Marcelo Tavares
No potential conflict of interest relevant to this article was reported.
Right ventricular (RV) assessment using two-dimensional (2D) echocardiography has historically faced significant challenges due to the chamber's complex and unique geometry and its thoracic orientation. In this context, three-dimensional (3D) echocardiography has emerged as a promising tool to overcome and illuminate these limitations, enabling accurate quantification of volumes and ejection fraction without relying on geometric assumptions. As a result, the routine incorporation of 3D echocardiography into RV evaluation may redefine diagnostic and prognostic paradigms, fostering a more precise and personalized approach in modern cardiology. To consolidate and highlight this technique, this review article explores the technical principles of 3D echocardiography for RV assessment, discusses its advantages over conventional 2D imaging, examines its validation against cardiac magnetic resonance (CMR), and reviews key clinical applications, including pulmonary hypertension, functional tricuspid regurgitation, congenital heart disease, and right-sided heart failure. Additionally, the article outlines current limitations of the technique, future perspectives, and practical recommendations based on contemporary literature.
The shape of the right ventricle (RV) is complex, and therefore any image obtained using the Two-dimensional (2D) method cannot accurately represent it. In the apical 2D echocardiographic view, the RV appears triangular, while in the transverse view and under normal conditions, it has a crescent shape. Its architecture is composed of three main components: the inlet tract, which consists of the tricuspid valve (TV), chordae tendineae, and papillary muscle; the apical trabecular myocardium; and the infundibulum or cone, which refers to the smooth region of the ventricular myocardial outflow tract. The latter represents 25% to 30% of its volume.
The three parts of the right ventricle are not in the same plane, as seen in a 3D echocardiogram of a normal individual (
TV: tricuspid valve; PV: pulmonary valve; RV: right ventricle; AO: aorta; PT: pulmonary trunk; RA: right atrium.
Furthermore, myofibrils exhibit a circumferential arrangement in the subepicardial tissue and a longitudinal arrangement in the subendocardial tissue, with contraction occurring primarily in a longitudinal direction. This partly explains why longitudinal strain analysis has shown greater predictive value and why many studies on RV strain and strain rate focus on longitudinal strains, rather than radial or circumferential strains. Furthermore, longitudinal deformation of the right ventricular free wall showed a stronger correlation with right ventricular ejection fraction (RVEF), determined by magnetic resonance imaging (MRI), than with changes in Fractional Area Change (FAC) and the S' wave of the lateral tricuspid annulus, in a heterogeneous group of patients.
In the clinical setting, accurate assessment of the right ventricle (RV), when available, is essential in several cardiovascular conditions, including pulmonary diseases, congenital heart disease, right heart failure, and after valve interventions. As previously described, due to its asymmetrical anatomy, pyramidal shape, and longitudinal peristaltic contraction pattern, its analysis is made difficult by conventional two-dimensional (2D) echocardiographic methods.
Therefore, three-dimensional (3D) echocardiography emerges as a fundamental tool in understanding this complex cardiac chamber, representing a significant advance in this context, offering direct volumetric measurements and a better characterization of its contractile mechanics. With the development of dedicated software and transducers with higher temporal and spatial resolution, it has become possible to integrate RV assessment more robustly and reliably into clinical practice (
Next, we present the technical principles of 3D echocardiography in Right Ventricular (RV) analysis, review its most relevant clinical applications, and discuss its limitations, according to current literature recommendations.
A proper 3D dataset of the right ventricle requires special attention to specific technical aspects:
Full-volume acquisition: ideally with breath-holding, over four or six cardiac cycles for greater temporal resolution, using matrix-array transducers, in the focused apical window of the right ventricle or in the parasternal inlet window.
Volume rate: a balance should be sought between high temporal resolution (>20 volumes/s) and complete anatomical coverage.
Optimized visualization of the tricuspid valve: it is crucial to align the planes to include the tricuspid annulus, the apex of the RV, and the entire cavity.
For three-dimensional visualization of the tricuspid valve via transesophageal imaging, images with three-dimensional zoom in the distal esophagus should be obtained, so as to position the valve more perpendicular to the emitting source, thus optimizing spatial resolution.
