Medição automática de valva mitral a partir de ecocardiograma utilizando processamento digital de imagens / Automatic measurement of the mitral valve based on echocardiography using digital image processing

Fundamento: A avaliação da área valvar mitral por meio da reconstrução multiplano na ecocardiografia tridimensional é restrita a softwares específicos e à experiência dos ecocardiografistas. Eles precisam selecionar manualmente o frame do vídeo que contenha a área de abertura máxima da valva mitral, dimensão fundamental para a identificação de estenose mitral. Objetivo: Automatizar o processo de determinação da área de abertura máxima da valva mitral, por meio da aplicação de Processamento Digital de Imagens (PDI) em exames de ecocardiograma, desenvolvendo um algoritmo aberto com leitura de vídeo no formato avi. Método: Este estudo piloto observacional transversal foi realizado com vinte e cinco exames diferentes de ecocardiograma, sendo quinze com abertura normal e dez com estenose mitral reumática. Todos os exames foram realizados e disponibilizados por dois especialistas, com autorização do Comitê de Ética em Pesquisa, que utilizaram dois modelos de aparelhos ecocardiográficos: Vivid E95 (GE Healthcare) e Epiq 7 (Philips), com sondas multiplanares transesofágicas. Todos os vídeos em formato avi foram submetidos ao PDI através da técnica de segmentação de imagens. Resultados: As medidas obtidas manualmente por ecocardiografistas experientes e os valores calculados pelo sistema desenvolvido foram comparados utilizando o diagrama de Bland-Altman. Observou-se maior concordância entre valores no intervalo de 0,4 a 2,7 cm². Conclusão: Foi possível determinar automaticamente a área de máxima abertura das valvas mitrais, tanto para os casos advindos da GE quanto da Philips, utilizando apenas um vídeo como dado de entrada. O algoritmo demonstrou economizar tempo nas medições quando comparado com a mensuração habitual. (AU)

Background: The evaluation of mitral valve area through multiplanar reconstruction in 3-dimensional echocardiography is restricted to specific software and to the experience of echocardiographers. They need to manually select the video frame that contains the maximum mitral valve opening area, as this dimension is fundamental to identification of mitral stenosis. Objective: To automate the process of determining the maximum mitral valve opening area, through the application of digital image processing (DIP) in echocardiography tests, developing an open algorithm with video reading in avi format. Method: This cross-sectional observational pilot study was conducted with 25 different echocardiography exams, 15 with normal aperture and 10 with rheumatic mitral stenosis. With the authorization of the Research Ethics Committee, all exams were performed and made available by 2 specialists who used 2 models of echocardiographic devices: Vivid E95 (GE Healthcare) and Epiq 7 (Philips), with multiplanar transesophageal probes. All videos in avi format were submitted to DIP using the image segmentation technique. Results: The measurements obtained manually by experienced echocardiographers and the values calculated by the developed system were compared using a Bland-Altman diagram. There was greater agreement between values in the range from 0.4 to 2.7 cm². Conclusion: It was possible to automatically determine the maximum mitral valve opening area, for cases from both GE and Philips, using only 1 video as input data. The algorithm has been demonstrated to save time on measurements when compared to the usual method. (AU)

Como eu faço a avaliação pós-intervenções tricúspides: dicas e truques / My approach to assessment after tricuspid interventions: tips and tricks

A regurgitação tricúspide (RT) importante está associada à alta morbidade e mortalidade. Como o tratamento cirúrgico da RT isolada tem sido associado à alta mortalidade, as intervenções transcateter na valva tricúspide (VT) têm sido utilizadas para o seu tratamento, com risco relativamente mais baixo. Há um atraso na intervenção da RT e provavelmente está relacionado a uma compreensão limitada da anatomia da VT e do ventrículo direito, além da subestimação da gravidade da RT. Nesse cenário, faz-se necessário o conhecimento anatômico abrangente da VT, a fisiopatologia envolvida no mecanismo de regurgitação, assim como a sua graduação mais precisa. A VT tem peculiaridades anatômica, histológica e espacial que fazem a sua avalição ser mais complexa, quando comparado à valva mitral, sendo necessário o conhecimento e treinamento nas diversas técnicas ecocardiográficas que serão utilizadas frequentemente em combinação para uma avaliação precisa. Esta revisão descreverá a anatomia da VT, o papel do ecocardiograma no diagnóstico, graduação e fisiopatologia envolvida na RT, as principais opções atuais de tratamento transcateter da RT e a avaliação do resultado após intervenção transcateter por meio de múltiplas modalidades ecocardiográficas.(AU)

