Name: three-dimensional echocardiographic method for the visualization and assessment of specific parameters of the pulmonary veins
Uploaded: 2020-10-28T14:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Three-Dimensional Echocardiographic Method for the Visualization and Assessment of Specific Parameters of the Pulmonary Veins at JoVE.com

Detta arbete finansierades av den ungerska statliga forskningsfonden [GINOP-2.3.2-15-2016-00043, Szív- és érkutatási kiválóságközpont (IRONHEART)].

Alla patienter undertecknade informerat samtycke före undersökning enligt godkännande från den lokala etiska kommittén (OGYÉI/12743/2018).
1. Förberedelse
<ol><li>Starta undersökningen med patientens förberedelse: säkerställa minst 4-timmars fasta status, frågeformulär om problem med att svälja och kända övre gastrointestinala sjukdomar.</li>
	<li>Se till att skriftligt informerat samtycke läses och undertecknas.</li>
	<li>Förbered en intravenös linje före undersökningen...

<ol>
	<li>Altinkaynak, D., Koktener, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Evaluation+of+pulmonary+venous+variations+in+a+large+cohort:+Multidetector+computed+tomography+study+with+new+variations.">Evaluation of pulmonary venous variations in a large cohort: Multidetector computed tomography study with new variations.</a> Wiener klinische Wochenschrift. 131 (19-20), 475-484 (2019).</li><li>Haissaguerre, 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=Spontaneous+initiation+of+atrial+fibrillation+by+ectopic+beats+originating+in+the+pulmonary+veins.">Spontaneous initiation of atrial fibrillation by ectopic beats originating in the pulmonary veins.</a> New England Journal of Medicine. 339 (10), 659-666 (1998).</li><li>Nault, I., 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=Drugs+vs.+ablation+for+the+treatment+of+atrial+fibrillation:+the+evidence+supporting+catheter+ablation.">Drugs vs. ablation for the treatment of atrial fibrillation: the evidence supporting catheter ablation.</a> European Heart Journal. 31 (9), 1046-1054 (2010).</li><li>Calkins, H., 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=HRS/EHRA/ECAS+expert+consensus+statement+on+catheter+and+surgical+ablation+of+atrial+fibrillation:+recommendations+for+patient+selection,+procedural+techniques,+patient+management+and+follow-up,+definitions,+endpoints,+and+research+trial+design:+a+report+of+the+Heart+Rhythm+Society+(HRS)+Task+Force+on+Catheter+and+Surgical+Ablation+of+Atrial+Fibrillation.">HRS/EHRA/ECAS expert consensus statement on catheter and surgical ablation of atrial fibrillation: recommendations for patient selection, procedural techniques, patient management and follow-up, definitions, endpoints, and research trial design: a report of the Heart Rhythm Society (HRS) Task Force on Catheter and Surgical Ablation of Atrial Fibrillation.</a> Heart Rhythm. 9 (4), 632-696 (2012).</li><li>Kojodjojo, 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=Pulmonary+venous+isolation+by+antral+ablation+with+a+large+cryoballoon+for+treatment+of+paroxysmal+and+persistent+atrial+fibrillation:+medium-term+outcomes+and+non-randomised+comparison+with+pulmonary+venous+isolation+by+radiofrequency+ablation.">Pulmonary venous isolation by antral ablation with a large cryoballoon for treatment of paroxysmal and persistent atrial fibrillation: medium-term outcomes and non-randomised comparison with pulmonary venous isolation by radiofrequency ablation.</a> Heart. 96 (17), 1379-1384 (2010).</li><li>Packer, D. L., 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=Cryoballoon+ablation+of+pulmonary+veins+for+paroxysmal+atrial+fibrillation:+first+results+of+the+North+American+Arctic+Front+(STOP+AF)+pivotal+trial.">Cryoballoon ablation of pulmonary veins for paroxysmal atrial fibrillation: first results of the North American Arctic Front (STOP AF) pivotal trial.</a> Journal of the American College of Cardiology. 61 (16), 1713-1723 (2013).</li><li>Kuck, K., Brugada, J., Albenque, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cryoballoon+or+Radiofrequency+Ablation+for+Atrial+Fibrillation.">Cryoballoon or Radiofrequency Ablation for Atrial Fibrillation.</a> New England Journal of Medicine. 375 (11), 1100-1101 (2016).</li><li>Knecht, 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=Anatomical+predictors+for+acute+and+mid-term+success+of+cryoballoon+ablation+of+atrial+fibrillation+using+the+28+mm+balloon.">Anatomical predictors for acute and mid-term success of cryoballoon ablation of atrial fibrillation using the 28 mm balloon.</a> Journal of Cardiovascular Electrophysiology. 24 (2), 132-138 (2013).</li><li>Cabrera, J. A., Ho, S. Y., Climent, V., Sanchez-Quintana, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+architecture+of+the+left+lateral+atrial+wall:+a+particular+anatomic+region+with+implications+for+ablation+of+atrial+fibrillation.">The architecture of the left lateral atrial wall: a particular anatomic region with implications for ablation of atrial fibrillation.