Name: evaluation of left ventricular structure and function using 3d echocardiography
Uploaded: 2020-10-28T12:30:00.000+00:00
Duration: 6 min 34 s
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Progetto n. NVKP_16-1-2016-0017 ("Programma nazionale per il cuore") è stato attuato con il sostegno fornito dal Fondo nazionale per la ricerca, lo sviluppo e l'innovazione dell'Ungheria, finanziato nell'ambito del programma di finanziamento NVKP_16. La ricerca è stata finanziata dal Programma di eccellenza tematica (2020-4.1.1.-TKP2020) del Ministero per l'innovazione e la tecnologia in Ungheria, nell'ambito dei programmi tematici Sviluppo terapeutico e bioimaging dell'Università Semmelweis.

Questo protocollo segue le linee guida del Comitato regionale e istituzionale dell'Università Semmelweis per l'etica della scienza e della ricerca. Il presente protocollo si applica a un fornitore specifico. Sebbene alcuni passaggi rimangano validi indipendentemente dalla macchina a ultrasuoni e dal software di post-elaborazione, possono esistere importanti differenze se si utilizzano soluzioni di altri fornitori.
1. Requisiti tecnici
<ol><li>Utilizzare una macchina per ecocardiografia in grado di eseguire l'imaging 3D.</li>
	<li>Collegare un trasduttore phased array con ecocardiografia transtoracica 3D.</li>
	<li>Applicare l'ECG a 3 derivazioni integrato del sistema ad ultrasuoni per consentire al sistema di sincronizzare le registrazioni e le analisi al ciclo cardiaco.</li>
</ol>2. Acquisizione delle immagini ecocardiografiche 3D
<ol><li>Posizionare il paziente nella posizione del decubito laterale sinistro (paziente sdraiato sul lato sinistro con il braccio sinistro teso sopra la testa).</li>
	<li>Assicurarsi che il tracciamento ECG sullo schermo sia di buona qualità. NOTA: Questo è un prerequisito per la post-elaborazione in quanto il software rileverà i diversi punti del ciclo cardiaco in base al segnale ECG.</li>
	<li>Sblocca l'immagine e inizia a esaminare il paziente con il trasduttore. Visualizzate una vista apicale convenzionale a quattro camere.</li>
	<li>Ottimizza la qualità dell'immagine regolando la larghezza del settore su LV, abbassando la profondità per troncare l'atrio sinistro e usando un leggero overgain. NOTA: Assicurarsi che l'intera superficie endovenosa LV e anche quella epicardica siano visibili.</li>
	<li>Premere il pulsante 4D per passare alla modalità 3D. NOTA: premendo il pulsante Multi-Slice... sul touch screen, saranno disponibili quattro opzioni (5, 7, 8, 12 slice) per visualizzare il set di dati 3D utilizzando tagli standard ad asse corto e lungo. Se necessario, il posizionamento del trasduttore può essere corretto per garantire l'inclusione dell'intero spessore della parete BT dal livello apicale a quello della valvola mitrale nel set di dati 3D piramidale. Si consiglia l'uso di 12 fette (con nove viste regolabili ad asse corto).</li>
	<li>Acquisisci immagini 3D utilizzando la modalità Multi Beat o Single Beat .<ol>
<li>Utilizzare la modalità Multi Beat per ottenere una risoluzione spaziale e temporale più elevata, in cui il set di dati verrà ricostruito da 2, 3, 4 o 6 cicli cardiaci (questo può essere impostato sullo schermo) - respirazione espiratoria finale del paziente e posizionamento stabile del trasduttore necessario per ridurre al minimo gli artefatti di cucitura. NOTA: l'acquisizione di Single Beat è di risoluzione spaziale e temporale inferiore; tuttavia, la maggior parte dei trasduttori moderni ha una qualità migliore e, pertanto, può essere utilizzata per acquisire set di dati 3D appropriati senza ricostruzione per sottoporsi a ulteriori analisi. Come raccomandazione generale, i tassi di volume superiori a 15 volumi al secondo sono raccomandati per ulteriori analisi.</li>
