Применение 3D эхокардиографии в хирургическом планировании митрального клапана в детской кардиологии

3D-эхокардиография митрального клапана в детской кардиологии позволяет получить полную анатомическую реконструкцию, которая способствует улучшению хирургического лечения. В этой статье мы описываем протокол 3D-сбора данных и постобработки митрального клапана в детской кардиологии.

Заболевание митрального клапана в детской кардиологии является сложным заболеванием и может включать комбинацию кольцевидных, створчатых, сухожильных хорд и папиллярных мышечных аномалий. Трансторакальная двухмерная эхокардиография (2DE) остается основным методом диагностической визуализации, используемым при планировании хирургического планирования у детей. Однако, учитывая, что митральный клапан представляет собой трехмерную (3D) структуру, добавление 3D-эхокардиографии (3DE) для лучшего определения механизмов стеноза и/или регургитации является преимуществом. Трансторакальная технология 3DE улучшилась с развитием технологии зондов и ультразвуковых сканеров, создавая изображения с хорошим пространственным разрешением и адекватным временным разрешением. В частности, добавление педиатрических 3D-преобразователей с более высокими частотами и меньшей занимаемой площадью обеспечивает лучшую визуализацию 3DE у детей. Повышенная эффективность сбора и анализа 3DE позволяет сонографисту, кардиологу и хирургу легче интегрировать 3D-оценку митрального клапана в оценку митрального клапана. Это улучшение также стало возможным благодаря оптимизации программного обеспечения для постобработки.

В данной методической работе мы стремимся описать трансторакальную оценку 3DE митрального клапана у детей и ее использование в хирургическом планировании заболевания митрального клапана у детей. Во-первых, оценка 3DE начинается с выбора правильного зонда и получения изображения митрального клапана. Затем следует выбрать подходящий метод сбора данных в зависимости от конкретного пациента. Далее, оптимизация набора данных имеет решающее значение для правильного баланса пространственного и временного разрешения. Во время сканирования в реальном времени или последующего сбора данных набор данных может быть обрезан с помощью инновационных инструментов, которые позволяют пользователю быстро получить бесконечное количество плоскостей разреза или объемных реконструкций. Кардиолог и хирург могут осмотреть митральный клапан в лицо; таким образом, мы точно реконструируем его морфологию для поддержки медицинского или хирургического планирования. Наконец, предлагается обзор некоторых клинических применений, показывающий примеры в лечении митрального клапана у детей.

Аппарат митрального клапана представляет собой сложную структуру, состоящую из кольца митрального клапана, створок, сухожильных хорд и сосочковых мышц левого желудочка ^1,2. Заболевание митрального клапана у детей включает в себя широкий спектр морфологических аномалий, связанных с врожденными и приобретенными аномалиями сердца³. Описание морфологии заболевания митрального клапана и его основных механизмов являются ключевыми параметрами для хирургического планирования⁴. Для этого необходимо использовать точные методы диагностической визуализации. Эхокардиография признана одним из основных диагностических методов, используемых при заболеваниях митрального клапана у детей⁵. В частности, двухмерная (2D) эхокардиография при заболевании митрального клапана у детей остается наиболее широко используемым методом диагностики. Тем не менее, из-за особенностей 2D-визуализации, сонографист, кардиолог и хирург должны мысленно реконструировать эту сложную трехмерную структуру, чтобы определить патологические механизмы.

Благодаря возможности получения анатомически правильных изображений и бесконечному количеству плоскостей разреза, трехмерная (3D) эхокардиография имеет возможность улучшить визуализацию митрального клапана. Ценность 3D эхокардиографии заключается в ее способности предоставлять конкретную информацию о форме и динамике анулярного кольца, пролапсе гребешка створки и зоне коаптации створки ^6,7. В то время как 3D чреспищеводная эхокардиография (ЧТЭ) показала себя наиболее точным ультразвуковым методом для выявления патологии митрального клапана у^{взрослых8,} 3D трансторакальная эхокардиография (ТТЭ) более целесообразна у детей из-за лучшего акустического окна. Доказано, что 3D TTE обладает высокой точностью в различении простых и сложных поражений митрального клапана и необходимости хирургического вмешательства⁹. Кроме того, получение объемного 3D-набора данных позволяет хирургам и кардиологам сотрудничать в области постобработки, что еще больше улучшает хирургическое планирование.

