JoVE Logo
Authors
Contact Us

Sign In

A subscription to JoVE is required to view this content. Sign in or start your free trial.

In This Article

  • Summary
  • Abstract
  • Introduction
  • Protocol
  • תוצאות
  • Discussion
  • Disclosures
  • Acknowledgements
  • Materials
  • References
  • Reprints and Permissions

Summary

מחקר זה העריך מתודולוגיה חדשה עם מודל מיושר שנוצר מרצף טומוגרפיה ממוחשבת לב ארבע ממדית כדי להשיג את המדידות הרצויות עבור גודל שסתום ביישום של החלפת שסתום ריאות transcatheter.

Abstract

המדידות של החדר הימני (RV) ועורק הריאות (PA), לבחירת גודל התותבת האופטימלי להחלפת שסתום ריאות transcatheter (TPVR), משתנות במידה ניכרת. הדמיית טומוגרפיה ממוחשבת תלת-ממדית (3D) (CT) עבור חיזוי גודל המכשיר אינה מספיקה כדי להעריך את ההעתקה של מערכת הזרימה בחדר הימני (RVOT) ו- PA, מה שעלול להגביר את הסיכון לפגיעה בסטנט ודליפת paravalvular. מטרת מחקר זה היא לספק מודל דינמי כדי לדמיין ולכמת את האנטומיה של RVOT ל PA על פני מחזור הלב כולו על ידי ארבעה ממדים (4D) שחזור CT לב כדי לקבל הערכה כמותית מדויקת של גודל השסתום הנדרש. במחקר פיילוט זה, CT לב מן הכבשים J נבחר כדי להמחיש את ההליכים. CT לב 3D יובא לתוך תוכנה שחזור 3D לבנות רצף 4D אשר חולק ל11 מסגרות מעל מחזור הלב כדי לדמיין את העיוות של הלב. קוטר, אזור חתך, והיקף של חמישה מטוסי הדמיה ברשות הפלסטינית הראשית, צומת סינוטובולרית, סינוס, מישור בסיסי של שסתום הריאות (BPV) ו- RVOT נמדדו בכל מסגרת במודלים מיושרים 4D לפני השתלת שסתום כדי לחזות את גודל השסתום. בינתיים, שינויים דינמיים בנפח הקרוואן נמדדו גם כדי להעריך שבר פליטת חדר ימין (RVEF). מדידות תלת-ממדיות בסוף הדיאסטולה התקבלו להשוואה עם מדידות התלת-ממד. בכבשים J, מדידות CT 4D מהדגם מיושר הביא את אותה בחירה של גודל שסתום עבור TPVR (30 מ"מ) כמו מדידות 3D. RVEF של כבשים J מ טרום CT היה 62.1 %. בניגוד ל- CT התלת-ממדי, מודל שחזור 4D מיושר לא רק איפשר חיזוי מדויק לבחירת גודל שסתום עבור TPVR, אלא גם סיפק מציאות מדומה אידיאלית, ובכך הציג שיטה מבטיחה עבור TPVR ואת החדשנות של התקני TPVR.

Introduction

תפקוד לקוי של מערכת הזרימה בחדר הימני (RVOT) וחריגות שסתום ריאתי הן שתיים מההשלכות השכיחות ביותר של מחלת לב מולדת חמורה, למשל, חולים עם טטרולוגיה מתוקנת של Fallot (TOF), סוגים מסוימים של שקע כפול החדר הימני (DORV), ו transposition של העורקים הגדולים1,2,3 . רוב החולים הללו מתמודדים עם ניתוחים מרובים במהלך חייהם ויחד עם הגיל המתקדם, הסיכונים למורכבות ולתחלואה גדלים. חולים אלה עשויים להפיק תועלת החלפת שסתום ריאות transcatheter (TPVR) כטיפול זעיר פולשני4. עד כה, חלה עלייה מתמדת במספר החולים שעברו TPVR וכמה אלפי הליכים אלה בוצעו ברחבי העולם. בהשוואה לניתוח לב פתוח מסורתי, TPVR דורש מדידה אנטומית מדויקת יותר של קסנוגרפט או הומוגרפט מהחדר הימני (RV) לעורק הריאות (PA), כמו גם תיקון היצרות ריאתי ו- RVOT באמצעות תיקון transannular, על ידי אנגיוגרפיה טומוגרפיה ממוחשבת (CTA) לפני ההתערבות וכדי להבטיח כי החולים חופשיים משבר סטנט ודליפת paravalvular (PVL)5, 6.

