Summary
Размеры легочных вен (PV) являются важными параметрами при планировании изоляции легочной вены. 2D-трансэзофагеальная эхокардиография может предоставить только ограниченные данные о PV; однако 3D-эхокардиография может оценить соответствующие диаметры и области PV, а также их пространственное отношение к окружающим структурам.
Abstract
Размеры легочных вен являются важными параметрами при планировании изоляции легочной вены (ПВИ), особенно с помощью метода криобаллонной абляции. Признание размеров и анатомических вариаций легочных вен (PV) может улучшить результат вмешательства. Обычная 2D-трансэзофагеальная эхокардиография может предоставить только ограниченные данные о размерах PV; однако 3D-эхокардиография может дополнительно оценить соответствующие диаметры и области PV, а также их пространственную связь с окружающими структурами. В предыдущих литературных данных уже были выявлены параметры, влияющие на успешность ПВИ. Это левый боковой гребень, промежуточный гребень, остиальная область PV и индекс овальности остиума. Правильная визуализация PV с помощью 3D-эхокардиографии является технически сложным методом. Одним из важных шагов является сбор изображений. Для визуализации важных структур необходимы три отдельных положения преобразователя; это левый боковой гребень, остиум PV и промежуточный гребень левого и правого PV. Затем 3D-изображения получаются и сохраняются в виде цифровых петель. Эти наборы данных обрезаются, в результате чего в представлениях en face отображаются пространственные отношения. Этот шаг также может быть использован для определения анатомических вариаций PV. Наконец, создаются многопланарные реконструкции для измерения каждого отдельного параметра PV.
Оптимальное качество и ориентация полученных изображений имеют первостепенное значение для соответствующей оценки фотоэлектрической анатомии. В настоящей работе мы изучили 3D-видимость PV и пригодность вышеуказанного метода у 80 пациентов. Цель состояла в том, чтобы предоставить подробное описание основных шагов и потенциальных подводных камней визуализации и оценки фотоэлектрических систем с помощью 3D-эхокардиографии.
Introduction
Структура дренажа легочных вен (PV) сильно варьируется с вариацией 56,5% в средней популяции1. Оценка структуры фотоэлектрического дренажа имеет решающее значение при планировании фотоэлектрической изоляции (PVI), которая в настоящее время является наиболее распространенным интервенционным лечением фибрилляции предсердий2,3,4. Хотя радиочастотная катетерная абляция была стандартной технологией для достижения PVI, технология абляции на основе криобаллона (CB) (CA) является альтернативным методом, требующим меньше процедурного времени. Методика менее сложна по сравнению с радиочастотной абляцией5,6, при этом эффективность и безопасность СА аналогичны таковым при радиочастотной абляции7.
Скорость процедурной окклюзии PV CB и непрерывное окружное растяжение повреждения тканей в PV ostium определяет постоянный успех PVI после CA. Одним из основных факторов, определяющих окклюзию PV, является вариация PV-анатомии. В недавних исследованиях на основе компьютерной томографии (КТ) и МРТ сердца было идентифицировано несколько параметров PV с прогностическими значениями краткосрочных и долгосрочных показателей успеха после СА. Эти параметры включали вариации как анатомии PV (левый общий PV, сверхштатный PVs8,9,10, остиальная область, индекс овальности8,11,12,13), так и его окрестностей (промежуточный гребень8,14,15,16, толщина левого бокового гребня8,9,17).
Хотя обычная 2D-эхокардиография не подходит для отображения и измерения большинства вышеуказанных параметров, трехмерная чреспищеводная эхокардиография (3D TEE), по-видимому, является альтернативным инструментом для визуализации PV, как показано в предыдущих литературных данных18,19.
Кроме того, 3D TEE до PVI приносит дополнительную ценность по сравнению с КТ или МРТ, поскольку он не только предоставляет данные о характеристиках PV для процедурного проектирования, но и уточняет, присутствует ли тромб в придатке левого предсердия (LAA). Это исследование особенно важно до PVI. В то же время 3D TEE требует меньше времени, его процедурная стоимость низкая, и он не подвергает пациента и медицинский персонал радиации.
В прошлом существовало несколько типов CB с разными размерами, что затрудняло экстраполяцию того, как различные параметры PV влияют на успешность CA. Сегодня недавно представленное второе поколение CB используется для CA, который существует только в одном размере. Благодаря улучшенному охлаждающему эффекту CB второго поколения предлагает гораздо более высокую производительность по сравнению с CB20 первого поколения, что еще больше подчеркивает важность анатомии PV и интервенционного планирования до PVI.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Protocol
Все пациенты подписали информированное согласие перед обследованием в соответствии с одобрением местного этического комитета (OGYÉI/12743/2018).
