Name: Registrierung von 3D CT-Angiographie mit Röntgen-Durchleuchtung für Image Fusion bei Transkatheter-Aortenklappe-Implantation verbessert (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2018-06-03T15:00:00.000+00:00
Duration: 6 min 59 s
Description: Erfahren Sie die Co-Registrierung von 3D-CT-Angiographie mit Röntgen-Durchleuchtung für die Bildfusion bei der transkatheteren Aortenklappenimplantation. Diese Methode verbessert die anatomische Führung und erhöht die Sicherheit komplexer Eingriffe.

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Die Autoren möchten Ulm University Center für Translational Imaging MoMAN für seine Unterstützung danken.

Das Studienprotokoll ist in Übereinstimmung mit den ethischen Richtlinien von 1975 Deklaration von Helsinki als apriorische Genehmigung durch die Ethik-Kommission des Instituts wider. Schriftliche Einwilligung wurden alle einzelnen Teilnehmer sind in der Studie (CSI-Ulm, clinicaltrials.gov NCT02162069) entnommen.
1. CT-Untersuchung
<ol><li>Führen Sie kardiale CT-Angiographie mit retrospektiven ECG-gating mit 80 mL jodhaltigen Kontrastmittel injiziert mit einer Durchflussrate von 4,0 mL/s gefolgt von einer Spülung Bolus 70 mL 0,9 % Kochsalzlösung.</li>
	<li>Daten Cranio-kaudal erstreckt sich von der Femoral Arterien zu den subclavia Arterien mit den folgenden Parametern Erwerb erwerben: die Matrix von 512 × 512 Pixel, Schnittstärke 1 mm, Abstand von 0,7 mm schneiden.</li>
	<li>Bilder auf 30 % des iterativen Rekonstruktionsalgorithmus mit R-R-Intervall zu rekonstruieren.</li>
</ol>2. Image Segmentation und Modell Generation
<ol><li>Import-CT-Daten von einem externen Gerät oder interne Archivierungssystem in Bild-Fusion-Software per Drag und Drop das Dataset oder Teilmengen von Daten für den ausgewählten Patienten in die Patienten -Ansicht innerhalb der Anwendung.</li>
	<li>Starten Sie automatische Segmentierung des ausgewählten Volumes CT durch Doppelklick auf die Bildserie. Hinweis: Segmentierung der Herzkammern (linker und rechter Ventrikel, Linker und rechter Atrium, Myokard) und großen Gefäße (Bauchaorta, Vena Cava und Koronarsinus) wird automatisch gestartet und erscheint in der Segmentierung Arbeitsschritt.</li>
	<li>Die Bildsegmente durchlaufen Sie und überprüfen Sie, ob die Ränder der Aorta und der linken Herzkammer richtig erkannt sind und bearbeiten Sie gegebenenfalls die automatische Segmentierung in der Gewebe -Fenster über die Schaltfläche " Bearbeiten ".</li>
	<li>Um manuelle Segmentierung zusätzliche Strukturen durchzuführen, verwenden Sie die Schaltfläche " Hinzufügen " im Fenster " Gewebe ".</li>
	<li>Verwenden Sie vorhandene Bearbeitungswerkzeuge, füllen die Struktur (Injizieren Farbstoff) und ziehen die Kanten der Struktur (Ziehen Sie Rand) in 2D-Ansichten oder Teile der Struktur mit dem Freiform Schnitt in der 3D-Ansicht zu entfernen.</li>
	<li>Durchführen Sie manueller Segmentierung der wichtigsten Stämme der linken und rechten Koronararterien, Hauptschlagader Zweige (Brachiocephalic Arterie mit rechts Karotis und rechten subclavia Arterien, linke gemeinsame Halsschlagader und linken subclavia), Links und rechts Iliofemoral Arterien, Hüftknochen und Hüftgelenke wie 2,4-2,5 (Abbildung 1) beschrieben. Hinweis: Abhängig von der Qualität der CT-Volumen kann dies 20 bis 30 Minuten dauern.</li>
</ol>3. Co-Registrierung und Fusion von Bildern
<ol><li>In der Patienten -Ansicht Zusammenführen der ausgewählten Patienten mit den aktuellen Patienten in der XR-System indem Sie die entsprechende Aktion im Rechte-Maustaste-Kontextmenü wählen. Hinweis: Jetzt die Registrierung und Live Arbeitsschritte sind aktiv und können verwendet werden.</li>
