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Ecocardiografia 3D: Rumo a uma melhor compreensão da anatomia e função cardíaca

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14 de dezembro de 2021

Neste artigo

Resumo

ARTIGOS DISCUTIDOS:

Ujvari, A. et al. Avaliação da estrutura e função do ventrículo esquerdo por meio de ecocardiografia 3D. Jornal de Experimentos Visualizados. (164), e61212 (2020).

Lakatos, B. K., Tokodi, M., Kispal, E., Merkely, B., Kovacs, A. Avaliação morfológica e funcional do ventrículo direito usando ecocardiografia 3D. Jornal de Experimentos Visualizados. (164), e61214 (2020).

Jenei, C., Nagy, L., Urbancsek, R., Czuriga, D., Csanadi, Z. Método ecocardiográfico tridimensional para visualização e avaliação de parâmetros específicos das veias pulmonares. Jornal de Experimentos Visualizados. (164), e61215 (2020).

Arbic, N., Dragulescu, A., Mertens, L., Villemain, O. O uso da ecocardiografia 3D no planejamento cirúrgico da valva mitral em cardiologia pediátrica. Jornal de Experimentos Visualizados. (172), e62574 (2021).

Molnár, A. Á., Ábrahám, P., Merkely, B., Nardai, S. Avaliação ecocardiográfica das comunicações atriais antes do fechamento transcateter. Jornal de Experimentos Visualizados. E61240 (2021).

Editorial

Os avanços no transdutor de ultrassom e na tecnologia computacional permitiram a visualização de estruturas cardíacas com excelente resolução espacial e temporal em três dimensões. A ecocardiografia 3D forneceu novos insights para, entre outros, a compreensão da mecânica cardíaca e das valvopatias. De uma ferramenta de pesquisa sofisticada, a ecocardiografia 3D evoluiu para uma modalidade clínica robusta, e várias medições derivadas de 3D agora são incorporadas às diretrizes clínicas atuais. No entanto, o uso generalizado da técnica é dificultado por sua curva de aprendizado. A atual Coleção de Métodos JoVE tem como objetivo reunir alguns protocolos de ponta de aquisição de imagens 3D e posterior análise para facilitar o uso da ecocardiografia 3D na pesquisa e na prática clínica. Os colaboradores são especialistas e usuários diários da técnica e cobrem os campos críticos de avaliação da morfologia e função ventricular esquerda e direita, as veias pulmonares e o planejamento processual de correção das comunicações atriais ou da válvula mitral.

Em seu artigo, Ujvari e colaboradores tiveram como objetivo fornecer um protocolo de aquisição e análise passo a passo para a avaliação volumétrica do ventrículo esquerdo e análise de speckle-tracking1. O protocolo tem se concentrado principalmente nos aspectos práticos que podem maximizar a viabilidade da avaliação derivada da ecocardiografia 3D do ventrículo esquerdo. Esse protocolo é particularmente importante, pois as medidas morfológicas e funcionais do ventrículo esquerdo representam os pilares do diagnóstico, manejo e acompanhamento das doenças cardíacas2. Além disso, a imagem de deformação por speckle tracking mostrou-se um método robusto para avaliar diferentes direções de strain miocárdico, permitindo uma quantificação mais granular das anormalidades da motilidade da parede e uma melhor correlação com a contratilidade miocárdica 3,4. Os autores concluíram que as medidas baseadas em ecocardiografia 3D fornecem os resultados ecocardiográficos mais precisos em relação à morfologia e função do VE e são validadas com ressonância magnética cardíaca padrão-ouro. A ecocardiografia 3D também se mostrou mais reprodutível e ainda menos demorada em comparação com as técnicas 2D convencionais. Sua aplicação na prática clínica cotidiana continuará a aumentar, facilitada ainda mais por métodos mais automatizados que aplicam inteligência artificial.

Da mesma forma, Lakatos et al. tiveram como objetivo obter e analisar dados ecocardiográficos 3D do ventrículo direito usando um dos principais softwares disponíveis comercialmente5. O valor agregado da terceira dimensão é ainda mais significativo no que diz respeito ao lado direito do coração. Comparado ao ventrículo esquerdo em forma de bala relativamente simples, o ventrículo direito possui uma geometria complexa que não pode ser adequadamente quantificada usando diâmetros lineares ou outras métricas bidimensionais6. Recentemente, os volumes do ventrículo direito derivados da 3D e a fração de ejeção demonstraram ter um valor prognóstico significativo em várias condições cardiovasculares, independentemente da função ventricular esquerda7. Além do significado clínico estabelecido dessas avaliações, os protocolos mencionados acima discutiram bem as possíveis armadilhas da técnica 3D.

Em seu protocolo lindamente ilustrado, Csaba Jenei e colaboradores pretendiam avaliar as dimensões e variações anatômicas das veias pulmonares por meio da ecocardiografia 3D transesofágica8. Essa avaliação é particularmente útil antes de diferentes procedimentos eletrofisiológicos, como o isolamento das veias pulmonares pela técnica de criobalão em pacientes com fibrilação atrial. No entanto, a imagem adequada das veias pulmonares é bastante desafiadora. Os autores compartilham sua experiência com base em mais de 80 pacientes e demonstram bem o valor agregado da imagem 3D, pois pode permitir a substituição da ressonância magnética cardíaca ou da tomografia computadorizada antes do isolamento da veia pulmonar.