Modern software uses machine learning-based auto-contouring algorithms to quantify end-diastolic volume (EDV), end-systolic volume (ESV), and RVEF as seen in
The clinical validation for determining ventricular volumes and right ventricular ejection fraction (RVEF) by magnetic resonance imaging is well established.
When calculating right ventricular volumes and ejection fraction using 3D echocardiography, studies have shown significant differences in relation to gender: the absolute end-diastolic volume was greater in men (129 ± 25 mL vs. 102 ± 33 mL in women; P < 0.01). However, when indexing by lean body mass (but not by body surface area or height), this difference disappeared (2.1 ± 0.5 vs. 2,2 ± 0.4 mL/kg; p = NS)(8). The normal range of values for men is 87 mL/m2 for EDV; 44 mL/m2 for ESV and for women 74 mL/m2 for EDV; 36 mL/m2 for ESV.
Due to the complex geometry of the right ventricle (RV), the accuracy of 2D echocardiography is limited for volume measurements, leading to underestimation of volumes and significant dependence on the orientation of the slice planes.
From a clinical standpoint, the superiority of 3D echocardiography over 2D echocardiography is most evident in situations of marked right ventricular remodeling (e.g., pulmonary hypertension, severe functional tricuspid regurgitation, and congenital heart disease), where anatomical distortion makes the geometric model of 2D echocardiography even less representative (
| Characteristic | 2D Echocardiography | 3D Echocardiography |
|---|---|---|
| Assumed geometry | Yes (ellipsoid or pyramid shape) | No (actual volume captured) |
| Dependence on anatomical planes | High | Low |
| Reproducibility | Moderate | High |
| Acquisition time | Short | Requires multibeat acquisition (several cardiac cycles) |
| tricuspid annulus assessment | Uniplanar | Multiplanar and volumetric |
| Use in pulmonary hypertension | Limited | High prognostic accuracy |
| Post-processing time | Rapid | Moderate to long duration (depends on the workstation) |
| Accuracy in RVEF calculation | Low-moderate | High (good) |
| Limitations | Angle dependence and acoustic window | Artifacts and lower temporal resolution |
As previously mentioned, cardiac magnetic resonance (CMR) is widely recognized as the gold standard for quantifying right ventricular volumes and ejection fraction due to its high reproducibility and independence from the acoustic window.
Despite the superiority of CMR in terms of absolute accuracy, 3D echocardiography offers practical advantages that make it ideal for bedside use, in critically ill patients, and in serial assessments. In conditions such as right heart failure, pulmonary hypertension, or during follow-up of valve therapies, 3D echocardiography allows for the rapid acquisition of prognostic parameters, such as volumes and RVEF, and tricuspid annulus area in real time.
Furthermore, software with artificial intelligence has been improving the accuracy of 3D echocardiography by reducing interobserver variability, shortening post-processing time, and improving the consistency of measurements, bringing its results even closer to those of CMR
| Characteristic | 3D Echocardiography | CMR |
|---|---|---|
| Volumetric acquisition method | Real-time (direct 3D volumetry) | Manual contouring of multiple planes |
| Assumed geometry | No | No |
| Reproducibility | Moderate to high | Very High |
| Correlation between RVEF and CMR | r = 0.80–0.92 | Reference standard |
| Underestimation of volumes | Yes, light (depending on the window). | No |
| Assessment of late gadolinium enhancement (fibrosis) | No | Yes |
| Valvular functional assessment | Yes (three-dimensional) | Yes (with lower temporal resolution) |
| Temporal resolution | Moderate (>20 volumes/s) | Moderate (30–50 ms per frame) |
| Spatial resolution | Moderate | High |
| Cost and availability | Low, widely available | High, limited availability |
| Contraindications | None relevant | Metal implants, claustrophobia, dialysis-dependent chronic kidney disease. |
| Exam time | Quick (5–10 min) | Extended (30–60 min) |
| Applicability in ICU/bedside setting | Yes | No |
Prognostic comparison of RV systolic function: analysis of RVEF by 3D echocardiography, longitudinal strain of the RV free wall by 2D echocardiography, and CMR
Determining prognosis based on the assessment of right ventricular systolic function traditionally used conventional parameters derived from 2D echocardiography, such as tricuspid annular excursion (TAPSE) and area variation (FAC). However, modern techniques such as 3D echocardiography, 2D right ventricle free-wall longitudinal strain (2D-RVFWLS) and Cardiac Magnetic Resonance imaging (CMR) demonstrate greater accuracy and prognostic power.
