Name: development and evaluation of 3d-printed cardiovascular phantoms for interventional planning and training
Uploaded: 2021-01-18T14:30:00
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Esta publicación fue apoyada por la Fundación Alemana del Corazón / Fundación Alemana de Investigación del Corazón.

La aprobación ética fue considerada por el comité ético de la Ludwig-Maximilians-Universität München y fue eximida dado que los conjuntos de datos radiológicos utilizados en este estudio fueron recopilados retrospectivamente y totalmente anonimizados.
Consulte las pautas de seguridad de mri del instituto, especialmente con respecto al ventrículo LVAD usado y los componentes metálicos del bucle de flujo.
1. Adquisición de datos
<ol><li>Antes de crear los ...

<ol>
	<li>Goetz, L. H., Schork, N. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Personalized+medicine:+motivation,+challenges,+and+progress.">Personalized medicine: motivation, challenges, and progress.</a> Fertility and Sterility. 109 (6), 952-963 (2018).</li><li>Gwin, W. R., Disis, M. L., Ruiz-Garcia, E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Immuno-Oncology+in+the+Era+of+Personalized+Medicine.">Immuno-Oncology in the Era of Personalized Medicine.</a> Advances in Experimental Medicine and Biology. 1168, 117-129 (2019).</li><li>Spetzger, U., Frasca, M., K&#246;nig, S. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Surgical+planning,+manufacturing+and+implantation+of+an+individualized+cervical+fusion+titanium+cage+using+patient-specific+data.">Surgical planning, manufacturing and implantation of an individualized cervical fusion titanium cage using patient-specific data.</a> European Spine Journal. 25 (7), 2239-2246 (2016).</li><li>Gardner, S. J., Kim, J., Chetty, I. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Modern+radiation+therapy+planning+and+delivery.">Modern radiation therapy planning and delivery.</a> Hematology/Oncology Clinics of North America. 33 (6), 947-962 (2019).</li><li>Haglin, J. 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L., Segev, E., Drexler, M., Ben-Tov, T., Nimrod, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Preoperative+planning+of+orthopedic+procedures+using+digitalized+software+systems.">Preoperative planning of orthopedic procedures using digitalized software systems.</a> Israel Medical Association Journal. 18 (6), 354-358 (2016).</li><li>Hua, J., Aziz, S., Shum, J. 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D., Therriault, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Multi-material+3D+and+4D+printing:+A+survey.">Multi-material 3D and 4D printing: A survey.</a> Advanced Science. 7 (12), 1902307 (2020).</li><li>Wang, S., 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=Development+and+testing+of+an+ultrasound-compatible+cardiac+phantom+for+interventional+procedure+simulation+using+direct+three-dimensional+printing.">Development and testing of an ultrasound-compatible cardiac phantom for interventional procedure simulation using direct three-dimensional printing.</a> 3D Printing and Additive Manufacturing. 7 (6), 269-278 (2020).</li><li>D'Souza, W. D., 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=Tissue+mimicking+materials+for+a+multi-imaging+modality+prostate+phantom.">Tissue mimicking materials for a multi-imaging modality prostate phantom.</a> Medical Physics. 28 (4), 688-700 (2001).</li><li>Tejo-Otero, A., Buj-Corral, I., Fenollosa-Art&#233;s, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=3D+printing+in+medicine+for+preoperative+surgical+planning:+A+review.">3D printing in medicine for preoperative surgical planning: A review.</a> Annals of Biomedical Engineering. 48 (2), 536-555 (2020).</li><li>Rotman, O. 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=Realistic+vascular+replicator+for+TAVR+procedures.">Realistic vascular replicator for TAVR procedures.</a> Cardiovascular Engineering and Technology. 9 (3), 339-350 (2018).</li><li>Hussein, N., 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=Hands-on+surgical+simulation+in+congenital+heart+surgery:+Literature+review+and+future+perspective.">Hands-on surgical simulation in congenital heart surgery: Literature review and future perspective.</a> Seminars in Thoracic and Cardiovascular Surgery. 32 (1), 98-105 (2020).</li><li>Fedorov, 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=3D+slicer+as+an+image+computing+platform+for+the+quantitative+imaging+network.">3D slicer as an image computing platform for the quantitative imaging network.</a> Magnetic resonance imaging. 30 (9), 1323-1341 (2012).</li><li>Katsura, M., Sato, J., Akahane, M., Kunimatsu, A., Abe, O. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Current+and+novel+techniques+for+metal+artifact+reduction+at+ct:+practical+guide+for+radiologists.">Current and novel techniques for metal artifact reduction at ct: practical guide for radiologists.</a> Radiographics. 38 (2), 450-461 (2018).</li><li>P&#233;pin, A., Daouk, J., Bailly, P., Hapdey, S., Meyer, M. 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El flujo de trabajo presentado permite establecer modelos individualizados y, por lo tanto, realizar la planificación de la terapia preintertencial, así como la capacitación del médico en anatomías individualizadas. Para lograr esto, los datos tomográficos específicos del paciente se pueden utilizar para la segmentación y la impresión 3D de fantasmas cardiovasculares flexibles. Mediante la implementación de estos modelos impresos en 3D en una circulación simulada, se pueden simular de manera realista diferente...

