Projet no. NVKP_16-1–2016-0017 (« Programme national de cardiologie ») a été mis en œuvre avec le soutien du Fonds national de recherche, de développement et d’innovation de Hongrie, financé dans le cadre du régime de financement NVKP_16. La recherche a été financée par le programme d’excellence thématique (2020-4.1.1.-TKP2020) du ministère hongrois de l’Innovation et de la Technologie, dans le cadre des programmes thématiques de développement thérapeutique et de bioimagerie de l’Université Semmelweis.

Le protocole suit les lignes directrices du comité d’éthique de la recherche sur les humains de l’établissement et les patients des cas cliniques ont donné leur consentement éclairé écrit à l’étude.
1. Exigences techniques
<ol><li>Pour l’acquisition et l’analyse 3D, utilisez les logiciels et le matériel appropriés. Utiliser les câbles ECG de l’appareil d’échocardiographie; de plus, il est obligatoire pour le protocole complet d’acquisition 3D décrit ci-dessous.</li>
	<li>Pour l’acquisition 3D, utilisez une sonde échocardiographique 3D et un appareil à ultrasons compatible 3D. Pour l’analyse volumétrique 3D RV, utilisez un logiciel dédié.</li>
</ol>2. Acquisition
<ol><li>Dans la grande majorité des cas, effectuez l’acquisition 3D du VR à l’aide de vues apicales. Contrairement aux points de vue axés sur le VG, un positionnement différent du patient est recommandé. Si une qualité d’image nettement meilleure peut être obtenue en passant à un espace intercostal sur la vue apicale correcte, cette vue raccourcie peut permettre une meilleure qualité d’image 3D. Le raccourcissement peut être corrigé lors de l’analyse 3D.<ol><li>Par rapport à l’acquisition échocardiographique apicale standard, où la position du décubitus latéral gauche (patient couché sur le côté gauche avec le bras gauche tendu au-dessus de la tête) est recommandée, demandez au patient de se pencher légèrement plus en arrière pour permettre une position plus latérale du transducteur.</li>
		<li>Choisissez une profondeur d’image qui n’inclut que le VR. Une profondeur inutilement grande peut réduire la fréquence d’acquisition avec l’absence d’effets bénéfiques concernant l’analyse volumétrique du RV.</li>
	</ol></li>
	<li>Confirmez la vue correcte axée sur le RV à partir d’images d’échocardiographie 2D. Si la paroi libre du VR est mal visualisée, même à partir de cette vue, la qualité d’image 3D attendue ne sera pas optimale pour une analyse plus approfondie.</li>
	<li>Passez à l’imagerie 3D en direct à l’aide du bouton 4D , où une correction supplémentaire de la vue RV peut être effectuée.</li>
	<li>Bien que le mode 3D en direct puisse être assez agréable esthétiquement, utilisez le mode 12 tranches pour la vue 3D, qui montre une image triplan de la région d’intérêt ainsi que 9 plans en coupe transversale qui peuvent être modifiés librement. Par la rotation et le positionnement correct des plans coupés, confirmer la visibilité de l’ensemble de la paroi libre du VR (y compris le tractus d’écoulement et les segments apicals).</li>
	<li>Ajustez davantage l’image en utilisant l’inclinaison gauche du secteur (deuxième page sur l’écran tactile) pour améliorer la visualisation du VR.</li>
	<li>Utilisez deux modes d’acquisition 3D pour l’analyse volumétrique RV : le mode multi-battement et le mode mono-battement . Utilisez ces deux approches chez chaque patient, cependant, dans certains cas (par exemple, certaines arythmies, dyspnée sévère du patient), seule la dernière peut être réalisable.</li>
	<li>En utilisant le mode à battement unique , obtenez un compromis entre la qualité d’image et la fréquence d’images. Choisissez une profondeur, une largeur et une fréquence d’images optimales (panneau inférieur de l’écran tactile) et obtenez des boucles 3D du VR sans autre action. Cette méthode est réalisable chez la majorité des patients; Cependant, il donne généralement une qualité d’image et une fréquence d’images inférieures à celles de l’approche multi-battements .<ol><li>Dans le cas d’une fréquence cardiaque moyenne (60-70/min), maintenir une limite inférieure de fréquence d’images de 16 images/s pour une analyse adéquate du RV; Cependant, si la tachycardie est présente, des fréquences d’images encore plus élevées sont recommandées.</li>
	</ol></li>
	<li>En utilisant le mode multi-battement , reconstruisez la boucle 3D acquise à partir d’un nombre donné de cycles cardiaques pouvant être sélectionnés sur l’écran tactile (les modes 2, 3, 4 et 6 temps peuvent être utilisés). Contrairement à l’acquisition à un seul temps, on s’attend généralement à une meilleure qualité d’image et à une meilleure fréquence d’images; Cependant, il nécessite des longueurs de cycle cardiaque relativement constantes et l’observance du patient en raison de la manœuvre obligatoire de retenue de la respiration. La manœuvre est essentielle pour éviter les artefacts dits de couture : lorsque le volume 3D acquis est assemblé, des longueurs de cycle cardiaque inégales et/ou des mouvements dus à la respiration peuvent entraîner ce phénomène.<ol><li>Après le bon positionnement de la sonde et le réglage de la machine (similaire au mode « monotemps »), demandez au patient de prendre une profonde respiration et de la retenir. Dans ce cas, les poumons en expansion couvrent généralement toute l’image.</li>
