Évaluation de la structure et de la fonction ventriculaires gauches à l’aide de l’échocardiographie 3D
28 octobre 2020
Dans cet article, nous fournissons un protocole d’acquisition et d’analyse étape par étape pour l’évaluation volumétrique et l’analyse de suivi des mouchetures du ventricule gauche par échocardiographie 3D, en nous concentrant particulièrement sur les aspects pratiques qui maximisent la faisabilité de cette technique.
L’évaluation échocardiographique 3D de la structure et de la fonction cardiaques est une innovation révolutionnaire en cardiologie. La quantification de la morphologie du ventricule gauche et des performances systoliques est l’étape la plus importante de tout protocole échocardiographique. Les volumes ventriculaires gauches et la fraction d’éjection dérivés de l’échocardiographie 3D sont ceux qui sont les plus corrélés avec l’IRM cardiaque standard de base et se sont révélés plus reproductibles par rapport aux techniques 2D conventionnelles.
Des résultats plus précis, se transforment en décisions thérapeutiques plus personnalisées et, en fin de compte, de meilleurs résultats pour les patients. Le succès scientifique et clinique de l’évaluation du ventricule gauche en 3D, ouvre la voie à l’application d’une technique similaire à d’autres structures cardiaques telles que le ventricule droit, les oreillettes ou encore les valves. Une bonne acquisition d’images, suivie d’une analyse critique complète des images, sont les conditions préalables à une utilisation adéquate et à des mesures précises.
Notre article vidéo fournit un guide étape par étape pour y parvenir. Pour l’acquisition d’images échocardiographiques 3D, positionnez le patient en position de décubitus latéral gauche et confirmez que le tracé de l’ECG sur l’écran est de bonne qualité. Défigez l’image et commencez à examiner le patient avec le transducteur, pour visualiser comme une vue apicale conventionnelle à quatre chambres.
Pour optimiser la qualité de l’image, ajustez la largeur du secteur sur le ventricule gauche, en abaissant la profondeur pour tronquer l’oreillette gauche et en utilisant un léger sur-gain. Appuyez sur le bouton 4D pour passer en mode 3D et acquérir des images 3D en mode multi ou monotemps. Utilisez le mode multi-battements pour obtenir une résolution spatiale et temporelle plus élevée, à partir de laquelle l’ensemble de données sera reconstruit à partir de deux, trois, quatre ou six cycles cardiaques.
Obtenir une apnée expiratoire du patient, en maintenant le positionnement stable du transducteur, afin de minimiser les artefacts de couture. Lorsque le volume complet est reconstruit à partir des sous-volumes et que tout le ventricule gauche est visible, figez à nouveau l’image. Et à l’aide des boutons de sélection de cycle et de nombre de cycles, sélectionnez les cycles cardiaques acquis optimaux et appuyez sur le magasin d’images.
Pour la quantologie et la fonction du ventricule gauche, sélectionnez un ensemble de données 3D approprié pour l’analyse et cliquez sur mesurer et volume. Sélectionnez 4D Auto LVQ. Sur l’écran quadruple, le logiciel demandera, modifier l’alignement des tranches apicales sur les vues standard ?
Corrigez manuellement les vues apicales si nécessaire par inclinaison et rotation, afin d’obtenir la vue standard correspondante et d’éliminer ainsi le raccourcissement. Faites glisser et déplacez les pieds à coulisse sur les vues de l’axe long pour régler l’inclinaison afin d’aligner l’étrier sur l’axe long du ventricule gauche et utilisez les boutons correspondants ou tournez tous les boutons ou ajustez les pieds à coulisse sur l’image de l’axe court pour régler la rotation. Une fois l’alignement de la vue terminé, cliquez sur le volume diastolique de fin.
Pour la détection semi-automatique de l’endo et de la surface épicardiale du ventricule gauche, sélectionnez manuellement deux points de repère sur n’importe quelle vue apicale et identifiez successivement l’apex du ventricule gauche et le milieu de la base du ventricule gauche dans n’importe quelle vue apicale. L’algorithme contournera automatiquement le bord endocardique de l’ensemble du ventricule gauche. Vérifiez la crédibilité des contours dans trois vues apicales, trois vues d’axes courts de différents niveaux et un quatrième axe court contrôlé par l’utilisateur, pour permettre une vérification visuelle de la surface détectée.
Ensuite, procédez à la mesure du volume systolique final comme nous venons de le démontrer pour le volume diastolique final, afin d’identifier et de corriger le contour endocardique sur le cadre systolique final. Ensuite, passez à la forme d’onde du volume. Le logiciel affichera un modèle 3D dynamique du ventricule gauche et une courbe de volume temporel alors qu’il trace la surface endocardique tout au long du cycle cardiaque, image par image.
Passez à la mesure de la masse du ventricule gauche. Le logiciel contournera automatiquement le contour épicardique du ventricule gauche sur le cadre diastolique final et calculera la masse du ventricule gauche. Cliquez pour évaluer la région de déformation 4D d’intérêt.
Le logiciel tracera automatiquement le contour de la surface épicardique sur le cadre de l’extrémité systolique et calculera le ventricule gauche et la masse systolique. Enfin, cliquez sur Résultats de la déformation 4D. Le logiciel visualisera le suivi myocardique 3D sur plusieurs plans d’axe court et long et les valeurs de déformation correspondantes des 17 segments standard du ventricule gauche tout au long du cycle cardiaque, image par image.
Les courbes de déformation temporelle et un graphique en forme de cible s’affichent. Les déformations longitudinales, circonférentielles, radiales et surfaciques, la rotation et la torsion seront également calculées et pourront être démontrées. Ensuite, pour terminer l’analyse, cliquez sur Approuver et quitter.
