Method Article

Transkateter Pulmoner Kapak Replasmanı için Dört Boyutlu Bilgisayarlı Tomografi Kılavuzluğunda Kapak Boyutlandırma

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

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

Bu çalışmada, transkateter pulmoner kapak replasmanı uygulamasında kapak boyutlandırması için istenen ölçümleri elde etmek için dört boyutlu kardiyak bilgisayarlı tomografi dizisinden üretilen düzleştirilmiş bir modelle yeni bir metodoloji değerlendirilmiştir.

Abstract

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

Transkateter pulmoner kapak replasmanı (TPVR) için en uygun protez boyutunu seçmek için sağ ventrikül (RV) ve pulmoner arter (PA) ölçümleri önemli ölçüde değişir. Cihaz boyutu tahmini için üç boyutlu (3D) bilgisayarlı tomografi (BT) görüntüleme, sağ ventrikül çıkış yolu (RVOT) ve PA'nın yer değiştirmesini değerlendirmek için yetersizdir ve bu da stent yanlış yerleştirilmesi ve paravalvüler sızıntı riskini artırabilir. Bu çalışmanın amacı, gerekli kapak boyutunun doğru bir kantitatif değerlendirmesini elde etmek için dört boyutlu (4D) kardiyak BT rekonstrüksiyonu ile RVOT to PA'nın tüm kardiyak siklus boyunca anatomisini görselleştirmek ve ölçmek için dinamik bir model sağlamaktır. Bu pilot çalışmada, prosedürleri göstermek için koyun J'den kardiyak BT seçildi. 3D kardiyak BT, kalbin deformasyonunu görselleştirmek için kardiyak döngü boyunca on bir kareye bölünmüş bir 4D sekans oluşturmak için 3D rekonstrüksiyon yazılımına aktarıldı. Ana PA, sinotübüler bileşke, sinüs, pulmoner kapağın bazal düzlemi (BPV) ve RVOT'taki beş görüntüleme düzleminin çapı, kesit alanı ve çevresi, kapak boyutunu tahmin etmek için kapak implantasyonundan önce 4D düzleştirilmiş modellerde her karede ölçüldü. Bu arada, sağ ventrikül ejeksiyon fraksiyonunu (RVEF) değerlendirmek için RV hacmindeki dinamik değişiklikler de ölçüldü. 4D ölçümlerle karşılaştırılmak üzere diyastolün sonundaki 3D ölçümler elde edildi. Koyun J'de, düzleştirilmiş modelden 4D BT ölçümleri, TPVR (30 mm) için 3D ölçümlerle aynı valf boyutu seçimiyle sonuçlandı. BT öncesi J koyunlarının RVEF'i %62.1 idi. 3D CT'nin aksine, düzleştirilmiş 4D rekonstrüksiyon modeli sadece TPVR için valf boyutu seçimi için doğru tahmin sağlamakla kalmadı, aynı zamanda ideal bir sanal gerçeklik sağladı, böylece TPVR ve TPVR cihazlarının inovasyonu için umut verici bir yöntem sundu.

Introduction

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

Sağ ventrikül çıkış yolunun (RVOT) işlev bozukluğu ve pulmoner kapak anormallikleri, ciddi konjenital kalp hastalığının en sık görülen sonuçlarından ikisidir, örneğin, onarılmış Fallot tetralojisi (TOF), bazı çift çıkışlı sağ ventrikül tipleri (DORV) ve büyük arterlerin transpozisyonu olan hastalar1,2,3 . Bu hastaların çoğunluğu yaşamları boyunca birden fazla ameliyatla karşı karşıya kalmakta ve ilerleyen yaşla birlikte karmaşıklık ve komorbidite riskleri artmaktadır. Bu hastalar minimal invaziv bir tedavi olarak transkateter pulmoner kapak replasmanından (TPVR) yararlanabilir4. Bugüne kadar, TPVR uygulanan hasta sayısında istikrarlı bir büyüme olmuştur ve bu prosedürlerin binlercesi dünya çapında gerçekleştirilmiştir. Geleneksel açık kalp cerrahisi ile karşılaştırıldığında, TPVR, sağ ventrikülden (RV) pulmoner artere (PA) ksenogreft veya homogreftin daha doğru anatomik ölçümünün yanı sıra, transanüler yama yoluyla, müdahaleden önce bilgisayarlı tomografi anjiyografi (CTA) ile pulmoner ve RVOT darlığının onarımını ve hastaların stent kırığı ve paravalvüler sızıntıdan (PVL) arındırılmasını sağlamak için5, 6.

