Name: anatomical reconstructions of the human cardiac venous system using contrast-computed tomography of perfusion-fixed specimens
Uploaded: 2013-04-18T09:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Anatomical Reconstructions of the Human Cardiac Venous System using Contrast-computed Tomography of Perfusion-fixed Specimens at JoVE.com

Vorremmo riconoscere Dionna Gamble, Allison Larson, e Katia Torres per l&#39;assistenza con generazione di modelli e misure, Monica Mahre per assistenza manoscritto, Gary Williams per l&#39;assistenza tecnica, Jerrald Spencer Jr. per l&#39;assistenza con le figure e le Fairview Imaging servizi al Università del Minnesota. Il finanziamento è stato ricevuto presso l&#39;Istituto di Ingegneria in Medicina e Chirurgia (Università del Minnesota) e in parte da un contratto di ricerca con Medtronic Inc.

Procedura La tabella 1 riassume i materiali utilizzati durante il processo. Figura 1 fornisce una panoramica del processo. 1. Campioni e scansione di preparazione <ol><li> Ottenere i isolati cuori umani freschi e successivamente perfusione fissarli in 10% formalina tamponata nel loro stato telediastolico. </li><li> Sciacquare i cuori da acquisire in acqua il giorno prima della scansione al fine di rimuovere la maggior parte della ...

