Method Article

تغيير حجم الصمام المحوسب الموجه بالتصوير المقطعي رباعي الأبعاد لاستبدال الصمام الرئوي عبر القسطرة

DOI:

10.3791/63367

⸱

January 20th, 2022

 ,  ,  ,  ,  ,  ,  , 
1Department of Pediatric Cardiology and Congenital Heart Disease, Charité University Medicine Berlin, 2Department of Pediatric Cardiology and Congenital Heart Disease, Deutsches Herzzentrum Berlin, 3DZHK (German Centre for Cardiovascular Research) and BMBF (German Ministry of Education and Research)

* These authors contributed equally

In This Article

Summary

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

قيمت هذه الدراسة منهجية جديدة باستخدام نموذج مستقيم تم إنشاؤه من تسلسل التصوير المقطعي المحوسب للقلب رباعي الأبعاد للحصول على القياسات المطلوبة لتحجيم الصمام في تطبيق استبدال الصمام الرئوي عبر القسطرة.

Abstract

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

تختلف قياسات البطين الأيمن (RV) والشريان الرئوي (PA)، لاختيار الحجم الأمثل للطرف الاصطناعي لاستبدال الصمام الرئوي عبر القسطرة (TPVR)، اختلافا كبيرا. التصوير المقطعي المحوسب ثلاثي الأبعاد (3D) للتنبؤ بحجم الجهاز غير كاف لتقييم إزاحة مجرى تدفق البطين الأيمن (RVOT) و PA ، مما قد يزيد من خطر فقدان الدعامة وتسرب الصمامات. الهدف من هذه الدراسة هو توفير نموذج ديناميكي لتصور وقياس تشريح RVOT إلى PA على مدار دورة القلب بأكملها عن طريق إعادة بناء التصوير المقطعي المحوسب للقلب رباعي الأبعاد (4D) للحصول على تقييم كمي دقيق لحجم الصمام المطلوب. في هذه الدراسة التجريبية ، تم اختيار التصوير المقطعي المحوسب للقلب من الأغنام J لتوضيح الإجراءات. تم استيراد التصوير المقطعي المحوسب للقلب ثلاثي الأبعاد إلى برنامج إعادة بناء ثلاثي الأبعاد لبناء تسلسل 4D تم تقسيمه إلى أحد عشر إطارا على مدار دورة القلب لتصور تشوه القلب. تم قياس القطر والمنطقة المقطعية ومحيط خمس طائرات تصوير في PA الرئيسي ، والتقاطع الأنبوبي ، والجيوب الأنفية ، والمستوى القاعدي للصمام الرئوي (BPV) ، و RVOT في كل إطار في نماذج مستقيمة 4D قبل زرع الصمام للتنبؤ بحجم الصمام. وفي الوقت نفسه ، تم قياس التغيرات الديناميكية في حجم RV أيضا لتقييم جزء طرد البطين الأيمن (RVEF). تم الحصول على قياسات 3D في نهاية الانبساط للمقارنة مع قياسات 4D. في الأغنام J ، أدت قياسات 4D CT من النموذج المستقيم إلى نفس اختيار حجم الصمام ل TPVR (30 مم) مثل القياسات ثلاثية الأبعاد. كان RVEF من الأغنام J من ما قبل التصوير المقطعي المحوسب 62.1 ٪. على النقيض من التصوير المقطعي المحوسب 3D ، لم يتيح نموذج إعادة الإعمار 4D المستقيم التنبؤ الدقيق لاختيار حجم الصمام ل TPVR فحسب ، بل وفر أيضا واقعا افتراضيا مثاليا ، وبالتالي قدم طريقة واعدة ل TPVR وابتكار أجهزة TPVR.

Introduction

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

يعد خلل مجرى تدفق البطين الأيمن (RVOT) وتشوهات الصمام الرئوي من أكثر العواقب شيوعا لأمراض القلب الخلقية الحادة ، على سبيل المثال ، المرضى الذين يعانون من رباعية فالو (TOF) التي تم إصلاحها ، وأنواع معينة من البطين الأيمن مزدوج المخرج (DORV) ، وتحويل الشرايين الكبيرة1،2،3 . يواجه غالبية هؤلاء المرضى عمليات متعددة طوال حياتهم ، وإلى جانب تقدم العمر ، تزداد مخاطر التعقيد والأمراض المصاحبة. قد يستفيد هؤلاء المرضى من استبدال الصمام الرئوي عبر القسطرة (TPVR) كعلاج طفيف التوغل4. حتى الآن ، كان هناك نمو مطرد في عدد المرضى الذين يخضعون ل TPVR وتم تنفيذ عدة آلاف من هذه الإجراءات في جميع أنحاء العالم. بالمقارنة مع جراحة القلب المفتوح التقليدية ، يتطلب TPVR قياسا تشريحيا أكثر دقة ل xenograft أو homograft من البطين الأيمن (RV) إلى الشريان الرئوي (PA) ، وكذلك إصلاح تضيق الرئة و RVOT عبر التصحيح عبر الحلقية ، عن طريق تصوير الأوعية المقطعي المحوسب (CTA) قبل التدخل ولضمان خلو المرضى من كسر الدعامة وتسرب الصمام (PVL)5 ، 6.

