Summary
Dimensjonene til lungeårene (PV) er viktige parametere når du planlegger lungeveneisolasjon. 2D transoøsofageal ekkokardiografi kan bare gi begrensede data om PVene; Imidlertid kan 3D-ekkokardiografi evaluere relevante diametre og områder av PVene, samt deres romlige forhold til omkringliggende strukturer.
Abstract
Dimensjonene til lungeårene er viktige parametere når du planlegger lungeveneisolasjon (PVI), spesielt med kryoballoon ablasjonsteknikken. Å anerkjenne dimensjonene og anatomiske variasjoner av lungeårene (PVene) kan forbedre utfallet av intervensjonen. Konvensjonell 2D-transoøsofageal ekkokardiografi kan bare gi begrensede data om PVenes dimensjoner; Imidlertid kan 3D-ekkokardiografi ytterligere evaluere relevante diametre og områder av PVene, samt deres romlige forhold til omkringliggende strukturer. I tidligere litteraturdata er parametere som påvirker suksessraten for PVI allerede identifisert. Disse er venstre lateralrygg, den intervenøse åsen, PVenes ostialområde og ovalitetsindeksen til ostiumet. Riktig bildebehandling av PVene av 3D-ekkokardiografi er en teknisk utfordrende metode. Et avgjørende skritt er samlingen av bilder. Tre individuelle svingerposisjoner er nødvendige for å visualisere de viktige strukturene; Dette er venstre siderygg, PVenes ostium og den intervenøse ryggen til venstre og høyre PVer. Deretter blir 3D-bilder anskaffet og lagret som digitale løkker. Disse datasettene beskjæres, noe som resulterer i at en face-visningene viser romlige relasjoner. Dette trinnet kan også brukes til å bestemme de anatomiske variasjonene til PVene. Til slutt opprettes multiplanare rekonstruksjoner for å måle hver enkelt parameter av PVene.
Optimal kvalitet og orientering av de oppkjøpte bildene er avgjørende for riktig vurdering av PV-anatomi. I dette arbeidet undersøkte vi 3D-synligheten til PVene og egnetheten til metoden ovenfor hos 80 pasienter. Målet var å gi en detaljert oversikt over de essensielle trinnene og potensielle fallgruvene ved PV-visualisering og vurdering med 3D-ekkokardiografi.
Introduction
Dreneringsmønsteret til lungeårene (PV) er svært variabelt med 56,5% variasjon i den gjennomsnittlige populasjonen1. Evaluering av PV dreneringsmønsteret er avgjørende når du planlegger PV-isolasjon (PVI), som er den vanligste intervensjonsbehandlingen av atrieflimmer i dag2,3,4. Selv om radiofrekvenskateterablasjon har vært standardteknologien for å oppnå PVI, er den kryoballoon (CB)-baserte ablasjonsteknologien (CA) en alternativ metode som krever mindre prosedyremessig tid. Teknikken er mindre komplisert sammenlignet med radiofrekvens ablasjon5,6, mens effekten og sikkerheten til CA ligner på radiofrekvens ablation7.
Frekvensen av prosedyremessig PV-okklusjon av CB og den kontinuerlige omkretsen av vevsskade i PV-ostium bestemmer den permanente suksessen til PVI etter CA. En av de viktigste determinantene for PV-okklusjon er variasjonen av PV-anatomi. I nyere, beregnede tomografi- (CT) og hjerte MR-baserte studier ble flere PV-parametere identifisert med prediktive verdier av kortsiktige og langsiktige suksessrater etter CA. Disse parametrene inkluderte variasjoner av både PV-anatomien (venstre vanlig PV, supernumerære PVs8,9,10, ostial område, ovalitetsindeks8,11,12,13) og dens omgivelser (intervenøs ås8,14,15,16, tykkelse på venstre lateral ridge8,9,17).
Selv om konvensjonell 2D-ekkokardiografi ikke er egnet for visning og måling av de fleste av de ovennevnte parametrene, ser tredimensjonal transøsofageal ekkokardiografi (3D TEE) ut til å være et alternativt verktøy for å visualisere PVene, som vist i tidligere litteraturdata18,19.
