Las reconstrucciones anatómicas del sistema venoso cardíaco humana usando tomografía computarizada con contraste de las muestras de perfusión fijos

El objetivo general de este procedimiento es generar modelos 3D del sistema venoso cardíaco humano para el desarrollo de una base de datos anatómica que pueda utilizarse para el diseño de dispositivos cardíacos empleados dentro de estos vasos. Esto se logra preparando primero la muestra de corazón humano fijándola en su estado diastólico final y canulando el seno coronario con un catéter de balón de venograma. En el segundo paso, se obtienen imágenes de TC del sistema venoso cardíaco durante el paso final.

A partir de las tomografías computarizadas se generan modelos 3D a partir de los cuales se pueden obtener diversas mediciones anatómicas. Una de las principales ventajas de nuestra técnica frente a otros métodos, como la valoración in vivo de la anatomía venosa cardíaca, es que no hay exposición del paciente a agentes de contraste ni a radiaciones. Tuvimos la idea de este método por primera vez cuando originalmente estábamos mapeando el sistema venoso cardíaco de estos corazones fijos en profusión utilizando un micro trazador en la superficie epicárdica.

Sin embargo, este método tenía algunas limitaciones. Estaba limitado por la cantidad de tejido adiposo y generaba modelos 2D. El uso de cts de contraste para la generación de modelos supera estas limitaciones tan pronto como se obtienen.

La perfusión fija los corazones humanos recién aislados en su estado diastólico final en formina tamponada al 10%. Luego, el día antes de escanear, enjuague los corazones con agua para eliminar la mayor parte de la forma antes de dirigirse al escáner. Use un catéter de balón de venograma para canular la vena del seno coronario dentro de cada corazón a través de la vena cava inferior.

Bajo visualización directa. Una vez colocado, infle el globo del catéter de venograma para anclar el catéter en el seno coronario. Ahora, coloque cada corazón dentro de un recipiente de polímero hermético encima de una esponja diseñada para sostener el corazón en su posición anatómica actitudinalmente correcta.

Comience colocando el corazón en la cama del escáner de TC como si un paciente estuviera acostado en decúbito supino y de cabeza sobre el escáner. A continuación, conecte el extremo proximal del catéter de venograma a un inyector que contenga dos jeringas de inyección. Uno para el contraste y otro para la solución salina.

Ahora inyecte automáticamente 40 mililitros de contraste en el sistema venoso cardíaco a cinco mililitros por segundo. Ocho segundos después de que se inicia la inyección de contraste, tomografía computarizada de la configuración del corazón, exploración a una resolución de 512 por 512 píxeles con un grosor de corte de 0,6 milímetros. A continuación, elimine el contraste inyectando automáticamente 40 mililitros más de solución salina en el sistema venoso cardíaco.

A cinco mililitros por segundo, exporte las imágenes CT DICOM a un disco duro externo. Ahora cargue las imágenes CT DICOM en el software de imitación y genere una máscara para las imágenes CT que solo contenga píxeles con unidades de campo de sabuesos altos. Para resaltar solo el contraste presente en el corazón, elimine cualquier contraste que se haya filtrado en las cámaras o difundido en el tejido para que la máscara solo contenga el contraste dentro de las venas cardíacas principales.

A continuación, rellene manualmente las bolsas de aire dentro de una veta determinada fotograma a fotograma y genere un objeto 3D a partir de la máscara resultante. A continuación, alisa y envuelve la máscara para eliminar cualquier geometría aproximada y, a continuación, genera líneas centrales para cada modelo 3D creado. Con el fin de minimizar la variabilidad del usuario en la generación de los modelos 3D, es importante que el usuario siga cuidadosamente el protocolo detallado, así como que un observador verifique el modelo antes de generar las líneas centrales.

Finalmente, use las líneas centrales para medir la longitud del arco, el ángulo de ramificación, la tortuosidad y los diámetros de cada vaso principal en cada corazón. En esta tabla, se presentan los parámetros anatómicos medianos de las principales venas cardíacas de 42 muestras de corazón humano. Todos los especímenes de corazón contenían una vena cardíaca media y una vena interventricular anterior.

Algunos especímenes contenían más de una vena inferior, vena lateral inferior, vena lateral y/o vena anterolateral. Mientras que otros corazones pueden no haber tenido una o dos de estas venas específicas presentes en esta película, se puede observar un modelo 3D representativo girando en el espacio. Siga este procedimiento, una de las ventajas es que puede utilizar la visualización con videoscopios dentro de las venas cardíacas para evaluar la anatomía, validar los modelos de TC y también determinar dónde existen varias estructuras, como las venas cardíacas, que no puede ver en la TC después de su desarrollo.

Esta técnica permite a los investigadores en el campo de la ingeniería biomédica explorar el sistema venoso cardíaco y el desarrollo de dispositivos cardíacos que utilizan estos vasos. En última instancia, el modelado y el mapeo del sistema venoso cardíaco humano proporcionarán nuevos conocimientos sobre la anatomía relevante para realizar diversos procedimientos clínicos.