Достижения в области ультразвуковых преобразователей и компьютерных технологий позволили визуализировать сердечные структуры с превосходным пространственным и временным разрешением в трех измерениях. 3D-эхокардиография позволила получить новое понимание, в частности, механики сердца и заболеваний клапанов сердца. Из причудливого исследовательского инструмента 3D-эхокардиография превратилась в надежный клинический метод, и несколько измерений, полученных с помощью 3D, теперь включены в текущие клинические рекомендации. Тем не менее, широкому использованию этой техники препятствует кривая обучения. Текущая коллекция методов JoVE направлена на то, чтобы объединить некоторые передовые протоколы получения 3D-изображений и последующего анализа, чтобы облегчить использование 3D-эхокардиографии в исследованиях и клинической практике. Авторы являются экспертами и повседневными пользователями метода и охватывают важнейшие области оценки морфологии и функции левого и правого желудочков, легочных вен и процедурного планирования коррекции предсердных коммуникаций или митрального клапана.
В своей статье Уйвари и его коллеги стремились предоставить пошаговый протокол сбора и анализа для оценки объема левого желудочка и анализа спекл-трекинга1. Протокол был в основном сосредоточен на практических аспектах, которые могут максимизировать осуществимость оценки левого желудочка с помощью 3D-эхокардиографии. Этот протокол особенно важен, поскольку морфологические и функциональные измерения левого желудочка являются краеугольными камнями диагностики, лечения и последующего наблюдения за кардиологическими заболеваниями2. Кроме того, визуализация деформаций с помощью спекл-трекинга оказалась надежным методом оценки различных направлений деформации миокарда, что позволяет более детально количественно оценить аномалии движения стенок и лучше коррелировать с сократительной способностью миокарда 3,4. Авторы пришли к выводу, что измерения, основанные на 3D-эхокардиографии, обеспечивают наиболее точные эхокардиографические результаты в отношении морфологии и функции ЛЖ, и они подтверждены золотым стандартом магнитно-резонансной томографии сердца. 3D-эхокардиография также оказалась более воспроизводимой и даже менее трудоемкой по сравнению с обычными 2D-методами. Его применение в повседневной клинической практике будет продолжать расти, чему будут способствовать более автоматизированные методы с применением искусственного интеллекта.
Аналогичным образом, Lakatos et al. стремились получить и проанализировать 3D-эхокардиографические данные правого желудочка с использованием одного из ведущих коммерческидоступных программ. Добавленная стоимость третьего измерения еще более значительна в отношении правой стороны сердца. По сравнению с относительно простым левым желудочком в форме пули, правый желудочек имеет сложную геометрию, которая не может быть адекватно количественно определена с помощью линейныхдиаметров или других двумерных метрик. Недавно было показано, что объем правого желудочка и фракция выброса, полученные с помощью 3D, имеют значительную прогностическую ценность при различных сердечно-сосудистых заболеваниях, независимо от функции левого желудочка7. Помимо установленной клинической значимости этих оценок, в протоколах, упомянутых выше, подробно обсуждаются потенциальные подводные камни 3D-техники.
В своем прекрасно иллюстрированном протоколе Чаба Дженей и его коллеги намеревались оценить размеры и анатомические вариации легочных вен с помощью чреспищеводной 3D-эхокардиографии8. Такая оценка особенно полезна перед различными электрофизиологическими процедурами, такими как изоляция легочной вены методом криобаллона у пациентов с фибрилляцией предсердий. Тем не менее, адекватная визуализация легочных вен является довольно сложной задачей. Авторы делятся своим опытом, основанным на более чем 80 пациентах, и наглядно демонстрируют дополнительную ценность 3D-визуализации, поскольку она может позволить заменить магнитно-резонансную томографию сердца или компьютерную томографию перед изоляцией легочной вены.
Arbic et al. предлагают комплексный протокол для оценки заболеваний митрального клапана в технически сложной, но очень важной популяции: у пациентов с детской кардиологией9. Заболевание митрального клапана у детей состоит из многих морфологических особенностей, связанных с врожденными или приобретенными сердечными аномалиями. Описание морфологии клапана и основных патологических механизмов также является критически важным параметром для планирования хирургического вмешательства. Авторы описывают трансторакальный 3D-эхокардиографический процесс, который может быть применен к любой ультразвуковой системе. Кроме того, они обсуждают некоторые клинические применения 3D-визуализации у детей и приводят отличные клинические примеры. Авторы подчеркивают, что надлежащий 3D эхокардиографический набор данных позволяет немедленно просмотреть его в операционной с хирургом, что дает возможность общего патофизиологического понимания и планирования его хирургической коррекции. Тем не менее, авторы также правы и прозрачны в отношении современных ограничений и недостатков 3D эхокардиографии у детей.
Андреа Мольнар и его коллеги подчеркивают важность передовых эхокардиографических методов с использованием 2D и 3D методов в диагностике, принятии клинических решений, планировании лечения, интраоперационном руководстве и последующем наблюдении за пациентами, перенесшими транскатетерное открытое овальное окно или закрытие дефекта межпредсердной перегородки10. Профилактика инсульта оправдывает клиническое значение этого исключительно иллюстрированного и всеобъемлющего эхокардиографического протокола.
В текущей коллекции методов мы стремились дать представление о множестве случаев использования, в которых 3D-эхокардиография значительно повышает ценность традиционной эхокардиографической оценки. Оценка геометрии и функции камеры, пороков клапанов сердца, а также правильное понимание анатомии сердца и патофизиологии для адекватного отбора пациентов, планирования процедур и руководства являются отличными клиническими примерами из различных состояний сердечно-сосудистых заболеваний. Постоянное совершенствование аппаратных и программных технологий, качество изображения, а также большая автоматизация – все это сглаживает кривую обучения, поддерживая повседневное использование 3D-эхокардиографии. Не будет преувеличением предположить, что большинство клинических эхокардиографических протоколов будут включать получение и анализ 3D-изображений в течение нескольких лет. Поэтому изучение основ 3D-эхокардиографии является обязательным не только для взрослых кардиологов, но и для педиатров, анестезиологов и врачей интенсивной терапии.