L'université du Zhejiang fait la lumière sur l'APVC avec des modèles chirurgicaux imprimés en 3D

L'université du Zhejiang fait la lumière sur l'APVC avec des modèles chirurgicaux imprimés en 3D

Chercheurs chinois

Dans cette étude, les scientifiques médicaux chinois ont étudié 17 enfants diagnostiqués avec une connexion veineuse pulmonaire anormale (APVC) de novembre 2017 à janvier 2019. Les âges variaient de seulement deux jours à vingt mois, avec les variations suivantes:

Dix enfants souffrant d'APVC supracardiaque total Un enfant souffrant d'APVC intracardiaque APVC de type mixte chez un enfant APVC partiel chez trois enfants

Les données des tomodensitogrammes ont été importées dans le logiciel Mimics 19.0 pour la modélisation 3D et la conception du modèle cardiaque afin d'afficher des éléments du cœur tels que les muscles papillaires, les faisceaux musculaires et les voies de sortie. Bien que très peu de recherches aient été effectuées pour APVC citant l'aide de l'impression 3D, il est clair à partir de cette étude que l'utilisation de modèles permet d'éclairer beaucoup plus la condition.

«Nous avons étiqueté manuellement chaque zone en fonction des modules de zone du ventricule gauche (LV), du ventricule droit (RV), LA, RA, aorte (AO) et de l’artère pulmonaire (PA) du module cardiaque CT et les avons distingués de différentes couleurs. Une attention particulière a été accordée à l’étiquetage des limites de chaque pièce », ont déclaré les chercheurs.

Segmentation et post-traitement d'images dans le logiciel Mimics 19.0. Les masques colorés ont été segmentés pour la modélisation 3D. (A) Plan coronal; (B) plan transversal; (C) Plan sagittal; (D) Modélisation 3D. Veine cave verte et supérieure et oreillette droite; rouge violacé, veines pulmonaires et oreillette gauche; violet, ventricule droit; orange, ventricule gauche; rouge, aorte; artère pulmonaire bleu foncé.

Quatre cas diagnostiqués avec TAPVC de type supracardiaque. (A) Fait référence au patient 1, vue de l'arrière; (B) se réfère au patient 5, vue de l'arrière; (C) se réfère au patient 9, vue de derrière; (D) se réfère au patient 10, vue de derrière. *, il existe une obstruction à la jonction de la confluence veineuse pulmonaire commune avec la veine verticale gauche (VV). Ao, aorta; PA, artère pulmonaire; PV, veine pulmonaire; SVC, veine cave supérieure. Étiquettes d'orientation: I, inférieur; L, gauche; R, à droite; S, supérieur.

Deux cas diagnostiqués avec TAPVC de type intracardiaque. Une partie du modèle du cœur creux a été segmentée pour mettre l'accent sur la PV et la RA sur lesquelles nous nous sommes concentrés. Veine pulmonaire à travers l'ouverture du sinus coronaire dans l'oreillette droite. (A) Fait référence au patient 11, vue de dessous; (B) se réfère au patient 12, vue de droite. CS, sinus coronaire; IVC, veine cave inférieure; PV, veines pulmonaires; RA, oreillette droite. Étiquettes d'orientation: A, antérieure; Moi, inférieur; L, gauche; P, postérieur; R, à droite; S, supérieur.

Un cas (patient 13) diagnostiqué avec une TAPVC de type infracardiaque, vue de derrière. La flèche rouge indique la jonction de la veine pulmonaire et de la veine cave inférieure. Ao, aorta; IVC, veine cave inférieure; PV, veine pulmonaire; VV, veine verticale; TAPVC, connexion veineuse pulmonaire anormale totale. Étiquettes d'orientation: I, inférieur; L, gauche; R, à droite; S, supérieur.