أظهرت دراسة مستقبلية متعددة المراكز أن خوارزمية التحجيم الحلقية متعددة الكواشف المقطعية لعبت دورا مهما في اختيار حجم الصمام المناسب، مما قد يقلل من درجة قلس الصمام الباراففولي7. في السنوات الأخيرة ، تم تطبيق التحليل الكمي أكثر فأكثر في الطب السريري. يتمتع التحليل الكمي بإمكانات هائلة لتمكين التفسير الموضوعي والصحيح للتصوير السريري والتحقق من خلو المرضى من كسر الدعامة وتسرب الصمامات ، مما يمكن أن يعزز العلاج الخاص بالمريض وتقييم استجابة العلاج. في الممارسة السريرية السابقة، كان من الممكن إعادة بناء التصوير المقطعي المحوسب من ثلاث طائرات (السهمية، الإكليلية، والمحورية) مع التصوير المقطعي المحوسب ثنائي الأبعاد (2D) للحصول على نموذج التصور8. أصبح التصوير المقطعي المحوسب المعزز بالتباين الكهربائي (ECG) أكثر أهمية في تقييم مورفولوجيا ووظيفة RVOT / PA 3D ، وكذلك في تحديد المرضى الذين لديهم موقع زرع RVOT مناسب قادر على الحفاظ على استقرار TPVR طوال دورة القلب9,10.

ومع ذلك ، في الإعدادات السريرية وما قبل السريرية القياسية المعاصرة ، عادة ما يتم ترجمة بيانات التصوير المقطعي المحوسب 4D المكتسبة إلى طائرات ثلاثية الأبعاد للقياس الكمي اليدوي والتقييم البصري الذي لا يمكنه إظهار المعلومات الديناميكية 3D / 4D 11. علاوة على ذلك ، حتى مع معلومات 3D ، فإن القياسات التي تم الحصول عليها من إعادة الإعمار متعدد المستويات (MPR) لها قيود مختلفة ، مثل رداءة نوعية التصور وعدم وجود تشوه ديناميكي بسبب الاتجاهات المختلفة لتدفق الدم في القلب الأيمن 12. تستغرق القياسات وقتا طويلا في جمعها وعرضة للأخطاء ، حيث يمكن أن تكون محاذاة 2D وتقسيمها غير دقيقة ، مما يؤدي إلى سوء التفسير والتمدد. حاليا ، لا يوجد توافق في الآراء حول قياس RVOT-PA الذي يمكن أن يوفر معلومات دقيقة بشكل موثوق حول المؤشرات وحجم الصمام ل TPVR في المرضى الذين يعانون من RVOT المختل وظيفيا و / أو مرض الصمام الرئوي.

في هذه الدراسة ، يتم توفير طريقة لقياس RVOT-PA باستخدام نموذج القلب الأيمن المستقيم عبر تسلسل CT للقلب 4D لتحديد أفضل طريقة لتوصيف تشوهات 3D من RVOT-PA طوال دورة القلب. تم الانتهاء من تصوير الارتباط المكاني والزماني من خلال تضمين البعد الزمني ، وبالتالي ، تمكنوا من قياس الاختلافات في حجم RVOT-PA. بالإضافة إلى ذلك ، يمكن أن يؤثر تشوه النماذج المستقيمة بشكل إيجابي على حجم صمام TPVR والتخطيط الإجرائي.

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Protocol

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

تم الحصول على جميع بيانات التصوير المقطعي المحوسب للقلب من التجارب قبل السريرية GrOwnValve بموافقة اللجنة القانونية والأخلاقية للمكتب الإقليمي للصحة والشؤون الاجتماعية ، برلين (LAGeSo). تلقت جميع الحيوانات رعاية إنسانية وفقا للمبادئ التوجيهية للجمعيات الأوروبية والألمانية لعلوم المختبر (FELASA، GV-SOLAS). في هذه الدراسة ، تم اختيار ما قبل التصوير المقطعي المحوسب من الأغنام J لتوضيح الإجراءات.

