左心室機能不全患者の左心室容積と駆出率の評価における自動化された3次元心エコー検査 - ハートモデライの信頼性と2D心エコー造影シンプソン法シンプソン法

背景：2次元心エコー検査（2DE）Simpsonメソッドは、左心室駆出率（LVEF）を評価するために最も頻繁に使用されるイメージングモダリティです。LVEFは、幅広い患者および臨床シナリオにおける罹患率と死亡率の重要な予測因子です。予後と臨床的意思決定におけるその重要性にもかかわらず、ほとんどの心エコー検査室は現在、主に視覚推定によってEFを決定します。これは、経験依存性が高く、観察者間の変動性と最適下の精度と再現性に敏感です。過去10年間で、3次元心エコー検査（3DE）が臨床診療でますます実装されてきました。自動化された3D HeartModela.i。3Dスペックルテクノロジーを使用して、心臓循環のすべてのフレームを追跡します。heartmodela.i。は、初期のグローバルな形状と方向の知識ベースの識別に続く患者固有の適応が続く適応分析アルゴリズムを使用して、LAとLVの心内膜表面を同時に検出する完全に自動化されたプログラムです。 目的：この研究の目的は、自動化された3Dハートモデラを比較することでした。Iエコー造影と2Dシンプソン法心エコー検査左心室排出率と左心臓機能障害患者の左心室体積の評価。 方法：この研究では、LV機能障害（虚血または非虚血）およびニューヨーク心臓協会（NYHA）の機能的クラスI-IIIの症状のある165人の患者を前向きに登録しました。2020年3月から2022年3月までの期間。心エコー造影画像は経験豊富によって取得されました2DEおよびDHM 3DEの取得用のX5-1マトリックスプローブをそれぞれ装備した、市販のPhilips Epiqマシン（Koninklijke Philips Ultrasound、USA）を使用した心エコー誌。 結果：2D Simpsonメソッド推定LVEFの心エコー検査結果は、NYHAクラスI-II患者で38.43±1.70、NYHAクラスIII患者の30.53±1.60でした。3D心臓モデルを使用して、LVEFはNYHAクラスI-II患者で38.23±1.71、NYHAクラスIII患者で30.27±1.50でした。NYHAクラスI-IIおよびNYHAクラスIIIの推定LVEDVIの2D Simpsonメソッド心エコー検査の結果は、それぞれ99.06±6.36 ml/m2、121.96±2.93 ml/m2であり、LVESVIは60.91±3.91 ml/M2、84.74±2.70 mL/ML/M2でした。それぞれM2、3Dハートモデルの場合、NYHAクラスI-IIおよびNYHAクラスIIIのLvedviは、それぞれ100.07±6.72、121.38±3.01 ml/m2であり、Lvesviはそれぞれ61.75±3.94 ml/m2、84.73±2.33 ml/m2でした。LVボリュームとEFの2DE測定は、6.1±0.8分で完了しました。患者ごと。3DE HeartModela.iほとんどの患者での買収と分析は、3.2分未満で完了し、平均時間は2.9±1.3分でした。患者ごと。私たちの研究の結果は、3D HeartModela.iがLVEFおよびLVボリューム分析の信頼性が高く堅牢な方法であり、経験豊富なソノグラファーが行う2D心エコー検査と同様の結果をもたらします。この研究では、3DE DHM完全自動化ツールも2DE分析よりも大幅に高速であるため、時間のかかる性質を克服するのに役立つことがわかりました。この研究では、3DE DHM完全自動化ツールも2DE分析よりも大幅に高速であるため、時間のかかる性質を克服するのに役立つことがわかりました。 結論：3D DHMは、幾何学的な仮定と左心室の予測を回避するため、高速かつ正確なLVボリュームとLVEFの定量を提供し、従来の2DEと比較して有害転帰を予測するための再現性が向上し、増分値があります。将来、心エコー検査におけるAIの大きな利点は、ワークロードを減らし、臨床結果を改善するために、自動分析と解釈の改善から期待されています。

BACKGROUND: Two-dimensional echocardiography (2DE) Simpson methods is the most frequently used imaging modality to assess Left ventricular ejection fraction (LVEF). LVEF is an important predictor of morbidity and mortality in a wide range of patients and clinical scenarios. Despite its importance in prognosis and clinical decision making, most echocardiography laboratories currently determine EF primarily by visual estimation, which is highly experience-dependent and sensitive to intra- and inter-observer variability and suboptimal accuracy and repeatability. Over the last decade, 3-dimensional echocardiography (3DE) has become increasingly implemented in clinical practice. The automated 3D HeartModelA.I. tracks every frame over the cardiac cycle using 3D speckle technology. HeartModelA.I. is a fully automated program that simultaneously detects LA and LV endocardial surfaces using an adaptive analytics algorithm that consists of knowledge-based identification of initial global shape and orientation followed by patient-specific adaptation. OBJECTIVE: The objective of the