In patients with dilated cardiomyopathy, 3D EF showed a strong association with adverse cardiac events, surpassing the prognostic relevance of 2D-RVFWLS in multivariate analysis; 3D EF remained the only independent predictor after adjustment for clinical and echocardiographic variables (cut-off 43.4%, AUC = 0.76).
Other evidence suggests that 3D EF may offer additional and incremental prognostic value over 2D strain and other conventional parameters, including in populations such as patients with severe COVID-19.
In Heart Failure with preserved Ejection Fraction (HFpEF), longitudinal strain of the right ventricular free wall, measured using 3D speckle tracking, showed prognostic value equivalent to 3D EF and superior to 2D-RVFWLS (HR 5.73 vs. 3.17 and 3.47).
Although CMR remains the gold standard for right ventricular volume quantification, comparative studies show that 3D EF correlates well with ejection fraction measured by CMR, with excellent reproducibility, and can be used as an alternative for prognostic determination in many clinical contexts
| Method | Main advantage | Limitation | Comparative prognostic value |
|---|---|---|---|
| FE 3D (Eco 3D) | Precise volumetry, complete geometry | Requires good image quality and advanced software | Elevated (independent, higher than 2D) |
| 2D-RVFWLS | Easy to obtain, high temporal resolution | Dependent on the acoustic window and geometry | Moderate, low value compared to FE 3D. |
| CMR | Reference standard | Limited access, high cost, and time | High – reference for objective and prognostic assessment. |
The main clinical applications of 3D RV echocardiography are described below (
| Clinical scenario | 3D echocardiography application of the RV | Clinical impact |
|---|---|---|
| Pulmonary hypertension | RVEF assessment and RV remodeling | Better risk stratification |
| Functional tricuspid regurgitation | Analysis of the tricuspid ring and regurgitation mechanism | Assists in planning percutaneous intervention |
| Congenital heart disease | Quantification of volumes and geometry of the RV | Longitudinal monitoring in pathologies such as T4F, systemic RV, and Ebstein's anomaly |
| Heart failure | Early identification of right ventricular dysfunction | Provides an independent prognosis |
| Structural interventions | Anatomical information for treatment planning. |
Support for the success of the procedure |
| 3D Parameter | Cutoff point | Interpretation |
|---|---|---|
| RVEF | <45% | Strong predictor of mortality in heart failure and pulmonary hypertension |
| ESV | > 90 mL | Indicates adverse remodeling |
| Tricuspid annulus area | > 12 cm²/m² | Progression of tricuspid regurgitation |
| EROA | > 0.4 cm² | Severe tricuspid regurgitation |
| Longitudinal strain of the RV | <16% | Subclinical dysfunction, worse prognosis |
In Pulmonary Hypertension (PH), RV function is the main prognostic determinant. 3D echocardiography allows for more precise quantification of the Right Ventricular Ejection Fraction (RVEF). An RVEF < 45% for 3D is associated with a higher risk of decompensation and mortality.
3D echocardiography allows for the evaluation of the exact mechanism of Tricuspid Regurgitation (TR), including dilation and geometry of the tricuspid annulus and papillary muscles (
In congenital heart diseases such as tetralogy of Fallot, ventricular septal defect, or Ebstein's anomaly, 3D echocardiography provides accurate volumetric assessment in atypical geometries where 2D echocardiography fails. This is fundamental in surgical planning and longitudinal follow-up.
Right ventricular dysfunction in Heart Failure with preserved Ejection Fraction (HFpEF) or reduced Ejection Fraction (HFrEF) is associated with a worse prognosis. 3D echocardiography allows for the early detection of RVEF reduction, even before significant changes in TAPSE or tricuspid annulus S’ wave velocity.
Procedures such as percutaneous pulmonary valve implantation, tricuspid clipping, and percutaneous tricuspid valve implantation, and occlusion of interatrial septal defects require pre- and post-procedure evaluation of the right ventricle, tricuspid valve, and septal defect diameters, which is performed with greater accuracy by real-time 3D echocardiography.