Prospektif, çok merkezli bir çalışma, çok detektörlü BT dairesel boyutlandırma algoritmasının, paravalvüler yetersizlik derecesini azaltabilecek uygun valf boyutunun seçilmesinde önemli bir rol oynadığını göstermiştir7. Son yıllarda, kantitatif analiz klinik tıpta giderek daha fazla uygulanmaktadır. Kantitatif analiz, klinik görüntülemenin objektif ve doğru yorumlanmasını sağlamak ve hastaların stent kırığı ve paravalvüler sızıntı içermediğini doğrulamak için muazzam bir potansiyele sahiptir, bu da hastaya özgü tedavi ve tedavi yanıtı değerlendirmesini geliştirebilir. Önceki klinik uygulamalarda, bir görselleştirme modeli elde etmek için BT görüntülemenin üç düzlemden (sagital, koronal ve eksenel) iki boyutlu (2D) BT ile yeniden yapılandırılması mümkündü8. Kontrastlı elektrokardiyogram (EKG) kapılı BT, RVOT/PA 3D morfolojisi ve fonksiyonunun değerlendirilmesinde ve ayrıca kardiyak siklus/siklus9,10 boyunca TPVR stabilitesini koruyabilen uygun bir RVOT implantasyon bölgesine sahip hastaların belirlenmesinde daha önemli hale gelmiştir9,10.

Bununla birlikte, çağdaş standart klinik ve klinik öncesi ortamlarda, elde edilen 4D BT verileri genellikle 3D / 4D dinamik bilgiyi gösteremeyen manuel niceleme ve görsel değerlendirme için 3D düzlemlere çevrilir11. Ayrıca, 3D bilgilerle bile, multiplanar rekonstrüksiyondan (MPR) elde edilen ölçümler, sağ kalpteki kan akışının farklı yönlerinden dolayı düşük kaliteli görselleştirme ve dinamik deformasyon eksikliği gibi çeşitli sınırlamalara sahiptir12. Ölçümlerin toplanması zaman alır ve hatalara eğilimlidir, çünkü 2B hizalama ve bölümleme kesin olmayabilir, bu da yanlış yorumlama ve dağılabilirliğe neden olabilir. Şu anda, hangi RVOT-PA ölçümünün, disfonksiyonel RVOT ve / veya pulmoner kapak hastalığı olan hastalarda TPVR endikasyonları ve kapak boyutlandırması hakkında doğru bilgi sağlayabileceği konusunda bir fikir birliği yoktur.

Bu çalışmada, RVOT-PA'nın 3D deformasyonlarının kardiyak döngü boyunca en iyi nasıl karakterize edileceğini belirlemek için 4D kardiyak BT dizisi ile düzleştirilmiş bir sağ kalp modeli kullanarak RVOT-PA'yı ölçme yöntemi sağlanmıştır. Uzay-zamansal korelasyon görüntülemesi zamansal boyut dahil edilerek tamamlandı ve bu nedenle RVOT-PA büyüklüğündeki varyasyonları ölçebildi. Ek olarak, düzleştirilmiş modellerin deformasyonu, TPVR valf boyutlandırmasını ve prosedürel planlamayı olumlu yönde etkileyebilir.

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

Protocol

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

Tüm kardiyak BT verileri, GrOwnValve preklinik çalışmalarından, Berlin Sağlık ve Sosyal İşler Bölge Ofisi (LAGeSo) yasal ve etik komitesinin onayı ile elde edilmiştir. Tüm hayvanlar, Avrupa ve Alman Laboratuvar Hayvanları Bilimi Dernekleri'nin (FELASA, GV-SOLAS) yönergelerine uygun olarak insancıl bakım aldı. Bu çalışmada, prosedürleri göstermek için koyun J'den Pre-BT seçildi.