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	<li>Burkhardt, J. D., Wilkoff, B. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Interventional+electrophysiology+and+cardiac+resynchronization+therapy:+delivering+electrical+therapies+for+heart+failure.">Interventional electrophysiology and cardiac resynchronization therapy: delivering electrical therapies for heart failure.</a> Circ. 115, 2208-2220 (2007).</li><li>Lu, F., Iaizzo, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cardiac+resynchronization+therapy.">Cardiac resynchronization therapy.</a> Handbook of cardiac physiology and anatomy. , 475-497 (2009).</li><li>Eggen, M. D., Swingen, C. M., Iaizzo, P. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Ex+vivo+diffusion+tensor+MRI+of+human+hearts:+relative+effects+of+specimen+decomposition.">Ex vivo diffusion tensor MRI of human hearts: relative effects of specimen decomposition.</a> Magn. Reson. Med. 67, 1703-1709 (2012).</li><li>Manzke, R., Binner, L., Bornstedt, A., Merkle, N., Lutz, A., Gradinger, R., Rasche, V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Assessment+of+the+coronary+venous+system+in+heart+failure+patients+by+blood+pool+agent+enhanced+whole-heart+MRI.">Assessment of the coronary venous system in heart failure patients by blood pool agent enhanced whole-heart MRI.</a> Eur. Radiol. 21, 799-806 (2010).</li><li>Abbara, S., Cury, R. C., Nieman, K., Reddy, V., Moselewski, F., Schmidt, S., Ferencik, M., Hoffman, U., Brady, T. J., Achenbach, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Noninvasive+evaluation+of+cardiac+veins+with+16-MDCT+angiography.">Noninvasive evaluation of cardiac veins with 16-MDCT angiography.</a> AJR. Am. J. Roentgenol. 185, 1001-1006 (2005).</li><li>Gerber, T. C., Sheedy, P. F., Bell, M. R., Hayes, D. L., Rumberger, J. A., Behrenbeck, T., Holmes, D. R., Schwartz, R. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Evaluation+of+the+coronary+venous+system+using+electron+beam+computed+tomography.">Evaluation of the coronary venous system using electron beam computed tomography.</a> Int. J. Cardiovasc. Imaging. 17, 65-75 (2001).</li><li>Jongbloed, M. R. M., Lamb, H. J., Bax, J. J., Schuijf, J. D., de Roos, A., vander Wall, E. E., Schalij, M. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Noninvasive+visualization+of+the+cardiac+venous+system+using+multislice+computed+tomography.">Noninvasive visualization of the cardiac venous system using multislice computed tomography.</a> J. Am. Coll. Cardiol. 45, 749-753 (2005).</li><li>Mao, S., Shinbane, J. S., Girky, M. J., Child, J., Carson, S., Oudiz, R. J., Budoff, M. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Coronary+venous+imaging+with+electron+beam+computed+tomographic+angiography:+three-dimensional+mapping+and+relationship+with+coronary+arteries.">Coronary venous imaging with electron beam computed tomographic angiography: three-dimensional mapping and relationship with coronary arteries.</a> Am. Heart J. 150, 315-322 (2005).</li><li>Muhlenbruch, G., Koos, R., Wildberger, J. E., Gunther, R. W., Mahnken, A. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Imaging+of+the+cardiac+venous+system:+comparison+of+MDCT+and+conventional+angiography.">Imaging of the cardiac venous system: comparison of MDCT and conventional angiography.</a> AJR. Am. J. Roentgenol. 185, 1252-1257 (2005).</li><li>Schaffler, G. J., Groell, R., Peichel, K. H., Rienmuller, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Imaging+the+coronary+venous+drainage+system+using+electron-beam+CT.">Imaging the coronary venous drainage system using electron-beam CT.</a> Surg. Radiol. Anat. 22, 35-39 (2000).</li><li>Tada, H., Kurosaki, K., Naito, S., Koyama, K., Itoi, K., Ito, S., Ueda, M., Shinbo, G., Hoshizaki, H., Nogami, A., Oshima, S., Taniguchi, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Three-dimensional+visualization+of+the+coronary+venous+system+using+multidetector+row+computed+tomography.">Three-dimensional visualization of the coronary venous system using multidetector row computed tomography.</a> Circ. J. 69, 165-170 (2005).</li><li>Van de Veire, N. R., Schuijf, J. D., Sutter, J. D., Devos, D., Bleeker, G. B., de Roos, A., vander Wall, E. E., Schalij, M. J., Bax, J. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Non-invasive+visualization+of+the+cardiac+venous+system+in+coronary+artery+disease+patients+using+64-slice+computed+tomography.">Non-invasive visualization of the cardiac venous system in coronary artery disease patients using 64-slice computed tomography.</a> J. Am. Coll. Cardiol. 48, 1832-1838 (2006).</li><li>de Jong, P. A., Mayo, J. R., Golmohammadi, K., Nakano, Y., Lequin, M. H., Tiddens, H. A., Aldrich, J., Coxson, H. O., Sin, D. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Estimation+of+cancer+mortality+associated+with+repetitive+computed+tomography+scanning.">Estimation of cancer mortality associated with repetitive computed tomography scanning.</a> Am. J. Respir. Crit. Care Med. 173, 199-203 (2006).</li><li>Martin, D. R., Semelka, R. C., Chapman, A., Peters, H., Finn, P. J., Kalb, B., Thomsen, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Nephrogenic+systemic+fibrosis+versus+contrast-induced+nephropathy:+risks+and+benefits+of+contrast-enhanced+MR+and+CT+in+renally+impaired+patients.">Nephrogenic systemic fibrosis versus contrast-induced nephropathy: risks and benefits of contrast-enhanced MR and CT in renally impaired patients.</a> J. Magn. Reson. Imaging. 30, 1350-1356 (2009).</li></ol>

Il nostro laboratorio sta sviluppando una libreria di perfusione-fissi campioni di cuore per i vari studi anatomici. Ad oggi, abbiamo oltre 240 esemplari conservati. I metodi specifici che abbiamo usato per preparare questi campioni sono stati precedentemente descritti 3. Il presente studio descrive una nuova metodologia per la mappatura del sistema venoso cardiaco umano e per lo sviluppo di un database anatomico, che potrebbe essere utilizzato per la progettazione di dispositivi cardiaci impiegate all&#39;in...

anatomical reconstructions of the human cardiac venous system using contrast-computed tomography of perfusion-fixed specimens

