프로젝트 번호 NVKP_16-1–2016-0017 ( 'National Heart Program')은 NVKP_16 기금 계획에 따라 자금을 조달 한 헝가리 국립 연구, 개발 및 혁신 기금의 지원으로 시행되었습니다. 이 연구는 Semmelweis University의 치료 개발 및 바이오이미징 주제 프로그램의 틀 내에서 헝가리 혁신 기술부의 주제별 우수 프로그램(2020-4.1.1.-TKP2020)의 재정 지원을 받았습니다.

이 프로토콜은 기관의 인간 연구 윤리위원회의 지침을 따르며 임상 사례의 환자는 연구에 대한 서면 동의를했습니다.
1. 기술 요구 사항
<ol><li>3D 수집 및 분석을 위해서는 적절한 소프트웨어와 하드웨어를 사용하십시오. 심 초음파 장치의 ECG 케이블을 사용하십시오. 또한 아래에 설명된 완전한 3D 획득 프로토콜에 필수입니다.</li>
	<li>3D 획득의 경우 3D 심 초음파 프로브와 3D 호환 초음파 기계를 사용하십시오. 3D RV 체적 해석의 경우 전용 소프트웨어를 사용하십시오.</li>
</ol>2. 인수
<ol><li>대부분의 경우 정점 뷰를 사용하여 RV의 3D 획득을 수행합니다. LV 중심의 견해와는 달리, 다른 환자 위치가 권장됩니다. 만약 실질적으로 더 나은 이미지 품질이 정확한 정점 뷰 위에 하나의 늑간 공간으로 전환함으로써 달성될 수 있다면, 이러한 단축된 뷰는 더 나은 3D 이미지 품질을 가능하게 할 수 있다. 단축법은 3D 해석 중에 수정할 수 있습니다.<ol><li>왼쪽 측면 욕창 위치 (환자가 머리 위로 뻗은 상태에서 왼쪽에 누워있는 환자)가 권장되는 표준 정점 심 초음파 획득과 비교하여 환자를 약간 더 뒤로 기울여 변환기의 측면 위치를 가능하게합니다.</li>
		<li>RV만 포함하는 이미지 깊이를 선택합니다. 불필요하게 큰 깊이는 RV 체적 분석과 관련하여 유익한 효과가 부족하여 획득 프레임 속도를 낮출 수 있습니다.</li>
	</ol></li>
	<li>2D 심 초음파 이미지에서 올바른 RV 초점 보기를 확인합니다. RV의 자유 벽이이보기에서도 제대로 시각화되지 않으면 예상되는 3D 이미지 품질이 추가 분석에 최적이 아닙니다.</li>
	<li>RV 보기의 추가 보정을 수행할 수 있는 4D 버튼을 사용하여 라이브 3D 이미징으로 전환합니다.</li>
	<li>3D 라이브 모드는 미학적으로 매우 만족스러울 수 있지만 관심 영역의 삼중 평면 이미지와 자유롭게 수정할 수 있는 9개의 단면 평면을 보여주는 3D 보기에 12 슬라이스 모드를 사용합니다. 절단면의 회전 및 올바른 위치를 통해 전체 RV 자유 벽(유출로 및 정점 세그먼트 포함)의 가시성을 확인합니다.</li>
	<li>섹터의 왼쪽 기울기(터치 스크린의 두 번째 페이지)를 사용하여 이미지를 추가로 조정하여 RV 시각화를 개선합니다.</li>
	<li>RV 체적 분석을 위해 두 가지 3D 획득 모드( 멀티 비트 및 단일 비트 모드)를 사용합니다. 모든 환자에서 이 두 가지 접근법을 모두 사용하지만 일부 경우(예: 특정 부정맥, 환자의 심한 호흡곤란)에는 후자만 가능할 수 있습니다.</li>
