שחזורים אנטומיים של מערכת ורידי לב האנושית באמצעות ניגודיות, טומוגרפיה ממוחשבת של דגימות זלוף-קבועות

המטרה הכוללת של הליך זה היא ליצור מודלים תלת מימדיים של מערכת הוורידים של הלב האנושי לפיתוח מסד נתונים אנטומי שיכול לשמש לתכנון מכשירי לב המופעלים בכלי דם אלה. זה מושג על ידי הכנת דגימת הלב האנושית על ידי קיבועה במצבה הדיאסטולי הסופי וקנולציה של הסינוס הכלילי עם קטטר בלון ורידי. בשלב השני, לעומת זאת, מתקבלות תמונות CT של מערכת ורידי הלב בשלב האחרון.

מודלים תלת מימדיים נוצרים מסריקות ה-CT מהן ניתן לקבל מדידות אנטומיות שונות. אחד היתרונות העיקריים של הטכניקה שלנו על פני שיטות אחרות, כגון הערכה in vivo של אנטומיה ורידית לבבית, הוא שאין חשיפה של מטופל לחומרי ניגוד או קרינה. הרעיון לשיטה זו עלה לראשונה כאשר מיפינו במקור את מערכת הוורידים הלבבית של הלבבות הקבועים הללו באמצעות מיקרו סופר על פני השטח של האפיקרדיאל.

עם זאת, לשיטה זו היו כמה מגבלות. הוא הוגבל על ידי כמות רקמת השומן וכן יצר מודלים דו-ממדיים. השימוש ב-CTS ניגודיות ליצירת דגמים מתגבר על מגבלות אלו ברגע שהן מתקבלות.

זלוף מקבעים את הלבבות האנושיים המבודדים הטריים במצבם הדיאסטולי הסופי בפורמין חוצץ של 10%. לאחר מכן, ביום שלפני הסריקה, שטפו את הלבבות במים על מנת להסיר את רוב הפורמין לפני היציאה לסורק. השתמש בצנתר בלון ורידים כדי לשרוף את וריד הסינוס הכלילי בתוך כל לב דרך הווריד הנבוב התחתון.

תחת הדמיה ישירה. לאחר שנמצא במקומו, נפח את הבלון של צנתר הוונוגרמה כדי לעגן את הקטטר בסינוס הכלילי. כעת, הניחו כל לב בתוך מיכל פולימרי אטום על גבי ספוג שנועד לתמוך בלב במיקום האנטומי הנכון מבחינה גישתית.

התחל במיקום הלב על מיטת סורק ה-CT כאילו מטופל שוכב על הסורק. לאחר מכן חבר את הקצה הפרוקסימלי של צנתר הוונוגרמה למזרק המכיל שני מזרקי הזרקה. אחד לניגודיות ואחד למי מלח.

כעת הזרקו אוטומטית 40 מיליליטר של ניגודיות למערכת הוורידים הלבבית במהירות של חמישה מיליליטר לשנייה. שמונה שניות לאחר תחילת הזרקת הניגודיות, סריקת CT את הגדרת הלב, סריקה לרזולוציה של 512 על 512 פיקסלים בעובי פרוסה של 0.6 מילימטר. לאחר מכן שטפו את הניגודיות על ידי הזרקה אוטומטית של 40 מיליליטר נוספים של מי מלח למערכת הוורידים הלבבית.

במהירות של חמישה מיליליטר לשנייה, ייצא את תמונות CT DICOM לכונן קשיח חיצוני. כעת העלה את תמונות ה-CT DICOM לתוכנת חיקוי וצור מסכה לתמונות ה-CT המכילה רק פיקסלים עם יחידות שדה גבוהות של כלבי ציד. כדי להדגיש רק את הניגודיות הקיימת בלב, הסר כל ניגוד שדלף לחדרים או התפזר לתוך הרקמה כך שהמסכה תכיל רק את הניגוד בתוך ורידי הלב העיקריים.

לאחר מכן מלא ידנית את כיסי האוויר בתוך וריד נתון מסגרת אחר מסגרת, וצור אובייקט תלת מימדי מהמסיכה שנוצרה. לאחר מכן, החליקו ועטפו את המסיכה כדי למנוע גיאומטריות גסות, ולאחר מכן צרו קווי מרכז לכל דגם תלת-ממדי שנוצר. על מנת למזער את שונות המשתמש ביצירת המודלים התלת מימדיים, חשוב שהמשתמש יעקוב בקפידה אחר הפרוטוקול המפורט וכן שצופה יבדוק את המודל לפני יצירת קווי המרכז.

לבסוף, השתמש בקווי המרכז כדי למדוד את אורך הקשת, זווית ההסתעפות, הפיתול והקוטר עבור כל כלי עיקרי בכל לב. בטבלה זו מוצגים הפרמטרים האנטומיים החציוניים עבור ורידי הלב העיקריים עבור 42 דגימות לב אנושיות. כל דגימות הלב הכילו וריד לב אמצעי אחד ווריד בין-חדרי קדמי אחד.

חלק מהדגימות הכילו יותר מווריד תחתון אחד, וריד צדדי נחות, וריד צדדי או וריד אנטרולטרלי. בעוד שללבבות אחרים אולי לא היה אחד או שניים מהוורידים הספציפיים הללו בסרט זה, ניתן לראות מודל תלת מימד מייצג מסתובב בחלל. בצע הליך זה, אחד היתרונות הוא שאתה יכול להשתמש בהדמיה עם היקפי וידאו בתוך ורידי הלב כדי להעריך את האנטומיה, לאמת את דגמי ה-CT, וגם לקבוע היכן קיימים מבנים שונים כגון ורידי לב, שלא ניתן לראות ב-CT לאחר התפתחותו.

טכניקה זו מאפשרת לחוקרים בתחום ההנדסה הביו-רפואית לחקור את מערכת הוורידים הלבבית ואת הפיתוח של מכשירי לב המשתמשים בכלי דם אלה. בסופו של דבר, מידול ומיפוי של מערכת הוורידים של הלב האנושי יספקו תובנות חדשות לגבי האנטומיה הרלוונטית לביצוע פרוצדורות קליניות שונות.