מחקר פוטנציאלי, multicenter הראה כי אלגוריתם גודל טבעתי CT multidetector מילא תפקיד חשוב בבחירת גודל שסתום המתאים, אשר יכול להקטין את מידת regurgitation paravalvular7. בשנים האחרונות, ניתוח כמותי מיושם יותר ויותר ברפואה קלינית. לניתוח כמותי יש פוטנציאל עצום לאפשר פרשנות אובייקטיבית ונכונה של הדמיה קלינית ולוודא כי חולים נקיים משבר סטנט ודליפת paravalvular, אשר יכול לשפר את הטיפול הספציפי למטופל ואת הערכת התגובה לטיפול. בפרקטיקה הקלינית הקודמת, היה זה אפשרי לשחזר הדמיית CT משלושה מישורים (קשת, קורונל וציר) עם CT דו מימדי (2D) כדי לקבל מודל הדמיה8. CT מגודר אלקטרוקרדיוגרמה משופרת בניגודיות (אק"ג) הפך חשוב יותר בהערכת מורפולוגיה ותפקוד RVOT / PA 3D, כמו גם בזיהוי של חולים עם אתר השתלת RVOT מתאים המסוגל לשמור על יציבות TPVR לאורך מחזור הלב 9,10.

עם זאת, בהגדרות הקליניות והפרה-קליניות הסטנדרטיות העכשוויות, נתוני CT 4D שנרכשו מתורגמים בדרך כלל למישורי תלת-ממד לכימות ידני והערכה חזותית שאינם יכולים להציג מידע דינמי תלת-ממדי/4D11. יתר על כן, גם עם מידע 3D, המדידות המתקבלות שחזור multiplanar (MPR) יש מגבלות שונות, כגון איכות ירודה של הדמיה וחוסר עיוות דינמי בשל הכיוונים השונים של זרימת הדם בלב הנכון12. המדידות גוזלות זמן רב כדי לאסוף אותן ונוטות לטעויות, שכן יישור וקטע דו-ממדי עלולים להיות לא מדויקים, וכתוצאה מכך פרשנות שגויה וחוסר יכולת. נכון לעכשיו, אין קונצנזוס על איזו מדידה של RVOT-PA יכול לספק באופן אמין מידע מדויק על אינדיקציות ושינוי גודל שסתום עבור TPVR בחולים עם RVOT מתפקד ו/או מחלת שסתום ריאות.

במחקר זה, השיטה למדידת RVOT-PA באמצעות מודל לב ימין מיושר באמצעות רצף CT לב 4D מסופקת כדי לקבוע כיצד הכי טוב לאפיין את העיוותים התלת-ממדיים של RVOT-PA לאורך מחזור הלב. הדמיית המתאם המרחבי-זמני הושלמה על ידי הכללת הממד הזמני, ולכן, הצליחו למדוד וריאציות בסדר הגודל של RVOT-PA. בנוסף, העיוות של המודלים מיושרים יכול להשפיע באופן חיובי על גודל שסתום TPVR ותכנון פרוצדורלי.

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Protocol

כל נתוני CT הלב התקבלו מניסויים פרה-קליניים של GrOwnValve באישור הוועדה המשפטית והאתית של המשרד האזורי לבריאות ולרווחה, ברלין (LAGeSo). כל בעלי החיים קיבלו טיפול הומני בהתאם להנחיות של האגודה האירופית והגרמנית למדעי בעלי החיים במעבדה (FELASA, GV-SOLAS). במחקר זה, Pre-CT מן הכבשים J נבחר כדי להמחיש את הנהלים.