Технология 3D TTE продолжает совершенствоваться с развитием технологии зондов, мощности обработки ультразвука и эффективности постобработки. Существующие 3D-матричные преобразователи теперь могут получать полноразмерный однобитный набор данных со скоростью около 25 объёмов в секунду¹⁰. Возможно дальнейшее увеличение скорости обработки однотактного набора данных выше 25 объемов в секунду в зависимости от поставщика ультразвукового оборудования, технологии датчика и оптимизации объема. Однако, если используется метод полного объема ЭКГ, это число может увеличиться более чем в два раза, обеспечивая объемы показателей, которые необходимы детям. Более высокая частота сердечных сокращений у детей по сравнению со взрослыми требует более высокого временного 3D-разрешения для диагностической точности. Кроме того, разработка специальной технологии педиатрических 3D-зондов позволила увеличить частоту сканирования, обеспечив лучшее пространственное разрешение, что имеет решающее значение с учетом небольшого размера митрального клапана и его^{аппарата11}. Несмотря на все эти технологические усовершенствования, вендорам удалось изготовить зонды с посадочными местами, адаптированными к анатомии маленьких детей, чтобы поддерживать оптимальное акустическое окно. Наконец, новые функции постобработки, такие как инструменты быстрой обрезки, позволяют эффективно выполнять постобработку.

В данной работе мы описываем методику 3D ТТЭ оценки митрального клапана у детей, которая может быть применена к любой ультразвуковой системе с применением 3D ТТЭ. Кроме того, будет рассмотрена постобработка 3D-данных и ее польза при планировании хирургического вмешательства. Наконец, мы обсудим некоторые клинические применения 3D-визуализации у детей и приведем несколько примеров.

Этот протокол соответствует руководящим принципам комитета по этике исследований на людях нашего учреждения.

ПРИМЕЧАНИЕ: Для реализации данного протокола используется ультразвуковая система General Electric (GE) Vivid E95 или Philips Epiq 7C. В системе GE Vivid E95 у пользователя есть выбор между 4Vc-D (взрослый зонд) или 6Vc-D (педиатрический зонд). На Philips Epiq 7C у пользователя есть выбор между X5-1 (датчик для взрослых) или X7-2 (педиатрический зонд). Смотрите Рисунок 1.

1. Настройка пациента и выбор зонда

1. По возможности расположите пациента в левом боковом положении пролежня. Смотрите рисунок 1, шаг А.
2. Выберите подходящий 3D-матричный датчик, детский или взрослый, в зависимости от размера пациента и качества окна визуализации. У большинства педиатрических пациентов в возрасте до десяти лет можно использовать высокочастотный (педиатрический) зонд при визуализации из парастернального окна визуализации из-за непосредственной близости митрального клапана. В возрасте старше десяти лет можно попробовать использовать педиатрический зонд, однако при отличном качестве изображения у детей старшего возраста более идеальным является взрослый зонд. Смотрите рисунок 1, шаг Б.
   ПРИМЕЧАНИЕ: Если у пользователя есть доступ только к 3D-матричному датчику для взрослых, для небольших педиатрических пациентов увеличьте частоту сканирования для достижения оптимального пространственного разрешения.

2. Позиционирование преобразователя и оптимизация 2D-изображения

1. Нанесите обильное количество геля на выбранный 3D-матричный щуп.
   ПРИМЕЧАНИЕ: Оптимальным окном визуализации для 3D митральной оценки является модифицированный вид с низкой парастернальной длинной осью. С этой точки зрения аппарат митрального клапана находится в непосредственной близости от зонда, а створки митрального клапана должны быть относительно перпендикулярны ультразвуковому лучу. Кроме того, низкий парастернальный вид по длинной оси обеспечивает полную визуализацию всего аппарата митрального клапана. Смотрите рисунок 1, шаг В.
2. Чтобы получить модифицированный вид с низкой парастернальной длинной осью, расположите зонд на грудной клетке в стандартном эхокардиографическом виде с длинной парастерной.
   1. Сдвиньте зонд в боковом направлении по грудной клетке до тех пор, пока створки митрального клапана не станут более перпендикулярными ультразвуковому лучу и окно 2D-визуализации не станет оптимальным (это положение будет между стандартным парастернальным окном и стандартным апикальным окном).
      ПРИМЕЧАНИЕ: Если у пациента нет оптимального модифицированного нижнего парастернального обзора, стандартное парастернальное окно и апикальное окно в сочетании позволят полностью визуализировать анатомию митрального клапана.
   2. Центрируйте митральный клапан в ультразвуковом секторе путем покачивания зонда. Раскачивание зонда включает в себя движение по длинной оси зонда вдоль неподвижной точки при изменении угла инсонации от 90 градусов. При 3D-визуализации область интереса должна быть центрирована в ультразвуковом секторе, чтобы обеспечить меньший объем и, следовательно, лучшее временное разрешение.