Videre gir 3D TEE før PVI merverdi sammenlignet med CT eller MR, da den ikke bare gir data om PV-egenskaper for prosedyredesign, men klargjør også om en trombe i venstre atrievedlegg (LAA) er til stede. Denne undersøkelsen er spesielt viktig før PVI. Samtidig krever 3D TEE mindre tid, prosedyrekostnadene er lave, og det utsetter ikke pasienten og det medisinske personalet for stråling.
Tidligere eksisterte flere typer CBer med forskjellige størrelser, noe som gjorde det vanskelig å ekstrapolere hvordan de forskjellige parametrene til PVene påvirker suksessraten for CA. I dag brukes den nylig introduserte andregenerasjons CB til CA, som bare eksisterer i en størrelse. Takket være den forbedrede kjøleeffekten tilbyr andre generasjon CB en mye høyere ytelse sammenlignet med første generasjon CB20, noe som ytterligere fremhever viktigheten av PV-anatomi og intervensjonsplanlegging før PVI.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Protocol
Alle pasientene signerte informert samtykke før undersøkelse i henhold til godkjenning fra den lokale etiske komiteen (OGYÉI/12743/2018).
1. Forberedelse
- Start undersøkelsen med pasientforberedelse: sikre minst en 4-timers fastestatus, spørreskjema om problemer med svelging og kjente øvre gastrointestinale sykdommer.
- Sørg for at skriftlig informert samtykke leses og signeres.
- Forbered en intravenøs linje før undersøkelsen.
- Plasser pasienten i en venstre lateral decubitus-stilling.
- Administrer mild sedasjon ved hjelp av intravenøs midazolam (2,5-5 mg).
- Overvåk EKG og oksygenmetning.
2. Bildeoppkjøp
- Visualisering av venstre PVer
- Sett sonden inn i spiserøret ca. 30-40 cm fra fortennene.
- I den øvre (eller midter) transoøsofageale sondeposisjonen visualiserer LAA ved hjelp av 2D-bildeanskaffelse ved 20-45°.
- Vri sonden litt med klokken og endre krystallanguleringen til 60-80° for å sentralisere LAA på bildet.
- Klikk på hele volumknappen for å bruke 3D-anskaffelse med fullt volum.
- Juster bildets side- og høydebredde for å vise LAA og venstre øvre NÅVERDI. Dette forbedrer visualiseringen av venstre siderygg.
- Optimaliser bildekvaliteten (justere dybden og forsterkningen, bruke harmonisk bildebehandling).
- Ta opp en one-beat (hvis mulig, multibeat) sløyfe med 2 hjertesykluser.
- Endre vinkelen til ca. 120° på 2D-bildet for å sentralisere LAA.
- Vri sonden litt mot klokken og påfør anteflexion for å visualisere ostia av venstre PVer.
- Bruk fargedopplerkodet bildebehandling for å bekrefte at både øvre og nedre PVer er synlige.
- Klikk på hele volumknappen for å bruke 3D-anskaffelse med fullt volum.
- Juster bildets side- og høydebredde for å vise de venstre PVene. Dette forbedrer visualiseringen av ostia av venstre øvre og nedre PVer og den intervenøse åsen.
- Kontroller kvaliteten på datasettet. Kontroller det registrerte datasettet. Hvis datasettet ikke inneholder både øvre og nedre PVer, endrer du pasientposisjonen ved å vippe videre til sidestilling, og gjenta prosedyren fra trinn 2.1.8.
- Skaff deg 3D fullvolumdatasett fra venstre PVer: one-beat (hvis mulig, multibeat) sløyfe med 2 hjertesykluser.
- Bekreft synligheten av PV ostia ved å beskjære bildet til henholdsvis øvre eller nedre PV-ostium. Den nedre PV ostium krever en spesielt forsiktig bekreftelse. Det er ikke usuelt, at noen deler av ostiumet er utenfor 3D-datasettet på grunn av anatomiske årsaker, for eksempel angulation eller nærhet til svingeren.