Trois cas diagnostiqués avec PAPVC. Les images (A, B) représentent toutes deux le patient 15. (A) La flèche bleue indique que le RPV coule dans l'oreillette droite. Vue postérieure. (B) La flèche bleue représente la sortie du RPV, s'écoulant dans l'oreillette droite. Vue de droite. (C) Patient 16 diagnostiqué avec PAPVC; la flèche bleue représente le RPV s'écoulant dans l'oreillette droite. Vue postérieure. (D) Patient 17. La flèche bleue représente le RSPV s'écoulant dans le SVC. Vue postérieure. Ao, aorta; CoA, coarctation de l'aorte; IVC, veine cave inférieure; LIPV, veine pulmonaire inférieure gauche; LSPV, veine pulmonaire supérieure gauche; RA, oreillette droite; RIPV, veine pulmonaire inférieure droite; RPV, veine pulmonaire droite; RSPV, veine pulmonaire supérieure droite; SVC, veine cave supérieure. Étiquettes d'orientation: A, antérieure; Moi, inférieur; L, gauche; P, postérieur; R, à droite; S, supérieur.

Deux cas ont subi un examen cardiaque CT au cours du suivi. (A, D) Volume sanguin; (B, C) modèles creux. Les images (A, B, C) représentent le patient 3 après réparation TAPVC supracardiaque. (A, B) vue de derrière; (C) vue antérieure. (C) Les flèches bleues et jaunes représentent l'ouverture de la veine pulmonaire droite et de la veine pulmonaire gauche. Il n'y a pas de sténose anastomotique. (D) Vue supérieure du patient 4 après réparation TAPVC supracardiaque. La sténose du LSPV (flèche bleue) est indiquée par rapport à d'autres branches de veine pulmonaire. Ao, aorta; LA, oreillette gauche; LIPV, veine pulmonaire inférieure gauche; LSPV, veine pulmonaire supérieure gauche; PA, artère pulmonaire; PV, veine pulmonaire; RIPV, veine pulmonaire inférieure droite; RSPV, veine pulmonaire supérieure droite. Étiquettes d'orientation: A, antérieure; Moi, inférieur; L, gauche; P, postérieur; R, à droite; S, supérieur.

L'impression 3D des modèles cardiaques personnalisés a été réalisée via une imprimante 3D ISLA 650 (Shining 3D, Chine). La planification préopératoire a ensuite été basée sur les modèles, ainsi que sur les antécédents médicaux des patients et les données d'imagerie. Les modèles ont également été utilisés comme guides chirurgicaux dans la salle d'opération après avoir été stérilisés. Chaque modèle cardiaque spécifique au patient a pris environ une demi-heure à deux heures pour être modélisé, l'impression 3D nécessitant de deux à cinq heures. Des chirurgies ont été effectuées sur les 17 patients, et chaque procédure a réussi.

«Les malformations démontrées par les modèles 3D étaient cohérentes avec les observations peropératoires, et la planification préchirurgicale était en ligne avec les vrais programmes de chirurgie. Ces modèles cardiaques pourraient être stérilisés et amenés en salle d’opération pour la navigation chirurgicale. Ces modèles 3D ont grandement aidé la planification préchirurgicale pour la chirurgie APVC et ont été d’une grande valeur clinique de notre expérience.

«Après les chirurgies, ces modèles cardiaques ont été évalués pour savoir s’ils étaient de haute qualité et s’ils pouvaient aider à la planification préchirurgicale, réduire les circonstances imprévues et bénéficier de la formation médicale. Une évaluation relative aux problèmes ci-dessus a été réalisée via un questionnaire par nos chirurgiens cardiologues et cardiologues. »

Des modèles cardiaques imprimés en 3D et des dispositifs médicaux tels que des implants ont été utilisés en relation avec des problèmes et des défauts cardiaques, avec des guides et des modèles utilisés dans tout, de la formation médicale complexe aux chirurgies pédiatriques, aux méthodes de création de patchs cardiaques, etc.

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