Driedimensionale echocardiografische methode voor de visualisatie en beoordeling van specifieke parameters van de longaders

Summary

De afmetingen van de longaders (PV) zijn belangrijke parameters bij het plannen van pulmonale aderisolatie. 2D transo-oesofageale echocardiografie kan slechts beperkte gegevens over de pv's opleveren; 3D-echocardiografie kan echter relevante diameters en gebieden van de PV's evalueren, evenals hun ruimtelijke relatie met omliggende structuren.

Abstract

De afmetingen van de longaders zijn belangrijke parameters bij het plannen van pulmonale aderisolatie (PVI), vooral bij de cryoballoon-ablatietechniek. Het erkennen van de afmetingen en anatomische variaties van de longaders (PV's) kan het resultaat van de interventie verbeteren. Conventionele 2D transoesofageale echocardiografie kan slechts beperkte gegevens opleveren over de afmetingen van de pv's; 3D-echocardiografie kan echter relevante diameters en gebieden van de PV's verder evalueren, evenals hun ruimtelijke relatie met omliggende structuren. In eerdere literatuurgegevens zijn al parameters geïdentificeerd die van invloed zijn op het succespercentage van PVI. Dit zijn de linker zijrichel, de tussenliggende richel, het ostiale gebied van de PV's en de ovaliteitsindex van het ostium. Een goede beeldvorming van de PV's door 3D-echocardiografie is een technisch uitdagende methode. Een cruciale stap is het verzamelen van beelden. Drie individuele transducerposities zijn nodig om de belangrijke structuren te visualiseren; dit zijn de linker zijrichel, het ostium van de PV's en de tussenliggende richel van de linker en rechter PV's. Vervolgens worden 3D-beelden verkregen en opgeslagen als digitale loops. Deze datasets worden bijgesneden, wat resulteert in de en face views die ruimtelijke relaties weergeven. Deze stap kan ook worden gebruikt om de anatomische variaties van de pv's te bepalen. Ten slotte worden multiplanaire reconstructies gemaakt om elke individuele parameter van de pv's te meten.

Optimale kwaliteit en oriëntatie van de verkregen beelden zijn van het grootste belang voor de juiste beoordeling van de PV-anatomie. In het huidige werk onderzochten we de 3D-zichtbaarheid van de PV's en de geschiktheid van de bovenstaande methode bij 80 patiënten. Het doel was om een gedetailleerd overzicht te geven van de essentiële stappen en mogelijke valkuilen van PV-visualisatie en -beoordeling met 3D-echocardiografie.

Introduction

Het drainagepatroon van de longaders (PV) is zeer variabel met 56,5% variatie in de gemiddelde ^populatie1. Evaluatie van het PV-drainagepatroon is cruciaal bij het plannen van PV-isolatie (PVI), de meest voorkomende interventionele behandeling van atriumfibrilleren ^{tegenwoordig2,3,4}. Hoewel radiofrequente katheterablatie de standaardtechnologie is geweest voor het bereiken van PVI, is de op cryoballoon (CB) gebaseerde ablatietechnologie (CA) een alternatieve methode die minder procedurele tijd vereist. De techniek is minder gecompliceerd in vergelijking met radiofrequente ^ablatie5,6, terwijl de werkzaamheid en veiligheid van CA vergelijkbaar zijn met die van radiofrequente ablatie7.

De snelheid van procedurele PV-occlusie door de CB en de continue omtrekverlenging van weefselletsel in het PV ostium bepaalt het permanente succes van PVI na CA. Een van de belangrijkste determinanten van PV-occlusie is de variatie van PV-anatomie. In recente, computertomografie- (CT) en cardiale MRI-gebaseerde studies werden verschillende PV-parameters geïdentificeerd met voorspellende waarden van succespercentages op korte en lange termijn na CA. Deze parameters omvatten variaties van zowel de PV-anatomie (linker gemeenschappelijke PV, boventallige PV8,9,10, ostiale oppervlakte, ovaliteitsindex8,11,12,13) als de omgeving (interveniënte ridge8,14,15,16, dikte van linker laterale ridge8,9,17).

Hoewel conventionele 2D-echocardiografie niet geschikt is voor het weergeven en meten van de meeste van de bovenstaande parameters, lijkt driedimensionale transesofageale echocardiografie (3D TEE) een alternatief hulpmiddel te zijn om de PV's te visualiseren, zoals aangetoond in eerdere ^{literatuurgegevens18,19}.