3. 3D Метод сбора объема

1. Начните с активации кнопки 3D на ультразвуковой консоли (некоторые поставщики также могут иметь маркировку 4D), чтобы войти в дисплей полной громкости. Отображение полной громкости должно начинаться как отображение полной громкости в реальном времени.
   ПРИМЕЧАНИЕ: 3D Zoom также может быть использован для получения набора 3D-данных о митральном клапане, однако с его ограниченной областью интереса не рекомендуется, поскольку включение окружающих структур может иметь важное значение для хирургического лечения.
2. Если пациент готов к сотрудничеству и способен задерживать дыхание, используйте ЭКГ-закрытую систему полного объема (см. рисунок 1, шаг E). Выберите количество подтомов (таков сердца), которые будут использоваться для сбора; На большинстве ультразвуковых систем количество подобъемов может быть установлено в диапазоне от 2 до 6 (см. рис. 1, шаг H). Большее количество вспомогательных томов, используемых во время сбора, приведет к более высокому объему (увеличенному временному разрешению), но может привести к артефактам сшивки, связанным с дыханием или движением при объединении вспомогательных объемов.
3. Если пациент отказывается сотрудничать или не может задержать дыхание, получение полного объема в 3D в режиме реального времени устранит возможность появления артефактов «швов» (см. Рисунок 1, шаг F). Тем не менее, уменьшенное временное разрешение не является идеальным для дочерних устройств и потребует от пользователя либо жертвовать размером объема (областью интереса), либо пространственным разрешением для компенсации (оба варианта будут рассмотрены на следующем шаге).

4. 3D оптимизации объема (см. рис. 1, шаг G)

1. Оптимизируйте размер полного объема, включив в него все кольца митрального клапана, хорды, папиллярные мышцы и аортальный клапан, где это возможно.
   ПРИМЕЧАНИЕ: При сборе данных с помощью ЭКГ можно получить больший объем данных за счет увеличения скорости объема, достигаемой за счет подобъемов.
   1. Для получения данных в режиме реального времени потребуется меньший объем данных, чтобы поддерживать разумную частоту кадров. Для этого сужается плоскость возвышения и визуализируется по парастернальной короткой оси, чтобы обеспечить полную визуализацию створок митрального клапана и кольца (см. Рисунок 2).
2. Оптимизируйте соотношение сигнал/шум в 3D (качество изображений) за счет увеличения плотности ультразвуковой линии, когда это возможно. Увеличение плотности ультразвуковой линии приведет к снижению объемной скорости. У разных поставщиков используется различная терминология для этой функции. На ультразвуковой системе GE Vivid E95 оптимизируйте плотность линий с помощью ручки частоты кадров . На ультразвуковой системе Philips Epiq 7C оптимизируйте плотность линий с помощью кнопки сенсорного экрана «Качество изображения ».
   1. С помощью ЭКГ-гейтинга увеличьте плотность линии 3D-объема, поскольку использование субобъемов позволит поддерживать хорошую скорость объема.
   2. С помощью сбора данных в режиме реального времени сбалансируйте плотность объемной линии 3D с приемлемой объемной скоростью для частоты сердечных сокращений пациента.
3. Установите настройки 3D-усиления выше, чем настройки 2D-усиления, чтобы свести к минимуму выпадение в створок митрального клапана. Усиление может быть уменьшено во время постобработки для дальнейшей оптимизации обрезанного изображения, если это необходимо.