</a> European Heart Journal. 29 (3), 356-362 (2008).</li><li>Kubala, 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=Normal+pulmonary+veins+anatomy+is+associated+with+better+AF-free+survival+after+cryoablation+as+compared+to+atypical+anatomy+with+common+left+pulmonary+vein.">Normal pulmonary veins anatomy is associated with better AF-free survival after cryoablation as compared to atypical anatomy with common left pulmonary vein.</a> Pacing and Clinical Electrophysiology. 34 (7), 837-843 (2011).</li><li>Guler, 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=Effect+of+Pulmonary+Vein+Anatomy+and+Pulmonary+Vein+Diameters+on+Outcome+of+Cryoballoon+Catheter+Ablation+for+Atrial+Fibrillation.">Effect of Pulmonary Vein Anatomy and Pulmonary Vein Diameters on Outcome of Cryoballoon Catheter Ablation for Atrial Fibrillation.</a> Pacing and Clinical Electrophysiology. 38 (8), 989-996 (2015).</li><li>Baran, J., 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+pulmonary+vein+ostia+anatomy+on+efficacy+of+cryoballoon+ablation+for+atrial+fibrillation.">Impact of pulmonary vein ostia anatomy on efficacy of cryoballoon ablation for atrial fibrillation.</a> Heart Beat Journal. 1, 65-70 (2017).</li><li>Sorgente, 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=Pulmonary+vein+ostium+shape+and+orientation+as+possible+predictors+of+occlusion+in+patients+with+drug-refractory+paroxysmal+atrial+fibrillation+undergoing+cryoballoon+ablation.">Pulmonary vein ostium shape and orientation as possible predictors of occlusion in patients with drug-refractory paroxysmal atrial fibrillation undergoing cryoballoon ablation.</a> Europace. 13 (2), 205-212 (2011).</li><li>Chun, K. R., 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+'single+big+cryoballoon'+technique+for+acute+pulmonary+vein+isolation+in+patients+with+paroxysmal+atrial+fibrillation:+a+prospective+observational+single+centre+study.">The 'single big cryoballoon' technique for acute pulmonary vein isolation in patients with paroxysmal atrial fibrillation: a prospective observational single centre study.</a> European Heart Journal. 30 (6), 699-709 (2009).</li><li>Cabrera, J. 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=Morphological+evidence+of+muscular+connections+between+contiguous+pulmonary+venous+orifices:+relevance+of+the+interpulmonary+isthmus+for+catheter+ablation+in+atrial+fibrillation.">Morphological evidence of muscular connections between contiguous pulmonary venous orifices: relevance of the interpulmonary isthmus for catheter ablation in atrial fibrillation.</a> Heart Rhythm. 6 (8), 1192-1198 (2009).</li><li>McLellan, A. J., 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=Pulmonary+vein+isolation:+the+impact+of+pulmonary+venous+anatomy+on+long-term+outcome+of+catheter+ablation+for+paroxysmal+atrial+fibrillation.">Pulmonary vein isolation: the impact of pulmonary venous anatomy on long-term outcome of catheter ablation for paroxysmal atrial fibrillation.</a> Heart Rhythm. 11 (4), 549-556 (2014).</li><li>Mansour, 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=Three-dimensional+anatomy+of+the+left+atrium+by+magnetic+resonance+angiography:+implications+for+catheter+ablation+for+atrial+fibrillation.">Three-dimensional anatomy of the left atrium by magnetic resonance angiography: implications for catheter ablation for atrial fibrillation.</a> Journal of Cardiovascular Electrophysiology. 17 (7), 719-723 (2006).</li><li>Ottaviano, L., 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=Cryoballoon+ablation+for+atrial+fibrillation+guided+by+real-time+three-dimensional+transoesophageal+echocardiography:+a+feasibility+study.">Cryoballoon ablation for atrial fibrillation guided by real-time three-dimensional transoesophageal echocardiography: a feasibility study.</a> Europace. 15 (7), 944-950 (2013).</li><li>Faletra, F. F., Regoli, F., Acena, M., Auricchio, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Value+of+real-time+transesophageal+3-dimensional+echocardiography+in+guiding+ablation+of+isthmus-dependent+atrial+flutter+and+pulmonary+vein+isolation.">Value of real-time transesophageal 3-dimensional echocardiography in guiding ablation of isthmus-dependent atrial flutter and pulmonary vein isolation.</a> Circulation Journal. 76 (1), 5-14 (2012).</li><li>Coulombe, N., Paulin, J., Su, W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Improved+in+vivo+performance+of+second-generation+cryoballoon+for+pulmonary+vein+isolation.">Improved in vivo performance of second-generation cryoballoon for pulmonary vein isolation.</a> Journal of Cardiovascular Electrophysiology. 24 (8), 919-925 (2013).</li></ol>

