É necessária uma assinatura da JoVE para visualizar este conteúdo. Faça login ou comece sua avaliação gratuita.
Method Article
* Estes autores contribuíram igualmente
Este estudo avaliou uma nova metodologia com um modelo endireitado gerado a partir da sequência de tomografia computadorizada cardíaca quadridimensional para obter as medidas desejadas para o dimensionamento da válvula na aplicação da substituição da válvula pulmonar transcateter.
As medidas do ventrículo direito (RV) e da artéria pulmonar (PA), para a seleção do tamanho ideal da prótese para substituição da válvula pulmonar transcateter (TPVR), variam consideravelmente. A tomografia computadorizada tridimensional (3D) para previsão do tamanho do dispositivo é insuficiente para avaliar o deslocamento do trato de saída ventricular direito (RVOT) e pa, o que poderia aumentar o risco de extravio de stent e vazamento paravalvular. O objetivo deste estudo é fornecer um modelo dinâmico para visualizar e quantificar a anatomia do RVOT ao PA durante todo o ciclo cardíaco por reconstrução de tomografia cardíaca quadridimensional (4D) para obter uma avaliação quantitativa precisa do tamanho da válvula necessária. Neste estudo piloto, foi escolhida a tomografia cardíaca da ovelha J para ilustrar os procedimentos. A tomografia cardíaca 3D foi importada em software de reconstrução 3D para construir uma sequência 4D que foi dividida em onze quadros ao longo do ciclo cardíaco para visualizar a deformação do coração. Diâmetro, área transversal e circunferência de cinco planos de imagem no PA principal, junção sinotubular, sinuso, plano basal da válvula pulmonar (BPV) e RVOT foram medidos em cada quadro em modelos endireitados em 4D antes da implantação da válvula para prever o tamanho da válvula. Enquanto isso, mudanças dinâmicas no volume do RV também foram medidas para avaliar a fração de ejeção ventricular direita (RVEF). Foram obtidas medidas 3D no final da diástola para comparação com as medições 4D. Em ovinos J, as medidas de tomografia 4D do modelo endireitado resultaram na mesma escolha do tamanho da válvula para TPVR (30 mm) como medições 3D. O RVEF de ovelhas J do pré-CT foi de 62,1 %. Em contraste com o 3D CT, o modelo de reconstrução 4D endireitado não só possibilitou uma previsão precisa para a seleção do tamanho da válvula para TPVR, mas também proporcionou uma realidade virtual ideal, apresentando assim um método promissor para tpvr e a inovação de dispositivos TPVR.
A disfunção do trato de saída ventricular direita (RVOT) e anormalidades da válvula pulmonar são duas das consequências mais frequentes de doença cardíaca congênita grave, por exemplo, pacientes com tetralogia reparada de Fallot (TOF), certos tipos de ventrículo direito de saída dupla (DORV) e transposição das grandes artérias1,2,3 . A maioria desses pacientes enfrenta múltiplas operações ao longo de suas vidas e, juntamente com o avanço da idade, os riscos de complexidade e comorbidades aumentam. Esses pacientes podem se beneficiar da substituição da válvula pulmonar transcateter (TPVR) como um tratamento minimamente invasivo4. Até o momento, houve um crescimento constante no número de pacientes submetidos ao TPVR e vários milhares desses procedimentos foram realizados em todo o mundo. Comparado com a tradicional cirurgia de coração aberto, O TPVR requer uma medição anatômica mais precisa do xenoenxerto ou homoenerto do ventrículo direito (RV) para a artéria pulmonar (PA), bem como o reparo da estenose pulmonar e RVOT via patch transannular, por angiografia de tomografia computadorizada (CTA) antes da intervenção e para garantir que os pacientes estejam livres de fratura de stent e vazamento paravalvular (PVL)5, 6.
Um estudo prospectivo e multicêntrico demonstrou que um algoritmo de dimensionamento anular ct multidetetorial desempenhou um papel importante na seleção do tamanho adequado da válvula, o que poderia diminuir o grau de regurgitação paravalvular7. Nos últimos anos, a análise quantitativa tem sido cada vez mais aplicada na medicina clínica. A análise quantitativa tem um enorme potencial para permitir a interpretação objetiva e correta da imagem clínica e verificar se os pacientes estão livres de fratura de stent e vazamento paravalvular, o que pode melhorar a terapia específica do paciente e a avaliação da resposta ao tratamento. Na prática clínica anterior, era viável reconstruir a imagem de tomografia computadorizada a partir de três planos (sagital, coronal e axial) com tomografia bidimensional (2D) para obter um modelo de visualização8. O eletrocardiograma aprimorado (ECG) tornou-se mais importante na avaliação da morfologia e função 3D do RVOT/PA, bem como na identificação de pacientes com local adequado de implantação de RVOT capaz de manter a estabilidade do TPVR durante todo o ciclo cardíaco9,10.
No entanto, nas configurações clínicas e pré-clínicas padrão contemporâneas, os dados adquiridos de tomografia 4D são geralmente traduzidos em planos 3D para quantificação manual e avaliação visual que não podem mostrar informações dinâmicas 3D/4D11. Além disso, mesmo com informações 3D, as medidas obtidas a partir da reconstrução multiplanar (MPR) possuem diversas limitações, como má qualidade de visualização e falta de deformação dinâmica devido às diferentes direções do fluxo sanguíneo no coração direito12. As medidas são demoradas para serem coletadas e propensas a erros, pois o alinhamento e a secção 2D podem ser imprecisos, resultando em má interpretação e distensibilidade. Atualmente, não há consenso sobre qual medida do RVOT-PA poderia fornecer informações precisas sobre as indicações e o dimensionamento da válvula para TPVR em pacientes com doença disfuncional de RVOT e/ou válvula pulmonar.