5. Сохранение полного объема 3D-съемки (см. Рисунок 1, шаг I)

1. При использовании ЭКГ-гейтинга попросите пациента задержать дыхание и оставаться неподвижным. Затем активируйте выбранное количество подгромкости (сердечных сокращений). Подождите хотя бы выбранное количество ударов, прежде чем нажимать кнопку «Магазин » (чем больше выбрано дополнительных объемов, тем дольше будет процесс хранения)
   1. Убедитесь, что нет артефактов «шва» и весь митральный клапан виден в 3D-объеме, прежде чем сохранять окончательный объем.
2. Если вы используете сбор данных в реальном времени, сохраняйте окончательный объем после завершения всей оптимизации.

6. 3D получение цветного допплера

1. Отдельно получите получение объема цветного допплера 3D путем добавления цветного допплера и выполнения шагов 3-5 протокола. Оптимизируйте размер допплеровской коробки как можно уже, включив в нее все кольцо митрального клапана. Установите цветовую шкалу скорости Доплера в диапазоне 60-80 см/с.
2. Используйте ЭКГ-гейтинг для поддержания адекватной скорости объема. Выполните шаг 5.1 для сохранения 3D-объема цветного доплера.
   ПРИМЕЧАНИЕ: Добавление цветного допплера к 3D-объему значительно снижает временное разрешение, что затрудняет его применение у детей.

7. Постобработка и обрезка митрального клапана

ПРИМЕЧАНИЕ: Постобработка и обрезка митрального клапана могут быть выполнены непосредственно на ультразвуковой системе для получения немедленных результатов. Тем не менее, существует также специализированное программное обеспечение GE (EchoPAC) и программное обеспечение Philips (QLAB), которые обеспечивают те же функции со станции обзора. Кроме того, TomTec предоставляет универсальное программное обеспечение для постобработки и обрезки 3D-наборов данных от обоих поставщиков.

1. Загрузите сохраненный 3D-объем митрального клапана на 3-панельный мультипланарный дисплей (2D-латеральная плоскость, 2D-плоскость возвышения и 3D-реконструкция) и активируйте инструмент быстрой обрезки. Инструмент быстрой обрезки требует двух кликов и позволяет пользователю обрезать в любой плоскости.
   ПРИМЕЧАНИЕ: Разные поставщики будут использовать различную терминологию для инструмента быстрой обрезки. На ультразвуковой системе GE Vivid E95 этот инструмент для обрезки имеет маркировку «2 Click Crop». На ультразвуковой системе Philips Epiq 7C этот инструмент для обрезки обрезки имеет маркировку «Quick Vue».
2. Чтобы получить вид митрального клапана изнутри из левого предсердия (вид хирурга), выполните следующие действия (см. рисунок 3, шаг E).
   1. Работая из 2D латеральной плоскости (низкая парастернальная длинная ось в этом протоколе), расположите первый курсор в левом предсердии, прямо над митральным кольцом. После того, как первое положение установлено, проведите курсором через митральный клапан в сторону желудочка и выровняйте линию обрезки параллельно кольцу митрального клапана. Поместите второй курсор в левый желудочек, убедившись, что створки митрального клапана захвачены в пределах линий поля, и установите эту точку (см. рис. 3, шаг В).
   2. Рекомендуемая ориентация дисплея митрального клапана на лицевой стороне - спереди вверх¹². С помощью трекбола поверните 3D-митральный клапан, чтобы расположить аортальный клапан в верхней части экрана.
3. Чтобы получить вид митрального клапана с левого желудочка, просто поверните обрезанное изображение предыдущего шага на 180 градусов (в некоторых системах производителей есть функция обрезки с переворачиванием, которая выполняет это быстро) (см. рис. 3, шаг F).
   1. Обрежьте цветной допплеровский 3D объем митрального клапана в той же ориентации, что и шаг 7.3.
4. Получите представление о подклапанном аппарате митрального клапана, включая сухожильные хорды и сосочковые мышцы.
   1. Работая из 2D латеральной плоскости (низкая парастернальная длинная ось в этом протоколе), расположите первый курсор в середине левого желудочка. После того, как первое положение установлено, перетащите курсор к задней стенке левого желудочка и выровняйте линии обрезки параллельно длинной оси левого желудочка. Расположите второй курсор ниже задней стены и установите эту точку (см. рисунок 4).
5. Оптимизируйте настройки 3D-усиления и сжатия.
   1. Оптимизируйте настройки 3D-усиления до минимального значения, сохраняя при этом минимальное выпадение створок митрального клапана или его отсутствие.
   2. Оптимизируйте настройки 3D-сжатия, чтобы включить более широкий или более узкий диапазон цветовых оттенков. 3D-сжатие может улучшить 3D-восприятие глубины. На системе Philips Epiq 7 регулировка 3D-компрессии выполняется вращением ручки компрессии . На системе GE Vivid E95 регулировка 3D-сжатия выполняется вращением ручки усиления Active Mode .
6. Храните оптимизированные, обрезанные 3D-изображения митрального клапана в виде отдельных зажимов для кинопетли.