		<li>Quando l'intero volume viene ricostruito dai sottovolumi e l'intero LV è visibile, congelare l'immagine. Utilizzando le manopole Cycle Select e Number of Cycles , selezionare i cicli cardiaci acquisiti ottimali e premere Image Store. NOTA: gli artefatti di cucitura sono sottovolumi disallineati spazialmente o temporaneamente uno accanto all'altro. I set di dati con un significativo abbandono delle pareti BT o con artefatti di cucitura non sono generalmente adatti per ulteriori analisi. La qualità del set di dati 3D già acquisito può essere ricontrollata utilizzando la modalità Multi-Slice.</li>
	</ol>
</li>
</ol>3. Post-elaborazione per quantificare la morfologia e la funzione del LV
<ol><li>Selezionare un set di dati 3D appropriato per ulteriori analisi. NOTA: questa parte del protocollo richiede le immagini 3D di buona qualità precedentemente acquisite e salvate e può essere eseguita sia sulla macchina ad ultrasuoni che su una workstation separata.</li>
	<li>Clicca su Misura | Volume, quindi selezionare 4D Auto LVQ.</li>
	<li>Sul quadruplo schermo (tre viste apicali: viste a quattro, due e tre camere e una vista ad asse corto, quest'ultima può essere regolata da un piano orizzontale su viste ad asse lungo), il software chiede Modifica allineamento delle sezioni apicali alle viste standard. Se necessario, correggere manualmente le viste apicali inclinando e ruotando per mostrare la vista standard corrispondente, eliminando così lo scorcio. Impostare l'inclinazione per allineare la pinza con l'asse lungo del LV trascinando e spostando le pinze su viste ad asse lungo. Impostare la rotazione in base alle manopole corrispondenti o Ruota tutti sulla macchina o regolando le pinze sull'immagine dell'asse corto. NOTA: la raccomandazione software può essere ripristinata premendo il pulsante Allineamento automatico .</li>
	<li>Dopo aver completato l'allineamento della vista, fate clic sul passaggio successivo EDV. Il fotogramma end-diastolico (ED) viene rilevato automaticamente utilizzando il segnale ECG, ma può essere corretto manualmente se necessario.</li>
	<li>Rilevamento semiautomatico della superficie endo- ed epicardica LV<ol><li>Selezionate manualmente due punti di riferimento su qualsiasi vista apicale. In primo luogo, identificare l'apice LV e quindi il centro della base LV (livello annulus mitrale) in qualsiasi vista apicale. L'algoritmo contornerà automaticamente il bordo endocardico dell'intero LV. NOTA: Ci sono altre due opzioni: Manuale, il che significa che due punti di riferimento basali e uno apicale devono essere impostati in ogni vista apicale, e Auto Init, che contornerà automaticamente il LV senza alcuna interazione da parte dell'utente.</li>
		<li>Verificare la credibilità del contorno in tre viste apicali, tre viste ad asse corto di diversi livelli e un quarto asse corto controllato dall'utente, per consentire la verifica visiva della superficie rilevata. La correzione del contorno è possibile aggiungendo manualmente punti che verranno poi incorporati nella linea di contorno. NOTA: con Annulla, il punto aggiunto in precedenza può essere eliminato. Il pulsante Reset reimposta il contorno per avviare l'intera sezione dall'inizio. La visibilità del contorno può essere regolata per consentire l'apprezzamento della superficie endocardica sull'immagine in scala di grigi. Il rimodellamento endocardico ed epicardico deve essere eseguito in modo accurato e coerente. Per una raccomandazione dettagliata, consultare il seguente riferimento6.</li>