1. Подготовка
- Начните обследование с подготовки пациента: обеспечение не менее 4-часового статуса голодания, анкета о проблемах с глотанием и известных заболеваниях верхних отделов ЖКТ.
- Убедитесь, что письменное информированное согласие прочитано и подписано.
- Подготовьте внутривенную линию перед обследованием.
- Расположите больного в левом боковом пролежневом положении.
- Вводят мягкую седацию с использованием внутривенного мидазолама (2,5-5 мг).
- Следите за ЭКГ и насыщением кислородом.
2. Получение изображений
- Визуализация левых фотоэлектрических систем
- Вставьте зонд в пищевод примерно на расстоянии 30-40 см от передних зубов.
- В верхнем (или среднем) положении трансэзофагеального зонда визуализируйте LAA с помощью 2D-получения изображения под углом 20-45°.
- Поверните зонд слегка по часовой стрелке и измените ангуляцию кристалла на 60-80°, чтобы централизовать LAA на изображении.
- Нажмите кнопку полной громкости, чтобы применить 3D-захват полного объема.
- Отрегулируйте боковую и высотную ширину изображения, чтобы отобразить LAA и левый верхний PV. Это улучшает визуализацию левого бокового гребня.
- Оптимизация качества изображения (регулировка глубины и усиления, применение гармонической визуализации).
- Запишите однотактную (если это возможно, многобитную) петлю с 2 сердечными циклами.
- Измените ангуляцию примерно на 120° на 2D-изображении, чтобы централизовать LAA.
- Поверните зонд немного против часовой стрелки и примените антефлексию, чтобы визуализировать остию левых PV.
- Примените цветную доплеровскую кодировку, чтобы убедиться, что видны как верхние, так и нижние ПВ.
- Нажмите кнопку полной громкости, чтобы применить 3D-захват полного объема.
- Отрегулируйте боковую и высотную ширину изображения для отображения левых PV. Это улучшает визуализацию остии левого верхнего и нижнего ПВ и промежуточного гребня.
- Контроль качества набора данных. Проверьте записанный набор данных. Если набор данных не содержит как верхних, так и нижних PV, измените положение пациента путем дальнейшего наклона в боковое положение и повторите процедуру из шага 2.1.8.
- Получайте 3D-наборы данных полного объема из левых PV: однотактный (если это возможно, многоколейный) цикл с 2 сердечными циклами.
- Подтвердите видимость PV ostia, обрезав изображение до верхнего или нижнего PV остиума соответственно. Нижний PV остиум требует особенно тщательного подтверждения. Не исключено, что некоторые части остиума находятся за пределами набора 3D-данных по анатомическим причинам, например, ангуляции или непосредственной близости к преобразователю.
- В случае, если изображение не подходит для визуализации всей фотоэлектрической структуры, повторите процедуру из шага 2.1.10. При необходимости измените боковую или высотную ширину набора 3D-данных.
- Визуализация нужных фотоэлектрических систем
- Вернитесь в режим 2D и сфокусируйте изображение на LAA в верхнем (или среднем) положении пищевода под углом 45°.
- Поверните зонд по часовой стрелке и переместите головку зонда в положение антефлексии, чтобы визуализировать правильные PV.
- Примените цветную доплеровскую кодировку, чтобы убедиться, что видны как верхние, так и нижние ПВ.
- Нажмите кнопку полной громкости, чтобы применить 3D-захват полного объема.
- Отрегулируйте боковую и высотную ширину изображения, чтобы отобразить правильные PV. Это улучшает визуализацию остии правого верхнего и нижнего PV и промежуточного гребня. Это изображение может быть использовано для идентификации наличия сверхштатных PV.
- Получайте 3D-наборы данных полного объема из правильных PV: однотактный (если это возможно, многотактный) цикл с 2 сердечными циклами.
- Подтвердите видимость PV ostia, обрезав изображение до верхнего или нижнего PV остиума соответственно. Нижний PV остиум требует особенно тщательного подтверждения. Нет ничего необычного в том, что некоторые части остиума находятся за пределами набора 3D-данных по анатомическим причинам (например, ангуляция или близость к преобразователю).