Neste estudo, o método de medição do RVOT-PA utilizando um modelo cardíaco direito endireitado através de uma sequência de tomografia cardíaca 4D é fornecido para determinar a melhor forma de caracterizar as deformações 3D de RVOT-PA durante todo o ciclo cardíaco. A imagem de correlação espátula-temporal foi completada por incluir a dimensão temporal e, portanto, foi capaz de medir variações na magnitude do RVOT-PA. Além disso, a deformação dos modelos endireitados poderia impactar positivamente o dimensionamento da válvula TPVR e o planejamento processual.
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
Todos os dados da Tomografia Cardíaca foram obtidos a partir de ensaios pré-clínicos da GrOwnValve com a aprovação do comitê jurídico e ético do Escritório Regional de Saúde e Assuntos Sociais de Berlim (LAGeSo). Todos os animais receberam cuidados humanos em conformidade com as diretrizes das Sociedades Europeias e Alemãs de Ciência Animal Laboratorial (FELASA, GV-SOLAS). Neste estudo, foi escolhido o Pré-CT da ovelha J para ilustrar os procedimentos.
1. Realizar tomografia cardíaca 3D em ovelhas
2. Configurações de aplicativos de software de reconstrução 3D de código aberto e parcelas de extensão
3. Carregue dados de tomografia cardíaca em fatiador 3D dos arquivos DICOM
4. Crie volume cardíaco pulsante 4D e bate o volume do coração direito
5. Crie modelos endireitados a partir da sequência 4D
NOTA: É altamente recomendável construir cada 10% do quadro do ciclo cardíaco em uma única pasta fatiadora 3D, caso contrário haverá muitas árvores de dados alinhadas no módulo DATA, tornando-se ineficiente para criar os modelos endireitados. Para obter a única pasta fatiador 3D de cada quadro de 10%, ele precisa carregar a sequência 4D várias vezes, escolher cada quadro e salvá-los em uma única pasta.
6. Exporte os números e arquivos STL
7. Realize cinco medidas planar
8.3D medidas de reconstrução multiplanar (MPR) e medição de volume ventricular direito da sequência 3D (a fase mais bem reconstruída no final da diastole)
NOTA: Neste estudo, foi escolhida a ovelha J Pré-CT para ilustrar os procedimentos de medição do MPR.
9. Cálculo para seleção de válvula cardíaca stent
NOTA: Nesta seção, foram utilizadas as medidas da junção sinotubular para ilustrar o procedimento.
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
Em ovelhas J, os modelos 4D de coração e coração direito foram gerados com sucesso a partir da sequência de tomografia cardíaca 4D que mostrou a deformação durante todo o ciclo cardíaco. Para melhor visualização, toda a deformação do coração pulsante e coração direito é exibida em todas as direções na Figura 3 - Figura 4 e no Vídeo 1 - Vídeo 2.
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
Até o momento, este é o primeiro estudo a ilustrar uma medição específica do paciente da morfologia e parâmetros dinâmicos do RVOT-PA com um modelo cardíaco endireitado gerado a partir de uma sequência de tomografia 4D, que pode ser aplicada para prever o tamanho ideal da válvula para TPVR. Esta metodologia foi ilustrada utilizando imagens pré-CT de ovelhas J para obter as deformações dinâmicas, volumes ventriculares direito, função ventricular direita e magnitude da mudança de RVOT/PA do RVOT para o tro...
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
Os autores não declaram conflito de interesses.
Xiaolin Sun e Yimeng Hao contribuíram igualmente para este manuscrito e compartilham a primeira autoria. A apreciação sincera é estendida a todos que contribuíram para este trabalho, tanto membros passados quanto presentes. Este trabalho foi apoiado por subvenções do Ministério Federal alemão para Assuntos Econômicos e Energia, EXIST - Transfer of Research (03EFIBE103). Xiaolin Sun e Yimeng Hao são apoiados pelo Conselho de Bolsas da China (Xiaolin Sun-CSC: 201908080063, Yimeng Hao-CSC: 202008450028).
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
Name | Company | Catalog Number | Comments |
Adobe Illustrator | Adobe | Adobe Illustrator 2021 | Graphics software |
Butorphanol | Richter Pharma AG | Vnr531943 | 0.4mg/kg |
Fentanyl | Janssen-Cilag Pharma GmbH | DE/H/1047/001-002 | 0.01mg/kg |
Glycopyrroniumbromid | Accord Healthcare B.V | PZN11649123 | 0.011mg/kg |
GraphPad Prism | GraphPad Software Inc. | Version 9.0 | Versatile statistics software |
Imeron 400 MCT | Bracco Imaging | PZN00229978 | 2.0–2.5 ml/kg |
Ketamine | Actavis Group PTC EHF | ART.-Nr. 799-762 | 2–5 mg/kg/h |
Midazolam | Hameln pharma plus GMBH | MIDAZ50100 | 0.4mg/kg |
Multislice Somatom Definition Flash | Siemens AG | A91CT-01892-03C2-7600 | Cardiac CT Scanner |
Propofol | B. Braun Melsungen AG | PZN 11164495 | 20mg/ml, 1–2.5 mg/kg |
Propofol | B. Braun Melsungen AG | PZN 11164443 | 10mg/ml, 2.5–8.0 mg/kg/h |
Safety IV Catheter with Injection port | B. Braun Melsungen AG | LOT: 20D03G8346 | 18 G Catheter with Injection port |
3D Slicer | Slicer | Slicer 4.13.0-2021-08-13 | Software: 3D Slicer image computing platform |
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
Solicitar permissão para reutilizar o texto ou figuras deste artigo JoVE
Solicitar PermissãoThis article has been published
Video Coming Soon
Copyright © 2025 MyJoVE Corporation. Todos os direitos reservados