1. לבצע CT לב 3D כבשים

  1. הרדמה תוך ורידי
    1. להרדים כבשים (3 שנים, 47 ק"ג, נקבה, טלה Ovis) עם רפואה מוקדמת של מידזולם (2 מ"ג / מ"ל, 0.4 מ"ג / קילוגרם), butorphanol (10 מ"ג / מ"ל, 0.4 מ"ג / קילוגרם), ו glycopyrronium ברומיד (200 מק"ג / מ"ל, 0.011 מ"ג / קילוגרם) על ידי הזרקה תוך שרירית.
    2. בדוק את מצבם הפיזי של הכבשים כאשר הם הפכו צייתנים, 15 דקות לאחר הזריקה.
    3. מניחים צנתר 18 G עם יציאת הזרקה אספטית בווריד cephalic עם קווי זלוף משותפים למחבר T להרדמה וחומר ניגודיות.
    4. מרדים את הכבשים על ידי הזרקת פרופופול תוך ורידי (20 מ"ג / מ"ל, 1-2.5 מ"ג / קילוגרם) ופנטניל (0.01 מ"ג / קילוגרם). בדוק אם קיימים תסמינים של הרגעה כמו הרפיה בלסת, אובדן בליעה ורפלקס גולגולתי. לצנרר את הכבשים עם צינור קנה הנשימה 6.5 מ"מ - 8 מ"מ, ולהניח צינור קיבה לתוך הבטן לשאיפה נוזל קיבה ואחריו הזרקה תוך ורידי של propofol (20 מ"ג / מ"ל, 1-2.5 מ"ג / קילוגרם) ופנטניל (0.01 מ"ג / קילוגרם).
    5. להשיג הרדמה כוללת על ידי הזרקת propofol (10 מ"ג / מ"ל, 2.5-8.0 מ"ג / קילוגרם / שעה) ו קטמין (10 מ"ג / מ"ל, 2-5 מ"ג / קילוגרם / שעה) תוך ורידי, כהכנה CT לב.
  2. CT לב
    1. העבר את הכבשים ממכוני המחקר לרפואה ניסיונית (FEM) לחדר ה- CT של מרכז הלב הגרמני ברלין (DHZB) לאחר ההכנות. סרוק את כל הכבשים בתנוחה נוטה לאחר תיקון מאובטח שלהם על מיטת CT עם 3 תחבושות על הזרועות, הבטן והרגליים.
    2. בצע CT לב במערכת CT רב-תכליתית בעלת 64 פרוסות עם אק"ג-gating באמצעות הפרמטרים הבאים. הגדר את הפרמטרים הטכניים לרכישה הסטנדרטית כדלקמן: זמן סיבוב גנטרי 0.33 שניות, 100-320 mAs לכל סיבוב, מתח צינור 120 kV, מטריצה 256 עם עומק של 16 סיביות, מינון רנטגן יעיל סטייה 15.5± 11.6 mSv, עובי פרוסה 0.75 מ"מ.
    3. להשיג שיפור ניגודיות על ידי מתן 2 -2-2.5 מ"ל / ק"ג של חומר ניגודיות יוד בקצב של 5 מ"ל / s באמצעות מחבר T על הזרוע.
    4. בצעו את פרוטוקול הסריקה של CT 4D ברצף. מחלקים את מחזור הלב כולו ל -11 פריימים מ 0% ל 100% עם 10% של R-גל כדי R- גל (RR) מרווח המכסה את מחזור הלב. בצע שלב סיום דיאסטולי בכ-70% ממרווח ה-RR לניתוח עבור סדרת התלת-ממד. השג נתונים קשתיים, קורונליים וציריים בכל מסגרת של CT 4D, כמו גם בסדרת 70% תלת-ממד.
    5. השתמש בשיטת מעקב בולוס לתזמון בולוס ניגודיות באזור העניין בעורק הריאות הראשי להשיג סנכרון אידיאלי. אין לנהל חוסם בטא בכל כבשה.
    6. העבר את הכבשים בחזרה ל- FEM והפסק את זלוף הפרופופול, וקטמין לאחר סריקה. הכבשים חזרו להכרה 10 - 20 דקות לאחר החילוץ. מרדימים ווטרינרים פיקחו על כל הטיפול בהרדמה עד שהכבשים היו ערות לחלוטין ומסוגלות לנוע בחופשיות.

2. הגדרות יישום תוכנה לשחזור תלת-ממדי בקוד פתוח ותשלומי הרחבה

  1. לחצו על 'עריכה ' בתפריט העליון כדי לשנות את הגדרות היישום לאחר הפעלת תוכנה לשחזור תלת-ממד.
    1. לחץ על DICOM ולאחר מכן רכש הסדרה גיאומטרית, ובחר החל המרת הסדרה במקטע תוסף עוצמת קול סקלרי DICOM . בחר רצף אמצעי אחסון כתבנית הייבוא המועדפת על אמצעי אחסון מרובים במקטע תוסף מרובה אמצעי אחסון .
    2. לחץ על תצוגות, בחר צירים קטנים. בסמן הכיוון, בחרו 'סרגל דק'.
    3. הפעל מחדש את תוכנת כלי הפריסה התלת-ממדית כדי לשמור את הגדרות היישום.
  2. לחץ על מנהל ההרחבות בסרגל הכלים כדי לפתוח את דף ההרחבות.
    1. מצא את ההרחבות הנדרשות ולחץ באמצעות לחצן העכבר הימני כדי להתקין אותן. השתמש בהרחבות הבאות במחקר זה: רישום רצף, אלסטיקס כלי פריסה, ארגז חול, לב פרוסה, כלי פריסה IGT, כלי פריסה VMTK, דפדפן אינטרנט DICOM, מגזר עוצמה, סימונים לדגם, קליפ קל, mp סקירה, ערמונית כלי פריסה, VASSTAUgorithms.
    2. הפעל מחדש את תוכנת כלי הפריסה התלת-ממדיים כדי לאשר את התקנת ההרחבות שנבחרו.