		<li>Scegli il passaggio successivo, che è l'ESV.</li>
		<li>Ripetere la stessa procedura (3.5.1-3.5.2) come indicato nei punti precedenti per identificare e correggere il contorno endocardico sul telaio sistolico finale. NOTA: il frame sistolico terminale (ES) viene rilevato automaticamente utilizzando il segnale ECG, ma può essere corretto manualmente se necessario. I valori del volume diastolico terminale (EDV), del volume sistolico terminale (ESV), della frazione di eiezione (EF), della frequenza cardiaca (HR), del volume dell'ictus (SV), della gittata cardiaca (CO) e dell'indice di sfericità (SpI) sono già visualizzati sullo schermo.</li>
		<li>Premere Forma d'onda Volume per il passaggio successivo. Il software visualizza un modello 3D dinamico del LV e anche la curva tempo-volume mentre traccia la superficie endocardica durante tutto il ciclo cardiaco fotogramma per fotogramma (Figura 1). NOTA: Qui, c'è la possibilità di modificare il bordo endocardico in qualsiasi fotogramma.</li>
		<li>Per il passaggio successivo, premere LV Mass. Il software contorna automaticamente il contorno epicardico LV sul telaio diastolico finale e calcola la massa LV (EDMass). NOTA: se necessario, modificate il contorno della superficie epicardica aggiungendo punti da includere (lo stesso metodo descritto in precedenza) in qualsiasi piano ad asse corto o lungo. È possibile selezionare quale contorno regolare: Endo, Epi o Endo + Epi.</li>
		<li>Premere ROI 4D Strain per il passaggio successivo. Il software contorna automaticamente il contorno epicardico LV sul telaio sistolico finale e calcola la massa sistolica finale LV (ESMass). NOTA: se necessario, modificate il contorno sistolico finale della superficie epicardica aggiungendo punti da includere (stesso metodo descritto in precedenza) in qualsiasi piano ad asse corto o lungo. ESMass dovrebbe avere un valore simile a EDMass. Questo passaggio è essenziale per calcolare i valori di deformazione 3D mediante tracciamento speckle.</li>
		<li>Premere 4D Strain Results per il passaggio successivo. Il software visualizza il tracciamento miocardico 3D su più piani ad asse corto e lungo e i corrispondenti valori di deformazione dei 17 segmenti LV standard durante il ciclo cardiaco, fotogramma per fotogramma. Vengono visualizzate anche le curve di deformazione temporale e il grafico dell'occhio di bue. I seguenti parametri sono calcolati e possono essere dimostrati: deformazione longitudinale, deformazione circonferenziale, deformazione radiale, deformazione dell'area, rotazione e torsione. NOTA: esiste la possibilità di escludere un particolare segmento BT dall'analisi se si ritiene che abbia una bassa qualità di tracciamento mediante l'osservazione visiva delle immagini o in base alla curva tempo-deformazione. Tuttavia, il software consiglia per impostazione predefinita l'approvazione o il rifiuto del segmento. I valori di deformazione codificati a colori possono essere visualizzati su un modello 3D dinamico del BT modificando il "Layout".</li>
	</ol></li>
	<li>Per terminare l'analisi, premere Approva ed esci.</li>
</ol>

