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

Vi vill tacka för Dionna Gamble, Allison Larson och Katia Torres för hjälp med modell generation och mätningar, Monica Mahre för manuskriptet bistånd, Gary Williams för tekniskt bistånd, Jerrald Spencer jr för hjälp med figurerna och Fairview Imaging Services på University of Minnesota. Finansiering mottogs från Institutet för Engineering in Medicine (University of Minnesota) och dels från ett forskningsavtal med Medtronic Inc.

Procedur Tabell 1 sammanfattar de material som används under processen. Figur 1 ger en översikt över processen. Ett. Specimen och Scan Förberedelse <ol><li> Skaffa de isolerade humana hjärtan färska och därefter perfusion fixera dem i 10% buffrad formalin i sin slutdiastoliska tillstånd. </li><li> Skölj hjärtan som ska skannas i vatten dagen innan scanning för att avlägsna huvuddelen av formalin. </li><li> Innan du beg...

<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>

Vårt laboratorium är att utveckla ett bibliotek av perfusion-fixerade hjärta prover för olika anatomiska studier. Hittills har vi över 240 bevarade exemplar. De specifika metoder som vi har använt för att framställa dessa prover har tidigare beskrivits 3. Den aktuella studien beskriver en ny metod för kartläggning av det mänskliga hjärtats venösa systemet och för att utveckla en anatomisk databas, som kan användas för utformning av hjärt-apparater som används inom kärlen. <p class="jove...

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

En detaljerad förståelse av den komplexitet och relativa variabiliteten inom det mänskliga hjärtats venösa systemet är avgörande för utvecklingen av hjärt-enheter som kräver tillgång till dessa fartyg. Till exempel är hjärt venös anatomi känt för att vara en av de viktigaste begränsningarna för korrekt leverans av resynkroniseringbehandling (CRT) 1 Därför kan utvecklingen av en databas med anatomiska parametrar för mänskliga hjärt venösa system stöd i utformningen av CRT leverans enheter för att övervinna en sådan begränsning. I detta forskningsprojekt har de anatomiska parametrar erhållits från 3D-rekonstruktioner av det venösa systemet med kontrast-datortomografi (CT) och modellering programvara (Materialise, Leuven, Belgien). Följande parametrar bedömdes för varje åder: båglängden, tortuousity, förgrening vinkel, avstånd till koronarsinus öppningen, och kärldiametern. CRT är en potentiell behandling för patimedelsingredienser med elektromekanisk dyssynkroni. Cirka 10-20% av patienter med hjärtsvikt kan ha nytta av CRT 2. Elektromekanisk dyssynkroni innebär att delar av hjärtmuskeln activate och avtalet tidigare eller senare än den normala överledning vägen av hjärtat. I CRT är dyssynchronous områden av hjärtmuskeln som behandlas med elektrisk stimulering. CRT stimulering involverar typiskt rytmstimulerande ledningar som stimulerar det högra förmaket (RA), höger ventrikel (RV) och vänster ventrikel (LV) för att producera mer återsynkroniseras rytmer. LV bly typiskt implanteras i en hjärtven, med målet att överlagra det inom området för senaste myocardial aktivering. Vi anser att de modeller som erhållits och analyserna av dessa kommer att främja den anatomiska utbildning för patienter, studenter, kliniker och medicinska designers enhet. De metoder som används här kan också användas för att studera andra anatomiska funktioner i våra mänskliga hjärta prover, såsomkranskärlen. För att ytterligare stimulera det pedagogiska värdet av denna forskning, har vi delat de venösa modellerna på vår fria tillgång hemsida: <a href="http://www.vhlab.umn.edu/atlas" target="_blank">www.vhlab.umn.edu / atlas</a> .

Tabell 2 presenterar median anatomiska parametrar för de stora hjärt vener för 42 mänskliga hjärtat prover. Alla hjärta prover innehöll en bakre interventricular ven (PIV) och främre interventricular ven (AIV). Några prover innehöll mer än en bakre ven av LV (PVLV), postero-laterala ven (PLV), vänstra laterala ven (NGV), och / eller anterolaterala ven (ALV), medan andra hjärtan inte kan ha haft en eller två av dessa specifika ådror presentera. <table border="1"><tbody><tr><td> <strong...

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

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

Syftet med denna forskning är att återskapa och sedan komma anatomi människans hjärt vensystemet med 3D rekonstruktioner genereras från kontrast-datortomografi genomsökningar.

Anatomiska Rekonstruktioner av Human Cardiac vensystemet med Contrast-datortomografi av Perfusion-fasta prover

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

Bakteriell Detection &amp; identifiering med elektrokemiska sensorer

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

Culturing Mouse Cardiac Valves in the Miniature Tissue Culture System

Odling Mouse hjärtklaffar i miniatyr Tissue Culture System

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 ...

Studying Protein Function and the Role of Altered Protein Expression by Antibody Interference and Three-dimensional Reconstructions

Studera proteiners funktion och rollen av förändrade proteinuttryck av antikropp Störningar och Tredimensionella Rekonstruktioner

A strict management of protein expression is not only essential to every organism alive, but also an important strategy to investigate protein functions ...

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

Konstruktion av definierade mänskliga Engineered hjärtvävnader att studera mekanismer för Cardiac Cellterapi

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 kvantitativ bedömning av Myocardial struktur, funktion, perfusion och livskraft Använda Cardiac Micro-datortomografi

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

Använda extra optisk överföring att kvantifiera hjärt biomarkörer i humant Serum

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

Effektiv produktion och redigering av Feeder-fri IPSCs från mänsklig bukspottkörtelns celler med hjälp av CRISPR-Cas9-systemet

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

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

En netto mögel-baserade metod byggnadsställning-fri tredimensionella hjärtvävnad skapelsens

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

Styv inbäddning av fixeras och färgas, hela Millimeter-skala prover för avsnitt-gratis 3D histologi av mikro-datortomografi

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

Intra-kardiell sido bränning ljus kateter för övervakning cellulär metabolism med transmural Absorbansspektroskopi av parfymera däggdjurs hjärtan

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