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

Gostaríamos de reconhecer Dionna Gamble, Allison Larson, e Katia Torres para a assistência com a geração de modelos e medidas, Monica Mahre de assistência manuscrito, Gary Williams para a assistência técnica, Jerrald Spencer Jr. para a assistência com as figuras e os Serviços de Imagem Fairview no Universidade de Minnesota. O financiamento foi recebido do Instituto de Engenharia em Medicina (Universidade de Minnesota) e, em parte, a partir de um contrato de pesquisa com Medtronic Inc.

Procedimento A tabela 1 resume os materiais utilizados durante o processo. Figura 1 fornece uma visão geral do processo. 1. Espécime e Scan Preparação <ol><li> Obter os corações humanos isolados frescos e, posteriormente, a perfusão corrigi-los em formol tamponado 10% em seu estado diastólica final. </li><li> Enxaguar os corações a serem digitalizados em água no dia antes da digitalização, a fim de remover a maior par...

<ol>
	<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>

Nosso laboratório está desenvolvendo uma biblioteca de perfusão-fixadas espécimes cardíacas para vários estudos anatômicos. Até o momento, temos mais de 240 espécimes preservados. Os métodos específicos que temos utilizado para preparar estes espécimes foram anteriormente descritas 3. O presente estudo descreve uma nova metodologia para mapear o sistema venoso cardíaco humano e para o desenvolvimento de uma base de dados anatómica, o que poderia ser utilizada para a concepção de dispositivos c...

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

Uma compreensão detalhada da complexidade e variabilidade relativa dentro do sistema venoso cardíaco humano é crucial para o desenvolvimento de dispositivos cardíacos que requerem acesso a estes vasos. Por exemplo, a anatomia venosa cardíaco é conhecido por ser uma das principais limitações para a entrega adequada da terapia de ressincronização cardíaca (TRC) 1 Assim, o desenvolvimento de uma base de dados de parâmetros para o sistema venoso anatómicas cardíacas humanas podem auxiliar na concepção de entrega CRT dispositivos para superar essa limitação. Neste projeto de pesquisa, os parâmetros anatômicos foram obtidos a partir de reconstruções 3D do sistema venoso por meio de tomografia contrastada computadorizada (TC) e software de modelagem (Materialise, Leuven, Bélgica). Os seguintes parâmetros foram avaliados para cada veia: comprimento do arco, tortuosidade, o ângulo de ramificação, distância para o óstio do seio coronário, e diâmetro do vaso. CRT é um tratamento potencial para patientos com dissincronia eletromecânica. Cerca de 10-20% dos pacientes com insuficiência cardíaca podem se beneficiar de CRT 2. Dissincronia eletromecânica implica que as partes do miocárdio e ativar contrato mais cedo ou mais tarde do que o caminho normal de condução do coração. Em CRT, as áreas dissincronizados do miocárdio são tratadas com estimulação elétrica. CRT ritmo tipicamente envolve a estimulação pistas que estimulam o átrio direito (AD), ventrículo direito (VD) e ventrículo esquerdo (VE) para produzir ritmos mais ressincronizados. A vantagem do LV é tipicamente implantado dentro de uma veia cardíaca, com a finalidade de se sobrepor-lo dentro do local da activação do miocárdio recente. Acreditamos que os modelos obtidos e as análises do mesmo irá promover a educação anatômica para os pacientes, estudantes, médicos, designers e dispositivos médicos. As metodologias empregadas aqui também pode ser utilizado para estudar outras características anatômicas dos nossos espécimes cardíacas humanas, tais comoas artérias coronárias. Para incentivar ainda mais o valor educativo desta pesquisa, nós compartilhamos os modelos venosas em nosso site de acesso gratuito: <a href="http://www.vhlab.umn.edu/atlas" target="_blank">www.vhlab.umn.edu / atlas</a> .

A Tabela 2 apresenta os parâmetros anatómicas mediana para as grandes veias cardíacas de 42 espécimes de coração humano. Todos os espécimes de coração continha uma veia interventricular posterior (PIV) e veia interventricular anterior (AIV). Algumas amostras continham mais do que uma veia posterior do (PVLV), veia póstero-lateral do LV (VLP), veia lateral esquerdo (LLV), e / ou veia ântero-lateral (ALV), enquanto que outros corações não podem ter uma ou duas destas veias específicos prese...

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

O objetivo desta pesquisa é o de recriar e, em seguida, acessar a anatomia do sistema venoso cardíaco humano utilizando reconstruções 3D gerados a partir de contraste de tomografia computadorizada.

Reconstruções anatômicas do sistema venoso cardíaco humano usando contraste Tomografia computadorizada de Amostras de perfusão-fixados

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

Bacteriana Detecção e Identificação Utilizando sensores eletroquímicos

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

Bioengenharia

Culturing Mouse Cardiac Valves in the Miniature Tissue Culture System

Cultura Rato Cardiac Valves no Sistema de Cultura de Tecidos Miniature

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

Construção de Engineered Definido cardíaca humana Tecidos para estudar os mecanismos da terapia celular cardíaca

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 Avaliação da Estrutura do miocárdio, função, perfusão e viabilidade Usando Cardiac Micro-Tomografia Computadorizada

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

Usando transmissão óptica extraordinária para quantificar biomarcadores cardíacos no soro humano

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

Eficiente geração e edição de IPSCs livre de alimentador de células pancreáticas humanas utilizando o sistema 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

Protocolo para transferência de MicroRNA na medula óssea-derivado hematopoiéticas células-tronco adultas para habilitar celular engenharia combinada com alvo magnético

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

Um método baseado em molde líquido de criação livre de andaime tridimensional de tecido cardíaco

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

Rígida incorporação de fixo e manchado, inteiro, espécimes de milímetro-escala para histologia seção livre 3D por Microtomografia computadorizada

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

Cateter de luz de queima lateral intra-cardíaco para monitoramento do metabolismo celular usando espectroscopia de absorvência transmural de corações de mamíferos perfused

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