肺静脈の特異的パラメータの可視化と評価のための3次元心エコー法

Summary

肺静脈(PV)の寸法は、肺静脈の分離を計画する際の重要なパラメータです。2D食道心エコー検査では、PVに関する限られたデータしか提供できません。ただし、3D 心エコーは、関連する直径と PV の領域、および周囲の構造物との空間的な関係を評価できます。

Abstract

肺静脈の寸法は、特にクライオバルーンアブレーション技術で肺静脈分離(PVI)を計画する際の重要なパラメータです。肺静脈(PV)の寸法と解剖学的変動を認めることは、介入の結果を改善する可能性がある。従来の2D食道心エコー検査では、PVの寸法に関する限られたデータしか提供できません。ただし、3D心エコーは、関連する直径と PV の領域、および周囲の構造物との空間的な関係をさらに評価できます。以前の文献データでは、PVIの成功率に影響を与えるパラメータはすでに特定されています。これらは、左横尾根、介在する尾根、PVのオスティアル領域、オスティウムの楕円形指数です。3D心エコーによるPVの適切なイメージングは、技術的に困難な方法です。重要なステップの1つは、画像のコレクションです。重要な構造を可視化するには、3つの個別のトランスデューサ位置が必要です。これらは左横尾尾根、PVのオシウム、および左と右のPVの介在する尾根です。次に、3D画像を取得し、デジタルループとして保存します。これらのデータセットはトリミングされ、空間リレーションシップを表示する面ビューが表示されます。このステップは、PV の解剖学的バリエーションを決定するためにも使用できます。最後に、複数の平面的な再構成を作成して、PV の個々のパラメータを測定します。

PV解剖学の適切な評価のために、取得した画像の最適な品質と向きが最も重要です。本研究では、80人の患者におけるPVの3D視認性と上記方法の適合性を調べた。その目的は、3D心エコー検査によるPV可視化と評価の重要なステップと潜在的な落とし穴の詳細な概要を提供することであった。

Introduction

肺静脈(PV)の排水パターンは、平均人口の56.5%の変動で非常に変動する¹。PV排液パターンの評価は、現在の心房細動の最も一般的な介入治療であるPV分離(PVI)を計画する際に重要です^。無線周波カテーテルアブレーションはPVIを達成するための標準的な技術でしたが、クライオバルーン(CB)ベースのアブレーション技術(CA)は、より少ない手続き時間を必要とする代替方法です。この技術は、無線周波アブレーション^5,6と比較してそれほど複雑ではなく、CAの有効性と安全性は無線周波アブレーション7の有効性と同様^である。

CBによる手続き型PV閉塞の速度とPVオシウムにおける組織損傷の連続的な周回延長は、CAの後のPVIの永久的な成功を決定する。PV閉塞の主な決定因子の1つはPV解剖学の変化である。最近、コンピュータ断層撮影(CT)および心臓MRIベースの研究では、いくつかのPVパラメータがCAに続く短期および長期の成功率の予測値で同定された。これらのパラメータには、PV解剖学(左共通PV、超数^Pv8、9、10、楕円形の面積、楕円形指数^{8、11、12、13})とその周辺(内在性リッジ^8、14、15、¹⁶、左^横尾根8^、9、17の厚さ)の両方のバリエーションが含まれていました。

従来の2D心エコーは、上記のパラメータの大部分を表示および測定するのに適していないが、3次元横隔膜心エコー検査(3D TEE)は、以前の文献データ^18,19に示したように、PVを視覚化するための代替ツールであると思われる。

さらに、PVI以前の3D TEEは、手続き設計のためのPV特性に関するデータを提供するだけでなく、左心房付属器(LAA)に血栓が存在するかどうかを明確にするため、CTまたはMRIと比較して付加価値をもたらします。この調査は、PVIの前に特に重要です。同時に、3D TEEは、より少ない時間を必要とし、その手続きコストは低く、それは放射線に患者と医療スタッフを公開しません。