1. Koyunlarda 3D kardiyak BT gerçekleştirin

  1. İntravenöz anestezi
    1. Kas içi enjeksiyonla midazolam (2 mg / mL, 0.4 mg / kg), butorphanol (10 mg / mL, 0.4 mg / kg) ve glikopirronyum bromür (200 mcg / mL, 0.011 mg / kg) ön kompekasyonu ile koyunları (3 yıl, 47 kg, dişi, Yumurtalık koçları) sakinleştirin.
    2. Koyunların fiziksel durumunu, enjeksiyondan 15 dakika sonra uysal hale geldiklerinde kontrol edin.
    3. Anestezi ve kontrast madde için bir T-konektörüne eklemlenmiş perfüzyon hatları ile sefalik vende aseptik olarak enjeksiyon portlu 18 G'lik bir kateter yerleştirin.
    4. Konuğu intravenöz olarak propofol (20 mg / mL, 1-2.5 mg / kg) ve fentanil (0.01 mg / kg) enjekte ederek anestezi yapın. Çene gevşemesi, yutma kaybı ve siliyer refleks gibi sakinleştirici belirtileri kontrol edin. Koyunları 6.5 mm - 8 mm'lik bir trakea tüpü ile entübe edin ve mide sıvısı aspirasyonu için mideye bir gastrik tüp yerleştirin, ardından intravenöz propofol (20 mg / mL, 1-2.5 mg / kg) ve fentanil (0.01 mg / kg) enjeksiyonu yapılır.
    5. Kardiyak BT'ye hazırlık olarak propofol (10 mg / ml, 2.5-8.0 mg / kg / s) ve ketamin (10 mg / mL, 2-5 mg / kg / s) intravenöz olarak enjekte ederek toplam anestezi elde edin.
  2. Kardiyak BT
    1. Koyunları Deneysel Tıp Araştırma Enstitüleri'nden (FEM) hazırlıklardan sonra Berlin Alman Kalp Merkezi'nin (DHZB) BT odasına aktarın. Tüm koyunları CT yatağına güvenli bir şekilde sabitledikten sonra kollarda, karında ve bacaklarında 3 bandajla yüzüstü pozisyonda tarayın.
    2. Aşağıdaki parametreleri kullanarak EKG geçişli 64 dilimli çift kaynaklı çok detektörlü BT sisteminde kardiyak BT gerçekleştirin. Standart edinme teknik parametrelerini aşağıdaki gibi ayarlayın: portal dönme süresi 0,33 s, 100-320 mAs dönüş başına, 120 kV tüp voltajı, 16 bit derinlikte matris 256, sapma etkili x-ışını dozu 15,5± 11,6 mSv, dilim kalınlığı 0,75 mm.
    3. Kol üzerindeki T- konnektörü aracılığıyla 5 mL/s hızında 2 -2,5 mL/kg iyotlu kontrast madde uygulayarak kontrast artışı elde edin.
    4. 4D CT tarama protokolünü sırayla gerçekleştirin. Tüm kardiyak döngüyü, kardiyak döngüyü kapsayan R-dalgası ila R-dalgası (RR) aralığının 'u ile %0 ila 0 arasında 11 kareye bölün. 3D serisi için analiz için RR aralığının yaklaşık% 70'inde diyastolik bir son faz gerçekleştirin. 4D BT'nin her karesinde ve p 3D serilerinde sagital, koronal ve eksenel veriler elde edin.
    5. İdeal senkronizasyonu sağlamak için ana pulmoner arter üzerindeki ilgili bölgede kontrast bolus zamanlaması için bir bolus izleme yöntemi kullanın. Hiçbir koyunda beta-bloker uygulamayın.
    6. Koyunları FEM'e geri aktarın ve propofol ve ketamin taramasından sonra perfüzyonunu durdurun. Koyunlar ekstübasyondan 10 - 20 dakika sonra bilincini geri kazandı. Anestezistler ve veteriner hekimler, koyunlar tamamen uyanık olana ve serbestçe hareket edebilene kadar tüm anestezi tedavisini denetledi.

2. Açık kaynaklı 3D rekonstrüksiyon yazılımı uygulama ayarları ve uzatma taksitleri

  1. 3D rekonstrüksiyon yazılımını başlattıktan sonra uygulama ayarlarını değiştirmek için üst menüdeki Düzenle'ye tıklayın.
    1. DICOM'a tıklayın, ardından Edinme Geometrisi Düzenlileştirmesi'ne tıklayın ve DICOM Skaler Birim Eklentisi bölümünde Düzenlileştirme Dönüşümü Uygula'yı seçin. Multi Volume Importer Plugin (Çok Hacimli İçe Aktarıcı Eklentisi) bölümünde tercih edilen çok hacimli içe aktarma formatı olarak Volume Sequence (Birim Sırası) seçeneğini belirleyin.
    2. Görünümler'e tıklayın, Küçük Eksenler'i seçin. Yönlendirme işaretçisinde İnce Cetvel'i seçin.
    3. Uygulama ayarlarını kaydetmek için 3B dilimleyici yazılımını yeniden başlatın.
  2. Uzantılar sayfasını açmak için araç çubuğundaki Extension Manager'ı tıklatın.
    1. Gerekli uzantıları bulun ve yüklemek için sol tıklayın. Bu çalışmada şu uzantıları kullanın: Sequence Registration, Slicer Elastix, Sandbox, Slice Heart, Slicer IGT, Slicer VMTK, DICOM web Browser, Intensity Segmenter, Markups To Model, Easy Clip, mp Review, Slicer Prostate ve VASSTAUgorithms.
    2. Seçilen uzantıların yüklenmesini onaylamak için 3B dilimleyici yazılımını yeniden başlatın.