Här demonstrerar vi en steg-för-steg metodik för att studera PVs, deras omgivande strukturer och anatomiska egenskaper med 3D ekokardiografi. Ovanstående beskrivna metod för 3D-avbildning av PVs är en lättbar standardiserbar metod, som ger högkvalitativa 3D-bilder hos de flesta patienter som lämpar sig för exakta mätningar. Optimal kvalitet och orientering av de förvärvade bilderna är av största vikt för lämplig bedömning av PV anatomi. De 3D rekonstruerade bilderna förbättrar visualiseringen av PV dr...

Dräneringsmönstret för lungvenerna (PV) är mycket varierande med 56,5% variation i den genomsnittliga populationen1. Utvärdering av PV dränering mönster är avgörande vid planering PV isolering (PVI), som är den vanligaste interventionella behandlingen av förmaksflimmer nuförtiden2,3,4. Även om radiofrekvensabsorberande kateterablation har varit standardtekniken för att uppnå PVI, är cryoballoon (CB)-baserad ablationsteknik (CA) en alternativ metod som kräver mindre procedurmässig tid. Tekniken är mindre komplicerad jämfört med radiofrekvensabsorberande ablation5,6, medan effekten och säkerheten hos CA liknar dem för radiofrekvensabsorberande ablation7.
Hastigheten på förfarandet pv ocklusion av CB och den kontinuerliga omkrets förlängningen av vävnad skada i PV ostium avgör den permanenta framgången för PVI efter CA. En av de viktigaste bestämningsfaktorerna för PV-ocklusion är variationen av PV-anatomi. I nyligen, datortomografi- (CT) och hjärt MRI-baserade studier, flera PV parametrar identifierades med prediktiva värden av kort och långsiktiga framgång priser efter CA. Dessa parametrar inkluderade variationer av både PV anatomi (vänster vanlig PV, överflödiga PVs8,9,10, ostial område, ovalitetsindex8,11,12,13) och dess omgivningar (intervenous ridge8,14,15,16, tjocklek på vänster lateral ås8,9,17).
Även om konventionell 2D-ekokardiografi inte är lämplig för att visa och mäta de flesta av ovanstående parametrar, verkar tredimensionell transesofageal ekokardiografi (3D TEE) vara ett alternativt verktyg för att visualisera PVs, vilket framgår av tidigare litteraturdata18,19.
Dessutom ger 3D TEE före PVI ytterligare värde jämfört med CT eller MRI, eftersom det inte bara ger uppgifter om PV-egenskaper för procedurdesign, utan också klargör om det finns en tromb i det vänstra förmaksbihanget (LAA). Denna undersökning är särskilt viktig före PVI. Samtidigt kräver 3D TEE mindre tid, dess procedurkostnad är låg och det utsätter inte patienten och sjukvårdspersonalen för strålning.
Tidigare fanns det flera typer av CBs med olika storlekar, vilket gjorde det svårt att extrapolera hur de olika parametrarna för PVs påverkar certifikatutfärdarens framgångsgrad. Idag används den nyligen introducerade andra generationens CB för CA, som bara finns i en storlek. Tack vare den förbättrade kyleffekten erbjuder andra generationens CB en mycket högre prestanda jämfört med första generationens CB20, vilket ytterligare belyser vikten av PV-anatomi och interventionell planering före PVI.

