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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Los autores desean agradecer al centro de la Universidad de Ulm por MoMAN traslacional de la proyección de imagen para su apoyo.

El protocolo de estudio está en conformidad con las normas éticas de la declaración de 1975 de Helsinki como se refleja en la aprobación a priori por el Comité de ética de la institución. Se obtuvo consentimiento informado de todos los participantes incluidos en el estudio (CSI-Ulm, clinicaltrials.gov NCT02162069).
1. examinación del CT
<ol><li>Realizar angiografía cardiaca de CT con sincronización retrospectiva de ECG utilizando 80 mL de medio de contraste yodado inyectad...

<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>

El objetivo principal de este estudio fue investigar la viabilidad de IF sin modificar el flujo de trabajo clínico establecido de TAVI. Mientras que el estándar de oro para el co-registro de los pre-intervención datos CTA y fluoroscopia XR utiliza dedicado aortograms8, proponemos utilizando múltiples registros aproximados con mejoras sobre la marcha para proporcionar recubrimiento modelo 3D exacto durante todo el curso de la intervención.
El refinamiento continuo d...

Fusión de imágenes (IF) es el proceso de superposición de conjuntos de datos adquiridos en los diferentes tiempo y puntos de vista en diferentes modalidades en un solo marco de referencia1. XR es la modalidad de imagen más utilizada para la orientación de la intervención. Aunque proporcionar alta resolución temporal y espacial, XR baja dimensionalidad (proyecciones 2D) y carece de detalles anatómicos. Modelos de forma 3D de órganos derivados de por ejemplo alta calidad pre-intervención CTA datos superpuestos en la imagen de fluoroscopia vivo pueden aumentar XR por las estructuras anatómicas del tejido blando. Condición IF es el co-registro de las diferentes modalidades de imagen.
Co-registro de conjuntos de datos de imagen 3D preoperatoria con fluoroscopia XR implica típicamente, uno de los siguientes técnicas2: un) registro de 3D-3D basado en la imagen del conjunto de datos 3D preoperatoria con un Cone o nula contraste intraoperatorio conjunto3,4,5,6, o b) basado en imágenes 2D-3D registro directo, donde dos imágenes angiográficas con un mínimo de 30 ° espaciamiento angular7,8 se utilizan para co-registro.
Con la reciente introducción de paquetes de fusión en sistemas comerciales de XR, puede IF más fácilmente disponibles para una amplia gama de aplicaciones. Uso de los sistemas, previamente hemos demostrado que es técnicamente factible y segura a la superposición de un modelo de la raíz aórtica mediante registro de 2D-3D basado en imágenes directo para apoyar transfemoral percutáneo de la válvula aórtica (TAVI) de la implantación8. Sin comprometer la dosis total de CA o XR, si probó altamente valiosa durante procedimiento TAVI añadiendo detalles anatómicos 3D a la imagen de fluoroscopia convencional XR, especialmente durante la implementación del dispositivo de protección cerebral. Sin embargo, la adquisición adicional de aortograms utilizado para el registro Co requiere dosis adicional CA y XR. Por lo tanto, un flujo de trabajo optimizado que precisa sin la necesidad de cualquier aortograms adicional era altamente deseable.
Aquí, presentamos un enfoque mejorado co-registro de pre intervención CTA con XR en tiempo real sin necesidad de cualquier CA adicional o exploraciones de CT de brazo en C pues si. El acceso femoral que Tavi se realiza como describe en otra parte9,10,11. Brevemente, se accede a ambas arterias femorales: uno para la dirección de la punción contralateral, seguida por la colocación de un catéter pigtail a través de una vaina de 6F para permitir que la arteriografía durante la colocación de la prótesis de la válvula; la segunda colocación de la válvula sistema y posterior del globo valvuloplasty y dispositivo de colocación. Confirmación angiográfica de la puntura apropiada se realiza en nuestra institución como un estándar de cuidado para la estimación de la posición del stent cubierto en caso de acceso y localización de la altura de la punción (por encima de la bifurcación femoral) complicaciones12. Para la captura de residuos embólicos, se introduce un sistema de doble filtro de protección cerebral después de la inserción de la vaina TAVI antes el paso del arco aórtico con cualquier otro dispositivo.
Utilizamos arteriogramas realizados rutinariamente durante la punción de las arterias femorales para establecer el registro Co inicial. Refinamiento de on-the-fly del registro Co se realiza posteriormente durante el procedimiento en curso en la posición del catéter pigtail dentro de la raíz aórtica, el sistema de doble filtro de protección embólica cerebral de los vasos supraaortal y el aortograms realizadas antes de la implantación de la prótesis de la válvula, asegurando así la superposición del modelo exacto en cualquier momento durante la intervención.