3. Kardiyak BT verilerini DICOM dosyalarından 3D dilimleyiciye yükleyin

  1. Kardiyak BT verilerini DIOCM dosyalarından 3B dilimleyiciye yüklemek için aşağıda açıklanan iki adımdan birini kullanın (Şekil 1).
  2. BT verilerini içe aktarma: DICOM modülüne geçerek ve dosyaları uygulama penceresine sürükleyip bırakarak kardiyak BT verilerini (prosedürleri göstermek için koyun J'den Ön BT seçilmiştir) uygulamanın veritabanına ekleyin.
  3. BT verilerini yükle: Öğelere çift tıklayarak veri nesnelerini sahneye yükleyin (Koyun J'de, EKG- Ao asc 0.75 126f 3 70% diyastolik fazdaki 3D sekanstır ve Funkion EKG- Ao asc 0.75 126f 3 0-% 100 Matrix 256, kalp döngüsüne göre 11 karelik bir hacim dizisi olarak 4D dizidir).
  4. 2B görüntüleyicilerde eksenel, sagital ve koronal görünümlerden 3B ve 4B dizileri göstermek için veri ağacındaki Göz simgelerini sol tıklayın.
  5. Üst araç çubuğundaki Dilimleyici düzeni simgesine sol tıklayın ve Dört Yukarı veya Geleneksel düzen'i seçin.
  6. Üç görüntüleyiciyi de bağlamak için sol üst köşedeki Bağlantılar simgesine ve dilimleri 3B Görüntüleyici'de görüntülemek için Göz simgesine tıklayın.
  7. Kaydet simgesine tıklayın ve segmentasyon ve birim düzenleme için bir veri kümesi oluşturmak üzere 3B dilimleyiciye yüklenen tüm verileri seçilen bir hedefe kaydedin.

4. 4D atan kalp hacmi ve atan sağ kalp sesi oluşturun

  1. Modüller açılır menüsünde Toplu İşleme'yi seçin, ardından Ses seviyesi açılır menüsünden 4B sırayı seçin.
  2. 4B kalbi görüntülemek için Ön Ayar açılır menüsünde CT-Cardiac3 öğesini seçin. Hazır Ayar açılır menüsünün altındaki imleci yalnızca kalbi gösterecek şekilde ayarlayın.
  3. 4D sırayı seçmek ve görüntülemek için modüller açılır menüsünde Sequence Browser'a tıklayın. Atan kalp sahnede. Kalbi çeşitli yönlerden gözlemlemek için 4B kalbi 3B sahneye sürükleyin.
  4. Kalbin yapılarını daha iyi gözlemlemek amacıyla atan kalbin 4B hacmini kırpmak için kaydırma çubuğunun altındaki Kırpma seçeneklerinde Yatırım Getirisini Etkinleştir ve Görüntüle işlevlerini seçin.
  5. Yukarıda belirtildiği gibi 4B atan kalp ses seviyesini oluşturun. Modüller açılır menüsünde Segment Düzenleyici'yi seçin, ardından tek bir kareyi kesmek için İçini Doldur işlemiyle Makas efektini tıklayın.
  6. Maske Ses Düzeyi efektine tıklayın ve segmentasyonu 4B kalbe maskelenmiş bir ses olarak bağlamak için uygulayın. Maske ses düzeyi efektindeki giriş hacmi ve çıkış hacmi 4B dizilerdir.
  7. Kemikleri ve diğer beklenmeyen alanları çıkarmak için İçerisini sil işlemiyle Makas efektini seçin. Küçük alanları kaldırmak için En Büyük Adayı Koru operasyonuyla Adalar efektini seçin.
  8. Ana pulmoner artere ataşmanlı aort arkındaki dokuları ve ayrıca yükselen aort ile superior vena kava arasındaki dokuyu çıkarmak için % 1-3 Küre Fırçası ile Sil efektini seçin. Her adımdan sonra, 4B birimi maskelemek için Ses Düzeyini Maskele efektini uygulayın.
  9. 3B sahnede sağ kalp modeli gösterilene kadar alanları kaldırmaya devam etmek için 4.7 - 4.8 arasındaki adımları tekrarlayın.
  10. Sıra Tarayıcısına tıklayın ve bir sonraki kareye gidin. 3B sahnedeki herhangi bir alanı kesmek için İçeriyi Sil işlemiyle Makas efektini kullanın; sağ kalp modeli otomatik olarak çağdaş çerçevede görünecektir. Tüm 4B dizi segmentlere ayrılana kadar aynı yöntemi karelerin geri kalanına uygulayın.
  11. Sağ kalp 4D ses seviyesini görüntülemek için Sequence Browser düğmesine tıklayın.
    NOT: Bazı çerçevelerde sol anterior inen koroner arteri ve sol koroner arterin bifurkasyonunu çıkarırken, sağ ventrikülün küçük bir kısmını çıkaracaktır. Bu nedenle, her çerçevede doğru ventrikül hacmini korumak için bu koronerlerin küçük bir parçasının tutulması şiddetle tavsiye edilir.

