프로젝트 번호 NVKP_16-1-2016-0017 ('국가 심장 프로그램')은 헝가리의 국가 연구 개발 및 혁신 기금의 지원을 받아 NVKP_16 자금 조달 계획에 따라 지원되었습니다. 이 연구는 셈멜바이스 대학의 치료 개발 및 생물 이미징 주제 프로그램의 틀 내에서 헝가리의 혁신 기술부의 주제 우수성 프로그램(2020-4.1.1.-TKP2020)에 의해 지원되었습니다.

이 프로토콜은 셈멜바이스 대학 지역 및 과학 연구 윤리 기관 위원회의 지침을 따릅니다. 현재 프로토콜은 특정 공급업체에 적용됩니다. 초음파 기계 및 후처리 소프트웨어에 관계없이 일부 단계는 유효하지만 다른 공급업체의 솔루션을 사용하는 경우 중요한 차이점이 있을 수 있습니다.
1. 기술적 요구 사항
<ol><li>3D 이미징이 가능한 에코카디그래피 머신을 활용합니다.</li>
	<li>3D 트랜스토라시 에코카디오그래피를 연결하여 위상 배열 변환기를 연결합니다.</li>
	<li>초음파 시스템의 내장 된 3 리드 심전도를 적용하여 시스템이 기록 및 분석을 심장 주기에 동기화 할 수 있도록합니다.</li>
</ol>2. 3D 심초음파 이미지 획득
<ol><li>왼쪽 측면 탈복 위치에 환자를 배치 (왼쪽 팔에 머리 위에 뻗어 있는 환자).</li>
	<li>화면의 심전도 추적이 품질이 좋은지 확인합니다. 참고: 이것은 소프트웨어가 심전도 신호에 따라 심장 주기의 다른 지점을 감지하기 때문에 후처리를위한 전제 조건입니다.</li>
	<li>이미지를 고정 해제하고 트랜스듀서로 환자를 검사하기 시작합니다. 기존의 정형 4 챔버 뷰를 시각화합니다.</li>
	<li>섹터 폭을 LV로 조정하고, 깊이를 낮추고 왼쪽 아트리움을 잘리게 하고, 약간의 오버게인을 사용하여 이미지 품질을 최적화합니다. 참고: 전체 LV 엔도(LV endo)와 상고표면이 보이는지 확인합니다.</li>
	<li>4D 버튼을 눌러 3D 모드로 전환합니다. 참고: 터치 스크린의 멀티 슬라이스 버튼을 누르면 표준 단축 및 긴 축 컷을 사용하여 3D 데이터 집합을 개요하는 네 가지 옵션(5, 7, 8, 12개 슬라이스)을 사용할 수 있습니다. 필요한 경우 트랜스듀서 포지셔닝을 수정하여 전체 LV 벽 두께를 대문자에서 승성 밸브 레벨로 피라미드 3D 데이터 집합에 포함되도록 할 수 있습니다. 12개의 슬라이스(9개의 조정 가능한 짧은 축 뷰)를 사용하는 것이 좋습니다.</li>
	<li>멀티 비트 또는 싱글 비트 모드를 사용하여 3D 이미지를 획득합니다.<ol>
<li>멀티 비트 모드를 사용하여 더 높은 공간 및 시간적 해상도를 달성하며, 여기서 데이터 집합은 2, 3, 4 또는 6 심장 주기 (화면에 설정할 수 있음)에서 재구성될 것입니다 - 환자의 최종 만료 호흡 홀드 및 스티치 아티팩트를 최소화하는 데 필요한 안정적인 트랜스듀서 위치. 참고: 단일 비트 획득은 낮은 공간 및 시간적 해상도입니다. 그러나 대부분의 최신 트랜스듀서는 더 나은 품질을 가지므로 추가 분석을 거치기 위해 재구성없이 적절한 3D 데이터 집합을 획득하는 데 사용할 수 있습니다. 일반적인 권장 사항으로 추가 분석을 위해 초당 15권 이상의 볼륨 속도를 권장합니다.</li>
		<li>전체 볼륨이 하위 볼륨에서 재구성되고 전체 LV가 표시되면 이미지를 고정합니다. 사이클 선택 및 사이클 수 노브를 사용하여 최적의 획득 된 심장 주기(들)를 선택하고 이미지 저장소를 누릅니다. 참고: 아티팩트 스티치는 공간적으로 또는 일시적으로 서로 나란히 정렬된 하위 볼륨입니다. LV 벽의 상당한 중퇴 또는 스티치 아티팩트가 있는 데이터 집합은 일반적으로 추가 분석에 적합하지 않습니다. 이미 획득한 3D 데이터 집합의 품질을 멀티 슬라이스 모드를 사용하여 다시 확인할 수 있습니다.</li>
	</ol>
</li>
</ol>3. LV 형태와 기능을 정량화하기 위한 후처리
<ol><li>추가 분석에 적합한 3D 데이터 집합을 선택합니다. 참고: 프로토콜의 이 부분은 이전에 획득되고 저장된 양질의 3D 이미지를 필요로 하며 초음파 기계및 별도의 워크스테이션에서 수행할 수 있습니다.</li>
	<li>측정 | 클릭 볼륨을 선택한 다음 4D 자동 LVQ를 선택합니다.</li>
	<li>쿼드 스크린(4층, 2챔버 및 3개의 뷰: 4개, 2선 및 3개의 보기, 1개의 짧은 축 뷰)에서 후자는 긴 축 뷰의 수평 평면으로 조정할 수 있으며, 소프트웨어는 표준 뷰에 대한 정편 슬라이스의 정렬을 수정하도록 요청합니다. 필요한 경우 기울기 및 회전으로 정액 뷰를 수동으로 수정하여 해당 표준 뷰를 표시하여 단축을 제거합니다. 긴 축 뷰에서 캘리퍼를 드래그하고 이동하여 캘리퍼를 LV의 긴 축과 정렬하도록 기울기를 설정합니다. 해당 또는 기계의 모든 노브 회전 또는 짧은 축 이미지의 캘리퍼를 조정하여 회전을 설정합니다. 참고: 자동 정렬 버튼을 눌러 소프트웨어 권장 사항을 재설정할 수 있습니다.</li>