以前は、サイズが異なる複数のタイプの CB が存在し、さまざまなパラメータが CA の成功率に与える影響を推定することが困難でした。現在、新たに導入された第 2 世代 CB は、1 つのサイズにしか存在しない CA に使用されています。冷却効果が向上した結果、第2世代CBは第1世代の^CB20に比べてはるかに高い性能を発揮し、PVI以前のPV解剖学と介入計画の重要性をさらに強調しています。

Protocol

すべての患者は、地元の倫理委員会(OGYÉI/12743/2018)の承認に従って、検査前にインフォームド・コンセントに署名しました。

1. 準備

1. 患者の準備で検査を開始する:少なくとも4時間の断食状態、嚥下の問題および既知の上部消化管疾患に関するアンケートを確保する。
2. 書面によるインフォームド・コンセントが読み取られ、署名されていることを確認します。
3. 検査の前に静脈内ラインを準備する。
4. 患者を左横の褥瘡の位置に置く。
5. 静脈内ミダゾラム(2.5-5mg)を使用して軽度の鎮静を投与する。
6. ECGと酸素飽和度を監視します。

2. 画像取得

1. 左のPVの可視化
   1. 前歯から約30~40cmで食道にプローブを挿入します。
   2. 上部(または中)の横(または中)の経食道プローブの位置は、20~45°の2D画像取得を使用してLAAを可視化します。
   3. プローブを少し時計回りに回し、画像上のLAAを一元化するために結晶のアンギュレーションを60〜80°に変更します。
   4. フルボリューム3D集録を適用するためにフルボリュームボタンをクリックします。
   5. 画像の横方向と高さ幅を調整して、LAA と左上の PV を表示します。これは左の側面の尾根の視覚化を高める。
   6. 画像の品質を最適化します(深さとゲインを調整し、高調波イメージングを適用します)。
   7. 2つの心周期の1拍(可能であれば、マルチビート)ループを記録する。
   8. LAAを一元化するには、2D画像で約120°にアンギュレーションを変更します。
   9. プローブを少し反時計回りに回し、前反射を適用して左のPVのオスティアを視覚化します。
   10. カラードップラーでコードされたイメージングを適用して、上部と下部の両方のPVが表示されていることを確認します。
   11. フルボリューム3D集録を適用するためにフルボリュームボタンをクリックします。
   12. イメージの横方向と高さ幅を調整して、左の PV を表示します。これは左上および下のPVおよび介在する尾根のオスティアの視覚化を高める。
   13. データセットの品質を制御します。記録されたデータセットを確認します。データセットに上側と下側の両方のPVが含まれていない場合は、患者の位置をさらに横方向の位置に傾けて変更し、ステップ2.1.8から手順を繰り返します。
   14. 左のPVから3Dフルボリュームデータセットを取得:2心周期でワンビート(可能であれば、マルチビート)ループ。
   15. PV ostiaの可視性を確認するには、画像をそれぞれ上部または下部のPVオシウムにトリミングします。PVオシウムの下側には、特に注意深い確認が必要です。オシウムの一部が解剖学的な理由、例えばアンギュレーションまたはトランスデューサーに近接しているため、3Dデータセットの外にあることは、説得力がありません。
   16. 画像が完全なPV構造を視覚化するのに適していない場合は、手順2.1.10から手順を繰り返します。必要に応じて、3D データセットの横方向または標高の幅を変更します。
2. 適切なPVの可視化
   1. 2Dモードに戻り、45°上部(または中間)の食道プローブ位置で画像をLAAに焦点を合わせます。
   2. プローブを時計回りに回し、プローブヘッドを前反射位置に移動して、右のPVを視覚化します。
   3. カラードップラーでコードされたイメージングを適用して、上部と下部の両方のPVが表示されていることを確認します。
   4. フルボリューム3D集録を適用するためにフルボリュームボタンをクリックします。
   5. イメージの横方向と高さ幅を調整して、適切な PV を表示します。これは、右上と下のPVと介在する尾根のオスティアの可視化を強化します。このイメージは、超数的な PV の存在を識別するために使用できます。
   6. 2つの心周期のワンビート(可能であれば、マルチビート)ループの右のPVから3Dフルボリュームデータセットを取得します。
   7. PV ostiaの可視性を確認するには、画像をそれぞれ上部または下部のPVオシウムにトリミングします。PVオシウムの下側には、特に注意深い確認が必要です。解剖学的な理由(例えば、アンギュレーションやトランスデューサへの近接性)のために、オスチウムの一部が3Dデータセットの外にあることは珍しいことではありません。
   8. データセットに上側と下側の両方のPVが含まれていない場合、患者の位置を右の位置にさらに傾けることで変更し、手順はステップ2.2.1から繰り返す必要があります。必要に応じて、3D データセットの横方向または標高の幅を変更します。