Высококачественный набор 3D-данных митрального клапана в детской эхокардиографии будет иметь оптимальную объемную скорость, подходящую для оценки движения створки, и отличное пространственное разрешение, использующее превосходное осевое разрешение. Чтобы оценить успешность протоколов 3D ЭКГ-закрытого сбора, сначала определите, присутствует ли какой-либо существенный артефакт «шва». При отсутствии артефактов и если сбор данных был сделан с использованием высококачественного 2D изображения с низкой парастернальной длинной осью, этот набор 3D данных предоставит диагностическую информацию обо всем комплексе митрального клапана.

Если ЭКГ-гейтинг полного объема не может быть использован из-за значительного артефакта «шва», вызванного дыханием и/или движением пациента, следует использовать 3D в реальном времени. Хотя этот метод, скорее всего, не обеспечит единый объем всего комплекса митрального клапана, использование 3D-сбора данных в реальном времени с узким объемом (в плоскости возвышения) позволит получить лучшее временное разрешение. С помощью 3D-съемки в режиме реального времени визуализация кольца митрального клапана и створок будет лучше всего визуализирована из опорного окна короткой оси. В то время как визуализация сухожилий и сосочковых мышц митрального клапана может быть лучше всего визуализирована с апикального двухкамерного обзора (см. рис. 5, случай 1C).

Цветная допплерография при добавлении к 3D-записи полного объема митрального клапана может улучшить оценку митральной регургитации. При осмотре из левого желудочка цветная 3D-допплерография предоставляет диагностическую информацию о месте митральной регургитации и области контрактной вены (см. рис. 3). Однако стоит отметить, что добавление цветного допплера значительно снижает временное разрешение, что затрудняет его целесообразность у детей.

Постобработка наборов данных 3D эхокардиографии с возможностью получения бесконечного количества плоскостей разреза и анатомически точных реконструкций обеспечивает одно из самых больших преимуществ этого метода по сравнению с 2D эхокардиографией¹³. При создании 3D-изображений митрального клапана в лицо, оценка митральной регургитации может быть улучшена с помощью истинной анатомической визуализации пролапсирующих гребешков, изолированных щелей и зон некоаптации (см. Рисунок 3). Кроме того, существует доступное программное обеспечение для постобработки, которое может количественно определить диаметр створки, площадь створки, длину коаптации и высоту палатки створки¹⁴, и все это не обеспечивается стандартной 2D-визуализацией. При оценке митрального стеноза 3D эхокардиография может обеспечить прямую планиметрию области отверстия митрального клапана¹³. Этот метод более точен, чем 2D-эхокардиография, позволяя пользователю получить плоскости разреза, которые определяют наименьшую площадь отверстия. Кроме того, возможна прямая планиметрия набора 3D-данных без использования специального программного обеспечения для 3D. Кроме того, постобработка набора 3D-данных при стенозе митрального клапана позволяет визуализировать подклапанный аппарат для точной морфологии и измерения длины сухожилий хорд. В связи с непрерывным развитием эффективных методов постобработки, возможность получения точных 3D-реконструкций теперь требует минимальных временных затрат.

Рисунок 1. 3D протокол регистрации митрального клапана.  (А) Пациент расположен в левом боковом положении пролежня. (B) Выберите правильный датчик и сканируйте с максимально возможной частотой. (C) Выберите лучшее окно для 2D эхокардиографии, при этом нижняя длинная ось диафрагмы считается наиболее идеальной. (D) Определить, может ли пациент задерживать дыхание и оставаться неподвижным. (E) Если да, выберите ЭКГ-гейтированный сбор полного объема. (F) Если нет, выберите 3D-съемку в реальном времени. (G) Для обоих методов отрегулируйте размер объема, плотность линий и усиление для оптимизации временного и пространственного разрешения. (H) Для ЭКГ-гейтинга выберите количество субобъемов и попросите пациента задержать дыхание и оставаться неподвижным. (I) Приобретайте объем. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы просмотреть увеличенную версию этой цифры.