	<li>뷰 정렬을 완료한 후 다음 단계 EDV를 클릭합니다. 최종 확장기(ED) 프레임은 심전도 신호를 사용하여 자동으로 감지되지만 필요한 경우 수동으로 수정할 수 있습니다.</li>
	<li>LV 엔도 및 상복부 표면의 반자동 검출<ol><li>모든 표준 뷰에서 두 개의 랜드마크 포인트를 수동으로 선택합니다. 먼저, LV 정점을 식별한 다음 모든 정점에서 LV 베이스(승모 누뮬러스 수준)의 중간을 식별합니다. 알고리즘은 전체 LV의 내적 테두리를 자동으로 윤곽을 변경합니다. 참고: 수동이라는 두 가지 옵션이 더 있습니다: 모든 어형 뷰에서 두 개의 기초 및 하나의 어형 랜드마크를 설정해야 한다는 것을 의미하는 수동 및 자동 Init은 사용자 상호 작용 없이 LV를 자동으로 윤곽을 변경합니다.</li>
		<li>세 개의 어피뷰, 서로 다른 레벨의 3개의 짧은 축 뷰, 네 번째 사용자가 제어하는 짧은 축으로 윤곽 신뢰성을 확인하여 감지된 표면을 시각적으로 확인할 수 있습니다. 등고선에 통합되는 점을 수동으로 추가하여 등고선 보정이 가능합니다. 참고: 취소를 사용하면 이전에 추가된 점을 삭제할 수 있습니다. 재설정 버튼은 컨투어링을 재설정하여 처음부터 전체 섹션을 시작합니다. 등고선 가시성을 조정하여 회색 스케일 이미지에서 내내한 표면을 감상할 수 있습니다. 내경 및 상근 윤곽은 정확하고 일관된 방식으로 수행되어야합니다. 자세한 추천은 다음 참조6을 확인하십시오.</li>
		<li>ESV인 다음 단계를 선택합니다.</li>
		<li>종방향 수축기 프레임의 내경 윤곽을 식별하고 수정하기 위해 이전 지점에서 언급한 것과 동일한 절차(3.5.1-3.5.2)를 반복한다. 참고: 최종 수축기(ES) 프레임은 심전도 신호를 사용하여 자동으로 감지되지만 필요한 경우 수동으로 수정할 수 있습니다. 최종 확장체 부피(EDV), 최종 수축부(ESV), 배출 분획(EF), 심박수(HR), 뇌졸중 부피(SV), 심장 출력(CO) 및 구형 지수(SpI)의 값이 이미 화면에 표시됩니다.</li>
		<li>다음 단계에 대한 볼륨 파형을 누릅니다. 이 소프트웨어는 LV의 동적 3D 모델과 또한 시간 볼륨 곡선을 표시하여 심장 사이클 프레임별 전체내카피 표면을 추적합니다(그림 1). 참고 : 여기, 어떤 프레임에서 내적 테두리를 편집 할 가능성이있다.</li>
		<li>다음 단계를 위해 LV 질량을 누릅니다. 이 소프트웨어는 자동으로 최종 확장기 프레임에 LV 상경 윤곽 윤곽을 구성하고 LV 질량 (EDMass)을 계산합니다. 참고: 필요한 경우, 모든 짧은 축 또는 긴 축 평면에 (이전에 설명된 것과 동일한 방법)을 포함하는 점을 추가하여 상피 표면의 윤곽을 편집합니다. 엔도, 에피 또는 엔도+에피: 조정할 윤곽을 선택할 수 있습니다.</li>
		<li>다음 단계에 대한 4D 스트레인 ROI 를 누릅니다. 이 소프트웨어는 자동으로 최종 수축기 프레임에 LV 상경 윤곽 윤곽과 LV 끝 수축기 질량 (ESMass)을 계산합니다. 참고: 필요한 경우, 모든 짧은 축 또는 긴 축 평면에 (이전에 설명된 것과 동일한 방법)을 포함하는 점을 추가하여 상피 표면의 최종 수축윤곽 윤곽을 편집합니다. ESMass는 EDMass와 비슷한 가치가 있어야 합니다. 이 단계는 반점 추적을 통해 3D 스트레인 값을 계산하는 데 필수적입니다.</li>
		<li>다음 단계에 대한 4D 스트레인 결과를 누릅니다. 이 소프트웨어는 여러 개의 짧은 축 및 긴 축 평면에 3D 심근 추적및 심장 주기, 프레임별 프레임 에 걸쳐 17 표준 LV 세그먼트의 해당 변형 값을 시각화합니다. 시간 변형 곡선과 황소의 눈 플롯도 표시됩니다. 종방향 매개 변수는 계산되며 경도 변형, 둘레 변형, 방사형 균주, 영역 변형, 회전 및 비틀림을 입증할 수 있습니다. 참고: 이미지의 시각적 관찰또는 시간 변형 곡선을 기준으로 추적 품질이 낮은 것으로 간주되는 경우 특정 LV 세그먼트를 분석에서 제외할 가능성이 있습니다. 그러나 소프트웨어는 기본적으로 세그먼트 승인 또는 거부에 권장합니다. "레이아웃"을 변경하여 LV의 동적 3D 모델에 색상 코드 스트레인 값을 시각화할 수 있습니다.</li>
	</ol></li>
	<li>분석을 종료하려면 승인 및 종료를 누릅니다.</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>