		<li>Demandez au patient d’expirer lentement, strictement avec des conseils. Parallèlement au dégonflement des poumons, le VR redevient visible.</li>
		<li>Lorsque tout le VR (mur libre et septum) réapparaît, demandez au patient de retenir sa respiration dans cet état.</li>
		<li>En cliquant pour multi battement sur l’écran, commencez l’acquisition, et la boucle 3D s’accumule pendant le nombre donné de cycles cardiaques.</li>
		<li>Lorsque l’acquisition est prête (tout le VR est visualisé), demandez au patient de respirer à nouveau librement.</li>
		<li>Vérifiez la boucle obtenue pour vous assurer qu’il n’y a pas d’artefacts de couture ou de chute.</li>
	</ol></li>
</ol>3. Analyse RV 4D
<ol><li>À l’aide d’un logiciel dédié, effectuez une analyse volumétrique 3D du VR. Après avoir choisi la boucle 3D axée sur le VR dans la bibliothèque du patient, ouvrez le logiciel à partir de la fenêtre Mesure située dans le dossier Volume .</li>
	<li>Après avoir ouvert le logiciel, orientez le VR sur quatre plans de coupe prédéfinis.<ol><li>Placez deux marqueurs (centre TV) au centre de la valve tricuspide dans les plans supérieurs et inférieurs gauches des axes longs. Ajustez l’axe long de l’image à l’axe long réel du VR à l’aide de l’outil de rotation. Les images de référence sur les bords supérieurs droits montrent comment l’orientation correcte doit apparaître.</li>
		<li>Sur les panneaux supérieur et inférieur droit, alignez les images à axe court dans la position correcte par rotation. Comme à l’étape précédente, les images de référence aident également dans ce processus.</li>
	</ol></li>
	<li>Une fois l’analyse terminée, cliquez sur Définir les points de repère pour l’étape suivante de l’analyse. Définissez des points de repère dans deux images.<ol><li>Sur le côté gauche, marquez l’anneau tricuspide au mur libre (mur libre TV) et septum (septum TV) et le sommet RV sur la vue apicale à quatre chambres précédemment orientée.</li>
		<li>Sur le côté droit, placez les points d’insertion postérieur (LV/RV postérieur) et antérieur (LV/RV antérieur) et le mur libre de VR (mur sans VR). Comme dans la fenêtre précédente, les images de référence dans le coin supérieur droit aident à la configuration correcte. Après avoir défini tous les points de repère, le logiciel passe automatiquement à la fenêtre suivante (Révision).</li>
	</ol></li>
	<li>Dans cette fenêtre (Revue), passez en revue et corrigez manuellement la détection automatique des frontières endocardiques tout au long du cycle cardiaque, si nécessaire. Par défaut, 9 panneaux sont visibles : sur le côté gauche, 3 boucles mobiles (1 axe long et 2 axes courts), au milieu les images diastoliques des mêmes images, et sur le côté droit les images systoliques de fin.<ol><li>En cas de faux tracking, corrigez librement les bordures endocardiques (lignes vertes), la bordure tracée en cliquant dessus. À l’aide de l’outil de rotation sur l’axe court, passez en revue le suivi des images sur toute la circonférence du VR. Ajustez l’ampleur de la correction en choisissant Taille du stylet sur le panneau latéral droit. Si le suivi est considéré comme correct, cliquez sur les résultats dans le même panneau.</li>
	</ol></li>
	<li>Dans la dernière section, passez en revue les données volumétriques 3D finales et d’autres paramètres calculés en haut à droite (panneau Feuille de calcul ). Au-delà des volumes de RV et de la fraction d’éjection, le logiciel affiche également des paramètres 2D, tels que les diamètres linéaires (moyen, basal et long axe), ainsi que les valeurs FAC et TAPSE dérivées de la vue apicale prédéfinie à quatre chambres. Le logiciel montre également un axe long et court du VR (côté gauche), un modèle 3D en direct du VR (milieu supérieur) et une courbe volume-temps de la chambre (en bas à droite).<ol><li>En cas de nécessité d’ajustements supplémentaires dans le suivi, toutes les étapes précédentes sont disponibles pour correction en cliquant dessus sur le panneau de droite. Si le suivi et les paramètres 3D sont considérés comme valides, enregistrez les résultats en cliquant sur « Approuver et quitter » sur le même panneau.</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. 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=Prognostic+value+of+right+ventricular+function+in+patients+after+acute+myocardial+infarction+treated+with+primary+percutaneous+coronary+intervention.">Prognostic value of right ventricular function in patients after acute myocardial infarction treated with primary percutaneous coronary intervention.</a> Circulation: Cardiovascular Imaging. 3 (3), 264-271 (2010).</li><li>Amsallem, 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=Right+Heart+End-Systolic+Remodeling+Index+Strongly+Predicts+Outcomes+in+Pulmonary+Arterial+Hypertension:+Comparison+With+Validated+Models.">Right Heart End-Systolic Remodeling Index Strongly Predicts Outcomes in Pulmonary Arterial Hypertension: Comparison With Validated Models.</a> Circulation: Cardiovascular Imaging. 10 (6), (2017).</li><li>Merlo, 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=The+Prognostic+Impact+of+the+Evolution+of+RV+Function+in+Idiopathic+DCM.">The Prognostic Impact of the Evolution of RV Function in Idiopathic DCM.</a> JACC: Cardiovascular Imaging. 9 (9), 1034-1042 (2016).</li><li>Addetia, K., Muraru, D., Badano, L. 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>