Una comprensione dettagliata della complessità e della variabilità relativa all&#39;interno del sistema venoso cardiaco umano è cruciale per lo sviluppo di dispositivi cardiaci che richiedono l&#39;accesso a questi vasi. Per esempio, anatomia venosa cardiaca è conosciuto per essere una delle limitazioni chiave per la corretta erogazione della terapia di resincronizzazione cardiaca (CRT) 1 Pertanto, lo sviluppo di un database di parametri anatomici per sistemi venosi cardiache umane può aiutare nella progettazione di consegna CRT dispositivi per superare tale limitazione. In questo progetto di ricerca, i parametri anatomici sono stati ottenuti da ricostruzioni 3D del sistema venoso mediante tomografia a contrasto computerizzata (TC), l&#39;imaging e software di modellazione (Materialise, Leuven, Belgio). I seguenti parametri sono stati valutati per ogni vena: lunghezza d&#39;arco, tortuousity, angolo di ramificazione, distanza in seno ostio coronarico, e diametro del vaso. CRT è un potenziale trattamento per patigenitori con dissincronia elettromeccanica. Circa il 10-20% dei pazienti con insufficienza cardiaca possono beneficiare di 2 monitor CRT. Dissincronia elettromeccanica implica che le parti del contratto di attivare miocardio e prima o dopo il normale percorso di conduzione del cuore. In CRT, aree dyssynchronous del miocardio sono trattati con stimolazione elettrica. Stimolazione CRT in genere comporta elettrocateteri di stimolazione che stimolano l&#39;atrio destro (RA), ventricolo destro (RV), e il ventricolo sinistro (LV) per produrre ritmi più risincronizzata. L&#39;elettrocatetere VS è tipicamente impiantato all&#39;interno di una vena cardiaca, con l&#39;obiettivo di sovrapporre all&#39;interno del sito di attivazione ultime miocardica. Noi crediamo che i modelli ottenuti e le analisi dello stesso promuoveranno l&#39;educazione anatomico per i pazienti, studenti, medici, e progettisti di dispositivi medici. Le metodologie impiegate qui possono anche essere utilizzati per studiare altre caratteristiche anatomiche dei nostri campioni del cuore umano, come ad esempiole arterie coronarie. Per incoraggiare ulteriormente il valore educativo di questa ricerca, abbiamo condiviso i modelli venose sul nostro sito web libero accesso: <a href="http://www.vhlab.umn.edu/atlas" target="_blank">www.vhlab.umn.edu / atlante</a> .

La tabella 2 presenta i parametri anatomici mediani per le principali vene cardiache per 42 campioni cuore umano. Tutti i campioni di cuore contenevano una vena interventricolare posteriore (PIV) e vena interventricolare anteriore (AIV). Alcuni esemplari conteneva più di una vena posteriore del ventricolo sinistro (PVLV), vena postero-laterale (PLV), sinistra vena laterale (LLV), e / o vena antero-laterale (ALV), mentre altri cuori non possono aver avuto una o due di queste vene specifiche presenti. </...

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Anatomical Reconstructions of the Human Cardiac Venous System using Contrast-computed Tomography of Perfusion-fixed Specimens

L&#39;obiettivo di questa ricerca è quello di ricreare e quindi accedere alla anatomia del sistema venoso cardiaco umano con ricostruzioni 3D generate dal contrasto-tomografia computerizzata.

Ricostruzioni anatomiche del sistema umano venoso cardiaco utilizzando Contrasto-tomografia computerizzata di campioni di perfusione-fissi

A detailed  understanding of the complexity and relative variability within the human  cardiac venous system is crucial for the development of cardiac ...

Research

JoVE Journal

Bioengineering

Bacterial Detection &amp; Identification Using Electrochemical Sensors

Bacterial Detection & Identification Using Electrochemical Sensors

Rilevamento e identificazione batterica Utilizzando Sensori elettrochimici

Electrochemical  sensors are widely used for rapid and accurate measurement of blood glucose and  can be adapted for detection of a wide variety of ...