Severe tricuspid regurgitation (TR) is associated with high morbidity and mortality. Given that surgical treatment of TR alone has been associated with high mortality, transcatheter interventions in the tricuspid valve (TV) have been used for its treatment, with relatively lower risk. There is a delay in intervention for TR, and this is probably related to a limited understanding of the anatomy of the TV and the right ventricle, in addition to an underestimation of the severity of TR. In this scenario, it is necessary to have comprehensive anatomical knowledge of the TV, the pathophysiology involved in the mechanism of regurgitation, and more accurate grading. The TV has anatomical, histological, and spatial peculiarities that make its assessment more complex when compared to the mitral valve, requiring knowledge and training in the various echocardiographic techniques that will often be used in combination for accurate assessment. This review will describe the anatomy of the TV, the role of echocardiography in the diagnosis, grading, and pathophysiology involved in TR; the main transcatheter treatment options currently available for TR; and the assessment of outcomes after transcatheter intervention by means of multiple echocardiographic modalities.(AU)

Chronic Obstructive Pulmonary Disease: The Role of Myocardial Deformation Indices and Right Ventricle Three-Dimensional Echocardiography

Abstract Background: Right ventricular dysfunction is a major complication in chronic obstructive pulmonary disease (COPD) and, despite its prognostic implications, is rarely considered in routine clinical analysis. Objectives: To compare RV function variables with standard and advanced echocardiographic techniques in patients with stable COPD and controls. Methods: Twenty COPD patients classified as GOLD ≥ II (13 men aged 68.4 ± 8.3 years) and 20 matched controls were compared. Myocardial strain/strain rate indices were obtained by tissue Doppler and two-dimensional speckle tracking echocardiography. Right ventricular ejection fraction was obtained with three-dimensional software. Free wall myocardial thickness (FWMT) and tricuspid annular systolic excursion (TAPSE) were also measured. Numerical variables were compared between groups with Student's t-test or the Mann-Whitney test. Associations between categorical variables were determined with Fisher's exact test. P-values < 0.05 were considered statistically significant. Results: All myocardial deformation indices, particularly global longitudinal strain (-17.2 ± 4.4 vs -21.2: ± 4.4 = 0.001) and 3D right ventricular ejection fraction (40.8 ± 9.3% vs 51.1 ± 6.4% p <0.001) were reduced in COPD patients. These patients presented higher right ventricular FWMT and lower TAPSE values than controls. Conclusion: Myocardial deformation indices, either tissue Doppler or speckle tracking echocardiography and 3D right ventricular ejection fraction, are robust markers of right ventricular dysfunction in patients with stable COPD. Assessing global longitudinal strain by speckle tracking echocardiography is a more practical and reproducible method.

Ecocardiografia sob estresse usando imagem tridimensional em tempo real / Stress echocardiography using real-time 3d imaging

A necessidade de examinar o coração com uma ferramenta tridimensional não é nova na ecocardiografia. O órgão complexo e dinâmico em estudo sempre exigiu o entendimento em três dimensões e em tempo real. Sem o recurso, o examinador precisa transformar as imagens em bidimensional para uma compreensão de volume que exige complexa interação de conhecimentos e aproximações. A invenção da tridimensão já contabiliza três décadas, e seu aprimoramento levou a produtos comerciais no início do século. Estudos demonstram, no mínimo, equivalência da tridimensão com ganhos no manuseio do tempo necessário. Utilizamos as modalidades Tri Plano na rotina com ganho de tempo e menor estresse do membro superior do examinador. A tridimensão pode responder perguntas mais complexas e auxilia em nossa abordagem mais geométrica da contração, sendo o espessamento analisado em segundo plano.(AU)

The need to examine the heart using a three-dimensional (3D) tool is not new. This complex and dynamic organ has always required 3D and real-time understanding. Without this feature, the examiner has to transform two-dimensional images to understand its volume, which requires complex knowledge and approximation interactions. Echocardiography was invented three decades ago, and its improvements resulted in commercial products at the beginning of the century. Some studies demonstrate 3D equivalence with gains in handling the necessary time. We use triplane modalities in our routine, with time gain and less stress on the examiner's upper limb. Thus, 3D examinations can answer more complex questions and provide a more geometric approach to contraction, with thickening being analyzed in the background. (AU)

