Name: evaluation of left ventricular structure and function using 3d echocardiography
Uploaded: 2020-10-28T12:30:00
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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 g...

<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 border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always">
	<tbody>
		<tr>
			<td>3V-D/4V-D/4Vc-D</td>
			<td>General Electric</td>
			<td>n.a.</td>
			<td>ultrasound probe</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>4D Auto 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.

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