Bovendien biedt 3D TEE voorafgaand aan PVI extra waarde in vergelijking met CT of MRI, omdat het niet alleen gegevens biedt over PV-kenmerken voor procedureel ontwerp, maar ook verduidelijkt of een trombus in het linker atriumaanhangsel (LAA) aanwezig is. Dit onderzoek is vooral belangrijk voorafgaand aan PVI. Tegelijkertijd vereist 3D TEE minder tijd, zijn de procedurele kosten laag en stelt het de patiënt en het medisch personeel niet bloot aan straling.

In het verleden bestonden er verschillende soorten CI's met verschillende groottes, waardoor het moeilijk was om te extrapoleren hoe de verschillende parameters van de PV's het slagingspercentage van CA beïnvloeden. Tegenwoordig wordt de nieuw geïntroduceerde tweede generatie CB gebruikt voor CA, die slechts in één maat bestaat. Dankzij het verbeterde koeleffect biedt de tweede generatie CB een veel hogere prestatie in vergelijking met de eerste generatie ^CB20, wat het belang van PV-anatomie en interventionele planning vóór PVI verder benadrukt.

Protocol

Alle patiënten ondertekenden geïnformeerde toestemming voor onderzoek volgens goedkeuring van de lokale ethische commissie (OGYÉI/12743/2018).

1. Voorbereiding

1. Begin het onderzoek met voorbereiding van de patiënt: zorgen voor ten minste een vastenstatus van 4 uur, vragenlijst over problemen met slikken en bekende bovenste gastro-intestinale ziekten.
2. Zorg ervoor dat schriftelijke geïnformeerde toestemming wordt gelezen en ondertekend.
3. Bereid een intraveneuze lijn voor voor het onderzoek.
4. Plaats de patiënt in een linker laterale decubituspositie.
5. Dien milde sedatie toe met intraveneus midazolam (2,5-5 mg).
6. Monitor ECG en zuurstofverzadiging.

2. Beeldverwerving

1. Visualisatie van de linker PV's
   1. Steek de sonde in de slokdarm op ongeveer 30-40 cm van de voortanden.
   2. Visualiseer in de bovenste (of middelste) transoesofageale sondepositie de LAA met behulp van 2D-beeldacquisitie op 20-45 °.
   3. Draai de sonde iets met de klok mee en verander de kristalangulatie naar 60-80° om de LAA op het beeld te centraliseren.
   4. Klik op de knop volledig volume om 3D-acquisitie met volledig volume toe te passen.
   5. Pas de zijdelingse en hoogtebreedte van de afbeelding aan om de LAA en de linker bovenste PV weer te geven. Dit verbetert de visualisatie van de linker zijwaartse richel.
   6. Optimaliseer de beeldkwaliteit (de diepte en versterking aanpassen, harmonische beeldvorming toepassen).
   7. Neem een one-beat (indien haalbaar, multibeat) loop op met 2 hartcycli.
   8. Verander de hoeking naar ongeveer 120° op het 2D-beeld om de LAA te centraliseren.
   9. Draai de sonde iets tegen de klok in en pas anteflexie toe om de ostia van de linker-pv's te visualiseren.
   10. Pas dopplergecodeerde kleurenafbeeldingen toe om te bevestigen dat zowel de bovenste als de onderste pc's zichtbaar zijn.
   11. Klik op de knop volledig volume om 3D-acquisitie met volledig volume toe te passen.
   12. Pas de zijdelingse en hoogtebreedte van de afbeelding aan om de linker-pv's weer te geven. Dit verbetert de visualisatie van de ostia van de linker bovenste en onderste PV's en de tussenliggende richel.
   13. Controleer de kwaliteit van de dataset. Controleer de geregistreerde gegevensset. Als de dataset niet zowel de bovenste als de onderste PV's bevat, wijzigt u de positie van de patiënt door verder te kantelen naar de laterale positie en herhaalt u de procedure vanaf stap 2.1.8.
   14. Verkrijg 3D full volume datasets van de linker PV's: one-beat (indien mogelijk, multibeat) loop met 2 hartcycli.
   15. Bevestig de zichtbaarheid van PV ostia door de afbeelding bij te snijden naar respectievelijk het bovenste of onderste PV ostium. Het onderste PV ostium vereist een specifiek zorgvuldige bevestiging. Het is niet onbelangrijk dat sommige delen van het ostium buiten de 3D-dataset vallen vanwege anatomische redenen, bijvoorbeeld angulatie of de nabijheid van de transducer.
   16. Als de afbeelding niet geschikt is voor het visualiseren van de volledige PV-structuur, herhaalt u de procedure uit stap 2.1.10. Wijzig indien nodig de zijdelingse of hoogtebreedte van de 3D-gegevensset.
2. Visualisatie van de juiste PV's
   1. Schakel terug naar de 2D-modus en stel het beeld scherp op de LAA op 45° bovenste (of middelste) oesofageale sondepositie.
   2. Draai de sonde met de klok mee en beweeg de sondekop naar de anteflexiepositie om de juiste pv's te visualiseren.
   3. Pas dopplergecodeerde kleurenafbeeldingen toe om te bevestigen dat zowel de bovenste als de onderste pc's zichtbaar zijn.
   4. Klik op de knop volledig volume om 3D-acquisitie met volledig volume toe te passen.
   5. Pas de zijdelingse en hoogtebreedte van de afbeelding aan om de juiste pv's weer te geven. Dit verbetert de visualisatie van de ostia van de rechter bovenste en onderste PV's en de tussenliggende richel. Deze afbeelding kan worden gebruikt om de aanwezigheid van boventallige pv's te identificeren.
   6. Verkrijg 3D full volume datasets van de juiste PC's: one-beat (indien mogelijk, multibeat) loop met 2 hartcycli.
   7. Bevestig de zichtbaarheid van PV ostia door de afbeelding bij te snijden naar respectievelijk het bovenste of onderste PV ostium. Het onderste PV ostium vereist een specifiek zorgvuldige bevestiging. Het is niet ongebruikelijk dat sommige delen van het ostium zich buiten de 3D-dataset bevinden vanwege anatomische redenen (bijv. angulatie of nabijheid van de transducer).
   8. Als de dataset niet zowel de bovenste als de onderste pv's bevat, moet de positie van de patiënt worden gewijzigd door verder naar de juiste positie te kantelen en moet de procedure worden herhaald vanaf stap 2.2.1. Wijzig indien nodig de zijdelingse of hoogtebreedte van de 3D-gegevensset.