Ecocardiografia Tridimensional na avaliação de endocardite de válvula nativa: um relato de caso e semelhança entre achados ecocardiográficos e cirúrgicos / Three-Dimensional transesophageal echocardiography in native valve endocarditis: a case report and similarities between echocardiography and surgical findings

A endocardite de valva nativa é uma doença incomum, complexa, e de alta morbimortalidade. Requer tratamento clínico prolongado, com várias complicações possíveis, e o seu tratamento cirúrgico é complexo e tecnicamente difícil. O ecocardiograma transtorácico e transesofágico são fundamentais na avaliação da doença, inclusive seus achados são parte dos critérios diagnósticos de endocardite. Adicionalmente, o ecocardiograma tridimensional (3D) contribui com detalhamento anatômico na avaliação das estruturas cardíacas acometidas pela doença. Mostramos um caso em que é ilustrado o papel da ecocardiografia no diagnóstico e avaliação de complicações da endocardite, comparando as imagens do ecocardiograma 3D pré-operatórias, com os achados durante o ato cirúrgico. (AU)

Native valve bacterial endocarditis is an uncommon, complex, and highly morbid disease that requires prolonged clinical treatment and challenging surgical interventions. Transthoracic and transesophageal echocardiography are paramount assessment tools whose findings are included in the diagnostic criteria. Three-dimensional echocardiography shows further realistic imaging details. Here we present a case demonstrating the role of echocardiography in the diagnosis of endocarditis and the identification of its complications to show how advanced imaging techniques may have a remarkable resemblance with in vivo surgical findings. (AU)

Triatriatum sinistrum em adulto assintomático: relato de caso / Cor triatriatum sinistrum in an asymptomatic adult: a case report

Cor triatriatum é um anomalia cardíaca congênita rara frequentemente diagnosticada na primeira infância. Este estudo de caso apresenta um adulto com um achado acidental de cor triatriatum sinistrum. Com base na apresentação clínica, o paciente foi tratado de forma conservadora. São apresentados achados de imagens ecocardiográficas de cor triatriatum sinistrum deste paciente juntamente de revisão narrativa da literatura sobre essa doença.(AU)

Cor triatriatum is a rare congenital heart anomaly often diagnosed in early childhood. This case study features an adult with an incidental finding of cor triatriatum sinistrum. Based on the clinical presentation, the patient was treated conservatively. Cor triatriatum sinistrum echocardiographic image findings of this patient are presented along with a narrative review of the literature about this disease. (AU)

Papel do strain no diagnóstico precoce da cardiomiopatia diabética / Role of strain in the early diagnosis of diabetic cardiomyopathy

Fundamento: A ecocardiografia avançada com utilização de strain miocárdico bi e tridimensional propõe identificar a disfunção sistólica subclínica em diversas condições clínicas. No diabetes mellitus, seu papel é de grande interesse para diagnóstico precoce de cardiomiopatia diabética. Contudo, há grande heterogeneidade nos artigos publicados. Objetivo: Realizar uma revisão sistemática, para avaliar o papel atual da avaliação com strain nos pacientes com diabetes mellitus. Métodos: Após revisão sistemática em cinco bancos de dados, 19 estudos que utilizaram strain bidimensional e oito estudos que utilizaram strain tridimensional foram incluídos. Resultados:Na avaliação por strain bidimensional, a amostra totalizou 1.774 indivíduos com diabetes mellitus, com idade média de 57,1 anos e mediana de 55 anos, com equilíbrio em relação ao sexo dos participantes (47,5% do sexo feminino). Nos estudos que utilizaram strain tridimensional, foram incluídos 488 indivíduos com diabetes, com idade média de 55,7 anos e mediana de 63 anos, também com equilíbrio entre o sexo dos pacientes (51% do sexo feminino). O strain global longitudinal foi o marcador de deformação miocárdica que mais frequentemente conseguiu demonstrar diferença entre grupos com indivíduos diabéticos e controles. Conclusão: O strain miocárdico por speckle tracking bi e tridimensional permite identificar disfunção sistólica subclínica em pacientes diabéticos, o que se torna mais marcante nos pacientes com mais fatores de risco associados e com remodelamento ventricular.(AU)