5. 4D diziden düzleştirilmiş modeller oluşturun

NOT: Kardiyak döngü çerçevesinin her 'unun tek bir 3B dilimleyici klasöründe oluşturulması önemle tavsiye edilir, aksi takdirde DATA modülünde hizalanmış çok fazla veri ağacı olacak ve bu da düzleştirilmiş modellerin oluşturulmasını verimsiz hale getirecektir. Her 10% karenin tek bir 3B dilimleyici klasörünü almak için, 4B sırayı birkaç kez yüklemesi, her kareyi seçmesi ve bunları tek bir klasöre kaydetmesi gerekir.

  1. Araç çubuğundaki Segment Düzenleyici modülünü seçerek her kare için sağ kalp segmentasyonları oluşturun. 4B dizinin her 'luk karesi için iki segmentasyon ekleyin ve bunları buna göre adlandırın, örneğin, ` segmentasyon ve Diğer.
  2. Sağ kalbi superior vena kava, sağ atriyum, sağ ventrikül ve pulmoner arter dizisi ile boyamak için BT görüntülerine bağlı olan Düzenlenebilir Yoğunluk Aralığına sahip Segment Düzenleyici modülünde Boya efekti aracını seçin.
  3. Diğer Segmentasyon'a tıklayın, genel olarak sağ kalbin sınırlarını izlemek için diğer alanları boyamak için boyama aracını kullanın.
  4. Tohumlardan Büyü efektini seçin, efekti uygulamak için Başlat ve Uygula'yı seçin. Çağdaş çerçevenin 3B modelini görüntülemek için Segment Düzenleyici modülündeki 3B Göster düğmesine tıklayın.
  5. 3B modeli üç yönde BT görüntülerine göre kaldırmak veya geliştirmek için 4.7 - 4.8 arasındaki adımları yineleyin. Bifurkasyonda pulmoner arterin sol ve sağ dallarını çıkarın. Sağ kalp 3B modeli daha sonra her karede 3B sahneyi gösterecektir.
    NOT: Pulmoner arter ve koroner arterler arasındaki ataşmanlarda, pulmoner arter ve superior vena kavada sağ kalbin sınırlarının %1 - %2 çapında bir küre fırçası ile boyanması şiddetle tavsiye edilir.
  6. VERİ ağacındaki segmentasyonları yedek olarak kopyalayın, segmentasyonları adlandırın, örneğin, Segmentasyon Orijinal ve Düzleştirilmiş Model için Segmentasyon.
  7. Aşağıda açıklandığı gibi sağ kalp modeline bir merkez çizgisi ekleyin.
    1. Modüller açılır menüsünden Merkez Çizgisini Ayıkla'yı seçin.
    2. Ayıklama merkez çizgisi modülünün Girişler bölümündeki yüzey açılır menüsünde Segmentasyon'u seçin. Bu, segment olarak düzleştirilmiş model için segmentasyon gibi bir segmentasyon oluşturur. Uç noktalar açılır menüsünde Create New Markups Fiducial'a tıklayın. SVC'nin üst düzlemine ve ana pulmoner arterin bitiş düzlemine uç noktalar eklemek için İşaretleme Noktası Yerleştir düğmesine tıklayın.
    3. Çıktılar Ağacı menüsünde Merkez Çizgisi modeli olarak Yeni Model Oluştur'u ve Merkez Çizgisi eğrisi olarak Yeni İşaretlemeler Eğrisi Oluştur'u seçin. Merkez çizgisi sağ kalp modelini göstermek için Uygula'ya tıklayın.