<ol>
	<li>Guta, A. C., 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+to+assess+left+ventricular+geometry+and+function.">Three-dimensional echocardiography to assess left ventricular geometry and function.</a> Expert Review of Cardiovascular Therapy. 17 (11), 801-815 (2019).</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=Current+Clinical+Applications+of+Three-Dimensional+Echocardiography:+When+the+Technique+Makes+the+Difference.">Current Clinical Applications of Three-Dimensional Echocardiography: When the Technique Makes the Difference.</a> Current Cardiology Reports. 18 (11), 109 (2016).</li><li>Lang, R. 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=Recommendations+for+cardiac+chamber+quantification+by+echocardiography+in+adults:+an+update+from+the+American+Society+of+Echocardiography+and+the+European+Association+of+Cardiovascular+Imaging.">Recommendations for cardiac chamber quantification by echocardiography in adults: an update from the American Society of Echocardiography and the European Association of Cardiovascular Imaging.</a> Journal of the American Society of Echocardiography. 28 (1), 1-39 (2015).</li><li>Matyas, C., 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+of+speckle-tracking+echocardiography+with+invasive+hemodynamics+for+the+detection+of+characteristic+cardiac+dysfunction+in+type-1+and+type-2+diabetic+rat+models.">Comparison of speckle-tracking echocardiography with invasive hemodynamics for the detection of characteristic cardiac dysfunction in type-1 and type-2 diabetic rat models.</a> Cardiovascular Diabetology. 17 (1), 13 (2018).</li><li>Kovacs, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Impact+of+hemodialysis,+left+ventricular+mass+and+FGF-23+on+myocardial+mechanics+in+end-stage+renal+disease:+a+three-dimensional+speckle+tracking+study.">Impact of hemodialysis, left ventricular mass and FGF-23 on myocardial mechanics in end-stage renal disease: a three-dimensional speckle tracking study.</a> International Journal of Cardiovascular Imaging. 30 (7), 1331-1337 (2014).</li><li>Muraru, 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=Comprehensive+analysis+of+left+ventricular+geometry+and+function+by+three-dimensional+echocardiography+in+healthy+adults.">Comprehensive analysis of left ventricular geometry and function by three-dimensional echocardiography in healthy adults.</a> Journal of the American Society of Echocardiography. 26 (6), 618-628 (2013).</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=Relationship+between+Cardiac+Remodeling+and+Exercise+Capacity+in+Elite+Athletes:+Incremental+Value+of+Left+Atrial+Morphology+and+Function+Assessed+by+Three-Dimensional+Echocardiography.">Relationship between Cardiac Remodeling and Exercise Capacity in Elite Athletes: Incremental Value of Left Atrial Morphology and Function Assessed by Three-Dimensional Echocardiography.</a> Journal of the American Society of Echocardiography. 33 (1), 101-109 (2020).</li><li>Muraru, 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=Intervendor+Consistency+and+Accuracy+of+Left+Ventricular+Volume+Measurements+Using+Three-Dimensional+Echocardiography.">Intervendor Consistency and Accuracy of Left Ventricular Volume Measurements Using Three-Dimensional Echocardiography.</a> Journal of the American Society of Echocardiography. 31 (2), 158-168 (2018).</li><li>Kalam, K., Otahal, P., Marwick, T. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Prognostic+implications+of+global+LV+dysfunction:+a+systematic+review+and+meta-analysis+of+global+longitudinal+strain+and+ejection+fraction.">Prognostic implications of global LV dysfunction: a systematic review and meta-analysis of global longitudinal strain and ejection fraction.</a> Heart. 100 (21), 1673-1680 (2014).</li><li>Muraru, 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=Validation+of+a+novel+automated+border-detection+algorithm+for+rapid+and+accurate+quantitation+of+left+ventricular+volumes+based+on+three-dimensional+echocardiography.">Validation of a novel automated border-detection algorithm for rapid and accurate quantitation of left ventricular volumes based on three-dimensional echocardiography.</a> European Journal of Echocardiography. 11 (4), 359-368 (2010).</li><li>Doronina, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+Female+Athlete's+Heart:+Comparison+of+Cardiac+Changes+Induced+by+Different+Types+of+Exercise+Training+Using+3D+Echocardiography.">The Female Athlete's Heart: Comparison of Cardiac Changes Induced by Different Types of Exercise Training Using 3D Echocardiography.</a> BioMed Research International. 2018, 3561962 (2018).</li><li>Takeuchi, 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=Measurement+of+left+ventricular+mass+by+real-time+three-dimensional+echocardiography:+validation+against+magnetic+resonance+and+comparison+with+two-dimensional+and+m-mode+measurements.">Measurement of left ventricular mass by real-time three-dimensional echocardiography: validation against magnetic resonance and comparison with two-dimensional and m-mode measurements.</a> Journal of the American Society of Echocardiography. 21 (9), 1001-1005 (2008).</li><li>Armstrong, A. C., 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=LV+mass+assessed+by+echocardiography+and+CMR,+cardiovascular+outcomes,+and+medical+practice.">LV mass assessed by echocardiography and CMR, cardiovascular outcomes, and medical practice.</a> JACC Cardiovasc Imaging. 5 (8), 837-848 (2012).</li><li>Olah, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Characterization+of+the+dynamic+changes+in+left+ventricular+morphology+and+function+induced+by+exercise+training+and+detraining.">Characterization of the dynamic changes in left ventricular morphology and function induced by exercise training and detraining.</a> International Journal of Cardiology. 277, 178-185 (2019).</li><li>Nagy, V. 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=Role+of+Right+Ventricular+Global+Longitudinal+Strain+in+Predicting+Early+and+Long-Term+Mortality+in+Cardiac+Resynchronization+Therapy+Patients.">Role of Right Ventricular Global Longitudinal Strain in Predicting Early and Long-Term Mortality in Cardiac Resynchronization Therapy Patients.</a> PLoS One. 10 (12), e0143907 (2015).</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>Badano, L. 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=Use+of+three-dimensional+speckle+tracking+to+assess+left+ventricular+myocardial+mechanics:+inter-vendor+consistency+and+reproducibility+of+strain+measurements.">Use of three-dimensional speckle tracking to assess left ventricular myocardial mechanics: inter-vendor consistency and reproducibility of strain measurements.</a> European Heart Journal - Cardiovascular Imaging. 14 (3), 285-293 (2013).</li></ol>