L’analyse 3D du VR représente une étape importante dans la pratique quotidienne de la cardiologie. Parallèlement à l’intérêt croissant pour la morphologie et la fonction de la chambre cardiaque auparavant négligée, ces nouvelles solutions fournissent des informations cliniquement significatives sur le côté droit du cœur. Bien que l’acquisition 3D présente plusieurs aspects qui diffèrent nettement de l’imagerie échocardiographique 2D, en portant une attention particulière aux points critiques et en ...

L’échocardiographie a parcouru un long chemin depuis ses premières applications cliniques dans les années 19501. Les premières sondes à ultrasons unidimensionnelles ont été conçues pour fournir des diamètres linéaires simples des parois et des lumières de la chambre; Cependant, ils représentent sans aucun doute une étape importante dans l’imagerie cardiovasculaire. Le développement de l’imagerie échographique bidimensionnelle (2D) a été une autre étape majeure en fournissant une quantification beaucoup plus précise de la morphologie et de la fonction et est toujours considérée comme la méthode standard dans la pratique clinique quotidienne. Néanmoins, l’évaluation basée sur l’échocardiographie 2D comporte encore une limitation majeure de la technique: l’imagerie d’une chambre donnée à partir de quelques plans tomographiques ne caractérise pas adéquatement la morphologie et la fonction d’une structure tridimensionnelle (3D). Ce problème est encore plus prononcé dans le cas du ventricule droit (RV) : comparé au ventricule gauche (VG) relativement simple en forme de balle, le RV a une géométrie complexe2 qui ne peut pas être quantifiée de manière adéquate à l’aide de diamètres linéaires ou de zones3. Malgré ces faits largement connus, la morphologie et la fonction du rotavirus sont généralement mesurées par des paramètres aussi simples dans la pratique clinique.
Pendant de nombreuses décennies, le VR a été considéré comme ayant un rôle beaucoup moins important dans la circulation que son homologue gauche. Plusieurs articles marquants ont défait ce point de vue montrant le rôle pronostique important de la géométrie et de la fonction du RV dans une grande variété de maladies 4,5,6,7. De nombreuses études ont démontré la valeur incrémentielle de la mesure du rotavirus même en utilisant des paramètres conventionnels relativement simples, ce qui souligne l’importance et la nécessité d’une quantification plus précise de la chambre avec une valeur clinique potentiellement significative.
L’échocardiographie 3D surmonte plusieurs limites de l’évaluation 2D des cavités cardiaques. Bien que la mesure des volumes et des paramètres fonctionnels exempts d’hypothèses géométriques puisse également présenter un grand intérêt dans le cas du VG, elle peut revêtir une importance particulière dans l’évaluation du RV8. Il a été démontré que les volumes de RV dérivés de la 3D et la fraction d’éjection (FE) ont une valeur pronostique significative dans diverses affections cardiovasculaires 9,10.
De nos jours, plusieurs fournisseurs fournissent des solutions semi-automatisées pour l’évaluation 3D des VR avec des résultats validés par rapport à des mesures de résonance magnétique cardiaque (RM) de référence11,12. Les exigences techniques de l’évaluation 3D sont des éléments essentiels d’un département d’imagerie cardiovasculaire de pointe de nos jours, et on s’attend à ce qu’il fasse bientôt partie de l’équipement général de chaque laboratoire d’échocardiographie. Avec une expertise appropriée dans l’acquisition 3D et le post-traitement, l’analyse 3D RV peut être facilement mise en œuvre dans le protocole d’examen standard.