3. טען נתוני CT לב לתוך כלי פריסה 3D מקבצי DICOM

  1. השתמש באחד משני השלבים המתוארים להלן כדי לטעון את נתוני CT הלב לתוך כלי פריסה תלת-ממדי מקבצי DIOCM (איור 1).
  2. ייבוא נתוני CT: הוסף נתוני CT לבביים (הקדם-CT מכבשים J נבחר כדי להמחיש את ההליכים) למסד הנתונים של היישום על-ידי מעבר למודול DICOM וגרירת ושחרור קבצים לחלון היישום.
  3. טען נתוני CT: טען אובייקטי נתונים לתוך הסצנה על ידי לחיצה כפולה על פריטים (בכבשים J, EKG- Ao asc 0.75 126f 3 70% הוא רצף 3D בשלב סוף דיאסטולי, ו Funkion EKG- Ao asc 0.75 126f 3 0- 100% מטריקס 256 הוא רצף 4D כרצף נפח 11 פריימים על ידי מחזור לב).
  4. לחצו לחיצה שמאלית על סמלי Eye בעץ הנתונים כדי להציג את רצפי התלת-ממד וה-4D מהתצוגות הציריות, הסגיטליות וה-coronal בצופי הדו-ממד.
  5. לחץ באמצעות לחצן העכבר הימני על סמל פריסת כלי הפריסה בסרגל הכלים העליון ובחר פריסה של ארבעה למעלה או פריסה קונבנציונלית.
  6. לחצו על הסמל 'קישורים ' בפינה הימנית העליונה כדי לקשר את כל שלושת הצופים, ובסמל 'עין' כדי להציג את הפרוסות במציג התלת-ממד.
  7. לחץ על הסמל שמור ושמור את כל הנתונים שנטענו בכלי הפריסה התלת-ממדיים ביעד שנבחר כדי לבנות ערכת נתונים עבור הפילוח ועריכת אמצעי האחסון.

4. צור נפח לב פועם 4D ופועם ונפח הלב הימני הפועם

  1. בחרו 'רינדור אמצעי אחסון' בתפריט הנפתח 'מודולים', ולאחר מכן בחרו ברצף ה-4D בתפריט הנפתח 'עוצמת קול' .
  2. בחרו 'CT-Cardiac3' בתפריט הנפתח 'קביעה מוגדרת מראש' להצגת הלב התלת-ממדי. התאם את הסמן מתחת לתפריט הנפתח Preset כדי להציג את הלב בלבד.
  3. לחץ על דפדפן רצף בתפריט הנפתח מודולים כדי לבחור ולהציג את רצף 4D. הלב הפועם נמצא בזירה. גררו את הלב התלת-ממדי לסצינה התלת-ממדית כדי לצפות בלב מכיוונים שונים.
  4. בחר בפונקציות הפעל והצג החזר השקעה באפשרויות חיתוך מתחת לסרגל ההזזה כדי לחתוך את עוצמת הקול התלת-ממדית של הלב הפועם כדי לבחון טוב יותר את מבני הלב.
  5. צרו את עוצמת הלב הפועם התלת-ממדית כפי שתוארה לעיל. בחרו ' עורך פלחי שוק' בתפריט הנפתח 'מודולים', ולחצו על האפקט 'מספריים ' עם הפעולה 'מילוי בפנים' כדי לגזור מסגרת אחת בודדת.
  6. לחץ על אפקט עוצמת המסיכה והחל אותו כדי לקשר את הפילוח ללב 4D כאמצעי אחסון עם מסיכה. עוצמת הקול של הקלט ואמצעי האחסון של הפלט באפקט אמצעי האחסון של המסיכה הם רצפי התלת-ממד.
  7. בחר את האפקט מספריים עם הפעולה מחק בפנים כדי להסיר את העצמות ואזורים בלתי צפויים אחרים. בחר את אפקט האיים עם הפעולה שמור על האי הגדול ביותר כדי להסיר אזורים קטנים.
  8. בחר את האפקט למחוק עם מברשת כדור 1-3% כדי להסיר את הרקמות בקשת אבי העורקים עם קבצים מצורפים לעורק הריאות הראשי, כמו גם את הרקמה בין אבי העורקים העולה ואת קאווה vena מעולה. לאחר כל שלב, החל את האפקט 'עוצמת מסיכה' כדי להסוות את אמצעי האחסון התלת-ממדי.
  9. חזור על שלבים 4.7 - 4.8 כדי להמשיך להסיר את האזורים עד שמודל הלב הימני יוצג בסצנת התלת-ממד.
  10. לחץ על דפדפן הרצף ועבור למסגרת הבאה. השתמשו באפקט מספריים עם הפעולה 'מחק מבפנים' כדי לחתוך כל אזור בסצינה התלת-ממדית; מודל הלב הנכון יופיע באופן אוטומטי במסגרת העכשווית. החל את אותה שיטה על שאר המסגרות עד שכל רצף ה-4D יפולח.
  11. לחץ על לחצן דפדפן רצף כדי להציג את עוצמת הקול הימנית ללב 4D.
    הערה: בעת הסרת העורק הכלילי הקדמי הקדמי השמאלי היורד במסגרות מסוימות, כמו גם את bifurcation של העורק הכלילי השמאלי, זה יסיר חלק זעיר של החדר הימני. בגלל זה, מומלץ מאוד לשמור על חתיכה זעירה של כלי דם אלה כדי לשמור על נפח החדר הנכון בכל מסגרת.

