Name: improved registration of 3d ct angiography with x-ray fluoroscopy for image fusion during transcatheter aortic valve implantation
Uploaded: 2018-06-03T15:00:00
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Os autores gostaria de agradecer o apoio do centro universitário de Ulm para translação MoMAN Imaging.

O protocolo do estudo está em conformidade com as diretrizes éticas de 1975 declaração de Helsinque, como refletido em um priori aprovação pelo Comitê de ética da instituição. Obteve-se consentimento escrito de todos os participantes individuais incluídos no estudo (CSI-Ulm, clinicaltrials.gov NCT02162069).
1. CT exame
<ol><li>Realizar angiografia cardíaca CT com retrospectiva de gating ECG com 80 mL de meio de contraste iodado injetado em uma taxa de fluxo de 4,0 mL/s s...

<ol>
	<li>S&#225;nchez, Y., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Navigational+Guidance+and+Ablation+Planning+Tools+for+Interventional+Radiology.">Navigational Guidance and Ablation Planning Tools for Interventional Radiology.</a> Current Problems in Diagnostic Radiology. 32 (2), 225-233 (2017).</li><li>Schwein, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Feasibility+of+three-dimensional+magnetic+resonance+angiography-fluoroscopy+image+fusion+technique+in+guiding+complex+endovascular+aortic+procedures+in+patients+with+renal+insufficiency.">Feasibility of three-dimensional magnetic resonance angiography-fluoroscopy image fusion technique in guiding complex endovascular aortic procedures in patients with renal insufficiency.</a> Journal of Vascular Surgery. 65 (5), 1440-1452 (2017).</li><li>Ierardi, A. M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Fusion+of+CT+Angiography+or+MR+Angiography+with+Unenhanced+CBCT+and+Fluoroscopy+Guidance+in+Endovascular+Treatments+of+Aorto-Iliac+Steno-Occlusion:+Technical+Note+on+a+Preliminary+Experience.">Fusion of CT Angiography or MR Angiography with Unenhanced CBCT and Fluoroscopy Guidance in Endovascular Treatments of Aorto-Iliac Steno-Occlusion: Technical Note on a Preliminary Experience.</a> CardioVascular and Interventional Radiology. 39 (1), 111-116 (2015).</li><li>Sailer, A. M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=CTA+with+Fluoroscopy+Image+Fusion+Guidance+in+Endovascular+Complex+Aortic+Aneurysm+Repair.">CTA with Fluoroscopy Image Fusion Guidance in Endovascular Complex Aortic Aneurysm Repair.</a> European Journal of Vascular and Endovascular Surgery. 47 (4), 349-356 (2014).</li><li>McNally, M. M., et al. <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+Fusion+CT+Decreases+Radiation+Exposure,+Procedure+Time+and+Contrast+Use+during+Fenestrated+Endovascular+Aortic+Repair.">Three Dimensional Fusion CT Decreases Radiation Exposure, Procedure Time and Contrast Use during Fenestrated Endovascular Aortic Repair.</a> Journal of Vascular Surgery. 61 (2), 309-316 (2015).</li><li>Krishnaswamy, A., Tuzcu, E. M., Kapadia, S. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Integration+of+MDCT+and+fluoroscopy+using+C-arm+computed+tomography+to+guide+structural+cardiac+interventions+in+the+cardiac+catheterization+laboratory.">Integration of MDCT and fluoroscopy using C-arm computed tomography to guide structural cardiac interventions in the cardiac catheterization laboratory.</a> Catheterization and Cardiovascular Interventions. 85 (1), 139-147 (2015).</li><li>Movassaghi, B., Rasche, V., Grass, M., Viergever, M. A., Niessen, W. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+quantitative+analysis+of+3-D+coronary+modeling+from+two+or+more+projection+images.">A quantitative analysis of 3-D coronary modeling from two or more projection images.</a> IEEE Transactions on Medical Imaging. 23 (12), 1517-1531 (2004).</li><li>Vernikouskaya, I., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Image-guidance+for+transcatheter+aortic+valve+implantation+(TAVI)+and+cerebral+embolic+protection.">Image-guidance for transcatheter aortic valve implantation (TAVI) and cerebral embolic protection.