Las terapias individualizadas están ganando cada vez más importancia en la práctica clínica moderna. Esencialmente, se pueden clasificar en dos grupos: enfoques genéticos y morfológicos. Para las terapias individualizadas basadas en ADN personal único, es necesaria la secuenciación del genoma o la cuantificación de los niveles de expresióngénica 1. Se pueden encontrar estos métodos en oncología, por ejemplo, o en el tratamiento de trastornos metabólicos2. La morfología única (es decir, la anatomía) de cada individuo juega un papel importante en la medicina intervencionista, quirúrgica y protésica. El desarrollo de prótesis individualizadas y la planificación de la terapia pre-intervencionista/operatoria representan focos centrales de los grupos de investigación de hoy3,4,5.
Procedente de la producción de prototipos industriales, la impresión 3D es ideal para este campo de la medicina personalizada6. La impresión 3D se clasifica como un método de fabricación aditiva y normalmente se basa en una deposición de material capa por capa. Hoy en día, una amplia variedad de impresoras 3D con diferentes técnicas de impresión está disponible, lo que permite el procesamiento de materiales poliméricos, biológicos o metálicos. Debido al aumento de las velocidades de impresión, así como a la continua disponibilidad generalizada de impresoras 3D, los costos de fabricación son cada vez menos costosos. Por lo tanto, el uso de la impresión 3D para la planificación pre-intervencionista en las rutinas diarias se ha vuelto económicamente factible7.
El objetivo de este estudio fue establecer un método para generar fantasmas específicos del paciente o de la enfermedad, utilizables en la planificación de terapias individualizadas en medicina cardiovascular. Estos fantasmas deben ser compatibles con métodos de imagen comunes, así como para diferentes enfoques terapéuticos. Otro objetivo fue el uso de las anatomías individualizadas como modelos de entrenamiento para los médicos.