1. أداء التصوير المقطعي المحوسب للقلب 3D في الأغنام

  1. التخدير الوريدي
    1. تهدئة الأغنام (3 سنوات، 47 كجم، أنثى، Ovis aries) مع التطبيب المسبق للميدازولام (2 ملغم/مل، 0.4 مغ/كغ)، بوتوفيفانول (10 ملغم/مل، 0.4 مغ/كغ)، وبروميد غليكوبرونيوم (200 ميكروغرام/مل، 0.011 مغ/كغ) عن طريق الحقن العضلي.
    2. تحقق من الحالة البدنية للأغنام عندما تصبح سهلة الانقياد ، بعد 15 دقيقة من الحقن.
    3. ضع قسطرة 18 جم مع منفذ حقن معقم في الوريد الرأسي مع خطوط تروية متصلة بموصل T للتخدير وعامل التباين.
    4. تخدير الأغنام عن طريق حقن البروبوفول عن طريق الوريد (20 ملغم / مل ، 1-2.5 ملغ / كغ) والفنتانيل (0.01 ملغ / كغ). تحقق من أعراض التهدئة مثل استرخاء الفك وفقدان البلع والمنعكس الهدبي. تنبيب الأغنام بأنبوب قصبة هوائية 6.5 مم - 8 مم ، ووضع أنبوب معدي في المعدة لشفط سائل المعدة يليه الحقن الوريدي للبروبوفول (20 مجم / مل ، 1-2.5 مجم / كجم) والفنتانيل (0.01 مجم / كجم).
    5. تحقيق التخدير الكلي عن طريق حقن البروبوفول (10 ملغ / مل ، 2.5-8.0 ملغ / كغ / ساعة) والكيتامين (10 ملغ / مل ، 2-5 ملغ / كغ / ساعة) عن طريق الوريد ، استعدادا للتصوير المقطعي المحوسب للقلب.
  2. التصوير المقطعي المحوسب للقلب
    1. نقل الأغنام من معاهد البحوث للطب التجريبي (FEM) إلى غرفة التصوير المقطعي المحوسب في مركز القلب الألماني برلين (DHZB) بعد التحضيرات. امسح جميع الأغنام في وضع الانبطاح بعد تثبيتها بشكل آمن على سرير التصوير المقطعي المحوسب باستخدام 3 ضمادات على الذراعين والبطن والساقين.
    2. قم بإجراء التصوير المقطعي المحوسب للقلب على نظام التصوير المقطعي المحوسب متعدد الكواشف ثنائي المصدر المكون من 64 شريحة باستخدام بوابة تخطيط القلب باستخدام المعلمات التالية. قم بتعيين المعلمات الفنية القياسية للاكتساب على النحو التالي: وقت دوران العملاق 0.33 ثانية ، 100-320 مللي ثانية لكل دوران ، جهد أنبوب 120 كيلو فولت ، مصفوفة 256 بعمق 16 بت ، انحراف فعال جرعة الأشعة السينية 15.5 ± 11.6 مللي سيفرت ، سمك الشريحة 0.75 مم.
    3. حقق تعزيز التباين من خلال إعطاء 2-2.5 ملليلتر/كغ من عامل التباين المعالج باليود بمعدل 5 ملليلتر/ثانية عبر موصل T على الذراع.
    4. قم بإجراء بروتوكول التصوير المقطعي المحوسب 4D بالتتابع. قسم دورة القلب بأكملها إلى 11 إطارا من 0٪ إلى 100٪ مع 10٪ من الفاصل الزمني من الموجة R إلى الموجة R (RR) التي تغطي دورة القلب. تنفيذ مرحلة الانبساطي النهائي عند حوالي 70٪ من فترة RR للتحليل للسلسلة 3D. احصل على البيانات السهمية والإكليلية والمحورية في كل إطار من 4D CT ، وكذلك في سلسلة 3D 70٪.
    5. استخدم طريقة تتبع البلعة لتوقيت البلعة التباين في المنطقة ذات الأهمية على الشريان الرئوي الرئيسي لتحقيق التزامن المثالي. لا تقم بإعطاء حاصرات بيتا في أي أغنام.
    6. انقل الأغنام مرة أخرى إلى FEM وأوقف تروية البروبوفول والكيتامينبعد المسح. استعادت الأغنام وعيها بعد 10 - 20 دقيقة من عملية التنبيب. أشرف أطباء التخدير والأطباء البيطريون على علاج التخدير بأكمله حتى استيقظت الأغنام تماما وتمكنت من التحرك بحرية.

2. مفتوح المصدر 3D إعدادات تطبيق برنامج إعادة الإعمار وأقساط التمديد

  1. انقر فوق تحرير في القائمة العلوية لتعديل إعدادات التطبيق بعد تشغيل برنامج إعادة بناء 3D.
    1. انقر فوق DICOM ، ثم تنظيم هندسة الاستحواذ ، وحدد تطبيق تحويل التنظيم في قسم المكون الإضافي لوحدة التخزين العددية DICOM . حدد تسلسل وحدات التخزين كتنسيق الاستيراد متعدد وحدات التخزين المفضل في قسم المكون الإضافي لمستورد وحدات التخزين المتعددة .
    2. انقر على طرق العرض، وحدد المحاور الصغيرة. في علامة الاتجاه، حدد مسطرة رقيقة.
    3. أعد تشغيل برنامج مقسم طريقة العرض 3D لحفظ إعدادات التطبيق.
  2. انقر على مدير الإضافات في شريط الأدوات لفتح صفحة الملحقات.
    1. ابحث عن الإضافات المطلوبة وانقر بزر الماوس الأيسر لتثبيتها. استخدم الإضافات التالية في هذه الدراسة: تسجيل التسلسل ، Slicer Elastix ، Sandbox ، Slice Heart ، Slicer IGT ، Slicer VMTK ، متصفح الويب DICOM ، مجزأ الكثافة ، Markups to Model ، Easy Clip ، mp Review ، Slicer Prostate ، و VASSTAUgorithms.
    2. أعد تشغيل برنامج مقسم طريقة العرض 3D لتأكيد تثبيت الملحقات المحددة.