5. צרו דגמים מיושרים מרצף ה-4D

הערה: מומלץ מאוד לבנות כל 10% ממסגרת מחזור הלב בתיקיית כלי פריסה תלת-ממדית אחת, אחרת יהיו יותר מדי עצי נתונים מיושרים במודול DATA, מה שהופך אותו ללא יעיל ליצירת הדגמים המיישרים. כדי לקבל את תיקיית כלי הפריסה התלת-ממדית היחידה של כל מסגרת 10%, עליה לטעון את רצף ה-4D מספר פעמים, לבחור כל מסגרת ולשמור אותה בתיקיה אחת.

  1. צור פילוחי לב ימניים עבור כל מסגרת על-ידי בחירת מודול עורך המקטעים בסרגל הכלים. הוסיפו שני פילוחים לכל מסגרת של 10% של רצף ה-4D, ותנו להם שם בהתאם, למשל, פילוח של 60% ו'אחר'.
  2. בחרו בכלי אפקט צביעה במודול 'עורך מקטעים' עם טווח עוצמה ניתן לעריכה התלוי בתמונות ה-CT כדי לצבוע את הלב הימני עם הווריד קאווה המעולה של הרצף, האטריום הימני, החדר הימני ועורק הריאות.
  3. לחץ על פילוח אחר, השתמש בכלי הצבע כדי לצבוע אזורים אחרים כדי לעקוב אחר גבולות הלב הנכון באופן כללי.
  4. בחר את האפקט לגדול מזרעים, בחר אתחל והחל כדי להחיל את האפקט. לחצו על הלחצן 'הצג תלת-ממד' במודול 'עורך פלחי שוק' כדי להציג את הדגם התלת-ממדי של המסגרת העכשווית.
  5. חזור על שלבים 4.7 - 4.8 כדי להסיר או לשפר את דגם התלת-ממד בהתאם לתמונות ה- CT בשלושת הכיוונים. הסר את הענפים השמאליים והימניים של עורק הריאות ב bifurcation. דגם התלת-ממד של הלב הימני יציג את סצנת התלת-ממד בכל פריים.
    הערה: מומלץ מאוד לצבוע את גבולות הלב הימני עם מברשת כדור בקוטר 1% עד 2% בקבצים המצורפים בין עורק הריאות לעורקים הכליליים, כמו גם את עורק הריאות ואת קאווה הווריד העליון.
  6. שכפל את הפילוחים בעץ הנתונים כגיבוי, תן שם לפילוח, לדוגמה, 10% פילוח מקורי ו- 10% פילוח עבור מודל מיושר.
  7. הוסף קו מרכזי למודל הלב הימני כמתואר להלן.
    1. בחר 'חלץ קו מרכז' בתפריט הנפתח של המודולים.
    2. בחר פילוח בתפריט הנפתח פני השטח במקטע קלט של מודול קו האמצע של החילוץ. פעולה זו יוצרת פילוח, כגון פילוח של 10% עבור מודל מיושר כמקטע. לחץ על צור סימונים חדשים Fiducial בתפריט הנפתח נקודות קצה. לחץ על לחצן מקם נקודת סימון כדי להוסיף נקודות קצה במישור העליון של SVC ואת המישור הסופי של עורק הריאות הראשי.
    3. בחרו ' צור מודל חדש כמודל קו מרכזי' ו'צור עקומת סימונים חדשים ' כעקומה של קו האמצע בתפריט עץ הפלט. לחץ על החל כדי להציג את מודל הלב הימני של הקו המרכזי.
    4. לחץ על מודול הנתונים ולאחר מכן לחץ באמצעות לחצן העכבר הימני על עקומת קו האמצע כדי לערוך את המאפיינים שלו. לחץ על סמל העין כדי להציג את נקודות הבקרה, ובמקטע דגימה מחדש הגדר את מספר הנקודות שנדגמו מחדש ל- 40 כדי להפחית את עומס המחשב.
  8. יצירת מודל מיושר
    1. בחרו 'עיצוב מישורי מעוקל' בתפריט הנפתח 'מודולים'.
    2. הסט את הסמן לאחר רזולוציית Curve ורזולוציית פרוסה ל- 0.8 מ"מ, הגדר את גודל הפריסה ל- 130140 מ"מ שהיה בהתאם לטווח החדר הימני המוצג בתמונות ולאחר מכן בחר צור עוצמת קול חדשה כווליום מיושר פלט.
    3. לחץ על החל כדי לקבל את אמצעי האחסון המיושר.
    4. בחר 'עיבוד אמצעי אחסון' בתפריט הנפתח של המודול כדי להציג את עוצמת הקול המיושרת. בחרו בעוצמת הקול היישורה בתפריט הנפתח עוצמת הקול ולחצו על הסמל 'עין' . בחרו CT-Cardiac3 כקביעה המוגדרת מראש, הזיזו את הסמן Shift כדי להציג את עוצמת הלב הימנית המיישרת בסצנה התלת-ממדית.
    5. עמוד בעמודה באמצעי האחסון המיושר בעץ הנתונים בשם אמצעי האחסון המיושר עבור פילוח ולחץ באמצעות לחצן העכבר הימני כדי לפלח אמצעי אחסון מיושר זה.
    6. בחר באפקט סף במודול עורך המקטעים כדי לצבוע את הלב הימני המיושר הרצוי ולחץ על החל כדי להחיל את הפעולה. בחר באפקט עוצמת המסיכה כדי להסוות את אמצעי האחסון המיושר על-ידי בחירה באמצעי האחסון היישר עבור סגמנטציה, אמצעי אחסון כנפח קלט ואמצעי אחסון פלט ולחץ על החל כדי להחיל את הפעולה.
    7. לחץ על החל כדי להחיל את אותה פעולה כפי שתוארה לעיל בשלבים 4.7- 4.8 כדי לשמור על פילוח הלב הימני המיושר בלבד. בדקו את עוצמת הלב הימנית המיישרת ואת הדגם התלת-ממדי של פילוח הלב הימני המיישר בסצינה התלת-ממדית.
    8. לחץ על החל כדי להחיל את אותה פעולה המתוארת לעיל עבור מסגרות אחרות כדי לקבל את עיבוד עוצמת הלב הימנית המיישרת ואת הפילוחים המיישרים ולשמור אותם בתיקיה של כל מסגרת.