Le misurazioni morfologiche e funzionali LV rappresentano i capisaldi della diagnosi, della gestione e del follow-up delle malattie cardiache; inoltre, sono potenti predittori di esito. Generalmente, la valutazione 2D basata sull'ecocardiografia del LV è raccomandata dalle attuali linee guida pratiche; tuttavia, l'ecocardiografia 3D ha dimostrato di essere più accurata in quanto è priva di ipotesi geometriche riguardanti la forma LV7,8. L'imaging della deforma...

La valutazione della morfologia e della funzione ventricolare sinistra (LV) è lo scopo predominante di indagini generali e ancora più specifiche in cardiologia1. L'ecocardiografia transtoracica (TTE), ampiamente disponibile e non invasiva, che può fornire dense quantità di informazioni, è il metodo di scelta per una valutazione conveniente, veloce ed economica.
La misurazione della massa LV, dei volumi e della successiva frazione di eiezione ha un valore diagnostico e anche prognostico significativo2. Più accurata è una determinata misura, maggiore sarà il suo valore. Una migliore correlazione con i valori derivati dalla risonanza magnetica cardiaca (CMR) gold standard è una continua ricerca di tecniche ecocardiografiche. In generale, le linee guida di pratica clinica raccomandano il metodo del biplano Simpson per la misurazione del volume LV e della frazione di eiezione3. Tuttavia, il LV è una struttura tridimensionale (3D) con una forma spesso irregolare e, pertanto, diversi piani tomografici falliranno senza dubbio in alcuni scenari clinici per delineare con precisione la morfologia e la funzione del LV. I recenti progressi nella tecnologia hardware e software ad ultrasuoni hanno permesso lo sviluppo dell'imaging 3D in tempo reale, che rivoluziona i protocolli ecocardiografici.
Inoltre, la necessità di un approccio quantitativo relativo alle anomalie del movimento della parete ha portato all'aumento dell'imaging della deformazione4. I parametri di deformazione e velocità di deformazione possono essere calcolati mediante tracciamento delle macchie utilizzando immagini standard in scala di grigi. L'ecocardiografia 3D può anche superare diverse carenze di una valutazione bidimensionale della deformazione5. Da un costoso strumento scientifico, l'ecocardiografia 3D ha iniziato a diventare una potente tecnica utilizzata nella pratica clinica quotidiana e la quantificazione del LV è certamente in prima linea in questa svolta.
Il presente articolo si propone di guidare il lettore attraverso un protocollo 3D dettagliato presentando suggerimenti e trucchi e anche evidenziando le potenziali insidie per facilitare l'uso diffuso ma tecnicamente valido di questa importante tecnica riguardante il LV.

<table><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 LVQ</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>

evaluation of left ventricular structure and function using 3d echocardiography

La quantificazione tridimensionale (3D) del ventricolo sinistro (LV) fornisce un significativo valore aggiunto in termini di accuratezza diagnostica e precisa stratificazione del rischio in vari disturbi cardiaci. Recentemente, l'ecocardiografia 3D è diventata disponibile nella pratica cardiologica di routine; tuttavia, l'acquisizione di immagini di alta qualità e la successiva analisi hanno una curva di apprendimento ripida. Il presente articolo si propone di guidare il lettore attraverso un protocollo 3D dettagliato presentando suggerimenti e trucchi e anche evidenziando le potenziali insidie per facilitare l'uso diffuso ma tecnicamente valido di questa importante tecnica riguardante il LV. Innanzitutto, mostriamo l'acquisizione di un set di dati 3D di alta qualità con risoluzione spaziale e temporale ottimale. Quindi, presentiamo i passaggi analitici verso una quantificazione dettagliata del LV utilizzando uno dei software integrati più ampiamente applicati. Quantificheremo i volumi LV, la sfericità, la massa e anche la funzione sistolica misurando la frazione di eiezione e la deformazione miocardica (deformazione longitudinale e circonferenziale). Discuteremo e forniremo esempi clinici sugli scenari essenziali in cui la transizione da un approccio ecocardiografico convenzionale a una quantificazione basata su 3D è altamente raccomandata.

L'analisi 3D del LV è fattibile nella maggior parte dei pazienti. Il caso 1 è un volontario sano con volumi e funzione ventricolari normali (Figura 1). Il caso 2 (Figura 2) è un paziente maschio di 64 anni con cardiomiopatia dilatativa e un ampio complesso QRS (160 ms) di morfologia del blocco del ramo del fascio sinistro. Le misurazioni CMR gold standard sono state le seguenti: volume diastolico finale: 243 mL, volume sistoli...