<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always">
	<tbody>
		<tr>
			<td>3-matic</td>
			<td>Materialise AB</td>
			<td></td>
			<td>Software Version 15.0 - Commercial 3D-Modeling Software</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Affiniti 50</td>
			<td>Philips Medical Systems GmbH</td>
			<td></td>
			<td>Ultrasonic Imaging System</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Agilista W3200</td>
			<td>Keyence Co.</td>
			<td></td>
			<td>Polyjet 3D-Printer with a spatial resolution of 30&#181;m</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>AR-G1L</td>
			<td>Keyence Co.</td>
			<td></td>
			<td>flexible 3D-Printing material</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Artis Zee</td>
			<td>Siemens Healthcare GmbH</td>
			<td></td>
			<td>Angiographic X-ray Scanner</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>cvi42</td>
			<td>CCI Inc.</td>
			<td></td>
			<td>Software Version 5.12 - 4D Flow Analysis Software</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Diagnostic Catheter, Multipurpose MPA 2</td>
			<td>Cordis, A Cardinal Health company</td>
			<td></td>
			<td>Catheter for pediatric training models, Sizes 4F for infants and 5F for children, young adults</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Excor Ventricular Assist Device</td>
			<td>Berlin Heart GmbH</td>
			<td></td>
			<td>80 -100ml stroke volume</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Imeron 400 Contrast Agent</td>
			<td>Bracco Imaging</td>
			<td></td>
			<td>CT - Contrast Agent</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>IntroGuide F</td>
			<td>Angiokard Medizintechnik GmbH</td>
			<td></td>
			<td>Guidewire with J-tip; diameter: 0.035&#34; length: 220cm</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Lunderquist Guidewire</td>
			<td>Cook Medical Inc.</td>
			<td></td>
			<td>(T)EVAR interventional guidewire</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>MAGNETOM Aera</td>
			<td>Siemens Healthcare GmbH</td>
			<td></td>
			<td>MRI Scanner</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Magnevist Contrast Agent</td>
			<td>Bayer Vital GmbH</td>
			<td></td>
			<td>MRI - Contrast Agent</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Mimics</td>
			<td>Materialise AB</td>
			<td></td>
			<td>Software Version 23.0 - Commercial Segmentation Software</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Modeling Studio</td>
			<td>Keyence Co.</td>
			<td></td>
			<td>3D-Printer Slicing Software</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>PVC tubing</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Radifocus Guide Wire M</td>
			<td>Terumo Europe NV</td>
			<td></td>
			<td>Straight guidewire; diameter: 0.035&#34; length: 260cm</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Really useful box 9L</td>
			<td>Really useful products Ltd.</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Rotigarose - Standard Agar</td>
			<td>Carl Roth GmbH</td>
			<td>3810.4</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Solidworks</td>
			<td>Dassault Systemes SE</td>
			<td></td>
			<td>Software Version 2019-2020; CAD Design Software</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>SOMATOM Force</td>
			<td>Siemens Healthcare GmbH</td>
			<td></td>
			<td>Computed Tomography Scanner</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>syngo via</td>
			<td>Siemens Healthcare GmbH</td>
			<td></td>
			<td>Radiological Imaging Software</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

development and evaluation of 3d-printed cardiovascular phantoms for interventional planning and training