</a> International Journal of Cardiology. 249, 90-95 (2017).</li><li>Ramlawi, B., Anaya-Ayala, J. E., Reardon, 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=Transcatheter+Aortic+Valve+Replacement+(TAVR):+Access+Planning+and+Strategies.">Transcatheter Aortic Valve Replacement (TAVR): Access Planning and Strategies.</a> Methodist DeBakey Cardiovascular Journal. 8 (2), 22-25 (2012).</li><li>W&#246;hrle, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Transfemoral+Aortic+Valve+Implantation+with+the+New+Edwards+Sapien+3+Valve+for+Treatment+of+Severe+Aortic+Stenosis-Impact+of+Valve+Size+in+a+Single+Center+Experience.">Transfemoral Aortic Valve Implantation with the New Edwards Sapien 3 Valve for Treatment of Severe Aortic Stenosis-Impact of Valve Size in a Single Center Experience.</a> PLOS ONE. 11 (3), e0151247 (2016).</li><li>Seeger, J., Gonska, B., Otto, M., Rottbauer, W., W&#246;hrle, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cerebral+Embolic+Protection+During+Transcatheter+Aortic+Valve+Replacement+Significantly+Reduces+Death+and+Stroke+Compared+With+Unprotected+Procedures.">Cerebral Embolic Protection During Transcatheter Aortic Valve Replacement Significantly Reduces Death and Stroke Compared With Unprotected Procedures.</a> JACC: Cardiovascular Interventions. 10 (22), 2297-2303 (2017).</li><li>Seeger, J., Gonska, B., Rodewald, C., Rottbauer, W., W&#246;hrle, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Impact+of+suture+mediated+femoral+access+site+closure+with+the+Prostar+XL+compared+to+the+ProGlide+system+on+outcome+in+transfemoral+aortic+valve+implantation.">Impact of suture mediated femoral access site closure with the Prostar XL compared to the ProGlide system on outcome in transfemoral aortic valve implantation.</a> International Journal of Cardiology. 223, 564-567 (2016).</li><li>Vernikouskaya, I., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Patient-specific+registration+of+3D+CT+angiography+(CTA)+with+X-ray+fluoroscopy+for+image+fusion+during+transcatheter+aortic+valve+implantation+(TAVI)+increases+performance+of+the+procedure.">Patient-specific registration of 3D CT angiography (CTA) with X-ray fluoroscopy for image fusion during transcatheter aortic valve implantation (TAVI) increases performance of the procedure.</a> Clinical Research in Cardiology. , (2018).</li><li>Eng, M. H., Kim, M. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Fluoroscopy+and+CT+fusion+overlay-greater+than+the+sum+of+their+parts.">Fluoroscopy and CT fusion overlay-greater than the sum of their parts.</a> Catheterization and Cardiovascular Interventions. 85 (1), 148-149 (2015).</li><li>John, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=System+to+guide+transcatheter+aortic+valve+implantations+based+on+interventional+C-arm+CT+imaging.">System to guide transcatheter aortic valve implantations based on interventional C-arm CT imaging.</a> Medical Image Computing and Computer-Assisted Intervention. 13 (Pt 1), 375-382 (2010).</li><li>Lu, Y., Sun, Y., Liao, R., Ong, S. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+pre-operative+CT+and+non-contrast-enhanced+C-arm+CT+registration+framework+for+trans-catheter+aortic+valve+implantation.">A pre-operative CT and non-contrast-enhanced C-arm CT registration framework for trans-catheter aortic valve implantation.</a> Computerized Medical Imaging and Graphics. 38 (8), 683-695 (2014).</li></ol>

O foco principal deste estudo foi investigar a viabilidade de se sem modificar o fluxo de trabalho TAVI clinicamente estabelecido. Enquanto o padrão ouro para o co registo dos dados CTA pre-intervencionistas e fluoroscopia XR usa dedicado aortogramas8, propomos usando registos múltiplos aproximados com requintes de on-the-fly para fornecer o modelo 3D preciso sobreposição durante todo o curso da intervenção.
O refinamento contínuo registro manual requer pessoal t...