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Evaluation of Left Ventricular Structure and Function using 3D Echocardiography

In questo articolo, forniamo un protocollo di acquisizione e analisi passo-passo per la valutazione volumetrica e l'analisi speckle-tracking del ventricolo sinistro mediante ecocardiografia 3D, concentrandosi in particolare sugli aspetti pratici che massimizzano la fattibilità di questa tecnica.

Valutazione della struttura e della funzione ventricolare sinistra mediante ecocardiografia 3D

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

evaluation-left-ventricular-structure-function-using-3d

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JoVE Journal

Bioengineering

3.8K Views.  Semmelweis University. In questo articolo, forniamo un protocollo di acquisizione e analisi passo-passo per la valutazione volumetrica e l'analisi speckle-tracking del ventricolo sinistro mediante ecocardiografia 3D, concentrandosi in particolare sugli aspetti pratici che massimizzano la fattibilità di questa tecnica.

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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;ecocardiografia transtoracica in topi

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

Ricerca

Medicina

Ultrasonic Assessment of Myocardial Microstructure

Echocardiography is a widely accessible imaging modality that is commonly used to noninvasively characterize and quantify changes in cardiac structure and function. Ultrasonic assessments of cardiac tissue can include analyses of backscatter signal intensity within a given region of interest. Previously established techniques have relied predominantly on the integrated or mean value of backscatter signal intensities, which may be susceptible to variability from aliased data from low frame rates and time delays for algorithms based on cyclic variation. Herein, we describe an ultrasound-based imaging algorithm that extends from previous methods, can be applied to a single image frame&#160;and accounts for the full distribution of signal intensity values derived from a given myocardial sample. When applied to representative mouse and human imaging data, the algorithm distinguishes between subjects with and without exposure to chronic afterload resistance. The algorithm offers an enhanced surrogate measure of myocardial microstructure and can be performed using open-access image analysis software.

Echocardiography is commonly used to noninvasively characterize and quantify changes in cardiac structure and function. We describe an ultrasound-based imaging algorithm that offers an enhanced surrogate measure of myocardial microstructure and can be performed using open-access image analysis software.

Valutazione ad ultrasuoni della microstruttura miocardica

Echocardiography is a widely accessible imaging modality that is commonly used to noninvasively characterize and quantify changes in cardiac structure and ...

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.

Valutazione del ventricolo destro Struttura e funzione in modello murino di polmonare Arteria Costrizione da ecocardiografia transtoracica

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

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

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

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

Approcci ecocardiografici e protocolli per completa caratterizzazione fenotipica di malattia valvolare cardiaca nei topi

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

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.

Transtoracica Speckle monitoraggio ecocardiografia per la valutazione quantitativa del ventricolo sinistro del miocardio Deformazione

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

Murine Echocardiography of Left Atrium, Aorta, and Pulmonary Artery

The present methodology teaches the investigator how to measure and use the LAV as a surrogate of chronic elevations in Left Ventricular diastolic pressure through echocardiography, as well as to obtain measurements of the Aorta and PA diameter in mice.
Mice older than 10 d of age can be analyzed using the present technique. The technique is composed of 3 main steps: set-up, image acquisition, and image analysis. The set-up step consists of getting the mouse anesthetized with 1% isoflurane, shaving it, and taping it in a supine position to a heated EKG board where the image acquisition will take place. The image acquisition step consists of learning to identify the cardiac structures and obtaining all the required images with its correspondent probe and axis in order to be able to calculate volumes and diameters. The image analysis step consists of measuring the previously acquired images with the aid of computer software.
Advantages of the proposed technique include a fast (15 min) procedure that would allow the researcher to evaluate interventions in a non-invasive, non-terminal approach and therefore follow the same mouse over time; each mouse can be used as its own control. This fact plus having the same operator perform all the acquisition and analysis for the entire experiment minimizes the limitation of operator-dependency. The present methodology is useful for mouse researchers in cardiovascular and pulmonary medicine.

The following protocol describes the methodology for the acquisition and analysis of echocardiographic images used to obtain the Left Atrial Volume (LAV), Aorta (Ao) diameter, and Pulmonary Artery (PA) diameter in mice. This technique is a non-invasive, non-terminal procedure that allows assessment of the cardiopulmonary function.

