Reconstructions anatomiques du système veineux cardiaque humaine à l'aide de contraste tomodensitométrie des échantillons Perfusion-fixes

L’objectif global de cette procédure est de générer des modèles 3D du système veineux cardiaque humain pour le développement d’une base de données anatomique pouvant être utilisée pour la conception de dispositifs cardiaques utilisés dans ces vaisseaux. Ceci est accompli en préparant d’abord l’échantillon de cœur humain en le fixant dans son état diastolique final et en canulant le sinus coronaire avec un cathéter à ballonnet veinogramme. Dans la deuxième étape, en revanche, des images CT du système veineux cardiaque sont obtenues au cours de la dernière étape.

Des modèles 3D sont générés à partir des tomodensitogrammes à partir desquels diverses mesures anatomiques peuvent être obtenues. L’un des principaux avantages de notre technique par rapport à d’autres méthodes, telles que l’évaluation in vivo de l’anatomie veineuse cardiaque, est qu’il n’y a pas d’exposition d’un patient à des agents de contraste ou à des radiations. Nous avons eu l’idée de cette méthode pour la première fois lorsque nous avons cartographié le système veineux cardiaque de ces cœurs fixés à profusion à l’aide d’un micro-scribe sur la surface épicardique.

Cependant, cette méthode présentait certaines limites. Il a été limité par la quantité de tissu adipeux et a généré des modèles 2D. L’utilisation de cts de contraste pour la génération de modèles permet de s’affranchir de ces limitations dès qu’elles sont obtenues.

Perfusion fixer les cœurs humains fraîchement isolés dans leur état diastolique final dans 10 % de formine tamponnée. Ensuite, la veille du scanner, rincez les cœurs à l’eau afin d’éliminer la majorité de la formine avant de vous diriger vers le scanner. Utilisez un cathéter à ballonnet veinographique pour canuler la veine du sinus coronaire dans chaque cœur à travers la veine cave inférieure.

Sous visualisation directe. Une fois en place, gonflez le ballonnet du cathéter veinographique pour ancrer le cathéter dans le sinus coronaire. Maintenant, placez chaque cœur dans un récipient en polymère refermable sur une éponge conçue pour soutenir le cœur dans sa position anatomique correcte.

Commencez par positionner le cœur sur le lit du scanner comme si un patient était allongé sur le dos et la tête la première sur le scanner. Connectez ensuite l’extrémité proximale du cathéter veinographique à un injecteur contenant deux seringues d’injection. Un pour le contraste et un pour le sérum physiologique.

Maintenant, injectez automatiquement 40 millilitres de produit de contraste dans le système veineux cardiaque à raison de cinq millilitres par seconde. Huit secondes après le début de l’injection de contraste, la tomodensitométrie définit le réglage cardiaque, à une résolution de 512 x 512 pixels avec une épaisseur de coupe de 0,6 millimètre. Ensuite, rincez le produit de contraste en injectant automatiquement 40 millilitres supplémentaires de solution saline dans le système veineux cardiaque.

À raison de cinq millilitres par seconde, exportez les images CT DICOM sur un disque dur externe. Téléchargez maintenant les images CT DICOM dans le logiciel mimic et générez un masque pour les images CT qui ne contient que des pixels avec des unités de terrain High Hounds. Pour ne mettre en évidence que le contraste présent dans le cœur, retirez tout produit de contraste qui s’est infiltré dans les cavités ou qui s’est diffusé dans les tissus afin que le masque ne contienne le contraste que dans les principales veines cardiaques.

Ensuite, remplissez manuellement les poches d’air dans une veine donnée image par image, et générez un objet 3D à partir du masque résultant. Ensuite, lissez et enveloppez le masque pour éliminer les géométries grossières, puis générez des lignes centrales pour chaque modèle 3D créé. Afin de minimiser la variabilité de l’utilisateur dans la génération des modèles 3D, il est important que l’utilisateur suive attentivement le protocole détaillé et qu’un observateur vérifie le modèle avant de générer les lignes centrales.

Enfin, utilisez les lignes centrales pour mesurer la longueur de l’arc, l’angle de ramification, la tortuosité et les diamètres de chaque vaisseau principal de chaque cœur. Dans ce tableau, les paramètres anatomiques médians des principales veines cardiaques pour 42 échantillons de cœur humain sont présentés. Tous les échantillons cardiaques contenaient une veine cardiaque moyenne et une veine interventriculaire antérieure.

Certains spécimens contenaient plus d’une veine inférieure, d’une veine latérale inférieure, d’une veine latérale et/ou d’une veine antérolatérale. Bien que d’autres cœurs n’aient peut-être pas eu une ou deux de ces veines spécifiques présentes dans ce film, un modèle 3D représentatif peut être observé en rotation dans l’espace. Suivez cette procédure, l’un des avantages est que vous pouvez utiliser la visualisation avec des vidéoscopes dans les veines cardiaques pour évaluer l’anatomie, valider les modèles CT, et également déterminer où se trouvent diverses structures telles que les veines cardiaques, que vous ne pouvez pas voir sur CT Après son développement.

Cette technique permet aux chercheurs dans le domaine de l’ingénierie biomédicale d’explorer le système veineux cardiaque et de développer des dispositifs cardiaques qui utilisent ces vaisseaux. En fin de compte, la modélisation et la cartographie du système veineux cardiaque humain fourniront de nouvelles informations sur l’anatomie pertinente pour effectuer diverses procédures cliniques.