Анатомические реконструкций сердца человека венозной системы использованием контраста Компьютерная томография перфузии фиксированных экземпляров

Общей целью этой процедуры является создание 3D-моделей сердечной венозной системы человека для разработки анатомической базы данных, которая может быть использована для проектирования сердечных устройств, используемых в этих сосудах. Это достигается путем предварительной подготовки образца сердца человека путем фиксации его в конечном диастолическом состоянии и канюлирования коронарного синуса с помощью баллонного катетера венограммы. На втором этапе, контрасте, на заключительном этапе получаются КТ-изображения сердечной венозной системы.

3D-модели создаются на основе компьютерной томографии, на основе которой можно получить различные анатомические измерения. Одним из основных преимуществ нашей методики по сравнению с другими методами, такими как оценка анатомии сердечных вен in vivo, является то, что пациент не подвергается воздействию контрастных веществ или облучения. Впервые идея этого метода пришла нам в голову, когда мы первоначально картировали сердечную венозную систему этих обильных фиксированных сердец с помощью микрописца на поверхности эпикарда.

Однако этот метод имел некоторые ограничения. Он был ограничен количеством жировой ткани, а также генерировал 2D-модели. Использование контрастных cts для создания моделей преодолевает эти ограничения сразу после их получения.

Перфузия фиксирует только что выделенные человеческие сердца в их конечном диастолическом состоянии в 10% буферизованном формине. Затем, за день до сканирования, промойте сердечки в воде, чтобы удалить большую часть формина, прежде чем отправиться к сканеру. Используйте баллонный катетер венограммы для канюлирования вены коронарного синуса в каждом сердце через нижнюю полую вену.

Под прямую визуализацию. Оказавшись на месте, надуйте баллон катетера венограммы, чтобы закрепить катетер в коронарном синусе. Теперь поместите каждое сердце в герметичный полимерный контейнер поверх губки, предназначенной для поддержки сердца в его правильном анатомическом положении.

Начните с расположения сердца на кровати компьютерного томографа так, как если бы пациент лежал на спине головой вперед на сканере. Затем подсоедините проксимальный конец катетера венограммы к инжектору, в котором находятся два инъекционных шприца. Один для контраста и один для физиологического раствора.

Теперь автоматически вводите 40 миллилитров контраста в сердечную венозную систему со скоростью пять миллилитров в секунду. Через восемь секунд после введения контрастного вещества начинается компьютерная томография сердца с настройками, сканирование с разрешением 512 на 512 пикселей с толщиной среза 0,6 миллиметра. Затем промойте контраст, автоматически введя еще 40 миллилитров физиологического раствора в сердечную венозную систему.

Со скоростью пять миллилитров в секунду экспортируйте изображения CT DICOM на внешний жесткий диск. Теперь загрузите изображения КТ DICOM в программное обеспечение для имитации и сгенерируйте маску для изображений КТ, которая содержит только пиксели с высокими единицами измерения поля гончих. Чтобы выделить только контраст, присутствующий в сердце, удалите весь контраст, который просочился в камеры или диффундировал в ткани, чтобы маска содержала контраст только в основных сердечных венах.

Затем вручную заполните воздушные карманы в пределах заданной вены, кадр за кадром, и сгенерируйте 3D-объект из полученной маски. Затем сгладьте и оберните маску, чтобы устранить любую грубую геометрию, а затем создайте центральные линии для каждой созданной 3D-модели. Чтобы свести к минимуму вариативность пользователей при создании 3D-моделей, важно, чтобы пользователь тщательно следовал подробному протоколу, а также чтобы наблюдатель проверял модель перед созданием центральных линий.

Наконец, используйте центральные линии для измерения длины дуги, угла ветвления, извитости и диаметров для каждого основного сосуда в каждом сердце. В данной таблице представлены медианные анатомические параметры основных сердечных вен для 42 образцов сердца человека. Все образцы сердца содержали одну среднюю сердечную вену и одну переднюю межжелудочковую вену.

Некоторые образцы содержали более одной нижней вены, нижней боковой вены, боковой вены и/или переднебоковой вены. В то время как в других сердцах, возможно, не было одной или двух из этих конкретных вен в этом фильме, можно наблюдать репрезентативную 3D-модель, вращающуюся в пространстве. Следуя этой процедуре, одним из преимуществ является то, что вы можете использовать визуализацию с помощью видеоэндоскопов в сердечных венах для оценки анатомии, проверки моделей КТ, а также определения того, где существуют различные структуры, такие как сердечные вены, которые вы не можете увидеть на КТ после ее развития.

Этот метод позволяет исследователям в области биомедицинской инженерии исследовать сердечную венозную систему и разрабатывать сердечные устройства, использующие эти сосуды. В конечном счете, моделирование и картирование сердечной венозной системы человека позволит получить новое представление о соответствующей анатомии для выполнения различных клинических процедур.