Background: Advanced echocardiography using two- and three-dimensional myocardial strain proposes to identify subclinical systolic dysfunction in different clinical conditions. Strain assessment plays an important role in the early diagnosis of diabetic cardiomyopathy in diabetes mellitus (DM). However, the findings of published articles are heterogeneous. Here we conducted a systematic review to analyze the current role of strain assessment in patients with DM. Methods: This systematic review of five databases identified 19 studies that used twodimensional strain and 8 studies that used three-dimensional strain. Results: The studies of two-dimensional strain included 1,774 DM patients (mean age, 57.1 years; median age, 55 years; 47.5% women), while those of three-dimensional strain included 488 DM patients (mean age, 55.7 years; median age, 63 years; 51% women). Global longitudinal strain was the myocardial deformation marker that differed most frequently between the DM and control groups. Conclusion: Myocardial strain imaging by two- and three-dimensional speckle tracking echocardiography allows the identification of subclinical systolic dysfunction in DM patients, and differences become more marked when associated with risk factors and ventricular remodeling.(AU)

Value of three-dimensional speckle-tracking imaging in evaluating left ventricular systolic function and its correlation with peripheral arterial elasticity in children with simple obesity: a prospective study / 中国当代儿科杂志

OBJECTIVES@#To study the application of three-dimensional speckle-tracking imaging in evaluating left ventricular systolic function and its correlation with peripheral arterial elasticity in children with simple obesity.@*METHODS@#Random sampling combined with convenience sampling was used to obtain research samples, and then the samples were divided into an obesity group (23 cases), an overweight group (21 cases), and a normal group (24 cases). Three-dimensional speckle-tracking imaging was used to measure the global longitudinal strain (GLS), global radial strain (GRS), and global circumferential strain (GCS) of the left ventricle. An automatic arteriosclerosis tester was used to measure ankle-brachial index (ABI) and brachial-ankle pulse wave velocity (baPWV). These parameters were compared among the three groups. The correlation of three-dimensional speckle-tracking parameters with ABI and baPWV was evaluated.@*RESULTS@#There were no significant differences in GLS, GRS, and GCS between the obesity and normal groups (P>0.05). The overweight group had a significantly higher GLS than the normal group [(-24±7) vs (-19±12), P<0.05]. The obesity and overweight groups had a significantly lower ABI than the normal group [(1.00±0.09)/(1.09±0.13) vs (2.25±0.13), P<0.05). The obesity group had a significantly higher baPWV than the normal group [(978±109) vs (905±22), P<0.05]. In the children with obesity, GLS was positively correlated with baPWV (r=0.516, P<0.05) , but not correlated with ABI (P>0.05), and GCS and GRS had no significant correlation with ABI or baPWV (P>0.05).@*CONCLUSIONS@#There are varying degrees of changes in left ventricular systolic function and peripheral arterial elasticity in children with simple obesity, and there is a certain correlation between them.

Importancia de la cardiooncología. Cómo detectar la insuficiencia cardiaca subclínica / Importance of cardio-oncology. How to detect suclinical heart failure

Resumen Hoy una de las principales causas de mortalidad es el cáncer. La supervivencia en pacientes con cáncer ha incrementado de 1970 (25%) a la actualidad (80%). A raíz de la introducción de las antraciclinas como tratamiento de cáncer desde 1960-1970, más del 60% de los pacientes son tratados con estos agentes; sin embargo, la exposición de quimioterápicos conlleva las enfermedades cardiovasculares como la principal causa de mortalidad en enfermos supervivientes de cáncer en el s. XXI. Hay múltiples factores que incrementan la sensibilidad de cardiotoxicidad inducida por antracíclicos. En 1970 el estándar de oro para la detección de disfunción ventricular era la biopsia endomiocárdica, en forma posterior la detección y manejo de la cardiotoxicidad fue guiada por los síntomas, en 1981 la detección de cardiotoxicidad fue reportada con la determinación de la fracción de expulsión del ventrículo izquierdo (FEVI) por ecocardiografía 2D. En la actualidad el ecocardiograma 3D para FEVI y volúmenes sistólico y diastólico han presentado una alta correlación de los valores obtenidos por resonancia magnética para la evaluación de la función cardiaca. Hoy en día la ecocardiografía strain, strain-rate y speckle tracking se utilizan para determinar la función miocárdica regional y global. Para una valoración integral estos resultados se pueden complementar con biomarcadores cardiacos (troponinas y propéptido natriurético tipo B) y cambios electrocardiográficos. De esta forma se puede detectar insuficiencia cardiaca subclínica y dar un tratamiento oportuno.