Fusão de imagem (se) é o processo de sobreposição de conjuntos de dados adquiridos no tempo diferente - e pontos de vista sobre diferentes modalidades em um único quadro de referência1. XR é a modalidade de imagem mais frequentemente usada para orientação de intervenção. Apesar de, fornecendo alta resolução temporal e espacial, XR tem baixa dimensionalidade (projeções 2D) e carece de detalhes anatômicos. Modelos de forma 3D órgão derivados por exemplo, alta qualidade pre-intervencionista CTA dados sobrepostos na imagem ao vivo de fluoroscopia podem aumentar XR por relevantes estruturas anatômicas do tecido mole. Etapa pré-requisito para se é o registo co das diferentes modalidades de imagem.
Normalmente, co registro de conjuntos de dados de imagem 3D pré-operatório com fluoroscopia XR envolve uma das seguintes técnicas2: um) baseada em imagem 3D-3D registro do conjunto de dados 3D pré-operatório com um intra-operatória CBCT non- / contraste aprimorado conjunto de dados3,4,5,6, ou b) baseado em imagens 2D-3D registro direto, onde duas imagens angiográficas, com um mínimo de 30 ° espaçamento angular7,8 são utilizadas para registo de co.
Com a recente introdução de pacotes de fusão em sistemas comerciais de XR, pode se ser feita mais prontamente disponível para uma ampla gama de aplicações. Usando esses sistemas, anteriormente mostramos que é tecnicamente viável e segura a sobreposição de um modelo de raiz aórtica por meio de registro com base em imagem direto 2D-3D para apoiar transfemoral percutânea da válvula aórtica (TAVI) de implantação8. Sem comprometer a dose total de CA ou XR, se provou-se altamente valioso durante procedimento TAVI adicionando detalhes anatômicos 3D para a imagem de fluoroscopia convencional de XR, especialmente durante a implantação do dispositivo de proteção cerebral. No entanto, a aquisição adicional das aortogramas usadas para o registo co necessária dose adicional de CA e XR. Portanto, um fluxo de trabalho otimizado, fornecendo precisos se sem a necessidade de qualquer adicionais aortogramas era altamente desejável.
Aqui, apresentamos uma abordagem melhor registo co de CTA pre-intervencionista com XR em tempo real, sem exigir qualquer CA adicional ou varreduras de CT do C-braço para se. O acesso femoral, que TAVI é executada como descrito em outro lugar9,10,11. Brevemente, ambas as artérias femoral são acessadas: um para a orientação da punção contralateral, seguido pela colocação de um cateter pigtail através de uma bainha 6F para permitir a arteriografia durante a colocação da prótese de válvula; o segundo para a colocação do sistema de entrega de válvula e subsequentes balão Valvoplastia e dispositivo de posicionamento. Angiográfica confirmação de punção apropriada é realizada em nossa instituição como um padrão de cuidados para a estimativa da posição do stent coberto em caso de relacionados ao acesso e localização da punção altura (acima da bifurcação femoral) complicações12. Para capturar fragmentos embólicos, um sistema de duplo-filtro de proteção cerebral é introduzido após a inserção da bainha TAVI entrega antes da passagem do arco aórtico com qualquer dispositivo adicional.
Nós usamos arteriografias não mostraram realizada rotineiramente durante a punção da artéria femoral para estabelecer o registo inicial de co. On-the-fly refinamento do registo co posteriormente é realizado durante o procedimento em curso, utilizando a posição do cateter pigtail dentro da raiz da aorta, o sistema de duplo-filtro de proteção embólico cerebral nos vasos supraaortal e o aortogramas realizada antes da implantação da prótese válvula, garantindo assim a sobreposição de modelo preciso em qualquer ponto do tempo durante a intervenção.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" style="width:733px;" width="733">
	<tbody>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:247px;">Philips Allura FD10&#160;&#160;</td>
			<td style="width:149px;">Philips Healthcare</td>
			<td style="width:136px;"></td>
			<td style="width:201px;">x-ray system</td>
		</tr>
		<tr height="43">
			<td height="43" style="height:43px;width:247px;">EP Navigator Release 5.2.10</td>
			<td style="width:149px;">Philips Healthcare</td>
			<td style="width:136px;"></td>
			<td style="width:201px;">image segmentation and fusion SW</td>
		</tr>
		<tr height="39">
			<td height="39" style="height:39px;width:247px;">Iomeron 350</td>
			<td style="width:149px;">Bracco Imaging Deutschland GmbH</td>
			<td style="width:136px;"></td>
			<td>x-ray contrast agent</td>
		</tr>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:41px;width:247px;">Sentinel&#160; double-filter cerebral protection system</td>
			<td style="width:149px;">Claret Medical, Inc.</td>
			<td style="width:136px;"></td>
			<td style="width:201px;">double-filter cerebral protection system&#160;</td>
		</tr>
		<tr height="27">
			<td height="27" style="height:27px;width:247px;">Matlab R2013</td>
			<td style="width:149px;">MathWorks</td>
			<td style="width:136px;"></td>
			<td>statistical analysis</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