Las intervenciones basadas en catéteres son opciones de tratamiento estándar para las patologías cardiovasculares. Por lo tanto, los modelos específicos del paciente podrían ayudar a capacitar las habilidades de los médicos, así como a mejorar la planificación de los procedimientos de intervención. El objetivo de este estudio fue desarrollar un proceso de fabricación de modelos impresos en 3D específicos del paciente para intervenciones cardiovasculares.
Para crear un fantasma elástico impreso en 3D, se compararon diferentes materiales de impresión 3D con tejidos biológicos porcinos (es decir, tejido aórtico) en términos de características mecánicas. Se seleccionó un material de ajuste basado en pruebas comparativas de tracción y se definieron espesores de material específicos. Los conjuntos de datos de CT con contraste anonimizado se recopilaron retrospectivamente. Se extrajeron modelos volumétricos específicos del paciente de estos conjuntos de datos y posteriormente se imprimieron en 3D. Se construyó un bucle de flujo pulsátil para simular el flujo sanguíneo intraluminal durante las intervenciones. La idoneidad de los modelos para la obtención de imágenes clínicas se evaluó mediante imágenes de rayos X, TC, 4D-MRI y ecografía (Doppler). Se utilizó un medio de contraste para mejorar la visibilidad en las imágenes basadas en rayos X. Se aplicaron diferentes técnicas de cateterismo para evaluar los fantasmas impresos en 3D en la formación de los médicos, así como para la planificación de la terapia preintervencial.
Los modelos impresos mostraron una alta resolución de impresión (~ 30 μm) y las propiedades mecánicas del material elegido fueron comparables a la biomecánica fisiológica. Los modelos físicos y digitales mostraron una alta precisión anatómica en comparación con el conjunto de datos radiológicos subyacentes. Los modelos impresos eran adecuados para imágenes ultrasónicas, así como para radiografías estándar. La ecografía Doppler y la resonancia magnética 4D mostraron patrones de flujo y características históricas (es decir, turbulencia, tensión de cizallamiento de pared) que coinciden con los datos nativos. En un entorno de laboratorio basado en catéter, los fantasmas específicos del paciente fueron fáciles de cateterizar. La planificación de la terapia y el entrenamiento de los procedimientos de intervención en anatomías desafiantes (por ejemplo, enfermedad cardíaca congénita [CHD]) fueron posibles.
Se imprimieron en 3D fantasmas cardiovasculares flexibles específicos del paciente, y fue posible la aplicación de técnicas comunes de imágenes clínicas. Este nuevo proceso es ideal como herramienta de capacitación para intervenciones basadas en catéteres (electrofisiológicos) y se puede utilizar en la planificación de terapias específicas del paciente.

Los resultados representativos descritos se centran en algunas estructuras cardiovasculares comúnmente utilizadas en entornos de planificación, entrenamiento o prueba. Estos fueron creados utilizando conjuntos de datos de CT isotrópicos con un ST de 1.0 mm y un tamaño de vóxel de 1.0 mm³. El espesor de la pared de los modelos de aneurisma aórtico se fijó en 2,5 mm cumpliendo con los resultados de las pruebas comparativas de tracción del material de impresión (resistencia a la tr...

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Development and Evaluation of 3D-Printed Cardiovascular Phantoms for Interventional Planning and Training

Aquí presentamos el desarrollo de una configuración de circulación simulada para la evaluación de la terapia multimodal, la planificación preintertencial y la capacitación médica en anatomías cardiovasculares. Con la aplicación de exploraciones tomográficas específicas del paciente, esta configuración es ideal para enfoques terapéuticos, capacitación y educación en medicina individualizada.

Desarrollo y evaluación de fantasmas cardiovasculares impresos en 3D para la planificación y el entrenamiento intervencionista

Catheter-based interventions are standard treatment options for cardiovascular pathologies. Therefore, patient-specific models could help training ...