LV 형태학적 및 기능적 측정은 심장 질환의 진단, 관리 및 후속 조치의 초석을 나타냅니다. 또한, 그들은 결과의 강력한 예측 변수입니다. 일반적으로, LV의 2D 에코카르티오그래피 기반 평가는 현재의 연습 지침에 의해 권장됩니다. 그러나 3D 에코카르디그래피는 LV shape7,8에 관한 기하학적 가정이 없는 만큼 더 정확하다는 것이 입증되었습니다7.8. 반점 추...

왼쪽 심실 (LV) 형태와 기능의 평가는 심장학에 있는 일반적이고 더 구체적인 조사의 주된 목적입니다1. 광범위하고 비침습적 인 트랜스토라시 크심검사 (TTE)는 조밀 한 양의 정보를 제공 할 수 있으며 편리하고 빠르며 비용 효율적인 평가를위한 선택 방법입니다.
LV 질량, 볼륨 및 후속 배출 분획의 측정은 상당한 진단과 예후 값2를 보유합니다. 주어진 측정값이 정확할수록 값이 높아집니다. 금 표준 심장 자기 공명 (CMR) 이미징 파생 값과의 더 나은 상관 관계는 심초음파 기술에 대한 지속적인 추적입니다. 일반적으로 임상 실습 지침은 LV 볼륨 및 배출 분획 측정3에 대한 복엽비행기 Simpson의 방법을 권장합니다. 그러나, LV는 종종 불규칙한 형상을 가진 3차원(3D) 구조이므로, 몇몇 지형 평면은 의심할 여지 없이 LV 형태와 기능을 정확하게 묘사하기 위하여 몇몇 임상 시나리오에서 실패할 것입니다. 초음파 하드웨어 및 소프트웨어 기술의 최근 발전은 심초음파 프로토콜에 혁명을 일으킨 실시간 3D 이미징의 개발을 허용했습니다.
더욱이, 벽 운동 이상에 관하여 정량적 접근을 위한 필요는 변형 화상 진찰4의 상승 귀착되었습니다. 변형 및 변형속도 파라미터는 표준 회색 스케일 이미지를 사용하여 스펙 추적을 통해 계산할 수 있습니다. 3D 에코카디그래피는 또한 2차원 변형 평가5의 몇 가지 단점을 극복할 수 있다. 고가의 과학적 도구에서 3D 에코카르디그래피는 일상적인 임상 실습에 사용되는 강력한 기술이 되기 시작했으며, LV의 정량화는 이 획기적인 첫 번째 줄에 확실히 있습니다.
본 기사는 팁과 트릭을 제시하고 LV에 관한이 중요한 기술의 광범위하지만 기술적으로 건전한 사용을 용이하게하기 위해 잠재적 인 함정을 강조하여 상세한 3D 프로토콜을 통해 독자를 안내하는 것을 목표로합니다.