- Если набор данных не содержит как верхних, так и нижних PV, положение пациента должно быть изменено путем дальнейшего наклона в нужное положение, и процедура должна быть повторена с шага 2.2.1. При необходимости измените боковую или высотную ширину набора 3D-данных.
3.3D реконструкция и измерения изображения
- Автономная 3D многопланарная реконструкция
- Активируйте программное обеспечение для 3D-анализа на сканере или рабочей станции (Philips: активируйте программное обеспечение 3DQ на панели QApps; Tomtec: активируйте приложение 4D Cardio-view 3; GE: активируйте программное обеспечение FlexiSlice).
- Выберите кадр в диастолической фазе для измерений. Для стандартизации рекомендуется выбрать кадр, приуроченный к Т-волне.
- Установите две перпендикулярные плоскости к требуемой структуре (левый боковой гребень или каждый пс-остиум) и отрегулируйте направление плоскости, в то время как 3-я плоскость представляет собой вид с лица исследуемой структуры.
- На левой панели выберите параметр измерения. Вид с лица подходит для измерений (диаметр, площадь, расстояние).
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Representative Results
Используя вышеописанный протокол получения изображений, первым шагом является визуализация придатка левого предсердия (LAA) с помощью 2D-сбора (рисунок 1). Зонд находится в верхнем (или среднем) трансэзофагеальном положении при 20-45°. На рисунке показана LAA. Левый боковой гребень и левый верхний PV отображаются под углом 60-80° (рисунок 2), а затем 3D-набор данных получается и подтверждается путем обрезки набора данных с целью визуализации LAA и левого бокового гребня с левым верхним PV-остием (рисунок 3). Если набор данных не охватывает всю структуру LAA и левый боковой гребень, получение изображения повторяется при изменении ангуляции зонда, сгибании или изменении положения пациента.
Следующим шагом является визуализация левых PV. Ангуляция зонда изменяется примерно на 120° для централизации изображения в LAA, а затем зонд поворачивается немного против часовой стрелки при перемещении головки зонда в доторнее. Когда виден левый PV-остиум (рисунок 4), цветной допплер используется для подтверждения того, что виден как верхний, так и нижний PV (рисунок 5). Затем набор 3D-данных получается и подтверждается путем обрезки изображения до левой верхней и нижней PV остии с промежуточным гребнем (рисунок 6). Если набор данных не охватывает всю структуру левого фотоэлектрического остиума, получение изображения следует повторить при изменении ангуляции зонда, сгибании или изменении положения пациента.
Следующим шагом является визуализация правильных PV. Ангуляция зонда изменяется примерно до 45° для централизации изображения в LAA, а затем зонд слегка поворачивается по часовой стрелке при перемещении головки зонда в догибание. Когда виден правый PV-остиум (рисунок 7), цветная доплеровская закодированная визуализация используется для подтверждения того, что как верхний, так и нижний PV хорошо видны (рисунок 8). Затем 3D-набор данных получается и подтверждается путем обрезки изображения до правой верхней и нижней PV остии с промежуточным гребнем (рисунок 9 и рисунок 10). Если набор данных не охватывает всю структуру правой ПС остии, получение изображения следует повторить при изменении зонда ангуляции, сгибании или изменении положения пациента.
Следующим шагом является подготовка набора 3D-данных в автономном режиме и выполнение измерений. Выбранный набор 3D-данных открывается в специальном платформенном или независимом от поставщика программном обеспечении для многопланарной реконструкции 3D-изображений. Сначала следует выбрать кадр, приуроченный к Т-волне, а затем две перпендикулярные плоскости расположить к фотоэлектрической остии. 3-я плоскость представляет собой вид с лица остиума (рисунок 11), который подходит для измерения размеров (расстояний, площади). Если две перпендикулярные плоскости установлены на гребне, ширина гребней может быть измерена.
Рисунок 1: 2D вид придатка левого предсердия под углом 22°.
Придаток левого предсердия Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы просмотреть увеличенную версию этого рисунка.
Рисунок 2: 2D вид придатка левого предсердия под углом 75°.
а) придаток левого предсердия; (B) Левый боковой гребень; (C) Левая верхняя легочная вена Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы просмотреть увеличенную версию этого рисунка.
Рисунок 3: 3D реконструкция левого бокового гребня и левой верхней легочной вены.
(А) Остиум левой верхней легочной вены; (B) Левый боковой гребень; (C) Придаток левого предсердия Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы просмотреть увеличенную версию этого рисунка.