	<li>단일 비트 모드를 사용하면 이미지 품질과 프레임 속도 간의 균형을 유지할 수 있습니다. 최적의 이미지 깊이, 너비 및 프레임 속도(터치 스크린의 하단 패널)를 선택하고 추가 작업 없이 RV의 3D 루프를 얻습니다. 이 방법은 대다수의 환자에서 가능합니다. 그러나 일반적으로 다중 비트 접근 방식에 비해 이미지 품질과 프레임 속도가 낮습니다.<ol><li>평균(60-70/분) 심박수의 경우 적절한 RV 분석을 위해 16프레임/초의 낮은 프레임 속도 제한을 유지하십시오. 그러나 빈맥이 있는 경우 더 높은 프레임 속도가 권장됩니다.</li>
	</ol></li>
	<li>멀티 비트 모드를 사용하여 터치 스크린에서 선택할 수있는 주어진 수의 심박수 사이클에서 획득 한 3D 루프를 재구성합니다 (2,3,4 및 6 비트 모드를 사용할 수 있음). 단일 비트 획득과 달리 일반적으로 더 나은 이미지 품질과 프레임 속도가 예상됩니다. 그러나 비교적 일정한 심장 주기 길이와 의무적인 호흡 참기 기동으로 인한 환자 순응도가 필요합니다. 이 조작은 소위 스티칭 아티팩트를 피하기 위해 필수적입니다 : 획득 된 3D 볼륨을 함께 스티칭 할 때 호흡으로 인한 심장 사이클 길이 및 / 또는 움직임이 동일하지 않으면 이러한 현상이 발생할 수 있습니다.<ol><li>프로브의 올바른 위치와 기계 설정 후("단일 비트" 모드와 유사) 환자에게 심호흡을 하고 참도록 요청하십시오. 이 경우 팽창하는 폐는 일반적으로 전체 이미지를 덮습니다.</li>
		<li>환자에게 천천히 숨을 내쉬도록 요청하십시오. 폐의 수축과 병행하여 RV가 다시 보입니다.</li>
		<li>전체 RV (자유 벽 및 중격)가 다시 나타나면 환자에게이 상태에서 숨을 참도록 요청하십시오.</li>
		<li>화면에서 멀티 비트 를 클릭하여 획득을 시작하면 주어진 양의 심장 주기 동안 3D 루프가 구축됩니다.</li>
		<li>획득이 준비되면(전체 RV가 시각화됨) 환자에게 다시 자유롭게 호흡하도록 요청하십시오.</li>
		<li>가져온 루프를 검사하여 스티칭 또는 드롭아웃 아티팩트가 없는지 확인합니다.</li>
	</ol></li>
</ol>3. 4D RV 분석
<ol><li>전용 소프트웨어를 사용하여 RV의 3D 체적 분석을 수행합니다. 환자 라이브러리에서 RV 중심 3D 루프를 선택한 후 볼륨 폴더에 있는 측정 창에서 소프트웨어를 엽니다.</li>
	<li>소프트웨어를 연 후 미리 정의된 4개의 절단 평면에서 RV의 방향을 지정합니다.<ol><li>두 개의 마커 (TV Center)를 왼쪽 상단 및 하단 장축 평면의 삼첨판 중심에 놓습니다. 회전 도구를 사용하여 이미지의 장축을 RV의 실제 장축으로 조정합니다. 오른쪽 위 가장자리의 참조 이미지는 올바른 방향이 어떻게 나타나야 하는지 보여줍니다.</li>
