Dimensionamiento de la válvula guiada por tomografía computarizada de cuatro dimensiones para el reemplazo de la válvula pulmonar transcatéter
Summary
Este estudio evaluó una nueva metodología con un modelo enderezado generado a partir de la secuencia de tomografía computarizada cardíaca de cuatro dimensiones para obtener las mediciones deseadas para el dimensionamiento de la válvula en la aplicación del reemplazo de la válvula pulmonar transcatéter.
Abstract
Las mediciones del ventrículo derecho (RV) y la arteria pulmonar (AP), para seleccionar el tamaño óptimo de la prótesis para el reemplazo de la válvula pulmonar transcatéter (TPVR), varían considerablemente. Las imágenes de tomografía computarizada (TC) tridimensionales (3D) para la predicción del tamaño del dispositivo son insuficientes para evaluar el desplazamiento del tracto de salida del ventrículo derecho (RVOT) y la AF, lo que podría aumentar el riesgo de extravío del stent y fuga paravalvular. El objetivo de este estudio es proporcionar un modelo dinámico para visualizar y cuantificar la anatomía del RVOT a PA durante todo el ciclo cardíaco mediante la reconstrucción de TC cardíaca de cuatro dimensiones (4D) para obtener una evaluación cuantitativa precisa del tamaño de la válvula requerido. En este estudio piloto, se eligió la TC cardíaca de ovejas J para ilustrar los procedimientos. La TC cardíaca 3D se importó al software de reconstrucción 3D para construir una secuencia 4D que se dividió en once cuadros a lo largo del ciclo cardíaco para visualizar la deformación del corazón. El diámetro, el área de sección transversal y la circunferencia de cinco planos de imagen en la AP principal, la unión sinotubular, el seno, el plano basal de la válvula pulmonar (BPV) y la RVOT se midieron en cada marco en modelos enderezados en 4D antes de la implantación de la válvula para predecir el tamaño de la válvula. Mientras tanto, también se midieron los cambios dinámicos en el volumen de RV para evaluar la fracción de eyección del ventrículo derecho (FEVR). Se obtuvieron mediciones 3D al final de la diástole para su comparación con las mediciones 4D. En ovejas J, las mediciones de TC 4D del modelo enderezado dieron como resultado la misma elección del tamaño de la válvula para TPVR (30 mm) que las mediciones 3D. El FEVR de oveja j de pre-TC fue del 62,1 %. En contraste con 3D CT, el modelo de reconstrucción 4D enderezado no solo permitió una predicción precisa para la selección del tamaño de la válvula para TPVR, sino que también proporcionó una realidad virtual ideal, presentando así un método prometedor para TPVR y la innovación de dispositivos TPVR.
Introduction
La disfunción del tracto de salida del ventrículo derecho (RVOT) y las anomalías de la válvula pulmonar son dos de las consecuencias más frecuentes de la cardiopatía congénita grave, por ejemplo, pacientes con tetralogía de Fallot reparada (TOF), ciertos tipos de ventrículo derecho de doble salida (DORV) y transposición de las grandes arterias1,2,3 . La mayoría de estos pacientes se enfrentan a múltiples operaciones a lo largo de su vida y, junto con la edad avanzada, aumentan los riesgos de complejidad y comorbilidades. Estos pacientes pueden beneficiarse del reemplazo transcatéter de la válvula pulmonar (TPVR) como tratamiento mínimamente invasivo4. Hasta la fecha, ha habido un crecimiento constante en el número de pacientes sometidos a TPVR y varios miles de estos procedimientos se han realizado en todo el mundo. En comparación con la cirugía tradicional a corazón abierto, la TPVR requiere una medición anatómica más precisa del xenoinjerto u homoinjerto desde el ventrículo derecho (RV) hasta la arteria pulmonar (AP), así como la reparación de la estenosis pulmonar y RVOT mediante parche transanular, mediante angiografía por tomografía computarizada (CTA) antes de la intervención y para garantizar que los pacientes estén libres de fractura de stent y fuga paravalvular (PVL)5, 6.
Un estudio prospectivo multicéntrico demostró que un algoritmo de dimensionamiento anular por TC multidetector jugó un papel importante en la selección del tamaño de válvula adecuado, lo que podría disminuir el grado de regurgitación paravalvular7. En los últimos años, el análisis cuantitativo se ha aplicado cada vez más en la medicina clínica. El análisis cuantitativo tiene un enorme potencial para permitir una interpretación objetiva y correcta de las imágenes clínicas y para verificar que los pacientes estén libres de fractura de stent y fuga paravalvular, lo que puede mejorar la terapia específica del paciente y la evaluación de la respuesta al tratamiento. En la práctica clínica previa, fue factible reconstruir la tc a partir de tres planos (sagital, coronal y axial) con TC bidimensional (2D) para obtener un modelo de visualización8. La TC con electrocardiograma (ECG) con contraste mejorado se ha vuelto más importante en la evaluación de la morfología y función rvot/PA 3D, así como en la identificación de pacientes con un sitio de implantación RVOT adecuado que sea capaz de mantener la estabilidad de TPVR durante todo el ciclo cardíaco9,10.