Ricerca

Bioingegneria

Culturing Mouse Cardiac Valves in the Miniature Tissue Culture System

Coltura mouse cardiaca Valvole in miniatura Tissue Culture Sistema

Heart valve disease is a major burden in the Western world and no effective treatment is available. This is mainly due to a lack of knowledge of the ...

Construction of Defined Human Engineered Cardiac Tissues to Study Mechanisms of Cardiac Cell Therapy

Costruzione di Engineered Definito umani cardiache tessuti per studiare i meccanismi della terapia cellulare cardiaca

Human cardiac tissue engineering can fundamentally impact therapeutic discovery through the development of new species-specific screening systems that ...

In Vivo Quantitative Assessment of Myocardial Structure, Function, Perfusion and Viability Using Cardiac Micro-computed Tomography

In Vivo Quantitative Assessment of Myocardial Structure, Function, Perfusion and Viability Using Cardiac Micro-computed Tomography

In Vivo quantitativa valutazione della struttura del miocardio, la funzione, la perfusione e sostenibilità Utilizzando cardiaca micro-tomografia computerizzata

The use of Micro-Computed Tomography (MicroCT) for in vivo studies of small animals as models of human disease has risen tremendously due to the fact that ...

Using Extraordinary Optical Transmission to Quantify Cardiac Biomarkers in Human Serum

Utilizzando la trasmissione ottica straordinaria per quantificare i biomarcatori cardiaci nel siero umano

For a biosensing platform to have clinical relevance in point-of-care (POC) settings, assay sensitivity, reproducibility, and ability to reliably monitor ...

Efficient Generation and Editing of Feeder-free IPSCs from Human Pancreatic Cells Using the CRISPR-Cas9 System

Efficiente generazione e la modifica di IPSCs privo di alimentatore da cellule pancreatiche umane utilizzando il sistema di CRISPR-Cas9

Embryonic and induced pluripotent stem cells can self-renew and differentiate into multiple cell types of the body. The pluripotent cells are thus coveted ...

Protocol for MicroRNA Transfer into Adult Bone Marrow-derived Hematopoietic Stem Cells to Enable Cell Engineering Combined with Magnetic Targeting

Protocollo per il trasferimento di MicroRNA in adulto cellule staminali emopoietiche derivate da midollo osseo per abilitare ingegneria cellulare combinata con il Targeting magnetico

While CD133+ hematopoietic stem cells (SCs) have been proven to provide high potential in the field of regenerative medicine, their low retention rates ...

A Net Mold-based Method of Scaffold-free Three-Dimensional Cardiac Tissue Creation

Un metodo basato su stampo netto della creazione senza impalcatura tridimensionale del tessuto cardiaco

This protocol describes a novel and easy net mold-based method to create three-dimensional (3-D) cardiac tissues without additional scaffold material. ...

Rigid Embedding of Fixed and Stained, Whole, Millimeter-Scale Specimens for Section-free 3D Histology by Micro-Computed Tomography

Rigida incorporamento di fisso e macchiato, complesso, scala millimetrata esemplari per l'istologia privo di sezione 3D da Micro-tomografia computerizzata

For over a hundred years, the histological study of tissues has been the gold standard for medical diagnosis because histology allows all cell types in ...

Intra-cardiac Side-Firing Light Catheter for Monitoring Cellular Metabolism using Transmural Absorbance Spectroscopy of Perfused Mammalian Hearts

Catetere leggero intra-cardiaco per il monitoraggio del metabolismo cellulare utilizzando la spettroscopia transmurale di riambente di cuori mammiferi perfusi

Absorbance spectroscopy of cardiac muscle provides non-destructive assessment of cytosolic and mitochondrial oxygenation via myoglobin and cytochrome ...