endothelial cell activation leads to blood ...

2D and 3D Echocardiography in the Axolotl (Ambystoma Mexicanum)

Cardiac malfunction as a result of ischemic heart disease is a major challenge, and regenerative therapies to the heart are in high demand. A few model species such as zebrafish and salamanders that are capable of intrinsic heart regeneration hold promise for future regenerative therapies for human patients. To evaluate the outcome of cardioregenerative experiments it is imperative that heart function can be monitored. The axolotl salamander (A. mexicanum) represents a well-established model species in regenerative biology attaining sizes that allows for evaluation of cardiac function. The purpose of this protocol is to establish methods to reproducibly measure cardiac function in the axolotl using echocardiography. The application of different anesthetics (benzocaine, MS-222, and propofol) is demonstrated, and the acquisition of two-dimensional (2D) echocardiographic data in both anesthetized and unanesthetized axolotls is described. 2D echocardiography of the three-dimensional (3D) heart can suffer from imprecision and subjectivity of measurements, and to alleviate this phenomenon a solid method, namely intra/inter-operator/observer analysis, to measure and minimize this bias is demonstrated. Finally, a method to acquire 3D echocardiographic data of the beating axolotl heart at a very high spatiotemporal resolution and with pronounced blood-to-tissue contrast is described. Overall, this protocol should provide the necessary methods to evaluate cardiac function and model anatomy, and flow dynamics in the axolotl using ultrasound imaging with applications in both regenerative biology and general physiological experiments.

2D and 3D Echocardiography in the Axolotl Ambystoma Mexicanum

Here we present echocardiography protocols for two-dimensional and three-dimensional image acquisition of the beating heart of the axolotl salamander (Ambystoma mexicanum), a model species in heart regeneration. These methods allow for longitudinal evaluation of cardiac function at a high spatiotemporal resolution.

Ecocardiografía 2D y 3D en el ajolote (Ambystoma Mexicanum)

Cardiac malfunction as a result of ischemic heart disease is a major challenge, and regenerative therapies to the heart are in high demand. A few model ...

Invasive Hemodynamic Assessment for the Right Ventricular System and Hypoxia-Induced Pulmonary Arterial Hypertension in Mice

Pulmonary arterial hypertension (PAH) is a chronic and severe cardiopulmonary disorder. Mice are a popular animal model used to mimic this disease. However, the evaluation of right ventricular pressure (RVP) and pulmonary artery pressure (PAP) remains technically challenging in mice. RVP and PAP are more difficult to measure than left ventricular pressure because of the anatomical differences between the left and right heart systems. In this paper, we describe a stable right heart hemodynamic measurement method and its validation using healthy and PAH mice. This method is based on open-chest surgery and mechanical ventilation support. It is a complicated procedure compared to closed chest procedures. While a well-trained surgeon is required for this surgery, the advantage of this procedure is that it can generate both RVP and PAP parameters at the same time, so it is a preferable procedure for the evaluation of PAH models.

Here, we present a protocol to perform an invasive hemodynamic assessment of the right ventricle and pulmonary artery in mice using an open-chest surgery approach.

Evaluación hemodinámica invasiva para el sistema ventricular derecho y hipertensión arterial pulmonar inducida por hipoxia en ratones

Pulmonary arterial hypertension (PAH) is a chronic and severe cardiopulmonary disorder. Mice are a popular animal model used to mimic this disease. ...