	<li>Arbeiten Sie in der Live Schritt zu, klicken Sie auf Add neues Tag darauf im Fenster Tag Punkte um drei verweissymbole an Aortenklappe Höckern zur Erleichterung der Auswahl der optimalen Projektion des ringförmigen Flugzeugs während des Eingriffs (Abbildung zu platzieren 2).</li>
	<li>Gehen Sie zu der Registrierung Arbeitsschritt, der XR-Läufe zu erwerben und ausführen die Co-Registrierung der segmentierten Modelle mit XR. Hinweis: XR läuft erworbenen mit mindestens 30° Winkelabstand sind für die zuverlässige Registrierung notwendig.</li>
	<li>Kopieren Sie die angiographischen Projektion der entsprechenden Punktion in ~ LAO 20-30° Ausrichtung (oder ~ RAO 20-30° abhängig von der ersten Seite Punktion) in die Referenz-Ansicht 1 durch Klicken auf die Schaltfläche kopieren, Referenz Ansicht 1.</li>
	<li>Kopie nach Röntgen-Projektionen erwarb ~ AP Orientierung während der Visualisierung des Übergangs von der kontralateralen A. Iliaca Communis , der A. Femoralis Communis in die Referenz-Ansicht 2 durch Klicken auf die Schaltfläche " " Kopie an Referenz-Ansicht 2.</li>
	<li>Werkzeugen Sie zur Interaktion Registrierung Pan, Registrierung drehen (für die Drehung in der Ebene), Roll-Registrierung (für 3D-Drehung) das Modell der Iliofemoral Arterien mit den erworbenen XR-Projektionen ( manuell ausrichten Abbildung 3A-B).</li>
	<li>Verwenden Sie Hüftknochen und Hüftgelenke sichtbar in den XR-Bildern als weitere Meilensteine bei der Ausrichtung der Überlagerung der Iliofemoral Region. Hinweis: Jetzt das Modell ist mit der XR-System-Geometrie verknüpft, und die Überlagerung wird automatisch auf die aktuelle Ausrichtung der XR-Projektion, Vergrößerung und Patientenliege Position angepasst.</li>
	<li>Führen Sie die Punktion der gemeinsamen Femoral Arterie auf der Scheide Seite (Abbildung 3) mithilfe der groben Co Erstzulassung im Schritt 3.6 durchgeführt.</li>
	<li>Aufzeichnen eine angiographischen Projektion der Gerät Scheide Femoral Arterie in ~ 20-30° RAO (bzw. ~ LAO 20-30°) durch Klicken auf die Schaltfläche Kopieren nach Referenz-Ansicht und schließen Sie die Bild-Co-Registrierung in der Iliofemoral Region (Abbildung 3D). Hinweis: Da der Patient während der CT-Scan und die Intervention anders positioniert ist, bietet Registrierung basierend auf Iliofemoral Strukturen nur begrenzten Genauigkeit in anderen Regionen. Somit ist die manuelle Verfeinerung der Co-Registrierung in der Brustwirbelsäule erforderlich.</li>
	<li>Um diese Daten für weitere Overlay Neuausrichtung verwenden, kopieren Sie zusätzlichen erworbenen Projektionen "Referenz-Ansicht" während des Übergangs von der Iliofemoral in der Brustwirbelsäule sowie jede Katheterisierung des Brachiocephalic Stammes über die richtige radial Arterie.</li>
	<li>Erwerben Sie nach der Platzierung des Pigtail-Katheters in den Aortenbogen zwei Röntgendurchleuchtung Projektionen ohne CA in LAO 30 - 40 ° und RAO 20 - 30 ° Ausrichtung und kopieren Sie sie in der Referenz 1 und Referenz-Ansicht 2.</li>
	<li>Verwendung der Interaktion tools Anmeldung Pan, Anmeldung zu drehen (für die Drehung in der Ebene), Roll-Registrierung (für 3D-Drehung), um manuell anpassen, die Registrierung in der Brustwirbelsäule (Abbildung 4A-B ).</li>
	<li>Führen Sie die Platzierung der Schutzvorrichtung ohne zusätzliche CA rein anhand der anatomischen Overlay (Abbildung 4).</li>
	<li>Für weitere Verfeinerung manuell korrigieren Sie die Overlay-Position, wie unter Schritt 3.12 auf jedem erworbenen XR Projektion während den gesamten Verlauf des Eingriffs, genaue Overlay zu jedem Zeitpunkt zu gewährleisten. Hinweis: Verwenden Sie Aortograms erwarb nach dem routinemäßigen Verfahren für die Überprüfung der korrekten Position der Liefersystem als Wahrzeichen für die Overlay-Anpassung (Abbildung 4).</li>
</ol>