El método presentado permite la creación de modelos cardiovasculares anatómicos específicos del paciente para pruebas in vitro, enseñanza y planificación de procedimientos. Este método ofrece un enfoque estandarizado para crear modelos anatómicos individualizados imprimibles en 3D basados en conjuntos de datos radiológicos que se pueden incluir fácilmente en bucles de flujo o configuraciones de entrenamiento. Si bien este enfoque de modelado se centra en el sistema cardiovascular, se puede transferir a otras estructuras anatómicas.La calidad del conjunto de datos radiológicos tiene una gran influencia en las dificultades encontradas durante el modelado. Para los primeros modelos, utilice un conjunto de datos con artefactos de movimiento mínimos y una alta resolución espacial. Para comenzar, defina un rango de valores unitarios de Hounsfield abriendo la herramienta de umbral que resulta en una máscara combinada del volumen sanguíneo y las estructuras óseas mejoradas con contraste.Elimine todas las partes óseas que no sean deseables en el modelo 3D final mediante la herramienta Máscara dividida, que permite el marcado y la separación de varias áreas en cortes generales en función de los valores y la ubicación de Hounsfield. Después de esta separación, asegúrese de que permanezca una máscara que contenga el volumen de sangre mejorado con contraste. Esto se puede hacer desplazándose a través de los planos coronal y axial y haciendo coincidir la máscara creada con el conjunto de datos subyacente.A partir de esta máscara, calcule un modelo de superficie de polígono 3D renderizado. Haga clic en la herramienta Suavizado local para ajustar la superficie del modelo segmentado de forma manual y local. Concéntrese en eliminar las formas de polígonos rugosos, los picos individuales y los bordes ásperos creados por operaciones de recorte anteriores.Para permitir la conexión posterior del modelo a un bucle de flujo, incluya piezas tubulares con diámetros definidos ajustados a los conectores de manguera y diámetros de tubo disponibles. Para colocar un plano de referencia paralelo a la sección transversal de apertura de los recipientes, seleccione la herramienta Crear plano de referencia y utilice el plano de 3 puntos preestablecido. A continuación, haga clic en tres puntos igualmente espaciados en la sección transversal del buque para crear el plano.Introduzca un desplazamiento de 10 milímetros en la ventana de comandos y confirme la operación. Seleccione la herramienta dibujar esbozo en el menú y elija el plano de referencia creado previamente como ubicación del esbozo. En el boceto, coloque un círculo aproximadamente en la línea central del recipiente y establezca la restricción de radio para que coincida con el diámetro exterior del conector de la manguera.A partir del boceto creado, utilice la herramienta Extrusión para crear un cilindro con una longitud de 10 milímetros. Oriente la extrusión para que se aleje de la abertura del recipiente para crear una distancia entre el cilindro y la sección transversal del recipiente de 10 milímetros. A continuación, utilice la herramienta Loft para crear una conexión entre el final del recipiente y el cilindro definido geométricamente.Asegure una transición suave entre las dos secciones transversales, evitando así la turbulencia y las áreas de bajo flujo en el modelo de flujo 3D final. Finalmente, use la herramienta Hollow para hacer un espacio de sangre hueco en la ventana de comando, y coloque el grosor de pared requerido y establezca la dirección del proceso de vaciado para que se mueva hacia afuera. Confirme la selección para ejecutar el proceso de vaciado.Después de cargar el archivo de impresión desde el software de corte a la impresora 3D, asegúrese de que la cantidad de material de impresión y material de soporte en los cartuchos de la impresora sea suficiente para el modelo 3D e inicie la impresión. Después del proceso de impresión, retire el material de soporte del modelo terminado. Primero, retire el material de soporte manualmente apretando suavemente el modelo.Coloque el modelo en el fregadero y luego sumérjalo en agua o en un disolvente respectivo después de quitar la cubierta. Seque el modelo en una incubadora a 40 grados centígrados durante la noche. Al día siguiente, inserte el modelo en 1% agar.Use una caja de plástico con márgenes laterales de al menos dos centímetros alrededor del modelo y perfore agujeros en las paredes para permitir que los tubos se conecten desde los recipientes a la bomba y al depósito. Agregue el agar al agua y llévelo a ebullición. Después de remover la mezcla, déjela enfriar durante cinco minutos y viértala en la caja para crear una cama de al menos dos centímetros de altura.Mientras la cama de agar se establece, conecte el modelo a un tubo de PVC no compatible utilizando conectores de manguera comerciales en cada abertura. Use lazos de cremallera para fijar la conexión entre los conectores de la manguera y el modelo 3D y asegúrese de que no haya fugas de líquido. Guíe los tubos de PVC a través de los orificios perforados en la caja, luego coloque el modelo en la parte superior de la