    4. VERİ modülüne tıklayın, ardından özelliklerini düzenlemek için Merkez Çizgisi Eğrisi'ne sağ tıklayın. Kontrol noktalarını görüntülemek için Göz simgesine tıklayın ve Yeniden Örnekle bölümünde, bilgisayar yükünü azaltmak için yeniden örneklenen noktaların sayısını 40 olarak ayarlayın.
  8. Düzleştirilmiş model oluşturma
    1. Modüller açılır menüsünden Kavisli Düzlemsel Yeniden Biçimlendirme'yi seçin.
    2. Eğri çözünürlüğü ve Dilim çözünürlüğünden sonra imleci 0,8 mm'ye kaydırın, Dilim Boyutu'nu görüntülerde görüntülenen sağ ventrikülün aralığına göre 130140 mm'ye ayarlayın ve ardından Çıktı Düzleştirilmiş Ses Birimi olarak Yeni Bir Birim Oluştur'u seçin.
    3. Düzleştirilmiş ses seviyesini elde etmek için Uygula'ya tıklayın.
    4. Düzleştirilmiş ses düzeyini göstermek için modül açılır menüsünde Ses İşleme'yi seçin. Ses seviyesi açılır menüsünden Düzleştirilmiş Ses Seviyesi'ni seçin ve Göz simgesine tıklayın. Ön ayar olarak CT-Cardiac3'ü seçin, 3B sahnede düzleştirilmiş sağ kalp ses düzeyini göstermek için Shift imlecini hareket ettirin.
    5. Düzleştirilmiş birimi DATA ağacında segmentasyon için düzleştirilmiş hacim adıyla sütuna ekleyin ve bu düzleştirilmiş birimi segmentlere ayırmak için sağ tıklayın.
    6. İstediğiniz düzleştirilmiş sağ kalbi renklendirmek için segment düzenleyici modülünde Eşik efektini seçin ve işlemi uygulamak için Uygula'yı tıklatın. Segmentasyon için Düzleştirilmiş Hacim'i , Giriş Hacmi ve Çıkış Hacmi olarak ses seviyesini seçerek düzleştirilmiş sesi maskelemek için Ses Düzeyini Maskele efektini seçin ve işlemi uygulamak için Uygula'yı tıklatın.
    7. Yalnızca düzleştirilmiş sağ kalp segmentasyonunu korumak için yukarıda 4.7- 4.8 adımlarında özetlenen işlemin aynısını uygulamak için Uygula'yı tıklayın. 3B sahnede düzleştirilmiş sağ kalp ses seviyesini ve düzleştirilmiş sağ kalp segmentasyonunun 3B modelini kontrol edin.
    8. Yukarıda özetlenen işlemin aynısını diğer karelere uygulamak için Uygula'yı tıklayarak düzleştirilmiş sağ kalp hacmi oluşturma ve düzleştirilmiş segmentasyonları elde edin ve bunları her karenin klasörüne kaydedin.

6. Rakamları ve STL dosyalarını dışa aktarın

  1. Yakala'ya tıklayarak düzleştirilmiş ses oluşturma rakamlarını dışa aktarın ve araç çubuğundaki bir sahne görünümü efektini adlandırın ve sahneleri 3B görünümde kaydedin.
  2. Düzleştirilmiş 3B segmentasyonların STL dosyalarını Segmentasyon modülüne tıklayarak dışa aktarın.

