경피적 폐 밸브 교체를 위한 4차원 컴퓨터 단층 촬영 유도 밸브 사이징

요약

이 연구는 경피적 폐 판막 교체의 적용에서 밸브 크기 조정에 대한 원하는 측정을 얻기 위해 네 차원 심장 컴퓨터 단층 촬영 시퀀스에서 생성 된 직선화 된 모델을 사용하여 새로운 방법론을 평가했습니다.

초록

경피적 폐판막 치환(TPVR)을 위한 최적의 보철물 크기를 선택하기 위한 우심실(RV) 및 폐동맥(PA)의 측정은 상당히 다양하다. 장치 크기 예측을 위한 3차원(3D) 컴퓨터 단층촬영(CT) 영상은 우심실 유출관(RVOT) 및 PA의 변위를 평가하기에 불충분하며, 이는 스텐트 잘못 배치 및 paravalvular 누출의 위험을 증가시킬 수 있다. 이 연구의 목적은 필요한 판막 크기의 정확한 정량 평가를 얻기 위해 4차원(4D) 심장 CT 재구성에 의해 전체 심장 주기에 걸쳐 PA에 대한 RVOT의 해부학을 시각화하고 정량화하는 동적 모델을 제공하는 것이다. 이 파일럿 연구에서, 양 J의 심장 CT는 절차를 설명하기 위해 선택되었습니다. 3D 심장 CT는 심장의 변형을 시각화하기 위해 심장 사이클에 걸쳐 열한 프레임으로 나뉘어진 4D 시퀀스를 구축하기 위해 3D 재구성 소프트웨어로 가져 왔습니다. 주 PA, 시노관형 접합부, 부비동, 폐 밸브(BPV)의 기저면, 및 RVOT에서의 다섯 개의 이미징 평면의 직경, 단면적 및 둘레를 밸브 이식 전에 4D 직선화된 모델에서 각 프레임에서 측정하여 밸브 크기를 예측하였다. 한편, RV 부피의 동적 변화는 또한 우심실 토출 분율 (RVEF)을 평가하기 위해 측정되었다. 디아스톨의 끝에서 3D 측정은 4D 측정과의 비교를 위해 얻어졌다. 양 J에서 직선화 된 모델의 4D CT 측정은 TPVR (30mm)의 밸브 크기를 3D 측정과 동일하게 선택했습니다. CT 이전의 양 J의 RVEF는 62.1 %였다. 3D CT와 달리 직선화된 4D 재구성 모델은 TPVR의 밸브 크기 선택을 위한 정확한 예측을 가능하게 했을 뿐만 아니라 이상적인 가상 현실을 제공하여 TPVR과 TPVR 장치의 혁신을 위한 유망한 방법을 제시했습니다.

서론

우심실 유출관 (RVOT)의 기능 장애와 폐 판막 이상은 심각한 선천성 심장 질환의 가장 빈번한 결과 중 두 가지입니다 (예 : 팔롯 수리 사면술 (TOF), 특정 유형의 이중 출구 우심실 (DORV) 및 대동맥의 전이^1,2,3 . 이 환자의 대다수는 평생 동안 여러 가지 수술에 직면하고 나이가 들어감에 따라 복잡성과 합병증의 위험이 증가합니다. 이러한 환자들은 최소 침습적 치료로서 경피적 폐판막 치환술(TPVR)로부터 이익을 얻을 수 있다⁴. 현재까지 TPVR을 겪고있는 환자 수가 꾸준히 증가해 왔으며 전 세계적으로 수천 건의 절차가 수행되었습니다. 전통적인 개방 심장 수술과 비교할 때, TPVR은 우심실 (RV)에서 폐동맥 (PA)으로의 이종 이식편 또는 동종 이식편의보다 정확한 해부학 적 측정뿐만 아니라 개입 전에 컴퓨터 단층 촬영 혈관 조영술 (CTA)에 의한 경환형 패치를 통한 폐 및 RVOT 협착증의 복구와 환자가 스텐트 골절 및 부정맥 누출 (PVL)⁵로부터 자유로울 수 있도록,

프로토콜

모든 심장 CT 데이터는 베를린 보건 사회 문제 지역 사무소 (LAGeSo)의 법률 및 윤리위원회의 승인을 받아 GrOwnValve 전임상 시험에서 얻은 것입니다. 모든 동물은 유럽 및 독일 실험실 동물 과학 협회 (FELASA, GV-SOLAS)의 지침에 따라 인도적 인 보살핌을 받았습니다. 이 연구에서, 양 J의 Pre-CT는 절차를 설명하기 위해 선택되었습니다.