<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

좌심실(LV)의 3차원(3D) 정량화는 다양한 심장 장애에서 진단 정확도 및 정확한 위험 계층화 측면에서 상당한 부가가치를 제공한다. 최근, 3D 심초음파는 일상적인 심장학 실습에서 사용할 수 있게 되었습니다. 그러나 고품질 이미지 수집 및 후속 분석은 가파른 학습 곡선을 가지고 있습니다. 본 기사는 팁과 트릭을 제시하고 LV에 관한이 중요한 기술의 광범위하지만 기술적으로 건전한 사용을 용이하게하기 위해 잠재적 인 함정을 강조하여 상세한 3D 프로토콜을 통해 독자를 안내하는 것을 목표로합니다. 무엇보다도 최적의 공간 및 시간적 해상도를 갖춘 고품질 3D 데이터 집합의 인수를 보여 드립니다. 그런 다음 가장 널리 적용되는 내장 소프트웨어 중 하나를 사용하여 LV의 상세한 정량화를 향한 분석 단계를 제시합니다. 배출 분획 및 심근 변형(세로 및 외경 균주)을 측정하여 LV 볼륨, 구형, 질량 및 수축 기능을 정량화합니다. 우리는 기존의 심초음파 접근법에서 3D 기반 정량화로의 전환이 매우 권장되는 필수 시나리오에 대한 임상 사례를 논의하고 제공할 것입니다.

LV의 3D 분석은 환자의 대다수에서 가능합니다. 사례 1은 정상적인 심실 볼륨과 기능을 가진 건강한 자원 봉사자입니다 (그림 1). 케이스 2 (도 2)는 확장 된 심근병증과 왼쪽 번들 분기 블록 형태의 넓은 QRS 복합체 (160 ms)를 가진 64 세의 남성 환자입니다. 금 표준 CMR 측정은 다음과 같은 : 최종 확장기 부피 : 243 mL, 최종 수축부 : 160 m...

Watch this Scientific Journal Video about Evaluation of Left Ventricular Structure and Function using 3D Echocardiography at JoVE.com

Evaluation of Left Ventricular Structure and Function using 3D Echocardiography

이 문서에서는 3D 에코카르디그래피로 좌심실의 체적 평가 및 반점 추적 분석을 위한 단계별 수집 및 분석 프로토콜을 제공하며, 특히 이 기술의 타당성을 극대화하는 실용적인 측면에 중점을 두고 있습니다.

3D 에코카르디그래피를 사용하여 좌심실 구조 및 기능 평가

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

Research

JoVE Journal

Bioengineering

3.8K 조회수.  Semmelweis University. 이 문서에서는 3D 에코카르디그래피로 좌심실의 체적 평가 및 반점 추적 분석을 위한 단계별 수집 및 분석 프로토콜을 제공하며, 특히 이 기술의 타당성을 극대화하는 실용적인 측면에 중점을 두고 있습니다.

비디오: Evaluation of Left Ventricular Structure and Function using 3D Echocardiography

Transthoracic Echocardiography in Mice

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

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

마우스에 Transthoracic Echocardiography

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

연구

의학

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.

심근 미세 구조의 초음파 평가

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.

경 흉부 심 초음파에 의한 폐동맥 수축의 마우스 모델에서 마우스 오른쪽 심실 구조 및 기능의 평가

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.

마우스의 심장 판막 질환의 종합 표현형 특성에 대한 심 초음파 접근 및 프로토콜

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.

좌심실 심근 변형의 정량적 평가를위한 흉부 얼룩 추적 심 초음파

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.

왼쪽 아트리움, 대동맥과 폐동맥의 쥐 심 초음파

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.

폐 정맥의 특정 매개 변수의 시각화 및 평가를 위한 3차원 심초음파 방법

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

생체공학

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.

성인 쥐에서 심장 해부학 및 기능의 심초음파 평가

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.

3D 심 초음파를 사용한 우심실의 형태 학적 및 기능적 평가

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

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

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

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