- Hvis bildet ikke er egnet for visualisering av hele PV-strukturen, gjentar du prosedyren fra trinn 2.1.10. Endre om nødvendig den laterale eller høydeformede bredden på 3D-datasettet.
- Visualisering av de riktige PVene
- Bytt tilbake til 2D-modus og fokuser bildet til LAA ved 45° øvre (eller midt) øsofagal sondeposisjon.
- Vri sonden med klokken og flytt sondehodet til anteflexion posisjon for å visualisere de riktige PVene.
- Bruk fargedopplerkodet bildebehandling for å bekrefte at både øvre og nedre PVer er synlige.
- Klikk på hele volumknappen for å bruke 3D-anskaffelse med fullt volum.
- Juster bildets side- og høydebredde for å vise de riktige PVene. Dette forbedrer visualiseringen av ostia av høyre øvre og nedre PVer og den intervenøse åsen. Dette bildet kan brukes til å identifisere tilstedeværelsen av supernumerære PVer.
- Skaff deg 3D-datasett med fullt volum fra de riktige PVene: one-beat (hvis mulig, multibeat) løkke med 2 hjertesykluser.
- Bekreft synligheten av PV ostia ved å beskjære bildet til henholdsvis øvre eller nedre PV-ostium. Den nedre PV ostium krever en spesielt forsiktig bekreftelse. Det er ikke uvanlig at enkelte deler av ostiumet er utenfor 3D-datasettet på grunn av anatomiske årsaker (f.eks. kantangulering eller nærhet til svingeren).
- Hvis datasettet ikke inneholder både øvre og nedre PVer, bør pasientposisjonen endres ved ytterligere tilting til riktig posisjon, og prosedyren bør gjentas fra trinn 2.2.1. Endre om nødvendig den laterale eller høydeformede bredden på 3D-datasettet.
3.3D bilderekonstruksjon og målinger
- Frakoblet 3D multiplanar rekonstruksjon
- Aktiver 3D-analyseprogramvaren på skanneren eller arbeidsstasjonen (Philips: aktiver 3DQ-programvaren i QApps-panelet; Tomtec: aktivere 4D Cardio-view 3-programmet; GE: aktiver FlexiSlice-programvaren).
- Velg en ramme i diastolisk fase for målingene. For standardisering anbefales det å velge en ramme som er tidsavlagt for T-bølgen.
- Sett de to vinkelrette planene til den forespurte strukturen (venstre siderygg eller hver PVs ostium) og juster planretningen mens det tredje planet representerer en ansiktsvisning av den undersøkte strukturen.
- Velg målealternativet på panelet til venstre. En face view er egnet for målinger (diameter, område, avstand).
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Representative Results
Ved hjelp av den ovenfor beskrevne bildeanskaffelsesprotokollen er det første trinnet å visualisere venstre atrievedlegg (LAA) ved hjelp av 2D-anskaffelse (figur 1). Sonden er i øvre (eller midt) transoøsofageal posisjon ved 20-45°. Bildet viser LAA. Venstre siderygg og venstre øvre PV vises ved 60-80° (figur 2), og deretter hentes og bekreftes 3D-datasettet ved å beskjære datasettet for å visualisere LAA og venstre siderygg med venstre øvre PV-ostium (figur 3). Hvis datasettet ikke omfatter hele strukturen til LAA og venstre siderygg, gjentas bildeanskaffelsen mens du endrer sondeanguleringen, fleksjonen eller endrer pasientposisjonen.
Det neste trinnet er å visualisere venstre PVer. Sondeanguleringen endres til rundt 120° for å sentralisere bildet til LAA, og deretter dreines sonden litt mot klokken mens probehodet flyttes til anteflexion. Når venstre PV-ostium er synlig (figur 4), brukes fargedoppleren til å bekrefte at både øvre og nedre PV er synlig (figur 5). Deretter hentes og bekreftes 3D-datasettet ved å beskjære bildet til venstre øvre og nedre PV-ostia med den intervenøse åsen (figur 6). Hvis datasettet ikke omfatter hele strukturen til venstre PV-ostium, bør bildeanskaffelse gjentas mens du endrer sondeanguleringen, fleksjonen eller endrer pasientposisjonen.