Рисунок 4: 2D вид левых легочных вен под углом 122°.
(A) Левая нижняя легочная вена; (B) Промежуточный хребет; (C) Левая верхняя легочная вена Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы просмотреть увеличенную версию этого рисунка.
Рисунок 5: 2D-изображение левой легочной вены под углом 122° для подтверждения легочного венозного потока.
(A) Левая нижняя легочная вена; (B) Левая верхняя легочная вена Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы просмотреть увеличенную версию этого рисунка.
Рисунок 6: 3D реконструкция левых легочных вен.
(А) Остиум левой нижней легочной вены; (B) Промежуточный хребет; (C) Левая верхняя легочная вена; D) левый боковой гребень; (E) Придаток левого предсердия Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы просмотреть увеличенную версию этого рисунка.
Рисунок 7: 2D вид правой легочной вены под углом 45°.
(A) Правая нижняя легочная вена; (B) Промежуточный хребет; (C) Правая верхняя легочная вена Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы просмотреть увеличенную версию этого рисунка.
Рисунок 8: 2D с цветным изображением правых легочных вен под углом 45° для подтверждения легочного венозного потока.
(A) Правая нижняя легочная вена; (B) Промежуточный хребет; (C) Правая верхняя легочная вена Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы просмотреть увеличенную версию этого рисунка.
Рисунок 9: 3D реконструкция правой легочной вены с фокусировкой на правой верхней вене.
(A) Правая верхняя легочная вена; (B) Промежуточный хребет; (C) Правая промежуточная легочная вена (пример для сверхбольшого дренажа с правой стороны) Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы просмотреть увеличенную версию этого рисунка.
Рисунок 10: 3D-реконструкционное изображение правой легочной вены, наклоняющей фокус в сторону правой нижней PV.
(A) Правая верхняя легочная вена; (B) Промежуточный хребет; (C) правая промежуточная легочная вена (пример сверхбольшого дренажа в правой части); (D) Правая нижняя легочная вена Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы просмотреть увеличенную версию этого рисунка.
Рисунок 11: Мультипланарные реконструированные 3D-изображения левого верхнего легочного венозного остия.
(А,Б) Две перпендикулярные плоскости показывают левую верхнюю pv продольно. Пунктирные линии представляют плоскости резания. Синий был установлен на остиуме PV. (C) Вид на короткую ось показывает вид с лица левой верхней легочной вены; (D) Набор 3D-данных с плоскостью резки. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы просмотреть увеличенную версию этого рисунка.
Рисунок 12: Мультипланарные реконструированные 3D-изображения левого бокового гребня и левой верхней легочной вены.
(А) Придаток левого предсердия (продольный вид – панель А; вид поперечного сечения – панель С); (B) Левый боковой гребень (продольный вид – панель А; вид поперечного сечения – панель С); (A) Левая верхняя легочная вена (продольный вид – панель A; вид поперечного сечения – Панель C) Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы просмотреть увеличенную версию этого рисунка.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Discussion
Здесь мы демонстрируем пошаговую методологию изучения PV, их окружающих структур и анатомических характеристик с помощью 3D-эхокардиографии. Вышеописанный метод 3D-визуализации PV является легко стандартизируемым методом, который обеспечивает высокое качество 3D-изображений у большинства пациентов, подходящих для точных измерений. Оптимальное качество и ориентация полученных изображений имеют первостепенное значение для соответствующей оценки фотоэлектрической анатомии. 3D-реконструированные изображения улучшают визуализацию диаграммы дренажа PV и ее анатомической изменчивости, что может повлиять на успешность PVI с CA.
3D-визуализация PV преодолевает технические ограничения обычной 2D-трансэзофагеальной эхокардиографии и делает метод 3D-пропагофагеальной эхокардиографии позволяющим заменить МРТ сердца или КТ визуализацию PV перед PVI, особенно если последние методы визуализации недоступны.
Важным шагом является изменение положения пациента во время обследования, если видимость PV не является удовлетворительной. Эта модификация способствует улучшению видимости PV. Отображение правого нижнего PV является наиболее сложной частью этого метода. Если некоторые части остиума PV находятся за пределами набора 3D-данных по анатомическим причинам (например, ангуляция или близость к преобразователю), точное измерение параметра PV будет невозможно, что является ограничением этого метода.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Disclosures
Авторы сообщают об отсутствии конфликта интересов.
Acknowledgments
Эта работа финансировалась Исследовательским фондом правительства Венгрии [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).