6. ייצוא האיורים וקבצי STL

  1. יצא את האיורים של עיבוד אמצעי האחסון המיישר על-ידי לחיצה על אפקט תצוגת הלכידה ושם שם של תצוגת סצנה בסרגל הכלים ושמירת הסצנות בתצוגת תלת-ממד.
  2. יצא את קבצי ה- STL של הפילוחים התלת-ממדיים המיישרים על-ידי לחיצה על מודול הפילוח .

7. בצע חמש מדידות מישוריות

  1. בצע מדידה של חמש מישורים של ההיקף, האזור החתך וההיקף בדגמים המיושרים מרצף התלת-ממד ומדידות נפח החדר הימני בדגם היישר כמתואר להלן.
  2. החל את חמש ההגדרות המישוריות הבאות: מטוס A: בעורק הריאות הראשי 2 ס"מ היסט ממישור הצומת sinotubular; מישור B: בצומת סינוטובולר; מטוס C: בסינוס; מטוס D: בבסיס העלון; מישור E: ב RVOT 1 ס"מ היסט מ D.
  3. הוסף את כל חמשת המישורים לעיל לדגמים המיושרים בכל מסגרת על-ידי החזקת מקש Shift בלוח המקשים ושימוש בפונקציית הכוונת בסרגל הכלים לחמשת המישורים. לחץ על המודול יצירה ומקם בסרגל הכלים כדי לבחור את האפקט Plane .
  4. בחר באפקט קו כדי למדוד את ההיקפים, בחר את האפקט עקומה סגורה כדי לקבל את ההיקפים ואת אזור חתך הרוחב. העתק את הנתונים כדי לבנות את ערכת הנתונים.
  5. בצע מדידות של עוצמת הקול בחדר הימני במודל היישר כמתואר להלן.
    1. סובבו את הפילוח היישר בכל מסגרת המתקבלת מרצף ה-4D, ותייגו את הפילוח בהתאם למסגרת התואמת למדידת עוצמת הקול.
    2. בחר במודול סטטיסטיקת פלח שוק בתפריט הנפתח מודול. בחר את פילוח X% עבור מדידת עוצמת קול לאחר פילוח ואמצעי אחסון סקלרי בתפריט קלט. בחר צור טבלה חדשה כטבלת הפלט ולאחר מכן לחץ על החל כדי להחיל את הפעולות כדי לקבל את טבלת אמצעי האחסון.
    3. העתק את נתוני אמצעי האחסון כדי ליצור את ערכת נתוני מדידת עוצמת הקול עבור כל מסגרת של הפילוח המיושר.

8.3D מדידות שחזור רב-כוכבי (MPR) ומדידת נפח החדר הימני מרצף התלת-ממד (השלב המשוחזר הטוב ביותר בסוף הדיאסטולה)

הערה: במחקר זה, הכבשים J Pre-CT נבחר כדי להמחיש את נהלי המדידה MPR.