Det neste trinnet er visualiseringen av de riktige PVene. Sondeanguleringen endres til ca. 45° for å sentralisere bildet til LAA, og deretter dreines sonden litt med klokken mens probehodet flyttes til anteflexion. Når riktig PV-ostium er synlig (figur 7), brukes farge dopplerkodet avbildning til å bekrefte at både øvre og nedre NÅVERDI er godt synlig (figur 8). Deretter hentes og bekreftes 3D-datasettet ved å beskjære bildet til høyre øvre og nedre PV-ostia med den intervenøse åsen (figur 9 og figur 10). Hvis datasettet ikke omfatter hele strukturen til høyre PVs ostia, bør bildeinnhenting gjentas mens du endrer sondeangulering, fleksjon eller endring av pasientposisjonen.
Det neste trinnet er å forberede 3D-datasettet offline og utføre målingene. Det valgte 3D-datasettet åpnes i et dedikert plattformspesifikk eller en leverandøruavhengig programvare for multiplanar rekonstruksjon av 3D-bildene. Først bør man velge en ramme som er tidsberammet til T-bølgen, og deretter plasseres to vinkelrette plan til PV-ostiaen. Det tredje planet representerer en ansiktsvisning av ostiumet (figur 11), som er egnet til å måle dimensjoner (avstander, areal). Hvis de to vinkelrette planene er montert på åsen, kan bredden på ryggene måles.
Figur 1: 2D-visning av venstre atrievedheng ved 22°.
Venstre atrievedlegg Klikk her for å se en større versjon av denne figuren.
Figur 2: 2D-visning av venstre atrievedheng ved 75°.
(A) Venstre atrievedlegg; (B) Venstre siderygg; (C) Venstre øvre lungeåre Klikk her for å se en større versjon av denne figuren.
Figur 3: 3D-rekonstruksjon av venstre siderygg og venstre øvre lungeåre.
(A) Ostium av venstre øvre lunge vene; (B) Venstre siderygg; (C) Venstre atrievedlegg Klikk her for å se en større versjon av denne figuren.
Figur 4: 2D-visning av venstre lungeåre ved 122°.
(A) Venstre nedre lungeåre; (B) Intervenøs ås; (C) Venstre øvre lungeåre Klikk her for å se en større versjon av denne figuren.
Figur 5: 2D fargekodet bilde av venstre lungeårer ved 122° for å bekrefte lunge venøs strømning.
(A) Venstre nedre lungeåre; (B) Venstre øvre lungeåre Klikk her for å se en større versjon av denne figuren.
Figur 6: 3D-rekonstruksjon av venstre lungeårer.
(A) Ostium av venstre nedre lungeåre; (B) Intervenøs ås; (C) Venstre øvre lungeåre; (D) Venstre siderygg; (E) Venstre atrievedlegg Klikk her for å se en større versjon av denne figuren.
Figur 7: 2D-visning av de riktige lungeårene ved 45°.
(A) Høyre nedre lungeåre; (B) Intervenøs ås; (C) Høyre øvre lungeåre Klikk her for å se en større versjon av denne figuren.
Figur 8: 2D med fargekodet bilde av høyre lungeårer ved 45° for å bekrefte lunge venøs strømning.
(A) Høyre nedre lungeåre; (B) Intervenøs ås; (C) Høyre øvre lungeåre Klikk her for å se en større versjon av denne figuren.
Figur 9: 3D-rekonstruksjon av de riktige lungeårene med fokus på høyre øvre vene.
(A) Høyre øvre lungeåre; (B) Intervenøs ås; (C) Høyre mellomliggende lungeåre (f.eks. for et overnumerøst dreneringsmønster på høyre side) Klikk her for å se en større versjon av denne figuren.
Figur 10: 3D-rekonstruksjonsbilde av høyre lungeårer som vipper fokuset mot høyre nedre PV.