improved registration of 3d ct angiography with x-ray fluoroscopy for image fusion during transcatheter aortic valve implantation

A fusão dos modelos anatômicos em 3D derivado de angiografia computadorizada pré-intervencionista alta fidelidade (CTA), e fluoroscopia de raio-x (XR) para facilitar a orientação anatômica é de enorme interesse para intervenções cardíacas complexas como TAVI procedimentos com proteção cerebral. Registo co de CTA e XR foi introduzido também com base no adicional intra-operatória non- / contraste aprimorado-feixe cônico computado tomografia computadorizada (CBCT) ou dois aortogramas separadas. Com o aumento da dose de radiação exposição e/ou contraste agente (CA) relacionado, é introduzido um potencial risco adicional para o paciente. Aqui, propomos um registo co modificados abordagem fazendo uso de arteriografias não mostraram das artérias iliofemoral, realizadas rotineiramente durante a punção femoral e a bainha de introdução. On-the-fly refinamento do registo co durante o procedimento em curso permite registo co preciso, sem qualquer adicional angiografia, reduzindo assim a CA, XR dose e procedimento o tempo, melhorando simultaneamente o procedimento e a confiança do operador segurança.

Introduzimos uma abordagem novela co registro para fusão de imagem durante a TAVI, que permite sobrepor o modelo anatômico do paciente específico para as imagens ao vivo de XR durante todo o procedimento sem a necessidade de qualquer adicionais aortogramas TAVI.
Várias etapas de intervenção vão beneficiar o se: (1) orientação da punção da artéria femoral comum acima da bifurcação femoral no lado da bainha (<strong ...

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Improved Registration of 3D CT Angiography with X-ray Fluoroscopy for Image Fusion During Transcatheter Aortic Valve Implantation

Melhorou o registo de 3D CT angiografia com fluoroscopia de raio-x para fusão de imagem durante a implantação de válvula aórtica percutânea

O objetivo deste estudo foi melhorar o registo co para fusão de imagem (IF) de pre-intervencionistas dados de CT com fluoroscopia de raio-x em tempo real (XR) durante a implantação de válvula aórtica percutânea transfemoral (TAVI).

The fusion of 3D anatomical models derived from high-fidelity pre-interventional computed tomography angiography (CTA), and x-ray (XR) fluoroscopy to ...

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