3.3D画像の再構成と測定

1. オフライン3D多平面再建
   1. スキャナーまたはワークステーションで 3D 解析ソフトウェアをアクティブにします (フィリップス: QApps パネルで 3DQ ソフトウェアをアクティブ化します。トムテック:4Dカーディオビュー3アプリケーションをアクティブにします。GE: フレキシスライスソフトウェアをアクティブ化します)。
   2. 測定のために拡張期相のフレームを選択します。標準化の場合は、T波に対してタイミングを合わせたフレームを選択することをお勧めします。
   3. 2 つの垂直面を要求された構造(左横方向の尾根または各 PV ostium)に設定し、平面の方向を調整し、^{3 番目} の平面は検査した構造の 面 図を表します。
   4. 左側のパネルで、測定オプションを選択します。 エン面 ビューは測定(直径、面積、距離)に適しています。

Results

上述した画像取得プロトコルを用いて、第1のステップは、2D集録を用いて左心房付属器(LAA)を可視化するものである(図1)。プローブは、20~45°の上(または中間)の経食道位置にあります。画像は LAA を示しています。左横尾根と左上のPVは60~80°で表示され(図2)、3Dデータセットを取得し、左上のPVオチウムでLAAと左横尾根を視覚化するためにデータセットをトリミングして確認します(図3)。データセットがLAAと左横尾根の構造全体を包含しない場合、プローブの調整、屈曲、または患者の位置の変更を行いながら画像取得が繰り返されます。

次の手順では、左側の PV を視覚化します。プローブのアンギュレーションは、120°前後に変更して画像をLAAに一元化し、プローブヘッドを前反射に移動させながら、プローブをわずかに反時計回りに回します。左PVオシウムが見える場合(

Discussion

ここでは、3D心エコーでのPV、周囲の構造、解剖学的特性を研究するためのステップバイステップの方法論を示す。上記のPVの3Dイメージング法は、正確な測定に適したほとんどの患者に高品質の3D画像を提供する、簡単に標準化可能な方法です。PV解剖学の適切な評価のために、取得した画像の最適な品質と向きが最も重要です。3D再構成された画像は、PV排水パターンとその解剖学的変動の視覚化を強化し、CAによるPVIの成功率に影響を与える可能性があります。

3D画像撮影は、従来の2D食道心エコー検査の技術的限界を克服し、特に最後のイメージング技術が利用できない場合は、PVIの前に3D食道心エコー検査法がPVIの心臓MRIまたはCTイメージングを代替することを可能にする。

重要なステップは、PVの視認性が満足できない場合、検査中に患者の位置を変更することです。この変更は、PV の可視性を向上させるのに貢献します。PVのostiumの一部が解剖学的理由(例えば、トランスデューサへの近似)のために3Dデータセットの外にある場合、PVのパラメータの正確...

Materials

List of materials used in this article

Name	Company	Catalog Number	Comments
4D Cardio-view 3 ソフトウェア	Tomtec Imaging Systems GmbH
Epiq 7G スキャナー	Philips
Q-Lab ソフトウェア	Philips
X5-1 トランスデューサ	Philips
Vivid E95 スキャナー	GE
4Vc-D トランスデューサ	GE