(A) Høyre øvre lungeåre; (B) Intervenøs ås; (C) Høyre mellomliggende lungeåre (eksempel for overnumerøst dreneringsmønster på høyre side); (D) Høyre nedre lungeåre Klikk her for å se en større versjon av denne figuren.
Figur 11: Multiplanar rekonstruerte 3D-bilder av venstre øvre lunge venøst ostium.
(A,B) To vinkelrette plan viser venstre øvre PV-lengdegrad. De stiplede linjene representerer skjæringsplanene. Den blå ble montert på PV's ostium. (C) Kort aksevisning viser en ansiktsvisning av venstre øvre lungeåre; (D) 3D-datasett med skjæringsplan. Klikk her for å se en større versjon av denne figuren.
Figur 12: Multiplanar rekonstruerte 3D-bilder av venstre siderygg og venstre øvre lungeåre.
(A) Venstre atrievedlegg (langsgående visning – panel A; tverrsnittsvisning – panel C); (B) Venstre siderygg (langsgående visning – panel A; tverrsnittsvisning – panel C); (A) Venstre øvre lungeåre (langsgående visning - panel A; tverrsnittsvisning - Panel C) Klikk her for å se en større versjon av denne figuren.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Discussion
Her demonstrerer vi en trinnvis metodikk for å studere PVene, deres omkringliggende strukturer og anatomiske egenskaper med 3D-ekkokardiografi. Ovennevnte metode for 3D-avbildning av PVene er en lett standardiserbar metode, som gir 3D-bilder av høy kvalitet hos de fleste pasienter som er egnet for presise målinger. Optimal kvalitet og orientering av de oppkjøpte bildene er avgjørende for riktig vurdering av PV-anatomi. De 3D-rekonstruerte bildene forbedrer visualiseringen av PV-dreneringsmønsteret og dets anatomiske variasjon, noe som kan påvirke suksessraten til PVI med CA.
3D-avbildning av PVene overvinner de tekniske begrensningene til konvensjonell 2D-transoøsofageal ekkokardiografi og gjør at 3D-transoøsofageal ekkokardiografimetode tillater å erstatte hjerte-MR- eller CT-avbildning av PVer før PVI, spesielt hvis de siste bildeteknikkene ikke er tilgjengelige.
Det viktige trinnet er å endre pasientposisjonen under undersøkelsen hvis synligheten til PVene ikke er tilfredsstillende. Denne endringen bidrar til å forbedre synligheten til PVene. Å vise riktig lavere PV er den mest utfordrende delen av denne metoden. Hvis noen deler av PV's ostium er utenfor 3D-datasettet på grunn av anatomiske årsaker (f.eks. angulering eller nærhet til svingeren), vil den nøyaktige målingen av PV-parameteren ikke være mulig, noe som er begrensningen av denne metoden.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Disclosures
Forfatterne rapporterer ingen interessekonflikter.
Acknowledgments
Dette arbeidet ble finansiert av det ungarske regjeringsforskningsfondet [GINOP-2.3.2-15-2016-00043, Szív- és érkutatási kiválóságközpont (IRONHEART)].
Materials
| 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 |
References
- Altinkaynak, D., Koktener, A. Evaluation of pulmonary venous variations in a large cohort: Multidetector computed tomography study with new variations. Wiener klinische Wochenschrift. 131 (19-20), 475-484 (2019).
- Haissaguerre, M., et al. Spontaneous initiation of atrial fibrillation by ectopic beats originating in the pulmonary veins. New England Journal of Medicine. 339 (10), 659-666 (1998).
- Nault, I., et al. Drugs vs. ablation for the treatment of atrial fibrillation: the evidence supporting catheter ablation. European Heart Journal. 31 (9), 1046-1054 (2010).
- Calkins, H., et al. HRS/EHRA/ECAS expert consensus statement on catheter and surgical ablation of atrial fibrillation: recommendations for patient selection, procedural techniques, patient management and follow-up, definitions, endpoints, and research trial design: a report of the Heart Rhythm Society (HRS) Task Force on Catheter and Surgical Ablation of Atrial Fibrillation. Heart Rhythm. 9 (4), 632-696 (2012).