3. تحميل بيانات CT القلب في مقسم 3D من ملفات DICOM

  1. استخدم إحدى الخطوتين الموصوفتين أدناه لتحميل بيانات CT القلبية في مقسم طرق طرق 3D من ملفات DIOCM (الشكل 1).
  2. استيراد بيانات التصوير المقطعي المحوسب: أضف بيانات التصوير المقطعي المحوسب للقلب (تم اختيار التصوير المقطعي المحوسب المسبق من الأغنام J لتوضيح الإجراءات) إلى قاعدة بيانات التطبيق عن طريق التبديل إلى وحدة DICOM النمطية وسحب الملفات وإفلاتها إلى نافذة التطبيق.
  3. تحميل بيانات CT: قم بتحميل كائنات البيانات في المشهد عن طريق النقر المزدوج على العناصر (في الأغنام J ، فإن EKG- Ao asc 0.75 126f 3 70٪ هو تسلسل 3D في المرحلة الانبساطية النهائية ، و Funkion EKG - Ao asc 0.75 126f 3 0- 100٪ Matrix 256 هو تسلسل 4D كتسلسل حجم 11 إطارا بواسطة دورة القلب).
  4. انقر بزر الماوس الأيمن فوق أيقونات العين في شجرة البيانات لإظهار تسلسلات 3D و 4D من طرق العرض المحورية والسهمية والإكليلية في مشاهدي 2D.
  5. انقر بزر الماوس الأيمن فوق أيقونة تخطيط مقسم طريقة العرض في شريط الأدوات العلوي وحدد تخطيط رباعي أو تقليدي.
  6. انقر على أيقونة الروابط في الزاوية العلوية اليسرى لربط جميع المشاهدين الثلاثة ، وعلى أيقونة العين لعرض الشرائح في 3D Viewer.
  7. انقر فوق أيقونة حفظ واحفظ جميع البيانات التي تم تحميلها في مقسم طريقة العرض 3D في وجهة محددة لإنشاء مجموعة بيانات للتجزئة وتحرير وحدة التخزين.

4. إنشاء 4D حجم القلب النابض والنبض حجم القلب الأيمن

  1. حدد عرض مستوى الصوت في القائمة المنسدلة للوحدات النمطية، ثم حدد تسلسل 4D في القائمة المنسدلة مستوى الصوت.
  2. حدد CT-Cardiac3 في القائمة المنسدلة المعدة مسبقا لعرض القلب رباعي الأبعاد. اضبط المؤشر أسفل القائمة المنسدلة المعدة مسبقا لإظهار القلب فقط.
  3. انقر فوق متصفح التسلسل في القائمة المنسدلة للوحدات النمطية لتحديد وعرض تسلسل 4D. القلب النابض في المشهد. اسحب قلب 4D إلى مشهد 3D لمراقبة القلب من اتجاهات مختلفة.
  4. حدد وظائف تمكين عائد الاستثمار وعرضه في خيارات الاقتصاص أسفل شريط التحول لاقتصاص حجم 4D للقلب النابض من أجل مراقبة هياكل القلب بشكل أفضل.
  5. إنشاء حجم القلب النابض 4D كما هو موضح أعلاه. حدد محرر الشرائح في القائمة المنسدلة للوحدات النمطية، ثم انقر على تأثير المقص باستخدام عملية التعبئة من الداخل لقص إطار واحد.
  6. انقر فوق تأثير حجم القناع وقم بتطبيقه لربط التجزئة بقلب 4D كوحدة تخزين مقنعة. حجم الإدخال وحجم الإخراج في تأثير حجم القناع هي تسلسلات 4D.
  7. حدد تأثير المقص باستخدام عملية المسح الداخلي لإزالة العظام والمناطق الأخرى غير المتوقعة. حدد تأثير الجزر باستخدام عملية الاحتفاظ بأكبر جزيرة لإزالة المساحات الصغيرة.
  8. اختر تأثير المسح باستخدام فرشاة Sphere Brush بنسبة 1-3٪ لإزالة الأنسجة الموجودة في قوس الأبهر مع وجود مرفقات بالشريان الرئوي الرئيسي ، وكذلك الأنسجة بين الشريان الأورطي الصاعد والوريد الأجوف العلوي. بعد كل خطوة، قم بتطبيق تأثير حجم القناع لإخفاء وحدة التخزين 4D.
  9. كرر الخطوات من 4.7 إلى 4.8 للاستمرار في إزالة المناطق حتى يظهر نموذج القلب الأيمن في المشهد ثلاثي الأبعاد.
  10. انقر على متصفح التسلسل وانتقل إلى الإطار التالي. استخدم تأثير المقص مع عملية محو الداخل لقطع أي منطقة في مشهد 3D ؛ سيظهر نموذج القلب الصحيح تلقائيا في الإطار المعاصر. قم بتطبيق نفس الطريقة على بقية الإطارات حتى يتم تقسيم تسلسل 4D بأكمله.
  11. انقر فوق الزر " متصفح التسلسل" لعرض وحدة تخزين القلب 4D اليمنى.
    ملاحظة: عند إزالة الشريان التاجي الأمامي الأيسر النازل في بعض الإطارات وكذلك تشعب الشريان التاجي الأيسر ، فإنه سيزيل جزءا صغيرا من البطين الأيمن. ولهذا السبب ، يوصى بشدة بالاحتفاظ بقطعة صغيرة من هذه الشرايين التاجية للحفاظ على حجم البطين الصحيح في كل إطار.