Abstract Today one of the main causes of mortality is cancer. Survival in cancer patients has increased from 1970 (25%) to the present (80%). Following the introduction of anthracyclines as a cancer treatment since 1960-70, more than 60% of patients are treated with these agents, although chemotherapeutic exposure leads to cardiovascular diseases as the main cause of mortality in surviving patients. of cancer in the 21st Century. There are multiple factors that increase the sensitivity of anthracyclic-induced cardiotoxicity. In 1970 the gold standard for the detection of ventricular dysfunction was endomyocardial biopsy, subsequently the detection and management of cardiotoxicity was guided by symptoms, in 1981 the detection of cardiotoxicity was reported with the determination of the ejection fraction of the left ventricle (LVEF), by 2D echocardiography. Currently, the 3D echocardiogram for LVEF and systolic and diastolic volumes have presented a high correlation of the values obtained by magnetic resonance imaging for the evaluation of cardiac function. Today strain, strain-rate and speckle tracking echocardiography are used to determine regional and global myocardial function. For a comprehensive assessment, these results can be complemented with cardiac biomarkers (troponins) and electrocardiographic changes. In this way, subclinical heart failure can be detected and timely treatment can be given.

Quantificação Semiautomática da Fração de Ejeção e Volumes do Ventrículo Esquerdo ao Ecocardiograma Bidimensional: Comparação com o Ecocardiograma Tridimensional Automático / Semiautomatic Quantification of Left Ventricular Ejection Fraction and Volumes by Two-Dimensional Echocardiography: Comparison with Automatic Three-Dimensional Echocardiography

Fundamento: A fração de ejeção do ventrículo esquerdo é um dos parâmetros ecocardiográficos mais utilizados na prática clínica. Sua estimativa pelo método bidimensional manual (método de Simpson) tem reprodutibilidade e acurácia limitadas, e métodos semiautomáticos têm sido propostos. Torna-se necessário comparar o método bidimensional semiautomático com métodos mais acurados de avaliação da fração de ejeção do ventrículo esquerdo, como a medida pela ecocardiografia tridimensional automática. Objetivo: Comparar as estimativas da fração de ejeção do ventrículo esquerdo e dos volumes diastólico final e sistólico final do ventrículo esquerdo pelo método bidimensional semiautomático com as obtidas pelo método tridimensional automático. Método: Estudo observacional transversal, com pacientes em ritmo sinusal, fração de ejeção do ventrículo esquerdo >50% e sem cardiopatia estrutural significativa, submetidos ao ecocardiograma transtorácico. Teste t de Student, coeficiente de Pearson e análise de Bland-Altman foram usados na análise estatística. Resultados: Foram incluídos 40 pacientes, sendo: 53% mulheres, 35% hipertensos, 25% dislipidêmicos, 10% diabéticos, 10% tabagistas e 13% com angioplastia prévia. Os valores médios da fração de ejeção do ventrículo esquerdo aos métodos tri e bidimensionais foram 62,1 ± 5,8% e 61,7 ± 5,9% (p = 0,50), respectivamente. Houve forte correlação da fração de ejeção do ventrículo esquerdo determinada melos métodos bi e tridimensional (r = 0,74; p<0,001), assim como com o volume diastólico final (r = 0,75; p<0,001) e o sistólico final (r = 0,76; p<0,001). Houve boa concordância entre a fração de ejeção do ventrículo esquerdo bi e tridimensional (diferença média: -0,39; intervalo de confiança 95% -1,7-0,9). Conclusão: A fração de ejeção do ventrículo esquerdo estimada pelo método bidimensional semiautomático mostrou boa concordância com o método tridimensional automático. Os achados sugerem que o método bidimensional semiautomático represente uma alternativa confiável para avaliação dos volumes e fração de ejeção do ventrículo esquerdo.

Background: Left ventricular ejection fraction is one of the most used echocardiographic parameters in clinical practice. Its estimation by twodimensional manual method (Simpson method) has limited reproducibility and accuracy, and semi-automatic methods have been proposed. It becomes necessary to compare the semiautomatic two-dimensional method with more accurate methods of assessing left ventricular ejection fraction, such as measurement by automatic three-dimensional echocardiography. Objective: To compare the left ventricular ejection fraction, and left ventricular end-diastolic and end-systolic volumes estimates by the semiautomatic two-dimensional method with those obtained using the automatic three-dimensional method. Method: Observational cross-sectional study, including patients in sinus rhythm, left ventricular ejection fraction > 50% and without significant structural heart disease, submitted to transthoracic echocardiography. Student's t test, Pearson's coefficient and Bland-Altman analysis wer