  1. טען את רצף התלת-ממד הדיאסטולי כפי שמודגם בשלבים הבאים. בחרו את החץ כלפי מטה לצד אפקט הכוונת, בחרו 'קפיצה פרוסות' - היסט, 'צומת בסיסי+', 'כוונת דקה' ו'הצמתות פרוסה' להגדרות כוונת.
  2. Shift + לחיצה שמאלית כדי לגרור את הכוונת למישור, למשל, הסינוס. הקש Ctrl+Alt כדי להתאים את הכוונת למיקום הרצוי בסצנות הציריות, הסגיטליות והקורונליות באופן מושלם במרכז המיקום הממוקד.
  3. בחר באפקט קו כדי לבצע את המדידות בכל מישור כפי שמודגם בשלב 7.4. העתק את הנתונים כדי לבנות את ערכת הנתונים של מדידת MPR תלת-ממדית.
  4. לחץ על מודול עורך המקטעים כדי ליצור פילוח חדר ימני כפי שמתואר לעיל בשלב 5.8.6.
  5. לחץ על מודול סטטיסטיקת פלח שוק כדי לבצע את מדידת עוצמת הקול בחדר הימני כפי שמתואר לעיל בשלב 7.5.2.
  6. העתק את מידע עוצמת הקול כדי לבנות את ערכת הנתונים של נפח החדר הימני התלת-ממדי הדיאסטולי.

9. חישוב עבור בחירת שסתום לב סטנט

הערה: בסעיף זה, המדידות של הצומת sinotubular שימשו כדי להמחיש את ההליך.

  1. חשב את הממוצע של ההיקפים הציריים הארוכים (d1) והציריים הקצרים (d2) = (d3), ואחריו הממוצע של d1, d2 ו- d3 כדי לקבל d4, כפי שמוצג בנוסחאות (1) - (2).
    figure-protocol-15920
    figure-protocol-15990
  2. חלק את החישוב של האזור החתך (S1) על ידי π כדי לקבל d5 ואחריו השורש הריבועי של d5 כדי לקבל d6, ולאחר מכן את הממוצע של d5 ו- d6, כפי שמוצג בנוסחאות (3) - (5).
    figure-protocol-16294
    figure-protocol-16364
    figure-protocol-16434
  3. חלק את ההיקף (C1) ב- π כדי לקבל d8, כפי שמוצג בנוסחה (6).
    figure-protocol-16595
  4. השג את הקוטר הכללי הכולל d9 על-ידי חישוב הממוצע של d4, d7 ו- d8, כפי שמוצג בנוסחה (7).
    figure-protocol-16807
  5. החל נוסחה (8) כדי לחשב את הבחירה הטובה ביותר של גודל שסתום (h).
    figure-protocol-16952
    הערה: שסתום הלב סטנט זמין בקטרים 30 מ"מ, 26 מ"מ, ו 23 מ"מ. גודל השסתום (h) מציג את ההתאמה כאחוז לשלושת הקטרים, כלומר התאמה אידיאלית כמו 10-20%, גדול להשתלה כ -30% ומעלה, וקטן להשתלה מתחת ל -10%.
  6. יבאו את נתוני התלת-ממד וה-4D לתוכנת סטטיסטיקה רב-תכליתית כדי לבנות את דיאגרמות המגמה של המדידות בחמשת המישורים ולייצא את הדיאגרמות בתבנית TIFF. יבא את כל האיורים לתוכנת גרפיקה עבור הארגון.

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

תוצאות

בכבשים J, 4D סה"כ לב ומודלים לב ימין נוצרו בהצלחה מרצף CT לב 4D אשר הראה את העיוות לאורך כל מחזור הלב. להדמיה טובה יותר, כל העיוות של הלב הפועם והלב הימני מוצג בכל כיוון באיור 3 - איור 4 ובסרטון 1 - וידאו 2.

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Discussion

עד כה, זהו המחקר הראשון להמחיש מדידה ספציפית למטופל של המורפולוגיה והפרמטרים הדינמיים של RVOT-PA עם מודל לב מיושר שנוצר מרצף CT 4D, אשר ניתן ליישם כדי לחזות את גודל השסתום האופטימלי עבור TPVR. מתודולוגיה זו הוצגה באמצעות הדמיית כבשים J Pre-CT כדי להשיג את העיוותים הדינמיים, נפחי החדר הימני, תפקוד החדר...

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Disclosures

המחברים מצהירים שאין ניגוד אינטרסים.

Acknowledgements

שיאולין סאן וימנג האו תרמו באופן שווה לכתב יד זה וחלקו את המחבר הראשון. הערכה מעומק הלב מוענקת לכל מי שתרם לפעילות זו, הן בעבר והן בהווה. עבודה זו נתמכה על ידי מענקים מהמשרד הפדרלי הגרמני לכלכלה ואנרגיה, EXIST - העברת מחקר (03EFIBE103). שיאולין סאן וימנג האו נתמכים על ידי מועצת המלגות של סין (שיאולין סאן- CSC: 201908080063, ימנג האו-CSC: 202008450028).

