Name: evaluation of left ventricular structure and function using 3d echocardiography
Uploaded: 2020-10-28T12:30:00
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Proyecto no. NVKP_16-1-2016-0017 ('Programa Nacional del Corazón') se ha implementado con el apoyo proporcionado por el Fondo Nacional de Investigación, Desarrollo e Innovación de Hungría, financiado bajo el esquema de financiación NVKP_16. La investigación fue financiada por el Programa de Excelencia Temática (2020-4.1.1.-TKP2020) del Ministerio de Innovación y Tecnología de Hungría, en el marco de los programas temáticos de Desarrollo Terapéutico y Bioimagen de la Universidad Semmelweis.

Este protocolo sigue las directrices del Comité Regional e Institucional de Ética de la Ciencia y la Investigación de la Universidad semmelweis. El presente protocolo se aplica a un proveedor específico. Aunque algunos pasos siguen siendo válidos independientemente de la máquina de ultrasonido y el software de posprocesamiento, pueden existir diferencias importantes si se utilizan las soluciones de otros proveedores.
1. Requisitos técnicos
<ol><li>Utilice una máquina de ecocardiograf...

<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>

Las mediciones morfológicas y funcionales del VI representan piedras angulares del diagnóstico, manejo y seguimiento de las enfermedades cardíacas; además, son poderosos predictores del resultado. En general, la evaluación basada en la ecocardiografía 2D del VI se recomienda en las guías de práctica actuales; sin embargo, se ha demostrado que la ecocardiografía 3D es más precisa, ya que está libre de suposiciones geométricas sobre la forma del VI7,8. ...

La evaluación de la morfología y función del ventrículo izquierdo (VI) es el propósito predominante de las investigaciones generales e incluso más específicas en cardiología1. La ecocardiografía transtorácica (TTE) ampliamente disponible y no invasiva, que puede proporcionar cantidades densas de información, es el método de elección para una evaluación conveniente, rápida y rentable.
La medición de la masa del VI, los volúmenes y la fracción de eyección posterior tiene un valor diagnóstico y también pronóstico significativo2. Cuanto más precisa sea una medida dada, mayor será su valor. Una mejor correlación con los valores derivados de imágenes de resonancia magnética cardíaca (CMR) estándar de oro es una búsqueda continua de técnicas ecocardiográficas. En general, las guías de práctica clínica recomiendan el método de Simpson biplano para la medición del volumen del VI y la fracción de eyección3. Sin embargo, el VI es una estructura tridimensional (3D) con una forma a menudo irregular y, por lo tanto, varios planos tomográficos sin duda fallarán en algunos escenarios clínicos para delinear con precisión la morfología y la función del VI. Los recientes avances en la tecnología de hardware y software ultrasónico permitieron el desarrollo de imágenes 3D en tiempo real, que revolucionan los protocolos ecocardiográficos.
Además, la necesidad de un enfoque cuantitativo sobre las anomalías del movimiento de la pared dio lugar al aumento de las imágenes de deformación4. Los parámetros de deformación y velocidad de deformación se pueden calcular mediante el seguimiento de motas utilizando imágenes estándar en escala de grises. La ecocardiografía 3D también puede superar varias deficiencias de una evaluación de la deformación bidimensional5. A partir de una costosa herramienta científica, la ecocardiografía 3D comenzó a convertirse en una técnica poderosa utilizada en la práctica clínica diaria, y la cuantificación del VI está ciertamente en la primera línea de este avance.
El presente artículo tiene como objetivo guiar al lector a través de un protocolo 3D detallado mediante la presentación de consejos y trucos y también destacando las posibles trampas para facilitar el uso generalizado pero técnicamente sólido de esta importante técnica relacionada con el VI.

<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 cuantificación tridimensional (3D) del ventrículo izquierdo (VI) proporciona un valor añadido significativo en términos de exactitud diagnóstica y estratificación precisa del riesgo en diversos trastornos cardíacos. Recientemente, la ecocardiografía 3D estuvo disponible en la práctica rutinaria de cardiología; sin embargo, la adquisición de imágenes de alta calidad y el análisis posterior tienen una curva de aprendizaje empinada. El presente artículo tiene como objetivo guiar al lector a través de un protocolo 3D detallado mediante la presentación de consejos y trucos y también destacando las posibles trampas para facilitar el uso generalizado pero técnicamente sólido de esta importante técnica relacionada con el VI. En primer lugar, mostramos la adquisición de un conjunto de datos 3D de alta calidad con una resolución espacial y temporal óptima. A continuación, presentamos los pasos analíticos hacia una cuantificación detallada del LV mediante el uso de uno de los software incorporados más ampliamente aplicados. Cuantificaremos los volúmenes del VI, la esfericidad, la masa y también la función sistólica midiendo la fracción de eyección y la deformación miocárdica (deformación longitudinal y circunferencial). Discutiremos y proporcionaremos ejemplos clínicos sobre los escenarios esenciales donde la transición de un enfoque ecocardiográfico convencional a una cuantificación basada en 3D es muy recomendable.