<table>
	<tbody>
		<tr>
			<td>4D Cardio-view 3 software</td>
			<td>Tomtec Imaging Systems GmbH</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Epiq 7G scanner</td>
			<td>Philips</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Q-Lab Software</td>
			<td>Philips</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>X5-1 transducer</td>
			<td>Philips</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

three-dimensional echocardiographic method for the visualization and assessment of specific parameters of the pulmonary veins

Dimensionerna av lungvenerna är viktiga parametrar vid planering av lungvenisolering (PVI), särskilt med kryoballoonablationstekniken. Erkännande dimensioner och anatomiska variationer av pulmonell vener (PVs) kan förbättra resultatet av ingripandet. Konventionell 2D transoesofageal ekokardiografi kan endast ge begränsade data om dimensionerna på PVs; 3D-ekokardiografi kan dock ytterligare utvärdera relevanta diametrar och områden i PVs, liksom deras rumsliga förhållande till omgivande strukturer. I tidigare litteraturdata har parametrar som påverkar PVI:s framgångsgrad redan identifierats. Dessa är den vänstra laterala åsen, den mellanliggande åsen, det ostiala området för PVs och ostiumets ovalitetsindex. Korrekt avbildning av PVs genom 3D ekokardiografi är en tekniskt utmanande metod. Ett avgörande steg är insamlingen av bilder. Tre individuella givare positioner är nödvändiga för att visualisera de viktiga strukturerna; dessa är den vänstra laterala åsen, ostiumet på TV-apparaterna och den mellanliggande åsen på vänster och höger TV. Därefter förvärvas och sparas 3D-bilder som digitala loopar. Dessa data uppsättningar beskärs, vilket resulterar i att vyerna visas rumsliga relationer. Detta steg kan också användas för att bestämma de anatomiska variationerna av PVs. Slutligen skapas multiplanära rekonstruktioner för att mäta varje enskild parameter för tv-apparaterna.
Optimal kvalitet och orientering av de förvärvade bilderna är av största vikt för lämplig bedömning av PV anatomi. I det nuvarande arbetet undersökte vi 3D synlighet av PVs och lämpligheten av ovanstående metod i 80 patienter. Syftet var att ge en detaljerad översikt över de väsentliga stegen och potentiella fallgroparna för visualisering och bedömning av solceller med 3D-ekokardiografi.

Med hjälp av ovan beskrivna bildförvärvsprotokollet är det första steget att visualisera det vänstra förmaksbihanget (LAA) med hjälp av 2D-förvärv (figur 1). Sonden är i övre (eller mitten) transoesofageal position vid 20-45°. Bilden visar LAA. Den vänstra sidoryggen och den vänstra övre PV visas vid 60-80° (bild 2), och sedan förvärvas och bekräftas 3D-datauppsättningen genom att beskära datauppsättningen för att visualisera LAA och den ...