<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

La fusión de modelos anatómicos 3D deriva de angiografía de alta fidelidad previa intervención de la tomografía computada (CTA), y fluoroscopia de rayos x (XR) para facilitar la orientación anatómica es de enorme interés para las intervenciones cardiacas complejas como procedimientos TAVI con protección cerebral. Co-registro de CTA y XR se ha introducido ya sea basado en adicional intraoperatoria o nula contraste haz cónico computado tomography (CBCT) o dos aortograms separados. Con el relacionados con aumento de dosis de radiación exposición o contraste agente (CA), se introduce un riesgo adicional para el paciente. Aquí, proponemos un co-registro modificado enfoque aprovechando los arteriogramas de las arterias iliofemoral, realizadas de manera rutinaria durante la punción femoral y la introducción de la vaina. Refinamiento de on-the-fly del registro Co durante el procedimiento en curso permite registro co exacta sin cualquier angiogramas adicionales, reduciendo así el CA, XR dosis y procedimiento el tiempo, mejorando al mismo tiempo procedimiento y confianza del operador seguridad.

Presentamos un enfoque novedoso co-registro para fusión de imágenes durante el TAVI, que permite superponer el modelo anatómico específico para cada paciente en las imágenes en vivo XR durante todo el procedimiento TAVI sin necesidad de cualquier aortograms adicional.
Varias medidas intervencionistas se beneficiarán desde el si: (1) dirección de la punción de la arteria femoral común por encima de la bifurcación femora...

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

Mejor registro de 3D CT angiografía con rayos x fluoroscopia para fusión de imágenes durante la implantación de válvula aórtica transcatéter

El objetivo de este estudio fue mejorar el co-registro para fusión de imágenes (IF) de datos de la TC previa intervención con fluoroscopia de rayos x en tiempo real (XR) durante la implantación de válvula aórtica transfemoral transcatéter (TAVI).

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

Research

JoVE Journal

Medicine

Intracranial Implantation with Subsequent 3D In Vivo Bioluminescent Imaging of Murine Gliomas

Intracranial Implantation with Subsequent 3D In Vivo Bioluminescent Imaging of Murine Gliomas

La implantación intracraneal con posterioridad 3D En Vivo Bioluminiscentes imagen de gliomas murino

The mouse glioma 261 (GL261) is recognized as an in vivo model system that recapitulates many of the features of human glioblastoma multiforme (GBM). The ...

Investigación

Medicina

Dual-phase Cone-beam Computed Tomography to See, Reach, and Treat Hepatocellular Carcinoma during Drug-eluting Beads Transarterial Chemo-embolization

Dual-fase de haz cónico tomografía computarizada para ver, Reach, y tratar el carcinoma hepatocelular durante Drogas de elución Beads transarterial quimio-embolización

The advent of cone-beam computed tomography (CBCT) in the angiography suite has been revolutionary in interventional radiology. CBCT offers 3 ...

Full-root Aortic Valve Replacement by Stentless Aortic Xenografts in Patients with Small Aortic Roots

Reemplazo de la válvula aórtica de raíz completa por los xenoinjertos aórticos sin stent en pacientes con raíces aórticas pequeñas

In patients with small aortic roots who need an aortic valve replacement with biological valve substitutes, the implantation of the stented pericardial ...

Standardized Technique of Aortic Valve Re-implantation for Valve-sparing Aortic Root Replacement

Técnica estandarizada de nueva implantación de válvula aórtica para conservadora de válvula aórtica de la raíz recambio

Despite the obvious advantages of the preservation of a normal aortic valve during aortic root replacement, the complexity of valve sparing procedures ...

Two-Dimensional X-Ray Angiography to Examine Fine Vascular Structure Using a Silicone Rubber Injection Compound

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Angiografía por tomografía computarizada dinámica resuelta en el tiempo para la caracterización de endofugas aórticas y guía de tratamiento a través de imágenes de fusión 2D-3D

In the United States, more than 80% of all abdominal aortic aneurysms are treated by endovascular aortic aneurysm repair (EVAR). The endovascular approach ...