"Lightning The Heart" with 3D Echo: Transillumination of a Prosthetic Mitral Valve Dehiscence.

O ecocardiograma tridimensional (3D) com transiluminação (TI) é uma nova ferramenta de renderização 3D que melhora características específicas de uma imagem que não são exibidas de maneira ideal por imagens em 3D convencionais. A renderização 3D convencional não tem a consistência, em relação a detalhes da imagem e percepção de profundidade, geralmente apresentando imagens inadequadas. Imagens 3D com transiluminação aproveitam a integração de uma fonte de luz virtual móvel ao conjunto de dados. A fonte de luz pode ser movimentada para frente e para trás e de lado a lado, sendo posicionada em locais específicos para destacar a região de interesse, aumentar a precisão, melhorar a percepção de profundidade, criar sombras e permitir uma distinção mais precisa entre estruturas. Além disso, essa nova ferramenta de renderização 3D melhora a visualização e o delineamento de orifícios e bordas, cavidades, massas e anormalidades estruturais[1,2] e é essencial para captar imagens detalhadas durante procedimentos.[3]

A transiluminação pode ser particularmente valiosa em cenários desafiadores, especialmente na avaliação de próteses e dispositivos cardíacos que produzem sombreamento acústico, levando a uma maior precisão diagnóstica.[4,5]

No painel, apresentamos dois casos em que o ecocardiograma 3D com TI apresentou maior valor diagnóstico na avaliação de deiscência de prótese valvular.

Caso 1

Um paciente do sexo masculino de 55 anos de idade passou por um implante de prótese bola-gaiola (3M Starr-Edwards) aos 29 anos de idade. Ele foi admitido com insuficiência cardíaca aguda, classe funcional III da New York Heart Association (NYHA). O ecocardiograma transtorácico (ETT) demonstrou vazamento periprotético mitral de moderado a grave; o ecocardiograma transesofágico (ETE) em 3D demonstrou deiscência da prótese, com vazamento periprotético grave (Figura 1A). A TI melhorou a percepção de profundidade e a definição precisa do grau de deiscência protética, demonstrando uma desinserção da prótese mitral envolvendo mais de 50% da circunferência mitral (Figura 1B; Vídeo 1).

Figura 1

Painéis A e B. Deiscência da prótese mitral 3M Starr-Edwards vista do átrio esquerdo (apêndice atrial esquerdo na posição de 9 horas no relógio). Painel A: imagem 3D convencional. Painel B: Renderização com TI, a luz é posicionada abaixo do apêndice atrial esquerdo. O efeito de sombreamento melhora a percepção de profundidade e oferece uma definição mais precisa do grau de deiscência protética. Painéis C e D: Deiscência do anel mitral vista do átrio esquerdo (válvula aórtica entre a posição de 11 horas e 12 horas no relógio). Painel C: imagem 3D convencional. Painel D: Renderização com TI; a luz é posicionada lateralmente próximo ao apêndice atrial esquerdo, melhorando os pontos de separação do anel e retratando a integridade do folheto mitral posterior. 3D: tridimensional; TI: transiluminação.

Vídeo 1

URL: http://abccardiol.org/supplementary-material/2022/11902/2021-0655-video-1.mp4

Caso 2

Um paciente do sexo masculino de 73 anos de idade passou por anuloplastia mitral com um anel completo de 34 mm. Quatro anos mais tarde, ele apresentou dispneia. O ETT revelou regurgitação mitral (RM) moderada e uma estrutura hiperecogênica no átrio esquerdo; o ETE-3D confirmou a presença de RM moderada e mostrou um anel parcialmente separado (Figura 1C). Nesse caso, a TI permitiu uma melhor visualização dos pontos de separação da prótese em anel, demonstrando a integridade do folheto mitral posterior e forneceu informações adicionais sobre o mecanismo de RM, que se devia a um anel mitral nativo dilatado que levou a uma coaptação incompleta do folheto (Figura 1D, Vídeo 2).

Vídeo 2

URL: http://abccardiol.org/supplementary-material/2022/11902/2021-0655-video-2.mp4

Apesar de a TI 3D ser altamente viável em uma variedade de doenças cardíacas, incluindo a doença cardíaca estrutural, ela ainda não é uma técnica amplamente disponível, exige treinamento adequado e aprofundamento nos estudos com foco em desfechos clinicamente relevantes e na eficácia em validar a implementação da renderização por TI na prática clínica de rotina. Além disso, as evidências atuais ainda estão limitadas em relação aos benefícios agregados da TI em comparação com outras técnicas.