7. Beş düzlemsel ölçüm yapın

  1. Düzleştirilmiş modellerde çevrenin, kesit alanının ve çevrenin 4B diziliminden beş düzlemsel ölçümünü ve düzleştirilmiş modelde düzeltilmiş modelde sağ ventrikül hacmi ölçümlerini aşağıda açıklandığı gibi gerçekleştirin.
  2. Aşağıdaki beş düzlemsel ayarı uygulayın: Düzlem A: ana pulmoner arterde sinotübüler kavşak düzleminden 2 cm ofset; Düzlem B: sinotübüler kavşakta; Düzlem C: sinüste; Düzlem D: broşürün tabanında; Düzlem E: RVOT'ta D'den 1 cm ofset.
  3. Yukarıdaki beş düzlemin tümünü, klavyedeki Shift tuşunu basılı tutarak ve araç çubuğundaki artı işaretini kullanarak beş düzleme kadar her karedeki düzleştirilmiş modellere ekleyin. Düzlem efektini seçmek için araç çubuğundaki Oluştur ve Yerleştir modülüne tıklayın.
  4. Çevreleri ölçmek için Çizgi efektini seçin, çevreleri ve kesit alanını elde etmek için Kapalı Eğri efektini seçin. Veri kümesini oluşturmak için verileri kopyalayın.
  5. Aşağıda açıklandığı gibi düzleştirilmiş modelde sağ ventrikül hacmi ölçümlerini yapın.
    1. 4B diziden elde edilen her karede düzleştirilmiş segmentasyonu sütunlayın ve hacim ölçümü için segmentasyonu eşleşen kareye göre etiketleyin.
    2. Modül açılır menüsünden Segment İstatistikleri modülünü seçin. Girişler menüsünde Segmentasyon ve Skaler Hacim'den sonra hacim ölçümü için %X Segmentasyon'u seçin. Çıktı Tablosu olarak Yeni Tablo Oluştur'u seçin ve ardından birim tablosunu almak üzere işlemleri uygulamak için Uygula'ya tıklayın.
    3. Düzleştirilmiş segmentasyonun her karesi için hacim ölçümü veri kümesi oluşturmak üzere hacim verilerini kopyalayın.

8.3D multiplanar rekonstrüksiyon (MPR) ölçümleri ve 3D diziden sağ ventrikül hacmi ölçümü (diyastol sonunda en iyi yeniden yapılandırılmış faz)

NOT: Bu çalışmada, MPR ölçüm prosedürlerini göstermek için koyun J Pre-CT seçilmiştir.

  1. Diyastolik 3B sırayı aşağıdaki adımlarda gösterildiği gibi yükleyin. Artı işareti efektinin yanındaki aşağı oku seçin, nişangah ayarları için Atlama Dilimleri - Ofset, Temel + Kesişim, İnce Artı Işareti ve Dilim Kesişimleri'ni seçin.
  2. Artı işaretini düzleme, örneğin sinüse sürüklemek için Shift + sol tıklayın. Eksenel, sagital ve koronal sahnelerde artı işaretini hedeflenen konumun tam ortasında istenen konuma ayarlamak için Ctrl+Alt tuşlarına basın.
  3. Adım 7.4'te gösterildiği gibi her düzlemde ölçümleri gerçekleştirmek için Çizgi efektini seçin. 3B MPR ölçüm veri kümesini oluşturmak için verileri kopyalayın.
  4. Yukarıda adım 5.8.6'da belirtildiği gibi sağ ventrikül segmentasyonu oluşturmak için Segment Editörü modülüne tıklayın.
  5. Yukarıda adım 7.5.2'de belirtildiği gibi doğru ventrikül hacmi ölçümünü gerçekleştirmek için Segment İstatistikleri modülüne tıklayın.
  6. Diyastolik 3B sağ ventrikül hacmi veri kümesini oluşturmak için hacim bilgilerini kopyalayın.

9. Stentli kalp kapağı seçiminin hesaplanması

NOT: Bu bölümde, prosedürü göstermek için sinotübüler bileşke ölçümleri kullanılmıştır.

  1. Uzun eksenel (d1) ve kısa eksenel çevrelerin (d2) = (d3) ortalamasını hesaplayın, ardından (1) - (2) formüllerinde gösterildiği gibi d4'ü elde etmek için d1, d2 ve d3 ortalamasını takip edin.
    figure-protocol-1
    figure-protocol-2
  2. Kesit alanının (S1) hesaplanmasını, d5'i elde etmek için π'e bölün, ardından d6'yı elde etmek için d5'in karekökünü ve ardından (3) - (5) formüllerinde gösterildiği gibi d5 ve d6'nın ortalamasını elde edin.
    figure-protocol-3
    figure-protocol-4
    figure-protocol-5
  3. Formül (6)'da gösterildiği gibi d8'i elde etmek için çevreyi (C1) π bölün.
    figure-protocol-6
  4. Formülde (7) gösterildiği gibi d4, d7 ve d8'in ortalamasını hesaplayarak genel çap d9'u elde edin.
    figure-protocol-7
  5. En iyi valf boyutu seçimini (h) hesaplamak için formülü (8) uygulayın.
    figure-protocol-8
    NOT: Stentli kalp kapağı 30 mm, 26 mm ve 23 mm çaplarında mevcuttur. Kapak boyutu (h), eşleşmeyi üç çap için bir yüzde olarak gösterir, yani% 10-20 olarak ideal bir eşleşme,% 30 ve üzeri implantasyon için büyük ve% 10'un altında implantasyon için küçük.
  6. Beş düzlemdeki ölçümlerin eğilim diyagramlarını oluşturmak ve diyagramları TIFF formatında dışa aktarmak için 3B ve 4B verileri çok yönlü bir istatistik yazılımına aktarın. Tüm rakamları organizasyon için grafik yazılımına aktarın.