Рисунок 2. 3D-сбор данных в режиме реального времени по парастернальной короткой оси. 3D-сбор данных в режиме реального времени по парастернальной короткой оси. Начиная с парастернального вида митрального клапана (A) по короткой оси, активация 3D в реальном времени отобразит плоскость возвышения (B) и 3D-визуализированный вид (C). Сужение плоскости угла места (D) важно для достижения оптимального разрешения при съемке данных в режиме реального времени. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы просмотреть увеличенную версию этой цифры.

Рисунок 3. Процесс постобработки. (A) Начните с многоплоскостного дисплея. (B) Активируйте функцию быстрого посева и расположите первую точку в левом предсердии над митральным кольцом. Перетащите курсор через митральный клапан и выровняйте линии обрезки перпендикулярно митральному кольцу. Расположите вторую точку в левом желудочке так, чтобы задалась глубина реконструкции. (C) Ортогональная 2D-плоскость, показывающая митральный клапан по короткой оси. (D) 3D-реконструкция, показывающая вид митрального клапана с лица левого предсердия. (E) Поверните изображение вокруг оси z, чтобы расположить переднюю часть вверх (аорту в верхней части изображения). (F) Поверните изображение на 180 градусов вокруг оси y, чтобы визуализировать митральный клапан лицом с точки зрения желудочков. (G) Слишком низкие настройки усиления. (H) Слишком высокие настройки усиления. (I) Оптимальные настройки усиления. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы просмотреть увеличенную версию этой цифры.

Рисунок 4. Рабочий процесс подклапанного аппарата митрального клапана. Рабочий процесс подклапанного аппарата митрального клапана. Используя 3D-регистрацию объема митрального клапана из нижнего парастернального окна визуализации, активируйте инструмент быстрой обрезки. Расположите первый курсор в центре левого желудочка (А), перетащите линию обрезки к задней стенке (В) и установите второй курсор сзади к левому желудочку (С). На 3D-визуализированном виде справа показаны заднемедиальные митральные прикрепления (D) и переднебоковые митральные прикрепления (E). Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы просмотреть увеличенную версию этой цифры.

Рисунок 5. 3D случаи митрального клапана. Митральный клапан 3D Cases. Случай 1, показывающий пролапс передней створки митрального клапана (А) с центральной митральной регургитацией (В), обрезан из набора данных ЭКГ, полученного из окна визуализации с низкой парастернальной длинной осью. (C) 3D-съемка в реальном времени с апикального 2-камерного изображения, показывающая короткие задние створчатые хорды, ограничивающие движение. Случай 2, показывающий три папиллярные мышцы левого желудочка (D) с прикреплениями хорд митрального клапана (E), обрезанные из набора данных ЭКГ, полученного из окна визуализации с низкой парастернальной длинной осью. Случай 3, показывающий выпадение гребешков A3 и P3 (F) и соответствующую митральную регургитацию (G), обрезанный из набора данных ЭКГ, полученного из окна визуализации с низкой парастернальной длинной осью. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы просмотреть увеличенную версию этой цифры.

Для оператора/сонографиста 3D-эхокардиография часто сталкивается с рядом проблем. Во-первых, по своей природе существуют значительные различия в размере пациента, частоте сердечных сокращений и сотрудничестве во время педиатрического эхокардиографического обследования. Эти параметры затрудняют использование протоколов, специфичных для 3D, и, следовательно, делают оператора 3D-сбора данных зависимым. Часто обучение сонографистов сосредоточено в первую очередь на 2D-визуализации, оставляя пробел в знаниях в отношении получения и интерпретации 3D-изображений. Кроме того, временное разрешение 3D снижается по сравнению с 2D визуализацией, а невозможность у некоторых детей использовать ЭКГ-гейтинг (субобъемы) для увеличения объема делает этот метод проблематичным. У детей с высокой частотой сердечных сокращений поддержание высокого временного разрешения имеет решающее значение для оценки движения створок митрального клапана в реальном времени. Еще одной проблемой, связанной с 3D-визуализацией у детей, является доступ к высокочастотному педиатрическому зонду (для оптимального пространственного разрешения). В то время как современные 3D-датчики для взрослых имеют широкую полосу частот, их площадь и более низкая частота часто не очень хорошо подходят для маленьких детей.