5. إنشاء نماذج مستقيمة من تسلسل 4D

ملاحظة: يوصى بشدة ببناء كل 10٪ من إطار دورة القلب في مجلد مقسم طرق 3D واحد ، وإلا سيكون هناك الكثير من أشجار البيانات المحاذاة في وحدة DATA ، مما يجعلها غير فعالة لإنشاء النماذج المستقيمة. للحصول على مجلد مقسم طريقة عرض 3D واحد لكل إطار بنسبة 10٪ ، يحتاج إلى تحميل تسلسل 4D عدة مرات ، واختيار كل إطار وحفظه في مجلد واحد.

  1. قم بإنشاء تقسيمات القلب الصحيحة لكل إطار عن طريق تحديد وحدة محرر الشرائح في شريط الأدوات . أضف قسمين لكل إطار 10٪ من تسلسل 4D ، وقم بتسميتهما وفقا لذلك ، على سبيل المثال ، تجزئة 60٪ وغيرها.
  2. حدد أداة تأثير الطلاء في وحدة محرر المقاطع مع نطاق الكثافة القابل للتحرير الذي يعتمد على صور التصوير المقطعي المحوسب لرسم القلب الأيمن باستخدام تسلسل الوريد الأجوف العلوي والأذين الأيمن والبطين الأيمن والشريان الرئوي.
  3. انقر على تجزئة أخرى ، استخدم أداة الطلاء لطلاء مناطق أخرى لتتبع حدود القلب الأيمن بشكل عام.
  4. حدد تأثير النمو من البذور، وحدد تهيئة وتطبيق لتطبيق التأثير. انقر فوق الزر "إظهار 3D" في وحدة محرر الشرائح لعرض نموذج 3D للإطار المعاصر.
  5. كرر الخطوات 4.7 - 4.8 لإزالة أو تحسين نموذج ثلاثي الأبعاد وفقا لصور CT في الاتجاهات الثلاثة. قم بإزالة الفروع اليسرى واليمنى من الشريان الرئوي عند التشعب. سيقوم نموذج 3D للقلب الأيمن بعد ذلك بعرض المشهد ثلاثي الأبعاد في كل إطار.
    ملاحظة: يوصى بشدة برسم حدود القلب الأيمن باستخدام فرشاة كروية قطرها 1٪ - 2٪ في المرفقات بين الشريان الرئوي والشرايين التاجية ، وكذلك الشريان الرئوي والوريد الأجوف العلوي.
  6. استنساخ التقسيمات في شجرة DATA كنسخة احتياطية، وتسمية التقسيمات، على سبيل المثال، 10٪ تجزئة أصلية و 10٪ تجزئة للنموذج المستقيم.
  7. أضف خط وسط إلى نموذج القلب الأيمن كما هو موضح أدناه.
    1. حدد استخراج خط الوسط في القائمة المنسدلة للوحدات.
    2. حدد تجزئة في القائمة المنسدلة السطح في قسم المدخلات من وحدة خط الوسط المستخراج. يؤدي ذلك إلى إنشاء تجزئة ، مثل تجزئة بنسبة 10٪ للنموذج المستقيم كشريحة. انقر فوق إنشاء علامات تجارية جديدة في القائمة المنسدلة لنقاط النهاية. انقر فوق الزر وضع نقطة ترميز لإضافة نقاط نهاية على المستوى العلوي من SVC والمستوى النهائي للشريان الرئوي الرئيسي.
    3. حدد إنشاء نموذج جديد كنموذج خط الوسط وإنشاء منحنى علامات جديدة كمنحنى خط وسط في قائمة شجرة المخرجات. انقر فوق تطبيق لإظهار نموذج القلب الأيمن في خط الوسط.
    4. انقر على وحدة DATA ، ثم انقر بزر الماوس الأيمن على منحنى خط الوسط لتحرير خصائصه. انقر على أيقونة العين لعرض نقاط التحكم، وفي قسم إعادة التشكيل اضبط عدد النقاط المعاد تشكيلها على 40 لخفض حمل الكمبيوتر.
  8. إنشاء نموذج مستقيم
    1. حدد إعادة تنسيق مستوية منحنية في القائمة المنسدلة للوحدات.
    2. قم بإزاحة المؤشر بعد دقة المنحنى ودقة الشريحة إلى 0.8 مم، واضبط حجم الشريحة على 130140 مم والذي كان وفقا لنطاق البطين الأيمن المعروض على الصور، ثم حدد إنشاء وحدة تخزين جديدة كوحدة تخزين مستقيمة للإخراج.
    3. انقر فوق تطبيق للحصول على مستوى الصوت المستقيم.
    4. حدد عرض مستوى الصوت في القائمة المنسدلة للوحدة النمطية لإظهار مستوى الصوت المستقيم. حدد مستوى الصوت المستقيم في القائمة المنسدلة لمستوى الصوت وانقر على أيقونة العين . حدد CT-Cardiac3 كإعداد مسبق، وحرك مؤشر Shift لإظهار مستوى صوت القلب الأيمن المستقيم في المشهد ثلاثي الأبعاد.
    5. ضع عمود وحدة التخزين المستقيمة في شجرة DATA باسم وحدة التخزين المستقيمة للتقسيم، وانقر بزر الماوس الأيمن لتقسيم وحدة التخزين المستقيمة هذه.
    6. حدد تأثير العتبة في وحدة محرر المقاطع لتلوين القلب الأيمن المستقيم المطلوب وانقر فوق تطبيق لتطبيق العملية. حدد تأثير وحدة تخزين القناع لإخفاء وحدة التخزين المستقيمة عن طريق اختيار وحدة التخزين المستقيمة للتجزئة ووحدة التخزين كوحدة تخزين الإدخال ووحدة تخزين الإخراج وانقر فوق تطبيق لتطبيق العملية.
    7. انقر فوق تطبيق لتطبيق نفس العملية كما هو موضح أعلاه في الخطوات من 4.7 إلى 4.8 للحفاظ على تجزئة القلب اليمنى المستقيمة فقط. تحقق من حجم القلب الأيمن المستقيم ونموذج 3D لتجزئة القلب الأيمن المستقيم في مشهد 3D.
    8. انقر فوق تطبيق لتطبيق نفس العملية الموضحة أعلاه على إطارات أخرى للحصول على عرض حجم القلب الأيمن المستقيم والتقسيمات المستقيمة وحفظها في مجلد كل إطار.