Murine ecocardiografia di Sinistra Atrium, Aorta, e l&#39;arteria polmonare

The present methodology teaches the investigator how to measure and use the LAV as a surrogate of chronic elevations in Left Ventricular diastolic ...

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

The dimensions of the pulmonary veins are important parameters when planning pulmonary vein isolation (PVI), especially with the cryoballoon ablation technique. Acknowledging the dimensions and anatomical variations of the pulmonary veins (PVs) may improve the outcome of the intervention. Conventional 2D transoesophageal echocardiography can only provide limited data about the dimensions of the PVs; however, 3D echocardiography can further evaluate relevant diameters and areas of the PVs, as well as their spatial relationship to surrounding structures. In previous literature data, parameters influencing the success rate of PVI have already been identified. These are the left lateral ridge, the intervenous ridge, the ostial area of the PVs and the ovality index of the ostium. Proper imaging of the PVs by 3D echocardiography is a technically challenging method. One crucial step is the collection of images. Three individual transducer positions are necessary to visualize the important structures; these are the left lateral ridge, the ostium of the PVs and the intervenous ridge of the left and right PVs. Next, 3D images are acquired and saved as digital loops. These datasets are cropped, which result in the en face views displaying spatial relationships. This step can also be employed to determine the anatomical variations of the PVs. Finally, multiplanar reconstructions are created to measure each individual parameter of the PVs.
Optimal quality and orientation of the acquired images are paramount for the appropriate assessment of PV anatomy. In the present work, we examined the 3D visibility of the PVs and the suitability of the above method in 80 patients. The aim was to provide a detailed outline of the essential steps and potential pitfalls of PV visualization and assessment with 3D echocardiography.

The dimensions of the pulmonary veins (PV) are important parameters when planning pulmonary vein isolation. 2D transoesophageal echocardiography can only provide limited data about the PVs; however, 3D echocardiography can evaluate relevant diameters and areas of the PVs, as well as their spatial relationship to surrounding structures.

Metodo ecocardiografico tridimensionale per la visualizzazione e la valutazione di parametri specifici delle vene polmonari

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

Bioingegneria

Echocardiographic Assessment of Cardiac Anatomy and Function in Adult Rats

The use of experimental animal models has become crucial in cardiovascular science. Most studies using rodent models are focused on two-dimensional imaging to study the cardiac anatomy of the left ventricle and M-mode echo to assess its dimensions. However, this could limit a comprehensive study. Herein, we describe a protocol that allows an assessment of the heart chamber size, left ventricular function (systolic and diastolic) and valvular function. A conventional medical ultrasound machine was used in this protocol and different echo views were obtained through left parasternal, apical and suprasternal windows. In the left parasternal window, the long and short axis were acquired to analyze left chamber dimensions, right ventricle and pulmonary artery dimensions, and mitral, pulmonary and aortic valve function. The apical window allows the measurement of heart chamber dimensions and evaluation of systolic and diastolic parameters. It also allows Doppler assessment with detection and quantification of heart valve disturbances (regurgitation or stenosis). Different segments and walls of the left ventricle are visualized throughout all views. Finally, the ascending aorta, aortic arch, and descending aorta can be imaged through the suprasternal window. A combination of ultrasound imaging, Doppler flow and tissue Doppler assessment have been obtained to study cardiac morphology and function. This represents an important contribution to improve the assessment of cardiac function in adult rats with impact for research using these animal models.

A non-invasive protocol for transthoracic echocardiography assessment of cardiac anatomy and function for adult rats is presented in the current study. The heart valves, all four cardiac chambers and the ascending aorta, aortic arch and descending aorta are studied in detail.

Valutazione ecocardiografica dell'anatomia e della funzione cardiaca nei ratti adulti

The use of experimental animal models has become crucial in cardiovascular science. Most studies using rodent models are focused on two-dimensional ...

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

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

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

Valutazione morfologica e funzionale del ventricolo destro mediante ecocardiografia 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 ...

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

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

<meta charset="utf8"></head><body>L'uso dell'ecocardiografia 3D nella pianificazione chirurgica della valvola mitrale in cardiologia pediatrica

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

Valutazione della struttura e della funzione ventricolare sinistra mediante ecocardiografia 3D

Riepilogo

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L'ecocardiografia transtoracica in topi