<ol><li>Sánchez, Y., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Navigational+Guidance+and+Ablation+Planning+Tools+for+Interventional+Radiology%5BTitle%5D)+AND+%22Current+Problems+in+Diagnostic+Radiology%22%5BJournal%5D)">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/pubmed?term=((Feasibility+of+three-dimensional+magnetic+resonance+angiography-fluoroscopy+image+fusion+technique+in+guiding+complex+endovascular+aortic+procedures+in+patients+with+renal+insufficiency%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Vascular+Surgery%22%5BJournal%5D)">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/pubmed?term=((Fusion+of+CT+Angiography+or+MR+Angiography+with+Unenhanced+CBCT+and+Fluoroscopy+Guidance+in+Endovascular+Treatments+of+Aorto-Iliac+Steno-Occlusion%3A+Technical+Note+on+a+Preliminary+Experience%5BTitle%5D)+AND+%22CardioVascular+and+Interventional+Radiology%22%5BJournal%5D)">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/pubmed?term=((CTA+with+Fluoroscopy+Image+Fusion+Guidance+in+Endovascular+Complex+Aortic+Aneurysm+Repair%5BTitle%5D)+AND+%22European+Journal+of+Vascular+and+Endovascular+Surgery%22%5BJournal%5D)">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="https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4308450/">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/pubmed?term=((Integration+of+MDCT+and+fluoroscopy+using+C-arm+computed+tomography+to+guide+structural+cardiac+interventions+in+the+cardiac+catheterization+laboratory%5BTitle%5D)+AND+%22Catheterization+and+Cardiovascular+Interventions%22%5BJournal%5D)">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/pubmed?term=((A+quantitative+analysis+of+3-D+coronary+modeling+from+two+or+more+projection+images%5BTitle%5D)+AND+%22IEEE+Transactions+on+Medical+Imaging%22%5BJournal%5D)">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/pubmed?term=((Image-guidance+for+transcatheter+aortic+valve+implantation+%28TAVI%29+and+cerebral+embolic+protection%5BTitle%5D)+AND+%22International+Journal+of+Cardiology%22%5BJournal%5D)">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/pubmed?term=((Transcatheter+Aortic+Valve+Replacement+%28TAVR%29%3A+Access+Planning+and+Strategies%5BTitle%5D)+AND+%22Methodist+DeBakey+Cardiovascular+Journal%22%5BJournal%5D)">Transcatheter Aortic Valve Replacement (TAVR): Access Planning and Strategies.</a> Methodist DeBakey Cardiovascular Journal. 8 (2), 22-25 (2012).</li>
<li>Wöhrle, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?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%5BTitle%5D)+AND+%22PLOS+ONE%22%5BJournal%5D)">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., Wöhrle, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Cerebral+Embolic+Protection+During+Transcatheter+Aortic+Valve+Replacement+Significantly+Reduces+Death+and+Stroke+Compared+With+Unprotected+Procedures%5BTitle%5D)+AND+%22JACC%3A+Cardiovascular+Interventions%22%5BJournal%5D)">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., Wöhrle, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?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%5BTitle%5D)+AND+%22International+Journal+of+Cardiology%22%5BJournal%5D)">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/pubmed?term=((Patient-specific+registration+of+3D+CT+angiography+%28CTA%29+with+X-ray+fluoroscopy+for+image+fusion+during+transcatheter+aortic+valve+implantation+%28TAVI%29+increases+performance+of+the+procedure%5BTitle%5D)+AND+%22Clinical+Research+in+Cardiology%22%5BJournal%5D)">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. , In Press (2018).</li>
<li>Eng, M. H., Kim, M. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Fluoroscopy+and+CT+fusion+overlay-greater+than+the+sum+of+their+parts%5BTitle%5D)+AND+%22Catheterization+and+Cardiovascular+Interventions%22%5BJournal%5D)">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/pubmed?term=((System+to+guide+transcatheter+aortic+valve+implantations+based+on+interventional+C-arm+CT+imaging%5BTitle%5D)+AND+%22Medical+Image+Computing+and+Computer-Assisted+Intervention%22%5BJournal%5D)">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/pubmed?term=((A+pre-operative+CT+and+non-contrast-enhanced+C-arm+CT+registration+framework+for+trans-catheter+aortic+valve+implantation%5BTitle%5D)+AND+%22Computerized+Medical+Imaging+and+Graphics%22%5BJournal%5D)">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>

Im Namen aller Autoren, die entsprechenden Autoren, die es gibt keine Beziehungen, die als ein Interessenkonflikt ausgelegt werden könnte.