6. تصدير الأرقام وملفات المحكمة الخاصة بلبنان

  1. قم بتصدير أرقام عرض مستوى الصوت المستقيم بالنقر فوق التقاط وتسمية تأثير عرض المشهد على شريط الأدوات وحفظ المشاهد في طريقة عرض 3D.
  2. قم بتصدير ملفات STL الخاصة بتجزئة 3D المستقيمة بالنقر فوق وحدة التجزئة .

7. إجراء خمسة قياسات مستوية

  1. قم بإجراء قياس مستو من خمسة للمحيط ومساحة المقطع العرضي والمحيط في النماذج المستقيمة من تسلسل 4D وقياسات حجم البطين الأيمن في النموذج المستقيم كما هو موضح أدناه.
  2. تطبيق الإعدادات المستوية الخمسة التالية: المستوى A: في الشريان الرئوي الرئيسي 2 سم إزاحة من مستوى التقاطع السينوبوبي. الطائرة B: عند التقاطع الأنبوبي ؛ الطائرة C: في الجيوب الأنفية. الطائرة D: في قاعدة النشرة ؛ المستوى E: عند RVOT 1 سم إزاحة من D.
  3. أضف جميع المستويات الخمس المذكورة أعلاه إلى الطرز المستقيمة في كل إطار عن طريق الضغط باستمرار على مفتاح Shift على لوحة المفاتيح واستخدام وظيفة التقاطع في شريط الأدوات إلى المستويات الخمسة. انقر فوق الوحدة النمطية " إنشاء ووضع" في شريط الأدوات لتحديد تأثير الطائرة .
  4. حدد تأثير الخط لقياس المحيطات، حدد تأثير المنحنى المغلق للحصول على المحيط ومساحة المقطع العرضي. انسخ البيانات لإنشاء مجموعة البيانات.
  5. قم بإجراء قياسات حجم البطين الأيمن في النموذج المستقيم كما هو موضح أدناه.
    1. قم بعمود التجزئة المستقيمة في كل إطار تم الحصول عليه من تسلسل 4D ، وقم بتسمية التجزئة وفقا للإطار المطابق لقياس الحجم.
    2. حدد الوحدة النمطية لإحصاءات الشرائح في القائمة المنسدلة الوحدة النمطية. حدد تجزئة X٪ لقياس الحجم بعد التجزئة والحجم العددي في قائمة المدخلات. حدد إنشاء جدول جديد كجدول الإخراج ثم انقر فوق تطبيق لتطبيق العمليات للحصول على جدول وحدة التخزين.
    3. انسخ بيانات وحدة التخزين لإنشاء مجموعة بيانات قياس الحجم لكل إطار من التقسيم المستقيم.

8.3D قياسات إعادة البناء متعددة المستويات (MPR) وقياس حجم البطين الأيمن من تسلسل 3D (أفضل مرحلة أعيد بناؤها في نهاية الانبساط)

ملاحظة: في هذه الدراسة ، تم اختيار الأغنام J Pre-CT لتوضيح إجراءات قياس MPR.

  1. قم بتحميل تسلسل 3D الانبساطي كما هو موضح في الخطوات التالية. حدد السهم لأسفل بجوار تأثير التقاطع ، واختر القفز شرائح - إزاحة ، تقاطع أساسي + ، تقاطع دقيق ، وتقاطعات الشرائح لإعدادات التقاطع .
  2. Shift + انقر بزر الماوس الأيسر لسحب التقاطع إلى المستوى ، على سبيل المثال ، الجيوب الأنفية. اضغط على Ctrl + Alt لضبط التقاطع على الموضع المطلوب في المشاهد المحورية والسهمية والإكليلية تماما في وسط الموضع المستهدف.
  3. حدد تأثير الخط لإجراء القياسات في كل مستوى كما هو موضح في الخطوة 7.4. انسخ البيانات لإنشاء مجموعة بيانات قياس MPR 3D.
  4. انقر فوق وحدة محرر الشرائح لإنشاء تجزئة البطين الأيمن كما هو موضح أعلاه في الخطوة 5.8.6.
  5. انقر على وحدة إحصائيات الشرائح لإجراء قياس حجم البطين الصحيح كما هو موضح أعلاه في الخطوة 7.5.2.
  6. انسخ معلومات وحدة التخزين لبناء مجموعة بيانات حجم البطين الأيمن 3D الانبساطي.