		<li>오른쪽 위 및 아래 패널에서 회전하여 단축 이미지를 올바른 위치에 맞춥니다. 이전 단계와 마찬가지로 참조 이미지도 이 프로세스에 도움이 됩니다.</li>
	</ol></li>
	<li>작업을 마친 후 랜드마크를 분석의 다음 단계로 설정을 클릭합니다. 두 개의 이미지로 랜드마크를 설정합니다.<ol><li>왼쪽에는 자유 벽 (TV 자유 벽)과 격막 (TV 중격)의 삼첨판 고리와 RV 정점을 이전에 지향 된 정점 4 챔버보기에 표시하십시오.</li>
		<li>오른쪽에서 RV 후방(LV/RV 후방) 및 전방 삽입 지점(LV/RV 전방)과 RV 자유 벽(RV 자유 벽)을 설정합니다. 이전 창과 마찬가지로 오른쪽 상단 모서리에 있는 참조 이미지는 올바른 설정에 대해 도움이 됩니다. 모든 랜드 마크를 설정하면 소프트웨어가 자동으로 다음 창으로 이동합니다 (검토).</li>
	</ol></li>
	<li>이 창(Review)에서, 필요한 경우, 전체 심장 주기에 걸쳐 자동 심내막 경계 검출을 검토하고 수동으로 수정한다. 기본적으로 9 개의 패널을 볼 수 있습니다 : 왼쪽에는 3 개의 움직이는 루프 (1 개의 장축 및 2 개의 단축), 중간에는 동일한 이미지의 이완기 말단 프레임, 오른쪽에는 수축기 말단 프레임이 있습니다.<ol><li>잘못된 추적의 경우, 심내막 경계 (녹색 선), 추적 된 경계를 클릭하여 자유롭게 수정하십시오. 짧은 축의 회전 도구를 사용하여 RV의 전체 둘레를 따라 추적되는 이미지를 검토합니다. 오른쪽 패널에서 펜 크기를 선택하여 수정 크기를 조정합니다. 추적이 올바른 것으로 간주되면 동일한 패널에서 결과를 클릭합니다.</li>
	</ol></li>
	<li>마지막 섹션에서는 오른쪽 상단(워크시트 패널)에서 최종 3D 체적 데이터 및 기타 계산된 매개변수를 검토합니다. RV 부피 및 배출 분율 외에도 소프트웨어는 선형(중간, 기저 및 장축) 직경과 같은 2D 매개변수와 사전 정의된 정점 4개 챔버 보기에서 파생된 FAC 및 TAPSE 값도 표시합니다. 이 소프트웨어는 또한 RV의 길고 짧은 축(왼쪽), RV의 3D 라이브 모델(상단 중앙) 및 챔버의 체적 시간 곡선(오른쪽 하단)을 보여줍니다.<ol><li>추적을 추가로 조정해야하는 경우 오른쪽 패널에서 이전 단계를 클릭하여 수정할 수 있습니다. 추적 및 3D 매개변수가 유효한 것으로 간주되면 동일한 패널에서 "승인 및 종료"를 클릭하여 결과를 저장합니다.</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. 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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. 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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>