Furthermore, during procedures for treating tricuspid regurgitation, an adequate anatomical demonstration of the valve, as well as the interaction between the prostheses and the valve tissue, is essential, making the use of three-dimensional transesophageal echocardiography crucial.
Despite significant advances, 3D echocardiography still faces technical challenges that limit its routine application in all clinical settings. However, the development of new technologies and artificial intelligence algorithms has driven its continuous evolution.
One of the most recognized limitations of 3D echocardiography compared to 2D is its lower temporal resolution. Multibeat acquisition is necessary to improve temporal resolution, especially when acquiring large volumes. However, this type of acquisition can introduce artifacts in uncooperative patients, those with hemodynamic instability, tachyarrhythmias, or irregular respiratory patterns.
Three-dimensional echocardiography remains limited by the quality of the acoustic window. In patients with COPD, obesity, or on mechanical ventilation, the image obtained may be inadequate for accurate reconstruction of right ventricular volumes. In these cases, even with advanced software, the analysis may be unfeasible or inaccurate.
Although the accuracy of 3D echocardiography has been demonstrated in multicenter studies, significant interobserver variability still exists in centers with less experience. The learning curve for acquisition, reconstruction, and interpretation is longer than that of 2D echocardiography, requiring specific training.
Post-processing time, although reduced with modern software, still represents a practical barrier. In high-traffic environments such as ICUs or outpatient clinics, routine use can be hampered by the need for specific workstations and trained operators.
The most promising innovations in the field include:
Three-dimensional (3D) echocardiography represents one of the most relevant innovations in the functional and anatomical evaluation of the right ventricle (RV) in modern clinical practice. By overcoming limitations inherent in two-dimensional echocardiography, especially those related to the geometric complexity of the RV, the method offers direct, reproducible volumetric quantification with excellent correlation to cardiac magnetic resonance imaging—the gold standard for assessing ventricular function and volume.
Its clinical application ranges from the early diagnosis of right ventricular dysfunction to the monitoring of structural therapies and risk stratification in various heart diseases, with parameters such as ejection fraction, end-systolic volume, and tricuspid annulus area demonstrating consistent prognostic value.
Despite remaining technical limitations, such as lower temporal resolution, dependence on acoustic windows, and the need for a learning curve, advances in artificial intelligence, analysis automation, and transducer miniaturization open promising prospects for expanding their use on a large scale.
Therefore, the progressive incorporation of 3D echocardiography into the routine of cardiovascular imaging laboratories is strongly recommended, especially in the evaluation of the right ventricle, as a first-line diagnostic and prognostic tool. In the coming years, technical and interpretative mastery of this method will be an important differentiating factor in the practice of the modern echocardiographer.
There were no external funding sources for this study.
This study is not associated with any thesis or dissertation work.
This article does not contain any studies with human participants or animals performed by any of the authors.
The authors did not use any artificial intelligence tools in the development of this work.
The authors thank the teams at the Three-Dimensional Echocardiography Laboratory and the Cardiovascular Imaging Department for their technical and scientific support during the development of this work. They also thank their colleagues who contributed suggestions and critical reviews that improved the quality of the manuscript.
This study did not receive direct financial support from public or private funding agencies.
The underlying content of the research text is contained within the manuscript.
Declaro não haver conflito de interesses pertinentes.
Marcelo Tavares
A análise do Ventrículo Direito (VD) pela ecocardiografia bidimensional (2D) tem historicamente enfrentado desafios devido a complexa e peculiar geometria e orientação torácica desta câmara cardíaca. Neste cenário, a ecocardiografia tridimensional (3D) emergiu como uma ferramenta promissora para superar e descortinar tais limitações, permitindo uma quantificação acurada dos volumes e fração de ejeção, sem depender de suposições geométricas. Logo, a incorporação rotineira da ecocardiografia 3D no estudo do VD poderá redefinir paradigmas diagnósticos e prognósticos, promovendo uma abordagem mais precisa e personalizada na cardiologia moderna. E para sedimentar e destacar esta ferramenta, este artigo de revisão, que aborda os fundamentos técnicos da ecocardiografia 3D no estudo do VD, discute as vantagens sobre a ecocardiografia bidimensional convencional, sua validação frente a ressonância magnética cardíaca (RMC) e revisa aplicações clínicas relevantes, incluindo hipertensão pulmonar, insuficiência tricúspide funcional, cardiopatias congênitas e insuficiência cardíaca direita. Além disso, são apresentadas as limitações atuais da técnica, perspectivas futuras e recomendações práticas baseadas na literatura atual.