Der Schwerpunkt dieser Studie war, die Machbarkeit von IF zu untersuchen, ohne Änderung des klinisch etablierten TAVI-Workflows. Während der Goldstandard für die Co-Registrierung der Pre-interventionelle CTA Daten und XR Fluoroskopie engagierten Aortograms8verwendet, schlagen wir vor, mit ungefähren Mehrfachregistrierungen mit on-the-Fly Verfeinerungen zu genauen 3D-Modells overlay während des gesamten Studiums der Intervention.
Die ständige manuelle Registrierung Verfe...

Image Fusion (IF) ist der Prozess der Überlagerung von Datasets in verschiedenen Zeit- und Standpunkte zu verschiedenen Modalitäten in einem Singleframe-Referenz1erworben. XR ist die am häufigsten verwendeten bildgebenden Modalität für Intervention Anleitung. Obwohl hohen zeitlichen und räumlichen Auflösung bietet, XR hat niedrige Dimensionalität (2D Projektionen) und anatomische Details fehlt. 3D Orgel Form Modelle abgeleitet z.B. qualitativ hochwertige Pre-interventionelle CTA-Daten überlagert das live Fluoroskopie-Bild können XR von relevanten anatomischen Weichgewebe Strukturen ergänzen. Erforderliche Schritt für IF ist die Co-Registrierung der verschiedenen bildgebenden Modalitäten.
Co-Registrierung der präoperativen 3D-Bild Datasets mit XR Fluoroskopie umfasst in der Regel, eine der folgenden Techniken2: ein) Image-basierte 3D-3D Registrierung des präoperativen 3D Datasets mit einer intraoperativen nicht- / Kontrast-enhanced DVT DataSet3,4,5,6, oder b) direkte Bild-basierte 2D-3D Registrierung wo zwei angiographischen Bilder mit einem Minimum von 30 ° Winkelabstand7,8 dienen Co-Registrierung.
Mit der Einführung von Fusion-Pakete auf kommerzielle XR Systeme, IF kann leichter zugänglich für ein breites Anwendungsspektrum. Nutzung dieser Systeme, haben wir bereits gezeigt, dass es technisch machbar und sicher eine Aortenwurzel Modell überlagert werden durch direkte Image-basierte 2D-3D-Anmeldung für transfemorale Transkatheter-Aortenklappe-Implantation (TAVI)8zu unterstützen. Ohne die Insgesamte CA oder XR Dosis, wenn sich während TAVI Verfahren sehr wertvoll bewährt, indem Sie das herkömmliche XR Fluoroskopie Bild, vor allem während der Bereitstellung der zerebralen Schutzvorrichtung 3D anatomischer Details hinzufügen. Jedoch erforderlichen die zusätzliche Anschaffung von der Aortograms verwendet für die Co-Registrierung zusätzlichen CA und XR-Dosis. Ein optimierter Workflow die Angabe genauer, wenn ohne die Notwendigkeit einer zusätzlichen Aortograms war daher sehr wünschenswert.
Hier präsentieren wir ein Konzept zur verbesserten Co-Registrierung von Pre-interventionelle CTA mit Echtzeit-XR ohne jede zusätzliche CA oder C-Arm CT-scans für IF. An anderer Stelle beschrieben die femorale Zugang spielte TAVI als9,10,11. Kurz, sowohl Femoral Arterien zugegriffen werden: eine für die Führung der kontralateralen Punktion, gefolgt von Platzierung eines Pigtail-Katheters durch eine 6F Scheide erlauben Arteriography während der Platzierung der Ventil-Prothese; die zweite für die Platzierung der Ventil-Delivery-System und anschließende Ballon valvuloplastie und Gerät Platzierung. Angiographic Bestätigung der entsprechenden Punktion erfolgt in unserer Institution als Standard der Versorgung für die Lokalisierung der Punktion Höhe (oberhalb der femoralen Bifurkation) und Schätzung der Position des überdachten Stents bei Access-bezogene Komplikationen-12. Für die Aufnahme embolischen Schutt, ist ein Doppel-Filter zerebralen Schutzsystem nach Einsetzen der TAVI Lieferung Hülle vor der Durchfahrt der Aortenbogen mit jedem weiteren Gerät eingeführt.
Wir verwenden Arteriograms routinemäßig während der Punktion der Femoral Arterien durchgeführt, um die erste Co-Registrierung zu etablieren. On-the-Fly Verfeinerung der Co-Registrierung erfolgt anschließend während des laufenden Verfahrens mit der Position der Pigtail-Katheter in die Aortenwurzel, das Doppel-Filter-zerebrale embolischen Schutzsystem in der Supraaortal Schiffe und die Aortograms vor der Implantation der Prothese Ventil, wodurch genaues Modell Overlay zu jedem Zeitpunkt während des Eingriffs durchgeführt.