cama de agar del conjunto.Para evitar que el agar se escape de estos agujeros, use arcilla de modelado a prueba de calor para sellarlo. A continuación, llene la caja con agar y cubra el modelo agregando una capa de dos centímetros en la parte superior. Deje que el agar se enfríe completamente y se fije durante una hora a temperatura ambiente.Agitar el ventrículo con una bomba de pistón con un volumen sistólico de 120 a 150 mililitros. Para las imágenes por TC, coloque todo el bucle de flujo dentro del escáner de TC con la unidad de accionamiento de pie cerca. Conecte la bomba del agente de contraste directamente al depósito del bucle de flujo para que se pueda simular la inundación del modelo con el agente de contraste durante el escaneo.Esto es especialmente útil para visualizar patologías vasculares. Realice la TC como una exploración dinámica en todo el modelo para visualizar la entrada del agente de contraste. Inyecte 100 mililitros de uno a 10 agentes de contraste yodados diluidos en el depósito del modelo a una velocidad de cuatro mililitros por segundo.Comience el escaneo utilizando la activación de bolo en el tubo principal con un umbral de unidad de Hounsfield de 100 en un retraso de cuatro segundos. Para realizar una ecografía, coloque una pequeña cantidad de gel ultrasónico en la parte superior del bloque de agar para reducir los artefactos. Encienda la bomba y use el cabezal ultrasónico para localizar la estructura anatómica de interés.Utilice el modo de eco 2D para evaluar el movimiento de la valva, así como el comportamiento de apertura y cierre de la válvula. Use Doppler de color para evaluar el flujo sanguíneo a través de la válvula y Doppler espectral para cuantificar la velocidad de flujo después de la válvula cardíaca. Inserte un puerto de acceso en el tubo de PVC directamente debajo del modelo 3D para permitir un acceso más fácil de la anatomía con un catéter cardíaco o un cable guía.Después de iniciar el bucle de flujo, verifique si hay fugas en el punto de entrada del puerto. Si es necesario, use un adhesivo de dos componentes para sellar la abertura. Coloque el modelo 3D en la mesa del paciente debajo de los brazos C de la máquina de rayos X.Use imágenes de rayos X para guiar el catéter y guiar los cables a través de la estructura anatómica. Para la resonancia magnética 4D, use un escáner de 1.5 Tesla y asegúrese de que el protocolo de adquisición consista en un MRA mejorado sin contraste en la secuencia de flujo 4D. Adquiera un conjunto de datos isotrópicos con 25 fases en un grosor de rebanada de 1,2 milímetros.Establezca la codificación de velocidad en 100 centímetros por segundo. Realice el análisis de imágenes de flujo 4D con un software disponible comercialmente. Primero, importe el conjunto de datos de resonancia magnética 4D seleccionándolo de la unidad flash, luego realice la corrección de desplazamiento semiautomatizada y la corrección del aliasing para mejorar la calidad de la imagen.La línea central del buque se rastreará automáticamente y el software extrae el volumen 3D. Finalmente, realice un análisis cuantitativo de los parámetros de flujo haciendo clic en las pestañas individuales en la ventana de análisis. La visualización de flujo, la visualización de línea de ruta y el vector de flujo se pueden visualizar sin más entrada.Para cuantificar la presión y la tensión de cizallamiento de la pared en la pestaña representativa, coloque dos planos haciendo clic en el botón Agregar plano. Mueva los planos al ROI arrastrándolos a lo largo de la línea central para que un plano se coloque al principio del ROI y otro al final. La caída de presión a través del ROI y la tensión de cizallamiento de la pared se visualizarán y cuantificarán en el diagrama junto al modelo 3D.Los modelos impresos en 3D presentados ofrecen una amplia gama de posibilidades en imágenes por TC. El material impreso se puede distinguir fácilmente del agar circundante y de los posibles implantes metálicos. Por lo tanto, normalmente no se requiere el uso de un agente de contraste, excepto para generar secuencias de imágenes dinámicas.Cuando se utilizan imágenes ultrasónicas, es posible distinguir entre la pared del modelo, el agar circundante y objetos dinámicos delgados como las valvas de las válvulas cardíacas. La capa de agar en la parte superior del modelo proporciona una retroalimentación háptica realista durante el proceso de escaneo. El análisis de flujo dentro del bucle de flujo ofrece una amplia gama de posibles aplicaciones e imágenes preinterpreciales.La secuencia de resonancia magnética 4D permite la visualización del flujo de fluido, las turbulencias y el esfuerzo de cizallamiento de la pared dentro del modelo impreso en 3D, lo que permite analizar los patrones de flujo después de las válvulas cardíacas artificiales. Este flujo de trabajo se puede transferir a diferentes procedimientos médicos intervencionistas con fines de capacitación o planificación. La técnica permite un examen in vitro más cercano del comportamiento del flujo en grandes vasos cardiovasculares y ofrece un gran potencial para la planificación de la terapia individualizada.

