Anatomiske rekonstruksjoner av Human Cardiac venøse systemet ved hjelp av kontrast-computertomografi av Perfusjons-fast Prøver
Summary
Målet med denne forskningen er å gjenskape og deretter få tilgang til anatomien i menneskets hjerte venøse systemet ved hjelp av 3D rekonstruksjoner generert fra kontrast-computertomografi skanninger.
Abstract
En detaljert forståelse av kompleksiteten og relative variasjonen i menneskets hjerte venøse systemet er avgjørende for utvikling av hjerte-enheter som krever tilgang til disse fartøyene. For eksempel er kardial venøs anatomi kjent for å være en av de viktigste begrensninger for korrekt levering av kardial resynkroniseringsbehandling (CRT) en Derfor kan utviklingen av en database med anatomiske parametere for humant hjerte venøse systemer hjelpe til utformingen av CRT levering enheter for å overvinne en slik begrensning. I dette forskningsprosjektet, ble de anatomiske parametre hentet fra 3D rekonstruksjoner av den venøse systemet ved hjelp av kontrast-computertomografi (CT) bildebehandling og modellering programvare (Materialise, Leuven, Belgia). Følgende parametre ble vurdert for hver vein: buelengde, tortuousity, forgrening vinkel, avstand til koronar sinus ostium, og fartøy diameter.
CRT er en potensiell behandling for patientene med elektromekanisk dyssynchrony. Omtrent 10-20% av pasienter med hjertesvikt kan ha nytte av CRT to. Elektromekanisk dyssynchrony innebærer at deler av hjertemuskelen aktivere og kontrakt tidligere eller senere enn normal conduction veien til hjertet. I CRT, blir dyssynchronous områder av myokard behandlet med elektrisk stimulering. CRT pacing innebærer vanligvis pacing fører som stimulerer høyre atrium (RA), høyre ventrikkel (RV), og venstre ventrikkel (LV) til å produsere mer synkronisert rytmer. LV bly implanteres vanligvis innen en hjertestans vene, med sikte på å kle det i stedet for siste hjerteinfarkt aktivering.
Vi tror at modellene innhentet og analysene av disse vil fremme anatomiske utdanning for pasienter, studenter, klinikere og medisinsk utstyr designere. De metoder som anvendes her, kan også benyttes for å studere andre anatomiske trekk ved vår menneskehjerteklaffer prøver, for eksempelkoronararteriene. For ytterligere å stimulere den pedagogiske verdien av denne forskningen, har vi delt de venøse modeller på vår gratis tilgang nettside: www.vhlab.umn.edu / atlas .
Protocol
Representative Results
Discussion
Vårt laboratorium er å utvikle et bibliotek av perfusjon-faste hjerte prøver for ulike anatomiske undersøkelser. Til dags dato har vi over 240 bevarte eksemplarer. De spesifikke metoder vi har brukt for å forberede disse prøvene har blitt beskrevet tidligere tre. Foreliggende studie beskriver en ny metode for kartlegging av humane hjerte venøse system, og for utvikling av en anatomisk database, som kunne brukes for utforming av hjerteenheter anvendes innenfor fartøyene.
Ti…
Divulgations
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Vi ønsker å takke Dionna Gamble, Allison Larson, og Katia Torres for å få hjelp med modell generasjon og målinger, Monica Mahre for manuskriptet assistanse, Gary Williams for teknisk assistanse, Jerrald Spencer Jr for å få hjelp med tallene og de Fairview Imaging Services på University of Minnesota.
Finansieringen ble mottatt fra Institutt for Engineering i medisin (University of Minnesota) og dels fra et forskningsprosjekt kontrakt med Medtronic Inc.
References
- Burkhardt, J. D., Wilkoff, B. L. Interventional electrophysiology and cardiac resynchronization therapy: delivering electrical therapies for heart failure. Circ. 115, 2208-2220 (2007).