1. 양에서 3D 심장 CT를 수행하십시오.

1. 정맥 마취
   1. 근육 주사로 미다졸람 (2 mg / mL, 0.4 mg / kg), 부토르판올 (10 mg / mL, 0.4 mg / kg) 및 글리코 피로늄 브로마이드 (200 mcg / mL, 0.011 mg / kg)를 미리 복용하여 양 (3 년, 47kg, 암컷, 난 소 양자리)을 진정시킵니다.
   2. 양이 유순 해졌을 때, 주사 후 15 분 후에 양의 신체 상태를 확인하십시오.
   3. 마취 및 조영제를 위해 T-커넥터에 접합된 관류 라인으로 두개 정맥에 무균적으로 주사 포트가 있는 18G 카테터를 놓습니다.
   4. 프로포폴 (20 mg / mL, 1-2.5 mg / kg)과 펜타닐 (0.01 mg / kg)을 정맥 주....

결과

양 J에서, 4D 총 심장 및 오른쪽 심장 모델은 전체 심장 주기에 걸쳐 변형을 보여준 4D 심장 CT 서열로부터 성공적으로 생성되었다. 더 나은 시각화를 위해 박동하는 심장과 오른쪽 심장의 전체 변형은 그림 3 - 그림 4 및 비디오 1 - 비디오 2의 모든 방향으로 표시됩니다.

곧게 펴진 우심 모델은 양 J Pre-CT에서 곧게 펴진 모델에서 우심의 변형을 설명하기 위해 세분화의 각 10%에서 마스크 부피를 따름으로써 얻어졌다(도 5).

도 2A

토론

현재까지, 이것은 TPVR에 대한 최적의 밸브 크기를 예측하기 위해 적용될 수 있는 4D CT 시퀀스로부터 생성된 직선화된 심장 모델을 이용한 RVOT-PA의 형태학 및 동적 파라미터의 환자 특이적 측정을 예시하는 최초의 연구이다. 이 방법론은 양 J Pre-CT 이미징을 사용하여 심장 사이클의 10 % 재구성마다 다섯 개의 평면에서 RVOT에서 폐 트렁크로의 동적 변형, 우심실 부피, 우심실 기능 및 RVOT / PA 변화의 크기를 얻기 위해 예시되었습니다. 3D 이미징과 비교할 때, 곧게 펴진 모델은 말단 이완기 3D 이미지에서 MPR 측정과 동일한 밸브 크기를 예측했을 뿐만 아니라 더 직관적인 모델이 오른쪽 심장에 대한 원하는 정보를 추출할 수 있도록 했습니다. 이전 연구¹³의 결과에 따르면, 제안된 방법은 기능장애성 RVOT 및/또는 폐판막 질환을 앓고 있는 환자의 생체내 로딩 상태를 더 잘 이해할 수 있을 뿐만 아니라, TPVR을 필요로 하는 환자의 상이한 RV.......

재료

이 논문에 사용된 재료 목록

이름	회사	카탈로그 번호	댓글
Adobe Illustrator	Adobe	Adobe Illustrator 2021	그래픽 소프트웨어
Butorphanol	Richter Pharma AG	Vnr531943	0.4mg/kg
Fentanyl	Janssen-Cilag Pharma GmbH	DE/H/1047/001-002	0.01mg/kg
글리코피로늄브로미드	어코드 헬스케어 B.V	PZN11649123	0.011mg/kg
GraphPad 프리즘	GraphPad 소프트웨어, Inc.	버전 9.0	다목적 통계 소프트웨어
Imeron 400 MCT	Bracco Imaging	PZN00229978	2.0– 2.5 ml/kg
케타민	Actavis 그룹 PTC EHF	ART.-Nr. 799-762	2– 5 mg/kg/h
Midazolam	Hameln pharma plus GMBH	MIDAZ50100	0.4mg/kg
멀티슬라이스 Somatom 정의 플래시	Siemens AG	A91CT-01892-03C2-7600	심장 CT 스캐너
Propofol	B. Braun Melsungen AG	PZN 11164495	20mg/ml, 1– 2.5 mg/kg
프로포폴	B. Braun Melsungen AG	PZN 11164443	10mg/ml, 2.5– 8.0 mg/kg/h
주입구가 있는 안전 IV 카테터	B. Braun Melsungen AG	LOT: 20D03G8346	주입구가 있는 18G 카테터
3D 슬라이서	슬라이	슬라이서 4.13.0-2021-08-13	소프트웨어: 3D 슬라이서 이미지 컴퓨팅 플랫폼

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