Использование одного ультразвукового датчика как для 2D, так и для 3D оценки может значительно повысить эффективность процесса 3D оценки у детей. Новые ультразвуковые 3D датчики обеспечивают превосходное 2D-изображение, цветной допплеровский и объемный 3D-образцы. Возможность быстрого захвата 3D-объема в любой момент во время экзамена особенно важна для детей. Во-вторых, для оператора важно понимать, что представляет собой высококачественное 3D-приобретение. Кроме того, для оптимизации 3D-оценки у детей, перед получением данных оператор должен определить, какая 3D-информация важна для пациента, чтобы направлять процесс оценки. Для кардиолога и хирурга, проводящего обзор, прямой доступ к программному обеспечению для постобработки позволит им создавать 3D-реконструкции, которые помогут в планировании хирургических операций.

Качество набора 3D-данных во многом зависит от качества 2D-изображения. Таким образом, следует тщательно продумать оптимизацию 2D-изображения митрального клапана. Начало в наиболее оптимальном 2D-окне, доступном для каждого отдельного пациента, парастернального или апикального, приведет к получению наилучшего 3D-изображения¹⁴. Однако, когда это возможно, 3D ТТЭ митрального клапана из парастернального окна с длинной осью лучше всего продемонстрирует большинство аномалий¹⁵. Как указано в протоколе, небольшое перемещение зонда в сторону низкого опорного окна длинной оси приведет к меньшему выпадению створки и, следовательно, к лучшему 3D-изображению митрального клапана. Стоит отметить, что когда качество 2D-изображения технически сложное, получение 3D-изображений не даст клинически полезных данных.

По своей сути, оценка митрального клапана с помощью 2D-эхокардиографии требует множественных изображений и геометрических соглашений. Вместо этого 3D-эхокардиография обеспечивает любое количество 2D-срезов и анатомически точную 3D-реконструкцию митрального клапана за одну объемную съемку. Как правило, митральный клапан с помощью эхокардиографии получает изображения с хорошим акустическим качеством, что делает этот клапан хорошо подходящим для 3D-оценки. Кроме того, 3D-визуализация больше не отнимает много времени благодаря усовершенствованным методам сбора данных и техникам постобработки. Как упоминается в протоколе, вид митрального клапана с точки зрения левого предсердия (вид хирурга) может быть легко интерпретирован хирургами. Добавление 3D-эхокардиографии перед операцией позволяет немедленно провести осмотр в операционной с хирургом. Это дает возможность кардиологу и хирургу договориться о четком механизме и, следовательно, улучшить хирургическое планирование. В частности, при врожденных пороках сердца возможность визуализировать функцию митрального клапана относительно окружающих его структур является сильным преимуществом 3D-эхокардиографии^. Потребность в 3D-оценке митрального клапана выходит за рамки самого клапана. Было показано, что этот диагностический метод обеспечивает более точные и воспроизводимые объемы левого желудочка (ЛЖ)¹⁷ и левого предсердия (ЛП)¹⁸ , которые лучше коррелируют с магнитно-резонансной томографией сердца (КМР). Точная оценка объемов ЛЖ и ЛП важна для планирования хирургического вмешательства на митральном клапане, поскольку они используются для определения гемодинамической значимости.

В настоящее время остается много ограничений для 3D-эхокардиографии, особенно для 3D-эхокардиографии при врожденных пороках сердца у детей. Применение 3D-визуализации при врожденном пороке митрального клапана требует как высокого уровня анатомических знаний, так и мастерства в области 3D-визуализации. Кроме того, с современными технологиями маленькие дети представляют собой серьезную проблему для 3D-эхокардиографии в отношении их неспособности взаимодействовать с задержкой дыхания и их размера. Кроме того, остаются проблемы с временным разрешением при 3D-визуализации в реальном времени и у детей из-за их более высокой частоты сердечных сокращений. Постоянное совершенствование технологии 3D-эхокардиографии в режиме реального времени еще больше подчеркнет ее важность в детской кардиологии.

Отсутствие конфликта интересов

Никакой.