9. حساب لاختيار صمام القلب الدعامات

ملاحظة: في هذا القسم، تم استخدام قياسات الوصلة الأنبوبية لتوضيح الإجراء.

  1. احسب متوسط المحيط المحوري الطويل (d1) والمحيط المحوري القصير (d2) = (d3)، متبوعا بمتوسط d1 وd2 وd3 للحصول على d4، كما هو موضح في الصيغ (1) - (2).
    figure-protocol-1
    figure-protocol-2
  2. اقسم حساب مساحة المقطع العرضي (S1) على π للحصول على d5 متبوعا بالجذر التربيعي ل d5 للحصول على d6 ، ثم المتوسط الحسابي d5 و d6 ، كما هو موضح في الصيغ (3) - (5).
    figure-protocol-3
    figure-protocol-4
    figure-protocol-5
  3. اقسم المحيط (C1) على π للحصول على d8، كما هو موضح في الصيغة (6).
    figure-protocol-6
  4. احصل على القطر العام الكلي d9 عن طريق حساب المتوسط d4 و d7 و d8 ، كما هو موضح في الصيغة (7).
    figure-protocol-7
  5. تطبيق الصيغة (8) لحساب أفضل خيار لحجم الصمام (h).
    figure-protocol-8
    ملاحظة: يتوفر صمام القلب ذو الدعامات بأقطار 30 مم و 26 مم و 23 مم. يظهر حجم الصمام (h) التطابق كنسبة مئوية للأقطار الثلاثة ، وهي مطابقة مثالية مثل 10-20٪ ، كبيرة للزرع مثل 30٪ وما فوق ، وصغيرة للزرع أقل من 10٪.
  6. استيراد بيانات 3D و 4D إلى برنامج إحصائي متعدد الاستخدامات لبناء مخططات الاتجاه للقياسات في المستويات الخمسة وتصدير الرسوم البيانية بتنسيق TIFF. استيراد جميع الأرقام إلى برنامج الرسومات للمؤسسة.

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Results

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

في الأغنام J ، تم إنشاء نماذج القلب الكلي 4D والقلب الأيمن بنجاح من تسلسل CT للقلب 4D الذي أظهر التشوه طوال دورة القلب بأكملها. للحصول على تصور أفضل ، يتم عرض التشوه الكامل للقلب النابض والقلب الأيمن في كل اتجاه في الشكل 3 - الشكل 4 وفي الفيديو 1 - الفيديو 2.

تم الحصول على نماذج القلب الأيمن المستقيمة بعد حجم القناع في كل 10٪ من التقسيم لتوضيح تشوها...

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Discussion

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

حتى الآن ، هذه هي الدراسة الأولى التي توضح قياسا خاصا بالمريض للمورفولوجيا والمعلمات الديناميكية ل RVOT-PA مع نموذج قلب مستقيم تم إنشاؤه من تسلسل CT 4D ، والذي يمكن تطبيقه للتنبؤ بحجم الصمام الأمثل ل TPVR. تم توضيح هذه المنهجية باستخدام التصوير المقطعي المحوسب J للحصول على التشوهات الديناميكية ، وأحجام البطين الأيمن ، ووظيفة البطين الأيمن ، وحجم تغير RVOT / PA من RVOT إلى الجذع الرئوي في خمس طائرات في كل 10٪ من إعادة بناء الدورة القلبية. بالمقارنة مع التصوير ثلاثي الأبعاد ، لم تتنبأ النماذج المستقيمة بنفس حجم الصمام مثل ...

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Disclosures

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

ويعلن صاحبا البلاغ عدم وجود تضارب في المصالح.

Acknowledgements

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

ساهم شياولين صن وييمنغ هاو بالتساوي في هذه المخطوطة ويشتركان في التأليف الأول. وأعرب عن خالص تقديره لجميع الذين ساهموا في هذا العمل، سواء الأعضاء السابقين أو الحاليين. تم دعم هذا العمل من خلال منح من الوزارة الاتحادية الألمانية للشؤون الاقتصادية والطاقة ، EXIST- نقل البحوث (03EFIBE103). يتم دعم Xiaolin Sun و Yimeng Hao من قبل مجلس المنح الدراسية الصيني (Xiaolin Sun- CSC: 201908080063 ، Yimeng Hao-CSC: 202008450028).