- Lu, F., Iaizzo, P. Cardiac resynchronization therapy. Handbook of cardiac physiology and anatomy. , 475-497 (2009).
- Eggen, M. D., Swingen, C. M., Iaizzo, P. A. Ex vivo diffusion tensor MRI of human hearts: relative effects of specimen decomposition. Magn. Reson. Med. 67, 1703-1709 (2012).
- Manzke, R., Binner, L., Bornstedt, A., Merkle, N., Lutz, A., Gradinger, R., Rasche, V. Assessment of the coronary venous system in heart failure patients by blood pool agent enhanced whole-heart MRI. Eur. Radiol. 21, 799-806 (2010).
- Abbara, S., Cury, R. C., Nieman, K., Reddy, V., Moselewski, F., Schmidt, S., Ferencik, M., Hoffman, U., Brady, T. J., Achenbach, S. Noninvasive evaluation of cardiac veins with 16-MDCT angiography. AJR. Am. J. Roentgenol. 185, 1001-1006 (2005).
- Gerber, T. C., Sheedy, P. F., Bell, M. R., Hayes, D. L., Rumberger, J. A., Behrenbeck, T., Holmes, D. R., Schwartz, R. S. Evaluation of the coronary venous system using electron beam computed tomography. Int. J. Cardiovasc. Imaging. 17, 65-75 (2001).
- Jongbloed, M. R. M., Lamb, H. J., Bax, J. J., Schuijf, J. D., de Roos, A., vander Wall, E. E., Schalij, M. J. Noninvasive visualization of the cardiac venous system using multislice computed tomography. J. Am. Coll. Cardiol. 45, 749-753 (2005).
- Mao, S., Shinbane, J. S., Girky, M. J., Child, J., Carson, S., Oudiz, R. J., Budoff, M. J. Coronary venous imaging with electron beam computed tomographic angiography: three-dimensional mapping and relationship with coronary arteries. Am. Heart J. 150, 315-322 (2005).
- Muhlenbruch, G., Koos, R., Wildberger, J. E., Gunther, R. W., Mahnken, A. H. Imaging of the cardiac venous system: comparison of MDCT and conventional angiography. AJR. Am. J. Roentgenol. 185, 1252-1257 (2005).
- Schaffler, G. J., Groell, R., Peichel, K. H., Rienmuller, R. Imaging the coronary venous drainage system using electron-beam CT. Surg. Radiol. Anat. 22, 35-39 (2000).
- Tada, H., Kurosaki, K., Naito, S., Koyama, K., Itoi, K., Ito, S., Ueda, M., Shinbo, G., Hoshizaki, H., Nogami, A., Oshima, S., Taniguchi, K. Three-dimensional visualization of the coronary venous system using multidetector row computed tomography. Circ. J. 69, 165-170 (2005).
- Van de Veire, N. R., Schuijf, J. D., Sutter, J. D., Devos, D., Bleeker, G. B., de Roos, A., vander Wall, E. E., Schalij, M. J., Bax, J. J. Non-invasive visualization of the cardiac venous system in coronary artery disease patients using 64-slice computed tomography. J. Am. Coll. Cardiol. 48, 1832-1838 (2006).
- de Jong, P. A., Mayo, J. R., Golmohammadi, K., Nakano, Y., Lequin, M. H., Tiddens, H. A., Aldrich, J., Coxson, H. O., Sin, D. D. Estimation of cancer mortality associated with repetitive computed tomography scanning. Am. J. Respir. Crit. Care Med. 173, 199-203 (2006).
- Martin, D. R., Semelka, R. C., Chapman, A., Peters, H., Finn, P. J., Kalb, B., Thomsen, H. Nephrogenic systemic fibrosis versus contrast-induced nephropathy: risks and benefits of contrast-enhanced MR and CT in renally impaired patients. J. Magn. Reson. Imaging. 30, 1350-1356 (2009).