Ici, une analyse 3D du ventricule gauche chez un volontaire sain avec des volumes et une fonction ventriculaires normaux est présentée. Cette analyse 3D du ventricule gauche d’un patient de 64 ans, montre une cardiomyopathie dilatée et un large complexe QRS de la morphologie du bloc de branche gauche. L’analyse de la mécanique myocardique par suivi 3D du chatoiement, fournit des données significatives sur les contractions dyssynchrones et les dysfonctionnements segmentaires.
Lorsque vous essayez ce protocole, gardez à l’esprit que malgré toutes ces avancées dans la technologie des trans-utilisateurs et des logiciels, une image de bonne qualité du cœur est nécessaire pour obtenir results. 3D une évaluation échocardiographique précise de la structure et de la fonction du ventricule n’est plus seulement un jouet scientifique. Il est prêt pour tous les jours lorsqu’il est appelé prime time.
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Aperçu
Cet article présente un protocole d'évaluation volumétrique et d'analyse par suivi des speckles du ventricule gauche à l'aide de l'échocardiographie 3D. Il met l'accent sur les aspects pratiques pour améliorer la faisabilité de cette technique innovante.
Composantes clés de l'étude
Domaine de la science
- Cardiologie
- Échocardiographie 3D
- Imagerie cardiaque
Contexte
- L'échocardiographie 3D est une avancée significative dans l'évaluation cardiaque.
- Elle permet une quantification précise de la morphologie et de la fonction du ventricule gauche.
- Les métriques dérivées en 3D sont bien corrélées avec l'IRM cardiaque standard.
- Une précision améliorée conduit à de meilleures décisions thérapeutiques et des résultats pour les patients.
Objectif de l'étude
- Fournir un protocole détaillé pour l'évaluation du ventricule gauche.
- Souligner l'importance d'une acquisition et d'une analyse d'images appropriées.
- Faciliter l'application de cette technique à d'autres structures cardiaques.
Méthodes utilisées
- Techniques d'imagerie échocardiographique 3D.
- Évaluation volumétrique du ventricule gauche.
- Analyse par suivi des speckles pour l'évaluation fonctionnelle.
- Analyse critique des images pour des mesures précises.
Résultats principaux
- L'échocardiographie 3D fournit des résultats plus reproductibles que les techniques 2D.
- Les volumes ventriculaires gauches et la fraction d'éjection quantifiés sont fiables.
- Les résultats soutiennent des décisions thérapeutiques adaptées.
- Le potentiel d'application à d'autres structures cardiaques est établi.
Conclusions
- L'échocardiographie 3D est un outil précieux en cardiologie.
- Une méthodologie appropriée améliore la précision des évaluations cardiaques.
- Cette technique peut améliorer les résultats pour les patients grâce à de meilleurs diagnostics.
Questions fréquemment posées
Executive Industry Relevance
Three-dimensional echocardiography enables precise, reproducible quantification of left ventricular structure and function, directly impacting early cardiac target validation and risk stratification in translational research. High-fidelity volumetric and functional measurements support predictive confidence at key inflection points in cardiovascular drug discovery and device development. Integration of 3D imaging analytics enhances portfolio decision-making by reducing biological ambiguity and supporting mechanistic de-risking.
Strategic Applications in Biopharma R&D
Early Discovery & Target Validation
- Enables robust quantification of left ventricular morphology and systolic performance for hypothesis testing.
- Supports mechanistic de-risking by aligning imaging outputs with gold-standard MRI benchmarks.
- Facilitates functional target validation through reproducible volumetric and strain measurements.
- Improves predictive confidence for cardiac safety and efficacy endpoints in preclinical models.
Screening & Assay Development
- Provides standardized, quantitative readouts for left ventricular volumes, mass, and ejection fraction.
- Enables reproducible assessment of myocardial deformation (strain) for compound screening.
- Supports assay scalability and platform reuse across cardiac phenotyping studies.
- Delivers high-throughput, operator-independent measurements for reliable compound evaluation.
Translational & Preclinical Research
- Aligns imaging biomarkers with disease-relevant cardiac endpoints for translational continuity.
- Enables risk-adjusted advancement decisions by providing quantitative functional data.
- Supports cross-species and cross-model comparability in preclinical cardiac studies.
- Facilitates early identification of cardiac dysfunction in disease models or intervention studies.
Pipeline & Workflow Integration
3D echocardiographic quantification integrates from early discovery through preclinical validation, supporting lead identification and translational research in cardiovascular R&D.
- Discovery Biology: Provides quantitative hypothesis testing and pathway clarification for cardiac targets.
- Screening: Delivers reproducible, standardized volumetric and strain outputs for assay readiness.
- Analytics: Enables frame-by-frame measurement of dynamic cardiac function and morphology.
- Translational Research: Aligns imaging outputs with clinical endpoints for biomarker continuity.
- Enterprise Reuse: Establishes a scalable, reusable imaging capability across cardiac R&D programs.
Operational & Enterprise Impact
- Scientific Value: Increases predictive confidence and reduces mechanistic ambiguity in cardiac studies.
- Operational Value: Standardizes image acquisition and analysis for reproducibility and scalability.
- Strategic Value: Supports informed go/no-go decisions and capital-efficient portfolio management.
- Portfolio Impact: Enables risk-adjusted prioritization and advancement of cardiovascular assets.
Implementation Considerations
- Requires expertise in high-quality 3D image acquisition and critical analysis.
- Depends on advanced echocardiography instrumentation and analytical software infrastructure.
- Demands cross-team standardization of acquisition and analysis protocols.
- May require adaptation for different cardiac models or disease states.
- Image quality and operator training are critical for accurate, reproducible outputs.