Ainda assim, essa nova técnica não exige uma curva de aprendizado muito íngreme e é um processo relativamente intuitivo para mover a fonte de luz virtual para enfatizar a estrutura de interesse.[4] A transiluminação surge como uma alternativa à imagem 3D convencional, especialmente nas condições em que se imagine que a renderização convencional vai produzir imagens inadequadas, especialmente na avaliação da doença de prótese valvular.[5]

Esses dois casos destacam a importância da renderização por TI na avaliação de doença cardíaca estrutural complexa.

Three-dimensional (3D) echocardiogram with transillumination (TI) is a novel 3D rendering tool that enhances specific image features not optimally displayed by conventional 3D imaging. Conventional 3D rendering lacks consistency regarding image details and depth perception, often presenting suboptimal images. Transillumination 3D imaging benefits from the integration of a movable virtual light source into the data set. The light source can be moved anteriorly or posteriorly and from side to side, being positioned at specific locations in order to highlight the region of interest, increase accuracy, improve depth perception, create shadows, and enable a more precise distinction between structures. Additionally, this new 3D rendering tool improves visualization and delineation of orifice and edges, cavities, masses, and structural abnormalities,[1,2] and is essential to perform detailed imaging during procedures.[3]

Transillumination may be particularly valuable in challenging scenarios, especially in the evaluation of cardiac prosthesis and devices that produce acoustic shadowing, leading to increased diagnostic accuracy.[4,5]

In the panel, we present two cases where 3D echocardiogram with TI conveyed additional diagnostic value in the evaluation of prosthetic valve dehiscence.

Case 1

A 55-year-old man underwent mitral valve replacement with a caged-ball prosthesis (3M Starr-Edwards) at the age of 29. He was admitted with acute heart failure, functional New York Heart Association (NYHA) class III. Transthoracic echocardiography (TTE) showed a moderate-severe mitral periprosthetic leak; 3D-transesophageal echocardiography (TOE) showed prosthesis dehiscence, with a severe periprosthetic leak (Figure 1A). TI improved depth perception and accurate definition of the degree of prosthetic dehiscence, demonstrating a disinsertion of the mitral prosthesis, involving more than 50% of mitral circumference (Figure 1B; Video 1).

Figure 1

Panels A and B. 3M Starr-Edwards mitral prosthesis dehiscence viewed from left atrium (left atrial appendage at 9 o’clock position). Panel A: conventional 3D imaging. Panel B: TI rendering; the light is positioned below left atrial appendage. The shadowing effect improves depth perception and most accurate definition of the degree of prosthetic dehiscence. Panels C and D: Mitral ring dehiscence viewed from left atrium (aortic valve between 11 and 12 o’clock position). Panel C: conventional 3D imaging. Panel D: TI rendering; the light is positioned laterally near the left atrial appendage, enhancing the points of separation of the ring and depicting the integrity of the posterior mitral leaflet. 3D: three-dimensional; TI: transillumination.

Video 1

URL: http://abccardiol.org/supplementary-material/2022/11902/2021-0655-video-1.mp4

Case 2

A 73-year-old man underwent mitral annuloplasty with a 34-mm complete ring. Four months later, he presented dyspnoea. TTE showed moderate mitral regurgitation (MR) and a hyperechogenic structure in the left atrium; 3D-TOE confirmed the presence of moderate MR and showed a partially detached ring (Figure 1C). In this case, TI enabled better visualization of the separation points of the prosthetic ring, showing the integrity of the posterior mitral leaflet, and provided additional information about MR mechanism, which was due to a dilated native mitral annulus that led to incomplete leaflet coaptation (Figure 1D; Video 2).

Video 2

URL: http://abccardiol.org/supplementary-material/2022/11902/2021-0655-video-2.mp4

Despite 3D TI being highly feasible in a variety of cardiac conditions, including structural heart disease, it is not a widely available technique yet, and it still requires adequate training and further studies focusing on clinically relevant endpoints and effectiveness to validate the implementation of TI rendering in routine clinical practice. Furthermore, the current evidence is still limited regarding the added benefit of TI when compared to other techniques.

Nevertheless, this novel technique does not require a steep learning curve and is a relatively intuitive process to move the virtual light source in order to emphasize the structure of interest.[4] Transillumination rises as an alternative to conventional 3D imaging, especially in conditions where it is anticipated that conventional rendering will provide suboptimal images, particularly in the evaluation of prosthetic valve disease.[5]

These two cases highlight the importance of TI rendering in the evaluation of complex structural heart disease.