Name: evaluation of left ventricular structure and function using 3d echocardiography
Uploaded: 2020-10-28T12:30:00
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Projeto nº. NVKP_16-1-2016-0017 ('Programa Nacional do Coração') foi implementado com o apoio do Fundo Nacional de Pesquisa, Desenvolvimento e Inovação da Hungria, financiado sob o regime de financiamento NVKP_16. A pesquisa foi financiada pelo Programa de Excelência Temática (2020-4.1.1.-TKP2020) do Ministério da Inovação e Tecnologia na Hungria, no âmbito dos programas temáticos de Desenvolvimento Terapêutico e Bioimagem da Universidade Semmelweis.

Este protocolo segue as diretrizes do Comitê Regional e Institucional de Ética em Ciência e Pesquisa da Universidade Semmelweis. O presente protocolo se aplica a um fornecedor específico. Embora algumas etapas permaneçam válidas independentemente da máquina de ultrassom e do software de pós-processamento, podem existir diferenças importantes se usar as soluções de outros fornecedores.
1. Requisitos técnicos
<ol><li>Utilize uma máquina de ecocardiografia capaz de imagens 3D.</li>...

<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>

As medições morfológicas e funcionais representam pilares do diagnóstico, do manejo e do acompanhamento de doenças cardíacas; além disso, eles são poderosos preditores de resultado. Geralmente, a avaliação baseada em ecocardiografia 2D do LV é recomendada pelas diretrizes atuais da prática; no entanto, a ecocardiografia 3D tem se mostrado mais precisa, pois está livre de suposições geométricas relativas à forma lv7,8. A deformação por rastreame...

A avaliação da morfologia e função ventricular esquerda (LV) é o propósito predominante de investigações gerais e ainda mais específicas em cardiologia1. A ecocardiografia transtorácica amplamente disponível e não invasiva (TTE), que pode fornecer quantidades densas de informações, é o método de escolha para uma avaliação conveniente, rápida e econômica.
A medição da massa lv, volumes e fração de ejeção subsequente contém significativo valor diagnóstico e também prognóstico2. Quanto mais precisa for uma determinada medida, maior será seu valor. Uma melhor correlação com os valores derivados da ressonância magnética cardíaca padrão-ouro (RMC) é uma perseguição contínua por técnicas ecocardiográficas. Geralmente, as diretrizes de prática clínica recomendam o método do biplano Simpson para medição de volume de LV e ejeção de frações3. No entanto, o LV é uma estrutura tridimensional (3D) com uma forma muitas vezes irregular, e, portanto, vários planos tomográficos, sem dúvida, falharão em alguns cenários clínicos para delinear com precisão a morfologia e a função da LV. Os recentes avanços na tecnologia ultrassônica de hardware e software permitiram o desenvolvimento de imagens 3D em tempo real, o que revoluciona os protocolos ecocardiográficos.
Além disso, a necessidade de uma abordagem quantitativa sobre anormalidades no movimento da parede resultou no aumento da imagem de deformação4. Os parâmetros de tensão e taxa de tensão podem ser calculados pelo rastreamento de manchas usando imagens padrão em escala cinza. A ecocardiografia 3D também pode superar várias deficiências de uma avaliação de tensão bidimensional5. A partir de uma ferramenta científica cara, a ecocardiografia 3D começou a se tornar uma técnica poderosa usada na prática clínica cotidiana, e a quantificação da LV está certamente na primeira linha neste avanço.
O presente artigo tem como objetivo orientar o leitor através de um protocolo 3D detalhado, apresentando dicas e truques e também destacando as potenciais armadilhas para facilitar o uso generalizado, mas tecnicamente sólido desta importante técnica em relação à 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

A quantificação tridimensional (3D) do ventrículo esquerdo (LV) fornece valor agregado significativo em termos de precisão diagnóstica e estratificação precisa de risco em vários distúrbios cardíacos. Recentemente, a ecocardiografia 3D tornou-se disponível na prática de cardiologia de rotina; no entanto, a aquisição de imagens de alta qualidade e a análise subsequente têm uma curva de aprendizado íngreme. O presente artigo tem como objetivo orientar o leitor através de um protocolo 3D detalhado, apresentando dicas e truques e também destacando as potenciais armadilhas para facilitar o uso generalizado, mas tecnicamente sólido desta importante técnica em relação à LV. Em primeiro lugar, mostramos a aquisição de um conjunto de dados 3D de alta qualidade com resolução espacial e temporal ideal. Em seguida, apresentamos os passos analíticos para uma quantificação detalhada da LV usando um dos softwares embutidos mais amplamente aplicados. Quantificaremos os volumes de LV, a esficidade, a massa e também a função sistólica medindo a fração de ejeção e a deformação do miocárdio (cepa longitudinal e circunferencial). Discutiremos e forneceremos exemplos clínicos sobre os cenários essenciais onde a transição de uma abordagem ecocardiográfica convencional para uma quantificação baseada em 3D é altamente recomendada.

A análise 3D da LV é viável na maioria dos pacientes. O caso 1 é um voluntário saudável com volumes e função ventriculares normais (Figura 1). O caso 2 (Figura 2) é um paciente do sexo masculino de 64 anos com cardiomiopatia dilatada e um amplo complexo QRS (160 ms) de morfologia do bloco do ramo do feixe esquerdo. As medidas de CMR padrão ouro foram as seguintes: volume de dianólica final: 243 mL, volume sistólico fi...

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Evaluation of Left Ventricular Structure and Function using 3D Echocardiography

Neste artigo, fornecemos um protocolo passo-a-passo de aquisição e análise para a avaliação volumostrica e análise de rastreamento de manchas do ventrículo esquerdo por ecocardiografia 3D, particularmente com foco em aspectos práticos que maximizam a viabilidade dessa técnica.

Avaliação da Estrutura e Função Ventricular Esquerda utilizando Ecocardiografia 3D

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

Research

JoVE Journal

Bioengineering

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Blood pressure increases significantly during embryonic and postnatal development in vertebrate animals. In the mouse, blood flow is first detectable ...

Bioengenharia

In Vivo Quantitative Assessment of Myocardial Structure, Function, Perfusion and Viability Using Cardiac Micro-computed Tomography

In Vivo Quantitative Assessment of Myocardial Structure, Function, Perfusion and Viability Using Cardiac Micro-computed Tomography

In Vivo quantitativa Avaliação da Estrutura do miocárdio, função, perfusão e viabilidade Usando Cardiac Micro-Tomografia Computadorizada

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Improving 2D and 3D Skin In Vitro Models Using Macromolecular Crowding

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The glycoprotein family of collagens represents the main structural proteins in the human body, and are key components of biomaterials used in modern ...

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