RV의 3D 분석은 일상적인 심장학 실습에서 중요한 단계입니다. 이전에 무시되었던 심장실의 형태와 기능에 대한 관심이 증가함에 따라 이러한 새로운 솔루션은 심장의 오른쪽에 대한 임상적으로 의미 있는 정보를 제공합니다. 3D 획득은 2D 심 초음파 영상과 현저하게 다른 몇 가지 측면을 가지고 있지만, 임계점에 특별한주의를 기울이고 철저한 프로토콜을 사용함으로써 3D RV 분석은 과학적 도구에?...

심 초음파는 1950 년대 첫 임상 적용에서 먼 길을 왔습니다1. 최초의 1차원 초음파 프로브는 챔버 벽과 루멘의 단순한 선형 직경을 제공하도록 설계되었습니다. 그러나 의심 할 여지없이 심혈관 영상의 이정표를 나타냅니다. 2차원(2D) 초음파 영상의 개발은 형태와 기능의 훨씬 더 정확한 정량화를 제공함으로써 또 다른 주요 단계였으며 여전히 일상적인 임상 실습에서 표준 방법으로 간주됩니다. 그럼에도 불구하고, 2D 심 초음파 기반 평가는 여전히이 기술의 주요 한계를 가지고 있습니다 : 몇 개의 단층 촬영 평면에서 주어진 챔버의 이미징은 3 차원 (3D) 구조의 형태와 기능을 적절하게 특성화하지 못합니다. 이 문제는 우심실 (RV)의 경우에 더욱 두드러진다 : 비교적 단순한 총알 모양의 좌심실 (LV)과 비교하여, RV는 선형 직경 또는 영역3을 사용하여 적절하게 정량화 될 수없는 복잡한 기하학(2)을 갖는다. 이러한 널리 알려진 사실에도 불구하고, RV 형태 및 기능은 일반적으로 임상 실습에서 이러한 간단한 파라미터에 의해 측정된다.
수십 년 동안 RV는 왼쪽 대응 물에 비해 순환에서 훨씬 덜 중요한 역할을하는 것으로 간주되었습니다. 여러 획기적인 논문은 다양한 질병 4,5,6,7에서 RV 기하학과 기능의 강력한 예후 역할을 보여주는 이러한 관점을 무효화했습니다. 수많은 연구에서 비교적 간단한 기존 파라미터를 사용하더라도 RV 측정의 증분 가치를 입증했으며, 이는 잠재적으로 의미 있는 임상적 가치를 가진 챔버의 보다 정확한 정량화의 중요성과 필요성을 강조합니다.
3D 심 초음파는 심장 챔버의 2D 평가의 몇 가지 한계를 극복합니다. LV의 경우에도 부피 및 기하학적 가정이없는 기능 매개 변수의 측정이 높은 관심을 끌 수 있지만 RV8의 평가에서 특히 중요 할 수 있습니다. 3D 유래 RV 부피 및 박출률(EF)은 다양한 심혈관 질환에서 유의한 예후 값을 갖는 것으로 나타났다9,10.
오늘날 여러 공급업체는 금 표준 심장 자기 공명(MR) 측정(11,12)에 대해 검증된 결과를 제공하는 3D RV 평가를 위한 반자동 솔루션을 제공합니다. 3D 평가의 기술적 요구 사항은 오늘날 최첨단 심혈관 영상 부서의 필수적인 부분이며 곧 모든 심 초음파 실험실의 일반 장비의 일부가 될 것으로 예상됩니다. 3D 획득 및 후처리에 대한 적절한 전문 지식을 갖춘 3D RV 분석을 표준 검사 프로토콜에 쉽게 구현할 수 있습니다.

<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 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

전통적으로 심장의 오른쪽은 순환에 작은 역할을한다고 믿어졌습니다. 그러나 점점 더 많은 데이터가 우심실 (RV) 기능이 다양한 심혈관 질환에서 강력한 진단 및 예후력을 가지고 있음을 시사합니다. 복잡한 형태와 기능으로 인해 기존의 2 차원 심 초음파에 의한 RV 평가는 제한적입니다 : 일상적인 임상 실습은 일반적으로 단순한 선형 치수 및 기능적 측정에 의존합니다. 3차원(3D) 심초음파는 기하학적 가정 없이 RV의 체적 정량화를 제공함으로써 이러한 한계를 극복했습니다. 여기에서는 상업적으로 이용 가능한 선도적 인 소프트웨어를 사용하여 RV의 3D 심 초음파 데이터를 얻고 분석하는 단계별 가이드를 제공합니다. 3D RV 부피와 배출 비율을 정량화합니다. 몇 가지 기술적 측면이 RV 획득 및 분석의 품질을 개선하는 데 도움이 될 수 있으며, 이는 실용적인 방식으로 제시합니다. 우리는 이 방법의 현재 기회와 제한 요소를 검토하고 현재 임상 실습에서 3D RV 평가의 잠재적인 적용을 강조합니다.

RV의 3D 분석은 다양한 심혈관 질환에서 가능합니다. 사례 1은 정상적인 심실 부피와 기능을 가진 건강한 지원자입니다 (그림 1). 사례 2는 종래의 2D 평가의 상충되는 결과에 대한 전형적인 예인 승모판 후 복구된 환자이다: TAPSE가 현저하게 감소된 반면, 환자는 RV 기능장애의 어떠한 징후도 나타내지 않고 RV 글로벌 수축기 기능이 정상 3D RV EF에 의해 확...

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

여기에서는 우심실의 3D 체적 평가를 위한 단계별 획득 및 분석 프로토콜을 제공하며, 주로 이 기술의 실현 가능성을 극대화하는 실용적인 측면에 중점을 둡니다.

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 ...