Arbic et al. fornecem um protocolo abrangente para avaliar as doenças da valva mitral em uma população tecnicamente difícil, mas muito importante: em pacientes cardiológicos pediátricos9. A valvopatia mitral pediátrica consiste em muitas características morfológicas associadas a anormalidades cardíacas congênitas ou adquiridas. A descrição da morfologia valvar e os mecanismos patológicos subjacentes também são parâmetros críticos para o planejamento cirúrgico. Os autores descrevem um fluxo de trabalho ecocardiográfico 3D transtorácico, que pode ser aplicado a qualquer sistema de ultrassom. Além disso, eles discutem algumas aplicações clínicas de imagens 3D em crianças e incluem ótimos exemplos clínicos. Os autores enfatizam que um conjunto de dados ecocardiográficos 3D adequado permite uma revisão imediata na sala de cirurgia com o cirurgião, o que oferece a oportunidade para uma compreensão fisiopatológica comum e planejamento de sua correção cirúrgica. No entanto, os autores também estão corretos e transparentes sobre as limitações e deficiências atuais da ecocardiografia 3D em crianças.

Andrea Molnár e colaboradores enfatizam a importância de técnicas ecocardiográficas avançadas usando métodos 2D e 3D no diagnóstico, tomada de decisão clínica, planejamento terapêutico, orientação intraoperatória e acompanhamento de pacientes submetidos a fechamento transcateter do forame oval patente ou comunicação interatrial10. A prevenção do AVC justifica o significado clínico deste protocolo ecocardiográfico excepcionalmente ilustrado e abrangente.

Na atual Coleção de Métodos, nosso objetivo era fornecer um vislumbre da miríade de casos de uso em que a ecocardiografia 3D agrega valor significativo à avaliação ecocardiográfica convencional. A avaliação da geometria e função da câmara, as valvopatias cardíacas e a compreensão adequada da anatomia e fisiopatologia cardíaca para seleção adequada de pacientes, planejamento de procedimentos e orientação são ótimos exemplos clínicos de vários estados de doenças cardiovasculares. A melhoria constante da tecnologia de hardware e software, a qualidade da imagem e mais automação estão achatando a curva de aprendizado que suporta o uso diário da ecocardiografia 3D. Não é muito corajoso imaginar que a maioria dos protocolos ecocardiográficos clínicos incluirá aquisição e análise de imagens 3D dentro de alguns anos. Portanto, aprender o básico da ecocardiografia 3D é essencial não apenas para cardiologistas adultos, mas também para pediatras, anestesistas e médicos intensivistas.

Divulgações

O autor não tem nada a divulgar.

Agradecimentos

Este trabalho foi apoiado pelo Programa de Excelência Temática (2020-4.1.1.-TKP2020) do Ministério da Inovação e Tecnologia da Hungria, no âmbito dos programas temáticos de Desenvolvimento Terapêutico e Bioimagem da Universidade Semmelweis, pela Bolsa de Pesquisa János Bolyai da Academia Húngara de Ciências e pelo Novo Programa Nacional de Excelência ÚNKP 21-5 do Ministério da Inovação e Tecnologia da fonte do National Research. Fundo de Pesquisa, Desenvolvimento e Inovação.

Referências

  1. Ujvari, A., et al. Evaluation of left ventricular structure and function using 3D echocardiography. Journal of Visualized Experiments: JoVE. (164), (2020).
  2. Doronina, A., et al. The female Athlete's heart: Comparison of cardiac changes induced by different types of exercise training using 3D echocardiography. BioMed Research International. 2018, 3561962(2018).
  3. Ruppert, M., et al. Longitudinal strain reflects ventriculoarterial Coupling rather than mere contractility in rat models of hemodynamic overload-induced heart failure. Journal of the American Society of Echocardiography. 33 (10), 1264-1275 (2020).
  4. Lakatos, B. K., et al. Myocardial work index: a marker of left ventricular contractility in pressure- or volume overload-induced heart failure. ESC Heart Failure. 8 (3), 2220-2231 (2021).
  5. Lakatos, B. K., Tokodi, M., Kispal, E., Merkely, B., Kovacs, A. Morphological and functional assessment of the right ventricle using 3D echocardiography. Journal of Visualized Experiments: JoVE. (164), (2020).
  6. Kovacs, A., Lakatos, B., Tokodi, M., Merkely, B. Right ventricular mechanical pattern in health and disease: beyond longitudinal shortening. Heart Failure Reviews. 24 (4), 511-520 (2019).
  7. Surkova, E., et al. Contraction patterns of the right ventricle associated with different degrees of left ventricular systolic dysfunction. Circulation. Cardiovascular Imaging. 14 (10), 012774(2021).
  8. Jenei, C., Nagy, L., Urbancsek, R., Czuriga, D., Csanadi, Z. Three-dimensional echocardiographic method for the visualization and assessment of specific parameters of the pulmonary veins. Journal of Visualized Experiments: JoVE. (164), (2020).
  9. Arbic, N., Dragulescu, A., Mertens, L., Villemain, O. The use of 3D echocardiography in surgical planning of the mitral valve in pediatric cardiology. Journal of Visualized Experiments: JoVE. (172), (2021).
  10. Molnár, A. Á, Ábrahám, P., Merkely, B., Nardai, S. Echocardiographic evaluation of atrial communications before transcatheter closure. Journal of Visualized Experiments: JoVE. , e61240(2021).

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