El análisis 3D del VI es factible en la mayoría de los pacientes. El caso 1 es un voluntario sano con volúmenes y función ventricular normales (Figura 1). El caso 2 (Figura 2) es un paciente varón de 64 años con miocardiopatía dilatada y un amplio complejo QRS (160 ms) de morfología de bloqueo de rama izquierda. Las mediciones de CMR estándar de oro fueron las siguientes: volumen diastólico final: 243 ml, volumen sistó...

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Evaluation of Left Ventricular Structure and Function using 3D Echocardiography

En este artículo, proporcionamos un protocolo de adquisición y análisis paso a paso para la evaluación volumétrica y el análisis de seguimiento de motas del ventrículo izquierdo mediante ecocardiografía 3D, centrándose particularmente en aspectos prácticos que maximizan la viabilidad de esta técnica.

Evaluación de la estructura y función del ventrículo izquierdo mediante ecocardiografía 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

Measuring Left Ventricular Pressure in Late Embryonic and Neonatal Mice

Medición de la presión del ventrículo izquierdo a finales de embriones de ratones y Neonatal

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

Investigación

Bioingeniería

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

En Vivo evaluación cuantitativa de la estructura miocárdica, la función, perfusión y viabilidad Usando computarizada micro-tomografía cardiaca

The use of Micro-Computed Tomography (MicroCT) for in vivo studies of small animals as models of human disease has risen tremendously due to the fact that ...

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

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

La mejora en 2D y 3D de la piel<em&gt; In Vitro</em&gt; Uso de modelos macromoleculares hacinamiento

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

Bioprinting of Cartilage and Skin Tissue Analogs Utilizing a Novel Passive Mixing Unit Technique for Bioink Precellularization

Bioprinting de cartílago y piel análogos de tejido utilizando un pasivo novela mezcla de unidad técnica de Bioink Precellularization

Bioprinting is a powerful technique for the rapid and reproducible fabrication of constructs for tissue engineering applications. In this study, both ...

Purification and Analytics of a Monoclonal Antibody from Chinese Hamster Ovary Cells Using an Automated Microbioreactor System

Purificación y análisis de un anticuerpo monoclonal de células de ovario de hámster chino utilizando un sistema automatizado de microbiorreactores

Monoclonal antibodies (mAbs) are one of the most popular and well-characterized biological products manufactured today. Most commonly produced using ...

Four-Dimensional CT Analysis Using Sequential 3D-3D Registration

Análisis de TC de cuatro dimensiones mediante el registro secuencial 3D-3D

Four-dimensional computed tomography (4DCT) provides a series of volume data and visualizes joint motions. However, numerical analysis of 4DCT data ...

Optical Imaging of Isolated Murine Ventricular Myocytes

Imágenes ópticas de miocitos ventriculares murinos aislados

The ability to isolate adult cardiac myocytes has permitted researchers to study a variety of cardiac pathologies at the single cell level. While advances ...

Primary Clarification of CHO Harvested Cell Culture Fluid using an Acoustic Separator

Clarificación primaria del fluido de cultivo celular cosechado con CHO utilizando un separador acústico

Primary clarification is an essential step in a biomanufacturing process for the initial removal of cells from therapeutic products within the harvested ...

Measuring 3D In-vivo Shoulder Kinematics using Biplanar Videoradiography

Medición de la cinemática del hombro 3D in vivo mediante videorradiografía biplanar

The shoulder is one of the human body's most complex joint systems, with motion occurring through the coordinated actions of four individual joints, ...

Quantification of Mouse Heart Left Ventricular Function, Myocardial Strain, and Hemodynamic Forces by Cardiovascular Magnetic Resonance Imaging

Cuantificación de la función ventricular izquierda del corazón de ratón, la distensión miocárdica y las fuerzas hemodinámicas mediante imágenes de resonancia magnética cardiovascular

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