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2.8K 조회수.  Semmelweis University Heart and Vascular Center. 여기에서는 우심실의 3D 체적 평가를 위한 단계별 획득 및 분석 프로토콜을 제공하며, 주로 이 기술의 실현 가능성을 극대화하는 실용적인 측면에 중점을 둡니다.

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

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.

마우스의 오른쪽 심장의 심 초음파 평가

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

연구

의학

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 ...

Evaluation of Left Ventricular Structure and Function using 3D Echocardiography

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

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

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 ...

생체공학

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 ...

Echocardiographic Measurement of Right Ventricular Diastolic Parameters in Mouse

Diastolic dysfunction is a prominent feature of right ventricular (RV) remodeling associated with conditions of pressure overload. However, the RV diastolic function is rarely quantified in experimental studies. This might be due to technical difficulties in the visualization of the RV in the apical four-chamber view in rodents. Here we describe two positions facilitating the visualization of the apical four-chamber view in mice to assess the RV diastolic function.
The apical four-chamber view is enabled by tilting the mouse fixation platform to the left and caudally (LeCa) or to the right and cranially (RiCr). Both positions provide images of comparable quality. The results of the RV diastolic function obtained from two positions are not significantly different. Both positions are comparably easy to perform. This protocol can be incorporated into published protocols and enables detailed investigations of the RV function.

Here we describe and compare two positions for obtaining the apical four-chamber view in mice. These positions enable the quantification of the right ventricular function, provide comparable results, and can be used interchangeably.

마우스의 우심실 확장기 매개변수의 심초음파 측정

Diastolic dysfunction is a prominent feature of right ventricular (RV) remodeling associated with conditions of pressure overload. However, the RV ...

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 ...

Biventricular Assessment of Cardiac Function and Pressure-Volume Loops by Closed-Chest Catheterization in Mice

Assessment of cardiac function is essential to conduct cardiovascular and pulmonary-vascular preclinical research. Pressure-volume loops (PV loops) generated by recording both pressure and volume during cardiac catheterization are vital when assessing both systolic and diastolic cardiac function. Left and right heart function are closely related, reflected in ventricular interdependence. Thus, recording biventricular function in the same animal is important to get a complete assessment of cardiac function. In this protocol, a closed chest approach to cardiac catheterization consistent with the way catheterization is performed in patients is adopted in mice. While challenging, the closed chest strategy is a more physiological approach, because opening the chest results in major changes in preload and afterload that create artifacts, most notably a fall in systemic blood pressure. While high-resolution echocardiography is used to assess rodents, cardiac catheterization is invaluable, particularly when assessing diastolic pressures in both ventricles.
Described here is a procedure to perform invasive, closed chest, sequential left and right ventricular pressure-volume (PV) loops in the same animal. PV loops are acquired using&#160;admittance technology with a mouse pressure-volume catheter and pressure-volume system acquisition. The procedure is described, beginning with the neck dissection, which is required to access the right jugular vein and the right carotid artery, to the insertion and positioning of the catheter, and finally the data acquisition. Then, the criteria required to ensure the acquisition of high-quality PV loops are discussed. Finally, the analysis of the left and right ventricular PV loops and the different hemodynamic parameters available to quantify systolic and diastolic ventricular function are briefly described.

Presented here is a protocol to assess biventricular heart function in mice by generating pressure-volume (PV) loops from the right and left ventricle in the same animal using closed chest catheterization. The focus is on the technical aspect of surgery and data acquisition.

생쥐의 폐쇄 흉부 카테터 삽입에 의한 심장 기능 및 압력-부피 루프의 양심실 평가

Assessment of cardiac function is essential to conduct cardiovascular and pulmonary-vascular preclinical research. Pressure-volume loops (PV loops) ...

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

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

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

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

좌심방 및 폐정맥에 대한 ICE 기반 3D 리모델링

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

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

저자 스포트라이트: 심방 해부학 평가를 위한 심장 내 심초음파의 발전 

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

정확한 심장 내 심장 초음파 접근 방식을 사용한 좌심방 및 폐 정맥의 3차원 모델링

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