Summary

إعادة بناء تشريحية من الجهاز الوريدي للقلب البشري باستخدام التباين-المقطعي العينات الإرواء ثابت

Published: April 18, 2013
doi:

Summary

الهدف من هذا البحث هو إعادة ثم الوصول إلى تشريح الجهاز الوريدي للقلب البشري باستخدام عمليات إعادة البناء 3D المتولدة من تباين محسوب بالاشعة التصوير المقطعي.

Abstract

فهم مفصل من التعقيد والتباين النسبي داخل الجهاز الوريدي للقلب الإنسان هو أمر حاسم لتطوير أجهزة القلب التي تتطلب الوصول إلى هذه السفن. على سبيل المثال، يعرف علم التشريح وريدي القلب ليكون واحدا من القيود الرئيسية لتسليم مناسب من العلاج إعادة المزامنة القلب (CRT) 1 لذلك، يمكن وضع قاعدة بيانات من المعلمات التشريحية لأنظمة الوريدي للقلب الإنسان مساعدة في تصميم تسليم CRT الأجهزة للتغلب على مثل هذا القيد. في هذا المشروع البحثي، تم الحصول على المعلمات التشريحية من اعادة البناء 3D من الجهاز الوريدي باستخدام تباين التصوير المقطعي (CT) والتصوير وبرمجيات النمذجة (Materialise، لوفين، بلجيكا). تم تقييم المعلمات التالية لكل الوريد: طول قوس، tortuousity، المتفرعة زاوية، المسافة إلى فتحة الجيب التاجي، وقطر السفينة.

CRT هو علاج محتمل لباتيالوالدان مع dyssynchrony الكهروميكانيكية. حوالي 10-20٪ من مرضى فشل القلب يمكن أن تستفيد من CRT 2. dyssynchrony الكهروميكانيكية يعني أن أجزاء من عضلة القلب وتنشيط عقد في وقت سابق أو لاحق من مسار التوصيل الطبيعي للقلب. في CRT، يتم التعامل مع مجالات مختل التزامن من عضلة القلب مع التحفيز الكهربائي. سرعة CRT عادة ما ينطوي على سرعة الشراء التي تحفز الأذين الأيمن (RA)، البطين الأيمن (RV)، والبطين الأيسر (LV) لإنتاج أكثر الإيقاعات إعادة مزامنة. هو مزروع في النتيجة LV عادة في غضون الوريد القلبي، وذلك بهدف تراكب داخل الموقع من أحدث تفعيل عضلة القلب.

ونحن نعتقد أن النماذج التي تم الحصول عليها والتحليلات منه من شأنها أن تعزز التعليم التشريحية للمرضى والطلاب والأطباء، ومصممي الجهاز الطبي. ويمكن أيضا أن المنهجيات المستخدمة هنا أن تستخدم لدراسة الخصائص التشريحية الأخرى من عينات لدينا قلب الإنسان، مثلالشرايين التاجية. لمزيد من التشجيع للقيمة التعليمية لهذا البحث، لقد شاركنا نماذج الوريدي على موقعنا على الانترنت حرية الوصول: www.vhlab.umn.edu / أطلس .

Protocol

إجراء يلخص الجدول 1 المواد المستخدمة أثناء العملية. الشكل 1 لمحة عامة عن هذه العملية. 1. عينة المسح الضوئي وإعداد الحصول على ق?…

Representative Results

ويعرض الجدول 2 المعلمات التشريحية وسيطة لشرايين القلب الرئيسية لل42 عينات قلب الإنسان. جميع العينات الواردة قلب واحد الوريد الخلفي بين البطينين (التعريف الشخصية) والوريد الأمامي بين البطينين (AIV). يرد بعض العينات أكثر من الوريد الخلفي من LV (PVLV)، وريد التحول ال?…

Discussion

مختبرنا على تطوير مكتبة من نضح ثابتة العينات قلب لمختلف البحوث والدراسات التشريحية. حتى الآن، لدينا أكثر من 240 عينات محفوظة. الأساليب المحددة التي استخدمت لإعداد هذه العينات قد تم وصفها سابقا 3. يصف هذه الدراسة منهجية جديدة لرسم خرائط الجهاز الوريدي للقلب الإنس…

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

ونود أن نعترف Dionna غامبل، أليسون لارسون، وكاتيا توريس للحصول على المساعدة مع جيل نموذج والقياسات، مونيكا Mahre للحصول على المساعدة مخطوطة، غاري ويليامز للحصول على المساعدة التقنية، Jerrald سبنسر جونيور للحصول على المساعدة مع الأرقام وخدمات التصوير فيرفيو في جامعة مينيسوتا.

وقد تلقت تمويلا من معهد الهندسة في الطب (جامعة مينيسوتا) وفي جزء من عقد بحثي مع شركة مدترونيك

References

  1. Burkhardt, J. D., Wilkoff, B. L. Interventional electrophysiology and cardiac resynchronization therapy: delivering electrical therapies for heart failure. Circ. 115, 2208-2220 (2007).
  2. Lu, F., Iaizzo, P. Cardiac resynchronization therapy. Handbook of cardiac physiology and anatomy. , 475-497 (2009).
  3. 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).
  4. 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).
  5. 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).
  6. 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).
  7. 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).
  8. 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).
  9. 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).
  10. 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).
  11. 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).
  12. 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).
  13. 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).
  14. 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).

Play Video

Cite This Article
Spencer, J., Fitch, E., Iaizzo, P. A. Anatomical Reconstructions of the Human Cardiac Venous System using Contrast-computed Tomography of Perfusion-fixed Specimens. J. Vis. Exp. (74), e50258, doi:10.3791/50258 (2013).

View Video