O formato do Ventrículo Direito (VD) é complexo e, portanto, qualquer imagem que se obtenha pelo método bidimensional (2D) não consegue representá-lo de forma fidedigna. Na vista ecocardiográfica 2D apical, o VD parece triangular, enquanto na vista transversal e em condições normais, apresenta-se com formato em crescente. Sua arquitetura é composta por três componentes principais: via de entrada, que consiste na valva tricúspide (VT), cordas tendíneas e músculo papilar; miocárdio apical trabecular e infundíbulo ou cone, que se refere à região lisa da via de saída do miocárdio ventricular. Este último representando 25% a 30% de seu volume.
As três partes do VD não estão no mesmo plano, como visto em um ecocardiograma 3D de um indivíduo normal (
Além disso, as miofibrilas apresentam organização circunferencial no tecido subepicárdico e longitudinal no subendocárdico, sendo que a contração ocorre principalmente em sentido longitudinal. Isso explica em parte o porquê a análise da deformação longitudinal tem mostrado maior valor prognóstico e porque muitos estudos sobre a deformação e a taxa de deformação do VD se concentrarem nas deformações longitudinais, e não nas radiais ou circunferenciais. Além disso, a deformação longitudinal da parede livre do VD apresentou correlação mais forte com a fração de ejeção do ventrículo direito (FEVD), determinada por ressonância magnética (RM), do que com a alteração da área fracionada do VD (FAC) e a onda S’ do anel tricúspide lateral, em um grupo heterogêneo de pacientes.
No cenário clínico, a avaliação acurada do ventrículo direito (VD), quando disponível, é essencial em diversas condições cardiovasculares, incluindo doenças pulmonares, cardiopatias congênitas, insuficiência cardíaca direita e após intervenções valvares. E como descrito anteriormente, devido à anatomia assimétrica, forma piramidal e um padrão de contração longitudinal peristáltico, sua análise torna-se dificultada por métodos ecocardiográficos convencionais bidimensionais (2D).
Logo, a ecocardiografia tridimensional (3D) emerge como ferramenta fundamental no entendimento desta complexa câmara cardíaca, representando um avanço significativo nesse contexto, oferecendo medidas volumétricas diretas e uma melhor caracterização de sua mecânica contrátil. E com o desenvolvimento de
A seguir apresentamos os princípios técnicos da ecocardiografia 3D na análise do VD, revisamos suas aplicações clínicas mais relevantes e discutimos suas limitações, conforme as recomendações da literatura atual.
A obtenção adequada da imagem tridimensional do VD requer atenção especial a aspectos técnicos específicos:
Aquisição de volume total (
Taxa de frames (
Visualização otimizada da valva tricúspide: é crucial alinhar os planos para incluir anel tricúspide, ápice do VD e toda a cavidade.
Para a visualização tridimensional da valva tricúspide por via transesofágica, deve-se procurar obter imagens com zoom tridimensional no esôfago distal, de forma a deixar a valva com uma orientação mais perpendicular à fonte emissora, otimizando-se a resolução espacial.
A validação clínica da determinação de volumes ventriculares e FEVD por ressonância magnética está bem estabelecida.
Ao calcular volumes e FEVE pela ecocardiografia 3D, estudos demonstraram diferenças significativas em relação ao gênero: o volume diastólico final absoluto foi maior em homens (129 ± 25 mL vs. 102 ± 33 mL em mulheres; P < 0,01). No entanto, ao indexar por massa corporal magra (mas não por área de superfície corporal ou altura), essa diferença desapareceu (2,1 ± 0,5 vs. 2,2 ± 0,4 mL/kg; p = NS)(8). A faixa de valores normais para homens é de 87 mL/m2 para o VDF; 44 mL/m2 para o VSF e para mulheres 74 mL/m2 para o VDF; 36 mL/m2 para o VSF.