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Materials

List of materials used in this article
NameCompanyCatalog NumberComments
Adobe IllustratorAdobe Illustrator 2021برنامج الرسومات
ButorphanolRichter Pharma AGVnr5319430.4 مجم / كجم
FentanylJanssen-Cilag Pharma GmbHDE / H / 1047 / 001-0020.01 مجم / كجم
GlycopyrroniumbromidAccord Healthcare BVPZN116491230.011 مجم / كجم
GraphPad PrismGraphPad شركة البرمجياتالإصدار 9.0برنامج إحصائيات متعدد الاستخدامات
Imeron 400 MCTBracco ImagingPZN002299782.0 & ndash ؛ 2.5 مل / كجم
مجموعة الكيتامينأكتافيس PTC EHFART.-NR. 799-7622 & NDASH ؛ 5 مجم / كجم / ساعة
ميدازولامهاملن فارما بلس GMBHMIDAZ501000.4 مجم / كجم
متعدد شرائح Somatom Definition فلاشSiemens AGA91CT-01892-03C2-7600ماسح التصوير المقطعي المحوسب للقلب
بروبوفولB. Braun Melsungen AGPZN 1116449520 مجم / مل ، 1 & ndash ؛ 2.5 مجم / كجم
بروبوفولب. براون ميلسونجن AGPZN 1116444310 مجم / مل ، 2.5 & 8.0 مجم / كجم / ساعة
قسطرة IV للسلامة مع منفذ الحقنB. Braun Melsungen AGLOT: 20D03G834618 G قسطرة مع منفذ حقن
3D قطاعة4.13.0-2021-08-13البرنامج: منصة حوسبة الصور 3D Slicer
Adobe قطاعة

References

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
  1. Baumgartner, H., et al. 2020 ESC Guidelines for the management of adult congenital heart disease: The Task Force for the management of adult congenital heart disease of the European Society of Cardiology (ESC). Endorsed by: Association for European Paediatric and Congenital Cardiology (AEPC), International Society for Adult Congenital Heart Disease. European Heart Journal. 42 (6), 563-645 (2021).
  2. Gales, J., Krasuski, R. A., Fleming, G. A. Transcatheter Valve Replacement for Right-sided Valve Disease in Congenital Heart Patients. Progress in Cardiovascular Diseases. 61 (3-4), 347-359 (2018).
  3. Goldstein, B. H., et al. Adverse Events, Radiation Exposure, and Reinterventions Following Transcatheter Pulmonary Valve Replacement. Journal of the American College of Cardiology. 75 (4), 363-376 (2020).
  4. Ansari, M. M., et al. Percutaneous Pulmonary Valve Implantation: Present Status and Evolving Future. Journal of the American College of Cardiology. 66 (20), 2246-2255 (2015).
  5. Nordmeyer, J., et al. Acute and midterm outcomes of the post-approval MELODY Registry: a multicentre registry of transcatheter pulmonary valve implantation. European Heart Journal. 40 (27), 2255-2264 (2019).
  6. Shahanavaz, S., et al. Intentional Fracture of Bioprosthetic Valve Frames in Patients Undergoing Valve-in-Valve Transcatheter Pulmonary Valve Replacement. Circulation. Cardiovascular Interventions. 11 (8), 006453(2018).
  7. Binder, R. K., et al. The impact of integration of a multidetector computed tomography annulus area sizing algorithm on outcomes of transcatheter aortic valve replacement: a prospective, multicenter, controlled trial. Journal of the American College of Cardiology. 62 (5), 431-438 (2013).
  8. Curran, L., et al. Computed tomography guided sizing for transcatheter pulmonary valve replacement. International Journal of Cardiology. Heart & Vasculature. 29, 100523(2020).
  9. Kidoh, M., et al. Vectors through a cross-sectional image (VCI): A visualization method for four-dimensional motion analysis for cardiac computed tomography. Journal of Cardiovascular Computed Tomography. 11 (6), 468-473 (2017).
  10. Schievano, S., et al. Four-dimensional computed tomography: a method of assessing right ventricular outflow tract and pulmonary artery deformations throughout the cardiac cycle. European Radiology. 21 (1), 36-45 (2011).
  11. Lantz, J., et al. Intracardiac Flow at 4D CT: Comparison with 4D Flow MRI. Radiology. 289 (1), 51-58 (2018).
  12. Kobayashi, K., et al. Quantitative analysis of regional endocardial geometry dynamics from 4D cardiac CT images: endocardial tracking based on the iterative closest point with an integrated scale estimation. Physics in Medicine and Biology. 64 (5), 055009(2019).
  13. Grbic, S., et al. Complete valvular heart apparatus model from 4D cardiac CT. Medical Image Analysis. 16 (5), 1003-1014 (2012).
  14. Hamdan, A., et al. Deformation dynamics and mechanical properties of the aortic annulus by 4-dimensional computed tomography: insights into the functional anatomy of the aortic valve complex and implications for transcatheter aortic valve therapy. Journal of the American College of Cardiology. 59 (2), 119-127 (2012).
  15. Kim, S., Chang, Y., Ra, J. B. Cardiac Motion Correction for Helical CT Scan With an Ordinary Pitch. IEEE Transactions on Medical Imaging. 37 (7), 1587-1596 (2018).

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Reprints and Permissions

Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article

Request Permission

Tags

Four Dimensional Cardiac CTValve SizingTranscatheter Pulmonary ValveRight Ventricular OutflowPulmonary Artery3D ReconstructionVirtual Reality ModelingCardiac Cycle ImagingRight Ventricular VolumeDevice Innovation

Related Articles