Summary
本研究的目的是重新创建，然后访问使用造影CT扫描产生的三维重建人类的心脏静脉系统解剖。
Abstract
在人的心脏的静脉系统的复杂性和相对变化的详细的了解心脏的装置，需要访问这些船只的发展是至关重要的。例如，心脏的静脉解剖是已知的主要限制之一为正确传送的心脏再同步疗法（CRT）的1因此，开发人类心脏的静脉系统的解剖参数的数据库可以帮助设计的CRT（阴极射线管）交付设备来克服这种限制。在这个研究项目中，解剖参数，获得从使用造影计算机断层扫描（CT）成像和建模软件（Materialise公司，比利时鲁汶）静脉系统的三维重建。下面的参数进行评估的每个脉：电弧长度，扭曲度，分支角度，冠状静脉窦口的距离，和血管直径。
CRT是一个潜在的治疗巴蒂淋洗液机电不同步。约10-20％的心脏衰竭患者可能受益于CRT 2。机电不同步意味着部分较早或较晚的心脏比正常传导通路的的心肌激活和合同。在CRT，心肌的dyssynchronous区域与电刺激治疗。 CRT起搏通常涉及起搏右心房（RA），右心室（RV）和左心室（LV）的线索，刺激产生更多的重新同步的节奏。 LV电极通常是植入心脏的静脉内，其目的叠加在工地内最新的心肌激活。
我们相信，模型和分析，将促进解剖教育患者，学生，医生和医疗设备设计者。这里采用的方法也可以用来研究我们的人体心脏标本的解剖特点，如冠状动脉。为了进一步鼓励本研究的教育价值，我们已经共享了我们的免费访问网站的静脉模型： www.vhlab.umn.edu /地图集 。
Protocol
程序
表1总结了在这个过程中使用的材料， 图1中的过程进行了概述。
1。标本和扫描准备
- 获得分离的人类的心灵灌注新鲜，随后解决这些问题在10％缓冲福尔马林舒张末状态。
- 要扫描的扫描的前一天，以消除广大福尔马林水冲洗的心。
- 前往扫描仪之前，在每个心脏导管插入冠状静脉窦（CS）静脉与静脉造影球囊导管。无论是上或下腔静脉直视下或使用视频内窥镜获得的CS。
- 一旦到位，充气气球静脉造影导管固定导管在CS。
- 将已设计，使每个核心在一个密封的聚合物容器顶部的海绵心可以坐在其态度上正确的解剖位置。
2。电脑断层扫描
- 如果病人仰卧，头扫描仪上放置一个心脏CT扫描仪床。
- 静脉造影导管的近端连接到一个喷射器，它包含两个注射器：一个对比的和一个用于盐水。
- 自动注入到心脏的静脉系统的40毫升的对比，在5毫升/秒。
- CT扫描心脏注射造影剂后8秒启动。将CT扫描层厚0.6毫米到512 x 512像素的分辨率。
- 心脏静脉系统自动注入40毫升的生理盐水，5毫升/秒，刷新了对比。
- CT DICOM图像导出到外部硬盘驱动器。
3。重建和测量
- CT DICOM图像上传到Mimics软件。
- 生成一个面具的CT成像ES只包含像素高菲尔德单位强调只在心脏中存在的对比度。
- 删除泄露室或扩散到组织的对比度，这样的面具只包含主要心脏静脉内的对比度。
- 在给定的静脉逐帧手动填写在空气口袋。
- 生成一个3D对象，从所得到的掩模。
- 平滑和包装物以消除粗糙几何。视频1提出了一种在空间中旋转，这些3D模型。
- 为每个创建的三维模型生成中心线。
- 使用这些中心线测量弧长，分枝角度，扭曲度（弧长度/直线距离）的，和每个在每个心脏的大血管直径。我们就业解剖命名法，被显示在图2。
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Representative Results
表2列出了42人的心脏标本为主要心脏静脉解剖参数中位数。所有心脏标本包含一个后室间静脉（PIV）和前室间静脉（AIV）。有些标本包含一个以上的后静脉的LV（PVLV），后外侧静脉（PLV），左外静脉（LLV），和/或前外侧静脉（ALV），而其他的心可能不会有一个或这些特定的两个静脉呈现。
| 使用的材料 |
| 人类的心灵灌注固定 |
| 静脉造影球囊导管 |
| 聚合物密封的容器 |
| 正确的心脏解剖海绵 |
| CT扫描仪和软件 |
| 对比度和盐水注射机 |
| 对比度（OMNIPAQUE） |
| Mimics软件 |
表1中。在所提出的方法中所用的材料的综述。
图1。方法概要（A）的一个给定的隔离灌注固定心脏的冠状静脉窦插管静脉造影球囊导管和（B）放置在其态度上正确的位置（C）上的试样扫描的同时，对比度被注入到心脏的静脉系统然后用生理盐水冲洗，（D）所产生的图像，以便后续的测量可以被用来创建数字重建的静脉。
视频1。的一个例子的一个三维心脏静脉米产生ODEL从对比计算CT。 点击此处查看视频。
图2。心脏的静脉系统的大血管的命名。
表2中。摘要迄今为止获得的测量42人的心脏标本。 点击此处查看大表 。
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Discussion
我们的实验室正在开发一种灌注固定各种解剖研究心脏标本库。到今天为止，我们有超过240个标本。用于制备这些样品的具体方法我们先前已经描述3。本研究中描述了一种新颖的方法，用于绘制人类心脏的静脉系统和为解剖的数据库，该数据库可用于心脏血管内装置的设计的发展。
以前的研究已经对现场患者使用磁共振（MR）和CT 5-12成像来评估心脏静脉系统的解剖结构。我们研究的主要优点是，有没有危险，住患者因注射造影剂和辐射暴露13-14。我们也能够分析一个大型数据库的标本，准备以类似的方式。这些标本可以重新扫描，如果额外需要升的图像。从这个方法得到表2中的解剖参数一般都超过那些在体内研究。我们相信，这是因为这里是静态重建灌注固定在其舒张末期形状和心脏处于这个阶段的心脏周期（ 即最大尺寸）时，应该代表一个快照的静脉。
应当指出的是，这里提出的研究存在一些局限性。在一些旧人的心脏标本，心室有点崩溃，在成像过程中，这可能会影响一些由此产生的模型。为了解决这个限制，我们目前正在寻找到胶凝心室腔，以确保心脏保持其舒张末（散瞳）形状。该研究的另一个限制是，模型的生成和后续获得的测量结果可能是依赖于用户的。我们甲肝ê试图最大限度地减少这种限制，有一名调查员检查每一个生成的模型。用户依赖的车型将进一步评估，通过比较模型由不同的用户创建相同的心脏。最后，量的对比，在这些静态的CT扫描标本组织扩散到从心脏到心脏变化。因此，我们观察到的变化，在此数据库中的一些可能是在组织扩散的变化，而不是真正的静脉解剖变化。尽管有这些限制，生成的三维模型提供有用的信息，对于人类心脏静脉系统，在不同的患者人群。我们将继续扩大和分享我们的这些模型及其相关的解剖测量的新的数据库中，我们在收到附加试样。
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Disclosures
没有利益冲突的声明。
Acknowledgments
愿我们，承认Dionna的宝洁，佳佳拉尔森，和卡蒂亚托雷斯的斯宾塞小的数字和锦绣影像服务的援助，Jerrald的技术援助，加里·威廉姆斯稿件援助与模型的生成和测量，Monica Mahre的援助美国明尼苏达大学。
收到来自医学工程研究所（明尼苏达大学）和部分资金从美敦力公司研究合同
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