Devido a geometria complexa do VD, a acurácia da ecocardiografia 2D é limitada para medidas de volumes, levando a subestimação dos volumes e dependência significativa da orientação dos planos de corte.
Do ponto de vista clínico, a superioridade da ecocardiografia 3D em relação à ecocardiografia 2D é mais evidente em situações de remodelamento acentuado do VD (por exemplo: hipertensão pulmonar, insuficiência tricúspide funcional grave e cardiopatias congênitas), nas quais a distorção anatômica torna o modelo geométrico da ecocardiografia 2D ainda menos representativo (
| Característica | Ecocardiografia 2D | Ecocardiografia 3D |
|---|---|---|
| Geometria assumida | Sim (formato de elipsoide ou pirâmide) | Não (volume real capturado) |
| Dependência de planos anatômicos | Alta | Baixa |
| Reprodutibilidade | Moderada | Alta |
| Tempo de aquisição | Curto | Requer vários ciclos cardíacos |
| Avaliação do anel tricúspide | Uniplanar | Multiplanar e volumétrica |
| Uso em hipertensão pulmonar | Limitado | Alta acurácia prognóstica |
| Tempo de pós processamento | Rápido | Moderado a longo (depende da estação de trabalho) |
| Acurácia no cálculo da FEVD | Baixa-moderada | Alta (boa correlação com a RMC) |
| Limitações | Dependência de ângulo e janela acústica | Artefatos e menor resolução temporal |
Como já citado, a ressonância magnética cardíaca (RMC) é amplamente reconhecida como referência na quantificação dos volumes e da FEVD devido à sua alta reprodutibilidade e independência da janela acústica.
Apesar da superioridade da RMC em termos de acurácia absoluta, a ecocardiografia 3D oferece vantagens práticas que a tornam ideal para uso à beira-leito, em pacientes críticos e em avaliações seriadas. Em condições como insuficiência cardíaca direita, hipertensão pulmonar ou durante o seguimento de terapias valvares, a ecocardiografia 3D permite rápida obtenção de parâmetros prognósticos, como volumes e FEVD, e área do anel tricúspide em tempo real.
Além disso, softwares com inteligência artificial vêm aprimorando a acurácia da ecocardiografia 3D ao reduzir a variabilidade interobservador, encurtar o tempo de pós-processamento e melhorar a consistência das medidas, aproximando seus resultados ainda mais dos da RMC
| Característica | Ecocardiografia 3D | Ressonância Magnética Cardíaca (RMC) |
|---|---|---|
| Método de aquisição volumétrica | Tempo real (volumetria direta 3D) | Contorno manual de múltiplos planos |
| Geometria assumida | Não | Não |
| Reprodutibilidade | Moderada a alta | Muito alta |
| Correlação FEVD com RMC | r = 0,80–0,92 | Padrão de referência |
| Subestimação de volumes | Sim, leve (dependente da janela) | Não |
| Avaliação de realce tardio (fibrose) | Não | Sim |
| Avaliação funcional valvar | Sim (tridimensional) | Sim (com menor resolução temporal) |
| Resolução temporal | Moderada (>20 volumes/s) | Moderada (30–50 ms por frame) |
| Resolução espacial | Moderada | Alta |
| Custo e disponibilidade | Baixo, amplamente disponível | Alto, disponibilidade limitada |
| Contraindicações | Nenhuma relevante | Implantes metálicos, claustrofobia, DRC dialítica |
| Tempo de exame | Rápido (5–10 min) | Prolongado (30–60 min) |
| Aplicabilidade em UTI/à beira-leito | Sim | Não |
A determinação de prognóstico a partir da avaliação da função sistólica do VD tradicionalmente utilizava parâmetros convencionais, derivados da ecocardiografia 2D, como excursão do anel tricúspide (TAPSE) e variação da área (FAC). No entanto, técnicas modernas como ecocardiografia 3D,
Em pacientes com cardiomiopatia dilatada, a FE 3D mostrou forte associação com eventos adversos cardíacos, superando a relevância prognóstica do 2D VDSLPL em análise multivariada; a FE 3D permaneceu o único preditor independente após ajuste por variáveis clínicas e ecocardiográficas (cut-off 43,4 %, AUC = 0,76).
