I progressi nel campo dei trasduttori a ultrasuoni e della tecnologia informatica hanno permesso la visualizzazione di strutture cardiache con un'eccellente risoluzione spaziale e temporale in tre dimensioni. L'ecocardiografia 3D ha fornito nuove intuizioni, tra l'altro, sulla comprensione della meccanica cardiaca e delle malattie cardiache valvolari. Da strumento di ricerca fantasioso, l'ecocardiografia 3D si è evoluta in una solida modalità clinica e diverse misurazioni derivate dal 3D sono ora incorporate nelle attuali linee guida cliniche. Tuttavia, l'uso diffuso della tecnica è ostacolato dalla sua curva di apprendimento. L'attuale JoVE Methods Collection ha l'obiettivo di riunire alcuni protocolli all'avanguardia di acquisizione di immagini 3D e successiva analisi per facilitare l'uso dell'ecocardiografia 3D nella ricerca e nella pratica clinica. I contributori sono esperti e utenti quotidiani della tecnica e coprono i campi critici della valutazione della morfologia e della funzione del ventricolo sinistro e destro, delle vene polmonari e della pianificazione procedurale della correzione delle comunicazioni atriali o della valvola mitrale.
Nel loro articolo, Ujvari e colleghi miravano a fornire un protocollo di acquisizione e analisi passo dopo passo per la valutazione volumetrica del ventricolo sinistro e l'analisi speckle-tracking1. Il protocollo si è concentrato principalmente sugli aspetti pratici che possono massimizzare la fattibilità della valutazione del ventricolo sinistro derivata dall'ecocardiografia 3D. Questo protocollo è particolarmente importante in quanto le misurazioni morfologiche e funzionali del ventricolo sinistro rappresentano i capisaldi della diagnosi, della gestione e del follow-up delle malattie cardiache2. Inoltre, l'imaging della deformazione mediante tracciamento dello speckle si è rivelato un metodo robusto per valutare diverse direzioni di deformazione miocardica, consentendo una quantificazione più granulare delle anomalie del movimento della parete e una migliore correlazione con la contrattilità miocardica 3,4. Gli autori hanno concluso che le misurazioni basate sull'ecocardiografia 3D forniscono i risultati ecocardiografici più accurati per quanto riguarda la morfologia e la funzione del ventricolo sinistro e sono convalidate con la risonanza magnetica cardiaca gold standard. L'ecocardiografia 3D si è anche dimostrata più riproducibile e persino meno dispendiosa in termini di tempo rispetto alle tecniche 2D convenzionali. La sua applicazione nella pratica clinica quotidiana continuerà ad aumentare, ulteriormente facilitata da metodi più automatizzati che applicano l'intelligenza artificiale.
Allo stesso modo, Lakatos et al. miravano a ottenere e analizzare dati ecocardiografici 3D del ventricolo destro utilizzando uno dei principali software disponibili in commercio5. Il valore aggiunto della terza dimensione è ancora più significativo per quanto riguarda il lato destro del cuore. Rispetto al ventricolo sinistro a forma di proiettile, relativamente semplice, il ventricolo destro presenta una geometria complessa che non può essere adeguatamente quantificata utilizzando diametri lineari o altre metriche bidimensionali6. Recentemente, i volumi ventricolari destri derivati da 3D e la frazione di eiezione hanno dimostrato di avere un valore prognostico significativo in varie condizioni cardiovascolari, indipendentemente dalla funzione ventricolare sinistra7. Al di là del significato clinico stabilito di queste valutazioni, i protocolli sopra menzionati hanno ben discusso le potenziali insidie della tecnica 3D.
Nel loro protocollo splendidamente illustrato, Csaba Jenei e collaboratori intendevano apprezzare le dimensioni e le variazioni anatomiche delle vene polmonari mediante ecocardiografia 3D transesofagea8. Tale valutazione è particolarmente utile prima di diverse procedure elettrofisiologiche, come l'isolamento della vena polmonare mediante la tecnica del criopalloncino in pazienti con fibrillazione atriale. Tuttavia, un adeguato imaging delle vene polmonari è piuttosto impegnativo. Gli autori condividono la loro esperienza basata su oltre 80 pazienti e dimostrano bene il valore aggiunto dell'imaging 3D in quanto può consentire di sostituire la risonanza magnetica cardiaca o la tomografia computerizzata prima dell'isolamento della vena polmonare.
Arbic et al. forniscono un protocollo completo per valutare le malattie della valvola mitrale in una popolazione tecnicamente difficile ma molto importante: nei pazienti cardiologici pediatrici9. La malattia della valvola mitrale pediatrica consiste in molte caratteristiche morfologiche associate ad anomalie cardiache congenite o acquisite. Anche la descrizione della morfologia valvolare e dei meccanismi patologici sottostanti sono parametri critici per la pianificazione chirurgica. Gli autori descrivono un flusso di lavoro ecocardiografico 3D transtoracico, che può essere applicato a qualsiasi sistema a ultrasuoni. Inoltre, discutono alcune applicazioni cliniche dell'imaging 3D nei bambini e includono ottimi esempi clinici. Gli autori sottolineano che un adeguato set di dati ecocardiografici 3D consente una revisione immediata in sala operatoria con il chirurgo, il che offre l'opportunità di una comprensione fisiopatologica comune e di una pianificazione della sua correzione chirurgica. Tuttavia, gli autori sono anche corretti e trasparenti riguardo agli attuali limiti e carenze dell'ecocardiografia 3D nei bambini.
Andrea Molnár e i suoi collaboratori sottolineano l'importanza delle tecniche ecocardiografiche avanzate che utilizzano metodi 2D e 3D nella diagnosi, nel processo decisionale clinico, nella pianificazione terapeutica, nella guida intraoperatoria e nel follow-up dei pazienti sottoposti a chiusura del forame ovale pervio transcatetere o del difetto del setto interatriale10. La prevenzione dell'ictus giustifica l'importanza clinica di questo protocollo ecocardiografico eccezionalmente illustrato e completo.
Nell'attuale Raccolta di metodi, abbiamo cercato di fornire uno sguardo alla miriade di casi d'uso in cui l'ecocardiografia 3D aggiunge un valore significativo rispetto alla valutazione ecocardiografica convenzionale. La valutazione della geometria e della funzione della camera, le cardiopatie valvolari e la corretta comprensione dell'anatomia e della fisiopatologia cardiaca per un'adeguata selezione dei pazienti, la pianificazione procedurale e la guida sono ottimi esempi clinici di vari stati di malattia cardiovascolare. Il costante miglioramento della tecnologia hardware e software, la qualità dell'immagine e una maggiore automazione stanno appiattindo la curva di apprendimento a supporto dell'uso quotidiano dell'ecocardiografia 3D. Non è troppo coraggioso immaginare che la maggior parte dei protocolli ecocardiografici clinici includerà l'acquisizione e l'analisi di immagini 3D entro alcuni anni. Pertanto, l'apprendimento delle basi dell'ecocardiografia 3D è un must non solo per i cardiologi adulti, ma anche per i pediatri, gli anestesisti e i medici di terapia intensiva.