Watch this Scientific Journal Video about Three-Dimensional Echocardiographic Method for the Visualization and Assessment of Specific Parameters of the Pulmonary Veins at JoVE.com

Three-Dimensional Echocardiographic Method for the Visualization and Assessment of Specific Parameters of the Pulmonary Veins

Dimensionerna av lungvenerna (PV) är viktiga parametrar vid planering av lungvenisolering. 2D transoesofageal ekokardiografi kan endast ge begränsade data om PVs; 3D-ekokardiografi kan dock utvärdera relevanta diametrar och områden i PVs, liksom deras rumsliga förhållande till omgivande strukturer.

Tredimensionell ekokardiografisk metod för visualisering och bedömning av specifika parametrar för lungvenerna

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

Research

JoVE Journal

Bioengineering

Alginate Hydrogels for Three-Dimensional Organ Culture of Ovaries and Oviducts

Alginat Hydrogeler för tredimensionella Organ Kultur äggstockarna och äggledarna

Ovarian cancer is the fifth leading cause of cancer deaths in women and has a 63% mortality rate in the United States1. The cell type of origin for ...

The Three-Dimensional Human Skin Reconstruct Model: a Tool to Study Normal  Skin and Melanoma Progression

Den tredimensionella human hud Rekonstruera Modell: ett verktyg för att studera normal hud och melanom Progression

Most in vitro studies in experimental skin biology have been done in 2-dimensional (2D) monocultures, while accumulating evidence suggests that cells ...

Planar and Three-Dimensional Printing of Conductive Inks

Plana och tredimensionella Tryckning av ledande bläck

Printed electronics rely on low-cost, large-area fabrication routes to create flexible or multidimensional electronic, optoelectronic, and biomedical ...

Three-dimensional Cell Culture Model for Measuring the Effects of Interstitial Fluid Flow on Tumor Cell Invasion

Tredimensionell cellkulturmodell för mätning av effekterna av interstitialvätska Flow på Tumörcellinvasion

The growth and progression of most solid tumors depend on the initial transformation of the cancer cells and their response to stroma-associated signaling ...

Patient-specific Modeling of the Heart: Estimation of Ventricular Fiber Orientations

Patient-specifik modellering av hjärta: Uppskattning av riktlinjer Ventrikulära Fiber

Patient-specific  simulations of heart (dys)function aimed at personalizing cardiac therapy are hampered  by the absence of in vivo imaging technology for ...

Investigating the Three-dimensional Flow Separation Induced by a Model Vocal Fold Polyp

Undersöka den tredimensionella flödesseparationen inducerad av en modell vokal vikpolyp

The fluid-structure energy exchange process for normal speech has been studied extensively, but it is not well understood for pathological conditions. ...

Human Cartilage Tissue Fabrication Using Three-dimensional Inkjet Printing Technology

Human Brosk Tissue Fabrication Använda Tredimensionell Inkjet Printing Technology

Bioprinting, which is based on thermal inkjet printing, is one of the most attractive enabling technologies in the field of tissue engineering and ...

Analysis of Cell Migration within a Three-dimensional Collagen Matrix

Analys av Cell Migration inom en tredimensionell kollagenmatris

The ability to migrate is a hallmark of various cell types and plays a crucial role in several physiological processes, including&#160;embryonic ...

Generation of a Three-dimensional Full Thickness Skin Equivalent and Automated Wounding

Generering av ett tredimensionellt Full Tjocklek hudekvivalent och automatiserade sårar

In vitro models are a cost effective and ethical alternative to study cutaneous wound healing processes. Moreover, by using human cells, these models ...

Studying Protein Function and the Role of Altered Protein Expression by Antibody Interference and Three-dimensional Reconstructions

Studera proteiners funktion och rollen av förändrade proteinuttryck av antikropp Störningar och Tredimensionella Rekonstruktioner

A strict management of protein expression is not only essential to every organism alive, but also an important strategy to investigate protein functions ...