<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

Traditionnellement, on croyait que le côté droit du cœur avait un rôle mineur dans la circulation; cependant, de plus en plus de données suggèrent que la fonction ventriculaire droite (RV) a un fort pouvoir diagnostique et pronostique dans divers troubles cardiovasculaires. En raison de sa morphologie et de sa fonction complexes, l’évaluation du RV par échocardiographie bidimensionnelle conventionnelle est limitée : la pratique clinique quotidienne repose généralement sur des dimensions linéaires simples et des mesures fonctionnelles. L’échocardiographie tridimensionnelle (3D) a surmonté ces limites en fournissant une quantification volumétrique du RV sans hypothèses géométriques. Ici, nous offrons un guide étape par étape pour obtenir et analyser les données échocardiographiques 3D du VR en utilisant le principal logiciel disponible dans le commerce. Nous quantifierons les volumes de VR 3D et la fraction d’éjection. Plusieurs aspects techniques peuvent également contribuer à améliorer la qualité de l’acquisition et de l’analyse des VR, que nous présentons de manière pratique. Nous passons en revue les opportunités actuelles et les facteurs limitatifs de cette méthode et soulignons également les applications potentielles de l’évaluation 3D RV dans la pratique clinique actuelle.

L’analyse 3D du RV est réalisable dans une grande variété de maladies cardiovasculaires. Le cas 1 est un volontaire en bonne santé avec des volumes et une fonction ventriculaires normaux (Figure 1). Le cas 2 est un patient ayant subi une réparation valvulaire post-mitrale qui est un exemple typique des résultats contradictoires de l’évaluation 2D conventionnelle : alors que le TAPSE est nettement réduit, le patient ne présente aucun signe de dysf...

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

Ici, nous fournissons un protocole d’acquisition et d’analyse étape par étape pour l’évaluation volumétrique 3D du ventricule droit, en nous concentrant principalement sur les aspects pratiques qui maximisent la faisabilité de cette technique.

Évaluation morphologique et fonctionnelle du ventricule droit par échocardiographie 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

2.7K vues.  Semmelweis University Heart and Vascular Center. Ici, nous fournissons un protocole d’acquisition et d’analyse étape par étape pour l’évaluation volumétrique 3D du ventricule droit, en nous concentrant principalement sur les aspects pratiques qui maximisent la faisabilité de cette technique.

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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.

L&#39;échocardiographie transthoracique chez la souris

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

Recherche

Médecine

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.

Évaluation échocardiographique du cœur droit chez la souris

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.

Évaluation de ventriculaire droite Structure et fonction dans le modèle de souris de l&#39;artère pulmonaire constriction par échocardiographie transthoracique

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.

Infarctus du myocarde et d&#39;évaluation fonctionnelle de résultats chez le porc

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.

Chronique thromboembolique l&#39;hypertension artérielle pulmonaire et de l&#39;évaluation de la fonction ventriculaire droite dans la Porcinet

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.

Évaluation des cardiaques morphologiques et fonctionnelles changements dans le modèle de souris de Transverse Aortic Constriction par échocardiographie 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.

Transthoracique Speckle Tracking échocardiographie pour l&#39;évaluation quantitative de gauche Ventricular Myocardial Déformation

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.

Évaluation des propriétés anticoagulantes et anti-inflammatoires de cellules endothéliales à l’aide de la Culture cellulaire 3D et sang total Non-anticoagulant

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.

Échocardiographie 2D et 3D chez l’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 ...

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.

Évaluation hémodynamique invasive pour le système ventriculaire droit et l'hypertension artérielle pulmonaire induite par l'hypoxie chez les souris

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