<table><tbody><tr><td>Philips Allura FD10&nbsp; &nbsp;</td><td>Philips Healthcare</td><td></td><td>Röntgensystem</td></tr><tr><td>EP Navigator Release 5.2.10</td><td>Philips Healthcare</td><td></td><td>Bildsegmentierung und -fusion SW</td></tr><tr><td>Iomeron 350</td><td>Bracco Imaging Deutschland GmbH</td><td></td><td>Röntgenkontrastmittel</td></tr><tr><td>Sentinel&nbsp; Doppelfilter-Zerebralschutzsystem</td><td>Claret Medical, Inc.</td><td></td><td>Doppelfilter-Zerebralschutzsystem&nbsp;</td></tr><tr><td>Matlab R2013</td><td>MathWorks</td><td></td><td>statistische Analyse</td></tr></tbody></table>

registrierung von 3d ct-angiographie mit röntgen-durchleuchtung für image fusion bei transkatheter-aortenklappe-implantation verbessert

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

Die Verschmelzung von anatomischen 3D-Modelle abgeleitet von High-Fidelity-Pre-interventionelle Computertomographie-Angiographie (CTA) und (XR) Röntgendurchleuchtung, anatomische Orientierung zu erleichtern ist von großem Interesse für komplexe kardiologische Eingriffe wie TAVI-Verfahren mit zerebralen Schutz. Co-Registrierung von CTA und XR ist entweder basierend auf zusätzliche intraoperative nicht- / Kontrast-enhanced Kegelstrahl berechnet Tomographie (DVT) oder zwei separate Aortograms eingeführt worden. Mit der damit verbundenen Zunahme der Strahlendosis ausgesetzt und/oder Kontrast Agent (CA) wird ein zusätzliches Risiko für den Patienten eingeführt. Hier schlagen wir eine modifizierte Co-Registrierung Ansatz zu nutzen Arteriograms der Iliofemoral Arterien, routinemäßig bei der femoralen Punktion und Scheide Einführung durchgeführt. On-the-Fly Verfeinerung der Co-Registrierung während des laufenden Verfahrens ermöglicht genaue Co-Registrierung ohne jede zusätzliche Angiogramme, wodurch es CA, XR Dosis und Verfahren Zeit, bei gleichzeitiger Verbesserung Betreiber Vertrauen und Verfahren Sicherheit.

Wir haben einen neuartigen Co-Registrierung-Ansatz für Bild Fusion während TAVI, wodurch überlagern das Patienten-spezifischen anatomische Modell auf die XR-Livebilder während des gesamten TAVI-Verfahrens ohne die Notwendigkeit für eine zusätzliche Aortograms eingeführt.
Interventionelle mehrstufig profitieren von der IF: (1) Führung der Punktion der gemeinsamen Femoral Arterie oberhalb der femoralen Bifurkation auf der Scheide ...

Das Ziel dieser Studie war, die Co-Registrierung für Bild Fusion (IF) von Pre-interventionelle CT-Daten mit Echtzeit-(XR) Röntgendurchleuchtung während der transfemorale Transkatheter-Aortenklappe-Implantation (TAVI) zu verbessern.