3.3D beeldreconstructie en metingen

1. Offline 3D multiplanaire reconstructie
   1. Activeer de 3D-analysesoftware op uw scanner of werkstation (Philips: activeer de 3DQ-software in het QApps-paneel; Tomtec: activeer de 4D Cardio-view 3 applicatie; GE: activeer de FlexiSlice software).
   2. Selecteer een frame in diastolische fase voor de metingen. Voor standaardisatie wordt aanbevolen om een frame te selecteren dat is getimed naar de T-golf.
   3. Stel de twee loodrechte vlakken in op de gevraagde structuur (linker zijwaartse richel of elke PVs ostium) en pas de vlakrichting aan terwijl het 3e vlak het gezicht van de ^onderzochte structuur vertegenwoordigt.
   4. Selecteer in het linkerdeelvenster de metingsoptie. De en face view is geschikt voor metingen (diameter, oppervlakte, afstand).

Results

Met behulp van het hierboven beschreven beeldacquisitieprotocol is de eerste stap het visualiseren van het linker atriumaanhangsel (LAA) met behulp van 2D-acquisitie (figuur 1). De sonde bevindt zich in de bovenste (of middelste) transoesofageale positie op 20-45°. De afbeelding toont de LAA. De linker zijwaartse richel en de linker bovenste PV worden weergegeven op 60-80 ° (figuur 2), en vervolgens wordt de 3D-dataset verkregen en bevestigd door de dataset bij ...

Discussion

Hier demonstreren we een stapsgewijze methodologie om de PV's, hun omringende structuren en anatomische kenmerken te bestuderen met 3D-echocardiografie. De hierboven beschreven methode voor 3D-beeldvorming van de PV's is een gemakkelijk te standaardiseren methode, die bij de meeste patiënten 3D-beelden van hoge kwaliteit biedt die geschikt zijn voor nauwkeurige metingen. Optimale kwaliteit en oriëntatie van de verkregen beelden zijn van het grootste belang voor de juiste beoordeling van de PV-anatomie. De 3D gereconstrue...

Materials

List of materials used in this article

Name	Company	Catalog Number	Comments
4D Cardio-view 3 software	Tomtec Imaging Systems GmbH
Epiq 7G scanner	Philips
Q-Lab Software	Philips
X5-1 transducer	Philips
Vivid E95 Scanner	GE
4Vc-D transducer	GE