Outras evidências apontam que o FE 3D pode oferecer valor prognóstico adicional e incremental sobre o strain 2D e outros parâmetros convencionais, incluindo em populações como pacientes com COVID-19 grave.
Em Insuficiência Cardíaca com Fração de Ejeção preservada (ICFEp), o strain longitudinal da parede livre do VD, pela técnica de speckle tracking 3D, mostrou valor prognóstico equivalente a fração de ejeção pelo 3D e superior ao 2D STLPL VD (HR 5,73 vs. 3,17 e 3,47).
Embora a RMC permaneça o padrão de referência para quantificação volumétrica do VD, estudos comparativos mostram que a FE 3D se correlaciona bem com a fração de ejeção medida pela RMC, com excelente reprodutibilidade, podendo ser utilizada como alternativa para determinação prognóstica em muitos contextos clínicos
| Método | Vantagem principal | Limitação | Valor prognóstico comparativo |
|---|---|---|---|
| FE 3D (Eco 3D) | Volumetria precisa, geometria completa | Requer boa imagem, software avançado | Elevado (independente, superior ao 2D) |
| Fácil de obter, alta resolução temporal | Dependente de janela acústica e geometria | Moderado, valor reduzido comparado a FE 3D | |
| RMC | Padrão de referência | Acesso limitado, custo e tempo elevados | Alto – referência para avaliação objetiva e prognóstica |
A seguir, descrevem-se as principais aplicações clínicas da ecocardiografia 3D do VD (
| Cenário clínico | Aplicação ecocardiografia 3D do VD | Impacto clínico |
|---|---|---|
| Hipertensão pulmonar | Avaliação da FEVD e remodelamento do VD | Melhor estratificação de risco |
| Insuficiência tricúspide funcional | Análise do anel tricúspide e mecanismo de regurgitação | Auxilia no planejamento de intervenção percutânea |
| Cardiopatias congênitas | Quantificação de volumes e geometria do VD | Monitoramento longitudinal em patologias como T4F, VD sistêmico e Ebstein |
| Insuficiência cardíaca | Identificação precoce da disfunção do VD | Proporciona prognóstico independente |
| Intervenções estruturais | Informações anatômicas para o planejamento. |
Suporte ao sucesso do procedimento |
| Parâmetro 3D | Ponto de corte | Interpretação |
|---|---|---|
| Fração de ejeção do Ventrículo Direito (FEVD) | < 45% | Forte preditor de mortalidade em IC e HP |
| Volume sistólico final (VSF) | > 90 mL | Indica remodelamento adverso |
| Área do anel tricúspide | > 12 cm²/m² | Progressão de insuficiência tricúspide |
| Orifício regurgitante efetivo (EROA) | > 0,4 cm² | Regurgitação tricúspide grave |
| < 16% | Disfunção subclínica, pior prognóstico |
Na Hipertensão Pulmonar (HP), a função do VD é o principal determinante prognóstico. A ecocardiografia 3D permite quantificar com maior precisão a fração de ejeção do Ventrículo Direito (FEVD). Uma FEVD < 45% por 3D se associa a maior risco de descompensação e mortalidade.
A ecocardiografia 3D permite avaliar o mecanismo exato da Insuficiência Tricúspide (IT), incluindo dilatação e geometria do anel tricúspide e músculos papilares (
Em cardiopatias congênitas como tetralogia de Fallot, comunicação interventricular ou anomalia de Ebstein, a ecocardiografia 3D fornece avaliação volumétrica precisa em geometrias atípicas, onde a ecocardiografia 2D falha. Isso é fundamental no planejamento cirúrgico e no seguimento longitudinal.
A disfunção do VD na Insuficiência Cardíaca com Fração de Ejeção preservada (ICFEp) ou reduzida (ICFEr) está associada a pior prognóstico. A ecocardiografia 3D permite detectar precocemente redução da FEVD, mesmo antes de alterações significativas no TAPSE ou na velocidade da onda S’ do anel tricúspide.
Procedimentos como implante percutâneo de válvula pulmonar, clipagem tricúspide e implante percutâneo de válvula tricúspide, e oclusão de defeitos do septo interatrial requerem avaliação pré e pós-procedimento do VD, da valva tricúspide e dos diâmetros dos defeitos septais o que é realizado com maior acurácia pela ecocardiografia 3D em tempo real.