Registrierung von 3D CT-Angiographie mit Röntgen-Durchleuchtung für Image Fusion bei Transkatheter-Aortenklappe-Implantation verbessert

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

Diese Methode kann dazu beitragen, Schlüsselfragen im Bereich der interprozeduralen bildbasierten Anleitung zu beantworten, die sich auf die begrenzten anatomischen Informationen beziehen, die bei der Röntgenfluoroskopie in Bezug auf die 3D-Anatomie eines Patienten verfügbar sind. Der Hauptvorteil dieser Technik besteht darin, dass sie einen weiteren schrittweisen Fortschritt in der Echtzeitnavigation komplexer Eingriffe darstellt, der letztendlich zu einer erhöhten Wirksamkeit und Sicherheit der Verfahren führt. Die Zahl der TAVR-Verfahren nimmt in Deutschland kontinuierlich zu, und damit ist auch die Komplexität zum Teil sehr hoch.Um diese Patienten richtig zu behandeln, brauchen wir eine Bildlösung, insbesondere im Bereich des zerebralen Embolieschutzes. Obwohl dieses Verfahren für ein bestimmtes System demonstriert wurde, kann es problemlos auf andere Systeme übertragen werden, sofern eine ähnliche Software verfügbar ist. Um die Bilder der Computertomographie (CT), der Aorta und des linken Ventrikels zu segmentieren, ziehen Sie die CT-Daten in die Ansicht des Patienten in der Bildfusionssoftware und deaktivieren Sie die anderen Gewebe, bis nur noch die Aorta und der linke Ventrikel übrig bleiben.Stellen Sie sicher, dass die Ränder des Gewebes in jedem Slice korrekt erkannt werden, indem Sie die Schaltfläche "Bearbeiten" verwenden, um die automatische Segmentierung im Gewebefenster nach Bedarf zu ändern. Um eine manuelle Segmentierung zusätzlicher Strukturen durchzuführen, klicken Sie auf Hinzufügen und verwenden Sie die Bearbeitungswerkzeuge, um die Struktur zu füllen, ziehen Sie die Kanten der Struktur in der 2D-Ansicht oder entfernen Sie Strukturteile in der 3D-Ansicht. Führen Sie dann eine manuelle Segmentierung der Hauptstämme der linken und rechten Koronararterien, der Hauptarterienäste, der linken und rechten iliofemoralen Arterien, der Hüftknochen und der Hüftgelenke durch, wie gerade gezeigt.Nachdem Sie die Daten des ausgewählten Patienten mit den Daten des aktuellen Patienten im Röntgensystem zusammengeführt haben, platzieren Sie drei Referenzmarker an den Aortenklappenhöckern in der Einstellung "Live Work", indem Sie im Fenster "Tackpunkte" auf "Neuen Tack Point hinzufügen" klicken. Öffnen Sie anschließend den Arbeitsschritt Registrierung, um die Röntgenläufe abzurufen. Klicken Sie auf In Referenzansicht 1 kopieren, um die angiographische Projektion der entsprechenden Punktion zu kopieren, und in einem Winkel von ca. 20 bis 30 Grad in der linken vorderen schrägen Ausrichtung oder von ca. 20 bis 30 Grad in der rechten vorderen schrägen Ausrichtung, abhängig von der anfänglichen Punktionsseite, in die Referenzansicht 1.Klicken Sie auf In Referenzansicht 2 kopieren, um die Röntgenprojektion zu kopieren, die während der Visualisierung des Übergangs von der kontralateralen A. iliaca communis zur A. femoralis communis in Referenzansicht 2 in etwa anterior/posteriorer Ausrichtung aufgenommen wurde.Verwenden Sie die Interaktionswerkzeuge Registration Pan, Registration Rotate und Registration Roll, um das Modell der iliofemoralen Arterien manuell an den erfassten Röntgenprojektionen auszurichten. Verwenden Sie die anfängliche Kurs-Co-Registrierung, um die Punktion der Arteria femoralis communis auf der Schleusenseite zu leiten, und klicken Sie auf In Referenzansicht kopieren, um eine angiographische Projektion der Oberschenkelarterie der Gerätescheide in der rechten anterioren schrägen Ausrichtung von 20 bis 30 Grad aufzuzeichnen. Schließen Sie dann die Mitregistrierung des Bildes in der iliofemoralen Region ab.Um diese Daten für eine weitere Overlay-Neuausrichtung zu verwenden, kopieren Sie alle zusätzlich erworbenen Projektionen in die Referenzansicht während des Übergangs vom iliofemoralen in den thorakalen Bereich sowie eine etwaige Katheterisierung des Truncus brachiocephalicus über die rechte Arteria radialis. Nach dem Platzieren des Pigtail-Katheters in den Aortenbogen nehmen Sie zwei fluoroskopische Projektionen ohne Kontrastmittel in der linken anterioren schrägen Ausrichtung 30-40 Grad und der rechten anterioren schrägen Ausrichtung 20-30 Grad auf und kopieren Sie die Projektionen in die Referenzansichten 1 und 2, wie gezeigt. Verwenden Sie die Interaktionswerkzeuge, um die Registrierung im Thoraxbereich manuell anzupassen und die Platzierung der Schutzvorrichtung vollständig auf der Grundlage des anatomischen Overlays zu steuern.Verwenden Sie dann die Interaktionswerkzeuge, um die Überlagerungsposition auf jeder erfassten Röntgenprojektion über den gesamten Verlauf des Eingriffs nach Bedarf manuell zu korrigieren, um eine genaue Überlagerung zu jedem Zeitpunkt zu gewährleisten, wobei die Positionen des Pigtail-Katheters, des zerebralen Embolieschutzsystems mit Doppelfilter und des Aortogramms als Orientierungspunkte verwendet werden. Technische Schwierigkeiten können sich aus der statischen Natur der anatomischen Modelle ergeben, die durch Overlay-Fehlausrichtung bei Herz- und Atembewegungen, die Bildung der Strukturen bei der Gerätemanipulation oder eine inkonsistente Patientenpositionierung zwischen Sofa und Kathetertisch verursacht werden. Mehrere interventionelle Schritte werden von der Bildfusion profitieren.Zum Beispiel die Führung einer Punktion der Arteria femoralis communis oberhalb der Femurbifurkation auf der Mantelseite, die genaue Platzierung der zerebralen Embolieschutzvorrichtung, auch bei sehr quälenden Anatomien, allein auf der anatomischen Überlagerung basierend, die Visualisierung des Modells in einer beliebigen C-Bogen-Angulation ohne Röntgenbelichtung oder Kontrastmittelverabreichung, sowie die Identifizierung der optimalen Ansicht vor dem Klappeneinsatz, und die Ausrichtung der Klappenprothese auch bei sehr komplexen Anatomien. Einmal gemeistert, kann die manuelle Segmentierung aller zugehörigen anatomischen Strukturen in 20-30 Minuten abgeschlossen werden, abhängig von der Qualität der CT-Bilder. Beim Versuch dieses Verfahrens ist zu berücksichtigen, dass die Genauigkeit der Überlagerung umso höher ist, je mehr Projektionen für die Co-Registrierung verfügbar sind.Das demonstrierte Protokoll ist auf eine Vielzahl von Transkathetereingriffen anwendbar, von klinisch etablierten Eingriffen wie atrialen und ventrikulären Ablationen bis hin zu Eingriffen, die kurz vor der klinischen Umsetzung stehen, wie z. B. die perkutane Behandlung der Trikuspidalklappe.