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Materials

NameCompanyCatalog NumberComments
Adobe IllustratorAdobeAdobe Illustrator 2021Graphics software
ButorphanolRichter Pharma AGVnr5319430.4mg/kg
FentanylJanssen-Cilag Pharma GmbHDE/H/1047/001-0020.01mg/kg
GlycopyrroniumbromidAccord Healthcare B.VPZN116491230.011mg/kg
GraphPad PrismGraphPad Software Inc.Version 9.0Versatile statistics software
Imeron 400 MCTBracco ImagingPZN002299782.0–2.5 ml/kg
KetamineActavis Group PTC EHFART.-Nr. 799-7622–5 mg/kg/h
MidazolamHameln pharma plus GMBHMIDAZ501000.4mg/kg
Multislice Somatom Definition FlashSiemens AGA91CT-01892-03C2-7600Cardiac CT Scanner
PropofolB. Braun Melsungen AGPZN 1116449520mg/ml, 1–2.5 mg/kg
PropofolB. Braun Melsungen AGPZN 1116444310mg/ml, 2.5–8.0 mg/kg/h
Safety IV Catheter with Injection portB. Braun Melsungen AGLOT: 20D03G834618 G Catheter with Injection port
3D SlicerSlicerSlicer 4.13.0-2021-08-13Software: 3D Slicer image computing platform

References

  1. Baumgartner, H., et al. 2020 ESC Guidelines for the management of adult congenital heart disease: The Task Force for the management of adult congenital heart disease of the European Society of Cardiology (ESC). Endorsed by: Association for European Paediatric and Congenital Cardiology (AEPC), International Society for Adult Congenital Heart Disease. European Heart Journal. 42 (6), 563-645 (2021).
  2. Gales, J., Krasuski, R. A., Fleming, G. A. Transcatheter Valve Replacement for Right-sided Valve Disease in Congenital Heart Patients. Progress in Cardiovascular Diseases. 61 (3-4), 347-359 (2018).
  3. Goldstein, B. H., et al. Adverse Events, Radiation Exposure, and Reinterventions Following Transcatheter Pulmonary Valve Replacement. Journal of the American College of Cardiology. 75 (4), 363-376 (2020).
  4. Ansari, M. M., et al. Percutaneous Pulmonary Valve Implantation: Present Status and Evolving Future. Journal of the American College of Cardiology. 66 (20), 2246-2255 (2015).
  5. Nordmeyer, J., et al. Acute and midterm outcomes of the post-approval MELODY Registry: a multicentre registry of transcatheter pulmonary valve implantation. European Heart Journal. 40 (27), 2255-2264 (2019).
  6. Shahanavaz, S., et al. Intentional Fracture of Bioprosthetic Valve Frames in Patients Undergoing Valve-in-Valve Transcatheter Pulmonary Valve Replacement. Circulation. Cardiovascular Interventions. 11 (8), 006453(2018).
  7. Binder, R. K., et al. The impact of integration of a multidetector computed tomography annulus area sizing algorithm on outcomes of transcatheter aortic valve replacement: a prospective, multicenter, controlled trial. Journal of the American College of Cardiology. 62 (5), 431-438 (2013).
  8. Curran, L., et al. Computed tomography guided sizing for transcatheter pulmonary valve replacement. International Journal of Cardiology. Heart & Vasculature. 29, 100523(2020).
  9. Kidoh, M., et al. Vectors through a cross-sectional image (VCI): A visualization method for four-dimensional motion analysis for cardiac computed tomography. Journal of Cardiovascular Computed Tomography. 11 (6), 468-473 (2017).
  10. Schievano, S., et al. Four-dimensional computed tomography: a method of assessing right ventricular outflow tract and pulmonary artery deformations throughout the cardiac cycle. European Radiology. 21 (1), 36-45 (2011).
  11. Lantz, J., et al. Intracardiac Flow at 4D CT: Comparison with 4D Flow MRI. Radiology. 289 (1), 51-58 (2018).
  12. Kobayashi, K., et al. Quantitative analysis of regional endocardial geometry dynamics from 4D cardiac CT images: endocardial tracking based on the iterative closest point with an integrated scale estimation. Physics in Medicine and Biology. 64 (5), 055009(2019).
  13. Grbic, S., et al. Complete valvular heart apparatus model from 4D cardiac CT. Medical Image Analysis. 16 (5), 1003-1014 (2012).
  14. Hamdan, A., et al. Deformation dynamics and mechanical properties of the aortic annulus by 4-dimensional computed tomography: insights into the functional anatomy of the aortic valve complex and implications for transcatheter aortic valve therapy. Journal of the American College of Cardiology. 59 (2), 119-127 (2012).
  15. Kim, S., Chang, Y., Ra, J. B. Cardiac Motion Correction for Helical CT Scan With an Ordinary Pitch. IEEE Transactions on Medical Imaging. 37 (7), 1587-1596 (2018).

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Reprints and Permissions

Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article

Request Permission

Explore More Articles

1794transcatheter

This article has been published

Video Coming Soon

JoVE Logo

Privacy

Terms of Use

Policies

Contact Us

Recommend to library

JoVE NEWSLETTERS

Research

Education

Authors

Librarians

ABOUT JoVE

Copyright © 2025 MyJoVE Corporation. All rights reserved