Além disso, durante os procedimentos para tratamento da insuficiência tricúspide, é essencial uma adequada demonstração anatômica da valva, bem como da interação entre as próteses e o tecido valvar, tornando-se essencial a utilização da ecocardiografia tridimensional transesofágica.
Apesar dos avanços significativos, a ecocardiografia 3D ainda enfrenta desafios técnicos que limitam sua aplicação rotineira em todos os cenários clínicos. No entanto, o desenvolvimento de novas tecnologias e algoritmos de inteligência artificial tem impulsionado sua evolução contínua.
Uma das limitações mais reconhecidas da ecocardiografia 3D em relação à 2D é a menor resolução temporal. A aquisição com múltiplos batimentos é necessária para melhorar a resolução temporal, especialmente quando a aquisição envolve volumes amplos. Entretanto, esse tipo de aquisição pode introduzir artefatos em pacientes não cooperativos, com instabilidade hemodinâmica, taquiarritmias ou padrão respiratório irregular.
A ecocardiografia 3D continua limitada pela qualidade da janela acústica. Em pacientes com DPOC, obesidade ou em ventilação mecânica, a imagem obtida pode ser inadequada para reconstrução precisa dos volumes do VD. Nesses casos, mesmo com softwares avançados, a análise pode ser inviável ou imprecisa.
Embora a acurácia da ecocardiografia 3D tenha sido demonstrada em estudos multicêntricos, ainda existe variabilidade interobservador significativa em centros com menor experiência. A curva de aprendizado para aquisição, reconstrução e interpretação é mais longa que a da ecocardiografia 2D, exigindo treinamento específico.
O tempo de pós-processamento, apesar de reduzido com os softwares modernos, ainda representa uma barreira prática. Em ambientes de alta rotatividade como UTIs ou ambulatórios, o uso rotineiro pode ser dificultado pela necessidade de estações de trabalho com softwares específicos e operadores treinados.
As inovações mais promissoras no campo incluem:
A ecocardiografia tridimensional representa uma das inovações mais relevantes na avaliação funcional e anatômica do VD na prática clínica moderna. Ao superar limitações inerentes à ecocardiografia bidimensional, especialmente relacionadas à complexidade geométrica do VD, o método oferece quantificação volumétrica direta, reprodutível e com excelente correlação com a ressonância magnética cardíaca — padrão de referência para avaliação da função e volume ventricular.
Sua aplicação clínica abrange desde o diagnóstico precoce da disfunção ventricular direita até o seguimento de terapias estruturais e a estratificação de risco em diversas cardiopatias, com parâmetros como fração de ejeção, volume sistólico final e área do anel tricúspide demonstrando valor prognóstico consistente.
Apesar de limitações técnicas ainda existentes, como menor resolução temporal, dependência de janela acústica e necessidade de curva de aprendizado, os avanços em inteligência artificial, automação da análise e miniaturização dos transdutores abrem perspectivas promissoras para expansão de seu uso em larga escala.
Diante disso, recomenda-se fortemente a incorporação progressiva da ecocardiografia 3D na rotina de laboratórios de imagem cardiovascular, especialmente na avaliação do VD, como ferramenta diagnóstica e prognóstica de primeira linha. O domínio técnico e interpretativo desse método será, nos próximos anos, um diferencial importante na prática do ecocardiografista moderno.
O presente estudo não teve fontes de financiamento externas.
Não há vinculação deste estudo a programas de pós-graduação.
Este artigo não contém estudos com humanos ou animais realizados por nenhum dos autores.
Os autores não utilizaram ferramentas de inteligência artificial no desenvolvimento deste trabalho.
Os autores agradecem às equipes do laboratório de ecocardiografia do INCOR e do grupo Fleury pelo suporte técnico. Agradecem também aos colegas que contribuíram com sugestões e revisões críticas que aprimoraram a qualidade do manuscrito.
Este estudo não recebeu apoio financeiro direto de agências de fomento públicas ou privadas.
Conteúdos subjacentes ao texto da pesquisa estão contidos no manuscrito.