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Research

Forschung

JoVE Journal

Medicine

Medizin

Diese Studie stellt eine einfache zweidimensionale angiographischen Methode um feine vaskulären Strukturen mit einem Silikon Kautschuk Injektion zusammengesetzte und Weichgewebe Röntgensystem zu untersuchen.

Zweidimensionale Röntgen-Angiographie, feine Gefäßstruktur mit einem Silikon Injektion Gummimischung zu prüfen

Hier präsentieren wir ein Protokoll, um dreidimensionale gedruckten Modelle für präoperative Planung und intraoperative Reorganisation des komplizierten Kreislauf Standorten verwenden, beim Umgang mit einer angeborenen Aortenstenose Anomalie.

Drei-dimensionale Druck einer komplexen Aorten Anomalie

Hier präsentieren wir die Entwicklung eines Mock-Circulation-Setups für die multimodale Therapiebewertung, die präinterventionelle Planung und die ärztliche Ausbildung zu kardiovaskulären Anatomien. Mit der Anwendung von patientenspezifischen tomographischen Scans ist dieses Setup ideal für therapeutische Ansätze, Schulungen und Schulungen in der individualisierten Medizin.

Entwicklung und Evaluierung von 3D-gedruckten kardiovaskulären Phantomen für die interventionelle Planung und Das Training

Die dynamische Computertomographie-Angiographie (CTA) bietet einen zusätzlichen diagnostischen Wert bei der Charakterisierung von Aortenendoleaks. Dieses Protokoll beschreibt einen qualitativen und quantitativen Ansatz unter Verwendung der Zeit-Dämpfungskurvenanalyse zur Charakterisierung von Endoleaks. Die Technik der Integration der dynamischen CTA-Bildgebung mit der Fluoroskopie mittels 2D-3D-Bildfusion wird für eine bessere Bildführung während der Behandlung veranschaulicht.