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

Results

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

Koyun J'de, 4D toplam kalp ve sağ kalp modelleri, tüm kardiyak döngü boyunca deformasyonu gösteren 4D kardiyak BT dizisinden başarıyla üretildi. Daha iyi görselleştirme için, atan kalbin ve sağ kalbin tüm deformasyonu Şekil 3 - Şekil 4 ve Video 1 - Video 2'de her yönde sergilenmektedir.

Düzleştirilmiş sağ kalp modelleri, koyun J Pre-BT'de düzleştiril...

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

Discussion

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

Bugüne kadar, bu, RVOT-PA'nın morfolojisinin ve dinamik parametrelerinin hastaya özgü bir ölçümünü, TPVR için en uygun kapak boyutunu tahmin etmek için uygulanabilen bir 4D BT dizisinden üretilen düzleştirilmiş bir kardiyak modelle gösteren ilk çalışmadır. Bu metodoloji, kardiyak siklusun her %10 rekonstrüksiyonunda beş düzlemde RVOT/PA değişiminin dinamik deformasyonlarını, sağ ventrikül hacimlerini, sağ ventrikül fonksiyonunu ve RVOT/PA değişimini beş düzlemde elde etmek için koyun J Pre-BT görüntüleme kullanılarak gös...

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

Disclosures

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

Yazarlar çıkar çatışması olmadığını beyan ederler.

Acknowledgements

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

Xiaolin Sun ve Yimeng Hao bu el yazmasına eşit derecede katkıda bulundu ve ilk yazarlığı paylaştı. Bu çalışmaya katkıda bulunan herkese, hem geçmiş hem de şimdiki üyelere yürekten minnettarlık duyulmaktadır. Bu çalışma, Alman Federal Ekonomi ve Enerji Bakanlığı, EXIST - Araştırma Transferi (03EFIBE103) tarafından sağlanan hibelerle desteklenmiştir. Xiaolin Sun ve Yimeng Hao, Çin Burs Konseyi (Xiaolin Sun-CSC: 201908080063, Yimeng Hao-CSC: 202008450028) tarafından desteklenmektedir.

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

Materials

List of materials used in this article
NameCompanyCatalog NumberComments
Adobe IllustratorAdobeAdobe Illustrator 2021Grafik yazılımı
ButorphanolRichter Pharma AGVnr5319430.4mg/kg
FentanylJanssen-Cilag Pharma GmbHDE/H/1047/001-0020.01mg/kg
GlycopyrroniumbromidAccord Healthcare BVPZN116491230.011mg/kg
GraphPad PrizmaGraphPad Yazılım A.Ş.Sürüm 9.0Çok yönlü istatistik yazılımı
Imeron 400 MCTBracco ImagingPZN002299782.0– 2.5 ml / kg
KetaminActavis Grubu PTC EHFART.-No. 799-7622– 5 mg / kg / saat
MidazolamHameln pharma plus GMBHMIDAZ501000.4mg / kg
Çok Dilimli Somatom Tanım FlaşıSiemens AGA91CT-01892-03C2-7600Kardiyak BT
Tarayıcı PropofolB. Braun Melsungen AGPZN 1116449520mg / ml, 1 – 2.5 mg / kg
PropofolB. Braun Melsungen AGPZN 1116444310mg / ml, 2.5 > 8.0 mg/kg/h
Enjeksiyon portlu Güvenlik IV KateterB. Braun Melsungen AGLOT: 20D03G8346Enjeksiyon portlu 18 G Kateter
3D DilimleyiciDilimleyiciDilimleyici 4.13.0-2021-08-13Yazılım: 3D Dilimleyici görüntü hesaplama platformu

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