- Kojodjojo, P., et al. Pulmonary venous isolation by antral ablation with a large cryoballoon for treatment of paroxysmal and persistent atrial fibrillation: medium-term outcomes and non-randomised comparison with pulmonary venous isolation by radiofrequency ablation. Heart. 96 (17), 1379-1384 (2010).
- Packer, D. L., et al. Cryoballoon ablation of pulmonary veins for paroxysmal atrial fibrillation: first results of the North American Arctic Front (STOP AF) pivotal trial. Journal of the American College of Cardiology. 61 (16), 1713-1723 (2013).
- Kuck, K., Brugada, J., Albenque, J. Cryoballoon or Radiofrequency Ablation for Atrial Fibrillation. New England Journal of Medicine. 375 (11), 1100-1101 (2016).
- Knecht, S., et al. Anatomical predictors for acute and mid-term success of cryoballoon ablation of atrial fibrillation using the 28 mm balloon. Journal of Cardiovascular Electrophysiology. 24 (2), 132-138 (2013).
- Cabrera, J. A., Ho, S. Y., Climent, V., Sanchez-Quintana, D. The architecture of the left lateral atrial wall: a particular anatomic region with implications for ablation of atrial fibrillation. European Heart Journal. 29 (3), 356-362 (2008).
- Kubala, M., et al. Normal pulmonary veins anatomy is associated with better AF-free survival after cryoablation as compared to atypical anatomy with common left pulmonary vein. Pacing and Clinical Electrophysiology. 34 (7), 837-843 (2011).
- Guler, E., et al. Effect of Pulmonary Vein Anatomy and Pulmonary Vein Diameters on Outcome of Cryoballoon Catheter Ablation for Atrial Fibrillation. Pacing and Clinical Electrophysiology. 38 (8), 989-996 (2015).
- Baran, J., et al. Impact of pulmonary vein ostia anatomy on efficacy of cryoballoon ablation for atrial fibrillation. Heart Beat Journal. 1, 65-70 (2017).
- Sorgente, A., et al. Pulmonary vein ostium shape and orientation as possible predictors of occlusion in patients with drug-refractory paroxysmal atrial fibrillation undergoing cryoballoon ablation. Europace. 13 (2), 205-212 (2011).
- Chun, K. R., et al. The 'single big cryoballoon' technique for acute pulmonary vein isolation in patients with paroxysmal atrial fibrillation: a prospective observational single centre study. European Heart Journal. 30 (6), 699-709 (2009).
- Cabrera, J. A., et al. Morphological evidence of muscular connections between contiguous pulmonary venous orifices: relevance of the interpulmonary isthmus for catheter ablation in atrial fibrillation. Heart Rhythm. 6 (8), 1192-1198 (2009).
- McLellan, A. J., et al. Pulmonary vein isolation: the impact of pulmonary venous anatomy on long-term outcome of catheter ablation for paroxysmal atrial fibrillation. Heart Rhythm. 11 (4), 549-556 (2014).
- Mansour, M., et al. Three-dimensional anatomy of the left atrium by magnetic resonance angiography: implications for catheter ablation for atrial fibrillation. Journal of Cardiovascular Electrophysiology. 17 (7), 719-723 (2006).
- Ottaviano, L., et al. Cryoballoon ablation for atrial fibrillation guided by real-time three-dimensional transoesophageal echocardiography: a feasibility study. Europace. 15 (7), 944-950 (2013).
- Faletra, F. F., Regoli, F., Acena, M., Auricchio, A. Value of real-time transesophageal 3-dimensional echocardiography in guiding ablation of isthmus-dependent atrial flutter and pulmonary vein isolation. Circulation Journal. 76 (1), 5-14 (2012).
- Coulombe, N., Paulin, J., Su, W. Improved in vivo performance of second-generation cryoballoon for pulmonary vein isolation. Journal of Cardiovascular Electrophysiology. 24 (8), 919-925 (2013).