Zeitaufgelöste, dynamische Computertomographie Angiographie zur Charakterisierung von Aortenendoleaks und Behandlungsanleitung mittels 2D-3D Fusion-Imaging

Diese Studie bewertete eine neue Methodik mit einem begradigten Modell, das aus der vierdimensionalen kardialen Computertomographie-Sequenz generiert wurde, um die gewünschten Messungen für die Ventildimensionierung bei der Anwendung des Transkatheter-Pulmonalklappenersatzes zu erhalten.

Vierdimensionale computertomographiegeführte Ventildimensionierung für den Austausch von Transkatheter-Pulmonalventilen

Hier wird eine schrittweise Methode zur Kombination der faseroptischen RealShape-Technologie und des intravaskulären Ultraschalls beschrieben, um das Potenzial der Verschmelzung beider Techniken im Hinblick auf die Verringerung der Strahlenbelastung und die Verbesserung der Navigationsaufgaben und des Behandlungserfolgs während eines endovaskulären Eingriffs zur Behandlung der peripheren arteriellen Verschlusskrankheit aufzuzeigen.

Reduzierung der Strahlenbelastung bei der endovaskulären Behandlung der peripheren arteriellen Verschlusskrankheit durch Kombination von faseroptischer RealShape-Technologie und intravaskulärem Ultraschall

Die Kombination mehrerer bildgebender Verfahren ist oft notwendig, um ein umfassendes Verständnis der Pathophysiologie zu erlangen. Bei diesem Ansatz werden Phantome verwendet, um eine differentielle Transformation zwischen den Koordinatensystemen zweier Modalitäten zu erzeugen, die dann für die Co-Registrierung verwendet wird. Diese Methode macht Passermarken bei Produktionsscans überflüssig.

Multimodale geräteübergreifende und markerfreie Co-Registrierung von präklinischen Bildgebungsmodalitäten

In diesem Artikel wird das Design und die Implementierung eines Moduls für die automatische Chirurgie vorgestellt, das auf Augmented Reality (AR)-basierter 3D-Rekonstruktion basiert. Das System ermöglicht die Fernchirurgie, indem es Chirurgen ermöglicht, rekonstruierte Merkmale zu inspizieren und chirurgische Handbewegungen zu replizieren, als ob sie die Operation in unmittelbarer Nähe durchführen würden.

Automatische Chirurgie beim Transkatheter-Aortenklappenersatz mit Augmented Reality

Intrakranielle Implantation von GL261-Zellen in C57BL / 6 Mäusen produziert maligne Gliome, dass viele Merkmale der menschlichen Glioblastoma multiforme zu rekapitulieren. Wir verwendeten GL261-Zellen stabil exprimiert Luziferase, damit wir...

Intrakranielle Implantation mit anschließender 3D In Vivo Bioluminescent Imaging von Murine Gliome

Die Dualphasen-Cone-Beam-Computertomographie (DP-CBCT) ist eine nützliche intraprozedurale Bildgebungstechnik für die transarterielle Chemoembolisationsbehandlung mit medikamentenfreisetzenden Kügelchen des hepatozellulären Karzinoms. Die DP-DVT wurde verwendet, um drei Hauptschritte in der onkologischen interventionellen Radiologie durchzuführen: Tumorlokalisation (SIE), Navigation und intraprozedurale Katheterführung (REACH) sowie intraprozedurale Bewertung des Behandlungserfolgs (Treat).

Zweiphasen-Cone-Beam-Computertomographie zur Erkennung, Erreichung und Behandlung von hepatozellulärem Karzinom während der transarteriellen Chemoembolisation von Beads

Erfahren Sie die Co-Registrierung von 3D-CT-Angiographie mit Röntgen-Durchleuchtung für die Bildfusion bei der transkatheteren Aortenklappenimplantation. Diese Methode verbessert die anatomische Führung und erhöht die Sicherheit komplexer Eingriffe.

Registrierung von 3D CT-Angiographie mit Röntgen-Durchleuchtung für Image Fusion bei Transkatheter-Aortenklappe-Implantation verbessert (Video) | JoVE Journal

Registrierung von 3D CT-Angiographie mit Röntgen-Durchleuchtung für Image Fusion bei Transkatheter-Aortenklappe-Implantation verbessert

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