Research

JoVE Journal

Medicine

Renal Capsule Xenografting and Subcutaneous Pellet Implantation for the Evaluation of Prostate Carcinogenesis and Benign Prostatic Hyperplasia

Renal Cápsula xenotrasplante y subcutánea Pellet Implantación para la Evaluación de la próstata Carcinogénesis y la hiperplasia prostática benigna

New therapies for two common prostate diseases,  prostate cancer (PrCa) and benign prostatic hyperplasia (BPH), depend  critically on experiments ...

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 ...

Inducing Myointimal Hyperplasia Versus Atherosclerosis in Mice: An Introduction of Two Valid Models

Inducir miointimal Hiperplasia Versus aterosclerosis en ratones: una introducción de dos modelos válidos

Various in vivo laboratory rodent models for the induction of artery stenosis have been established to mimic diseases that include arterial plaque ...

A Multicenter MRI Protocol for the Evaluation and Quantification of Deep Vein Thrombosis

Un Protocolo MRI Multicéntrico para la Evaluación y cuantificación de la trombosis venosa profunda

We evaluated a magnetic resonance venography (MRV) approach with gadofosveset to quantify total thrombus volume changes as the principal criterion for ...

Lung Fixation under Constant Pressure for Evaluation of Emphysema in Mice

Fijación pulmonar bajo presión constante para la evaluación del enfisema en ratones

Emphysema is a significant feature of chronic obstructive pulmonary disease (COPD). Studies involving an emphysematous mouse model require optimal lung ...

Transaxillary First Rib Resection for Treatment of the Thoracic Outlet Syndrome

Resección transaxilar de la primera costilla para el tratamiento del síndrome de salida torácica

Thoracic outlet syndrome (TOS) is a common disorder that causes a significant loss of productivity. The transaxillary first rib resection (TFRR) protocol ...

Invasive Hemodynamic Assessment for the Right Ventricular System and Hypoxia-Induced Pulmonary Arterial Hypertension in Mice

Evaluación hemodinámica invasiva para el sistema ventricular derecho y hipertensión arterial pulmonar inducida por hipoxia en ratones

Pulmonary arterial hypertension (PAH) is a chronic and severe cardiopulmonary disorder. Mice are a popular animal model used to mimic this disease. ...

Novel Percutaneous Approach for Deployment of 3D Printed Coronary Stenosis Implants in Swine Models of Ischemic Heart Disease

Nuevo enfoque percutáneo para el despliegue de implantes de estenosis coronaria impresa en 3D en modelos porcinos de cardiopatía isquémica

Minimally invasive methods for creating models of focal coronary narrowing in large animals are challenging. Rapid prototyping using three-dimensionally ...

Direct Drug Delivery to Kidney via the Renal Artery

Entrega directa de medicamentos al riñón a través de la arteria renal

There is a need for directed injections to enable increased and specific renal exposure for efficient evaluation of drug targets in the renal research ...

Interventional Diagnostic Procedure: A Practical Guide for the Assessment of Coronary Vascular Function

Procedimiento de diagnóstico intervencionista: una guía práctica para la evaluación de la función vascular coronaria

Approximately 40% of patients undergoing invasive coronary angiography for investigation of angina are found to have no obstructive coronary artery ...