study was to compare the automated 3D HeartModelA.I echocardiography and 2D Simpson methods echocardiography in evaluation of the left ventricular ejection fraction and left ventricular volumes in patients with left heart dysfunction. METHODS: The study prospectively enrolled 165 patients with symptoms of LV dysfunction (ischemic or nonischemic) and New York Heart Association (NYHA) functional class I-III, referred for an echocardiographic study to evaluate the LV volumes and LV ejection fraction (LVEF) during the period from March 2020 to March 2022. Echocardiographic images were acquired by experienced echocardiographers using a commercially available Philips EPIQ machine (Koninklijke Philips Ultrasound, USA) equipped with X5-1 Matrix probe for 2DE and DHM 3DE acquisitions, respectively. RESULTS: 2D Simpson methods echocardiography results for estimated LVEF were 38.43 ± 1.70 in patients with NYHA class I-II, 30.53 ± 1.60 in patients with NYHA class III. Using 3D Heart Model, LVEF were 38.23 ± 1.71 in patients with NYHA class I-II and 30.27 ± 1.50 in patients with NYHA class III. The results of 2D Simpson methods echocardiography for estimated LVEDVi in NYHA class I-II and NYHA class III were 99.06 ± 6.36 ml/m2, 121.96 ± 2.93 ml/m2 respectively, LVESVi were 60.91 ± 3.91 ml/m2, 84.74 ± 2.70 ml/m2 respectively, for 3D Heart Model, LVEDVi in NYHA class I-II and NYHA class III were 100.07 ± 6.72, 121.38 ± 3.01 ml/m2 respectively, LVESVi were 61.75 ± 3.94 ml/m2, 84.73 ± 2.33 ml/m2 respectively. 2DE measurement of LV volumes and EF was completed in 6.1 ± 0.8 min. per patient. 3DE HeartModelA.I acquisition and analysis in most patients was completed in <3.2 min., an average time of 2.9 ± 1.3 min. per patient. The result of our study shows that the 3D HeartModelA.I. is a reliable and robust method for LVEF and LV volume analysis, which has similar results to 2D echocardiography performed by experienced sonographers. In this study, we found that 3DE DHM fully automated tool is also significantly faster than 2DE analysis and thus can help overcome the time-consuming nature and its present a strong argument for its incorporation into the clinical workflow. In this study, we found that 3DE DHM fully automated tool is also significantly faster than 2DE analysis and thus can help overcome the time-consuming nature and its present a strong argument for its incorporation into the clinical workflow. CONCLUSION: 3D DHM provides fast and accurate LV volumes and LVEF quantitation, as it avoids geometric assumptions and left ventricular foreshortening, has better reproducibility and has incremental value to predict adverse outcomes in comparison with conventional 2DE. In the future major benefit of AI in echocardiography is expected from improvements in automated analysis and interpretation to reduce workload and improve clinical outcome.