Sin embargo, en los entornos clínicos y preclínicos estándar contemporáneos, los datos adquiridos de TC 4D generalmente se traducen en planos 3D para la cuantificación manual y la evaluación visual que no pueden mostrar información dinámica 3D/ 4D11. Además, incluso con información 3D, las mediciones obtenidas de la reconstrucción multiplanar (MPR) tienen diversas limitaciones, como la mala calidad de la visualización y la falta de deformación dinámica debido a las diferentes direcciones del flujo sanguíneo en el corazón derecho12. Las mediciones requieren mucho tiempo para recopilarse y son propensas a errores, ya que la alineación y la sección 2D pueden ser imprecisas, lo que resulta en una mala interpretación y distensibilidad. Actualmente, no hay consenso sobre qué medición de RVOT-PA podría proporcionar información precisa de manera confiable sobre las indicaciones y el tamaño de la válvula para TPVR en pacientes con RVOT disfuncional y / o enfermedad de la válvula pulmonar.
En este estudio, se proporciona el método para medir RVOT-PA utilizando un modelo de corazón derecho enderezado a través de una secuencia de TC cardíaca 4D para determinar la mejor manera de caracterizar las deformaciones 3D de RVOT-PA a lo largo del ciclo cardíaco. La imagen de correlación espacio-temporal se completó incluyendo la dimensión temporal y, por lo tanto, pudieron medir las variaciones en la magnitud RVOT-PA. Además, la deformación de los modelos enderezados podría tener un impacto positivo en el tamaño de la válvula TPVR y la planificación del procedimiento.
Protocol
Representative Results
Discussion
Hasta la fecha, este es el primer estudio que ilustra una medición específica del paciente de la morfología y los parámetros dinámicos de RVOT-PA con un modelo cardíaco enderezado generado a partir de una secuencia de TC 4D, que se puede aplicar para predecir el tamaño óptimo de la válvula para TPVR. Esta metodología se ilustró utilizando imágenes pre-TC de oveja J para obtener las deformaciones dinámicas, los volúmenes ventriculares derechos, la función ventricular derecha y la magnitud del cambio RVOT/PA…
Divulgazioni
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Xiaolin Sun y Yimeng Hao contribuyeron por igual a este manuscrito y comparten la primera autoría. Se extiende un sincero agradecimiento a todos los que contribuyeron a este trabajo, tanto a los miembros pasados como a los presentes. Este trabajo fue apoyado por subvenciones del Ministerio Federal Alemán de Asuntos Económicos y Energía, EXIST – Transferencia de Investigación (03EFIBE103). Xiaolin Sun y Yimeng Hao cuentan con el apoyo del Consejo de Becas de China (Xiaolin Sun- CSC: 201908080063, Yimeng Hao-CSC: 202008450028).
Materials
| Adobe Illustrator | Adobe | Adobe Illustrator 2021 | Graphics software |
| Butorphanol | Richter Pharma AG | Vnr531943 | 0.4mg/kg |
| Fentanyl | Janssen-Cilag Pharma GmbH | DE/H/1047/001-002 | 0.01mg/kg |
| Glycopyrroniumbromid | Accord Healthcare B.V | PZN11649123 | 0.011mg/kg |
| GraphPad Prism | GraphPad Software Inc. | Version 9.0 | Versatile statistics software |
| Imeron 400 MCT | Bracco Imaging | PZN00229978 | 2.0–2.5 ml/kg |
| Ketamine | Actavis Group PTC EHF | ART.-Nr. 799-762 | 2–5 mg/kg/h |
| Midazolam | Hameln pharma plus GMBH | MIDAZ50100 | 0.4mg/kg |
| Multislice Somatom Definition Flash | Siemens AG | A91CT-01892-03C2-7600 | Cardiac CT Scanner |
| Propofol | B. Braun Melsungen AG | PZN 11164495 | 20mg/ml, 1–2.5 mg/kg |
| Propofol | B. Braun Melsungen AG | PZN 11164443 | 10mg/ml, 2.5–8.0 mg/kg/h |
| Safety IV Catheter with Injection port | B. Braun Melsungen AG | LOT: 20D03G8346 | 18 G Catheter with Injection port |
| 3D Slicer | Slicer | Slicer 4.13.0-2021-08-13 | Software: 3D Slicer image computing platform |
Riferimenti
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