超声数据3D打印制作二尖瓣模型的可行性

目的探讨以3D-经食管超声心动图(TEE)为数据源,采用3D打印技术制作二尖瓣(MV)模型的可行性。方法获取30例患者的MV 3D-TEE图像,其中MV正常、MV狭窄、MV脱垂各10例,使用铸模硅胶灌注成型法制作MV 3D模型。测量并对比3D模型及3D-TEE图像上二尖瓣前后径、前外后内侧径、瓣环周长、瓣环面积及瓣膜开放幅度,计算二者间MV上述测值的绝对差值。结果30例3D-TEE图像均成功后处理并打印制作出MV 3D模型。3D模型与3D-TEE图像间各参数测值差异均无统计学意义(P均>0.05),且各参数测值的绝对差值均较小。结论采用3D-TEE和3D打印技术制作MV模型可行,且具有高保真度。

基于超声-CT图像的心脏影像融合数据处理方法

目的应用多模态心脏影像融合技术进行动物实验,获取超声-CT心脏影像融合方法和检验指标,并通过临床试验验证其可行性。方法采集6只比格犬心脏CT增强图像和超声心脏瓣膜容积图像,使用Mimics innovationsuite 19.0及3-Matic11.0软件将各配准点及瓣环平面对齐,将超声心脏瓣膜图像融合至CT心脏腔室上,于融合图像和心脏标本中测量配准指标:二尖瓣前外侧联合点(ALC)、后内侧联合点(PIC)、主动脉瓣闭合口(AVC)到心尖部的最大径(D-ALC、D-PIC、D-AVC)及二尖瓣环平面与主动脉瓣环平面夹角(AMA)。对41例心房颤动患者行CT和经食管超声检查,采用同样方法处理图像,并测量基于CT图像和基于CT-超声融合图像的配准指标。结果动物实验中,超声-CT心脏影像融合成功,融合图像与心脏标本中测量D-ALC、D-PIC、D-AVC和AMA差异均无统计学意义(P均>0.05)。对41例患者均成功完成超声-CT心脏影像融合配准,临床融合组与临床CT组间D-ALC、D-PIC、D-AVC和AMA测量值差异均无统计学意义(P均>0.05)。图像融合后AMA差值在5°以内者占92.68%(38/41),D-ALC、D-PIC、D-AVC差值百分比均在5%以内者占87.80%(36/41)。结论采用以瓣环为解剖定位标志的内部特征法进行心脏CT-超声影像融合可行且准确;AMA和瓣环平面与心尖部距离差值可作为检测配准准确性的指标。

经胸超声心动图二维及三维增强成像技术评估犬左室结构及功能的实验研究

目的应用经胸超声心动图二维及三维增强成像技术评估犬左室结构及功能的准确性和可重复性。方法采集12只比格犬左室长轴切面腱索水平M型图像,以及非增强和增强模式下以左心为主的心尖四腔、三腔、两腔切面及三维全容积图像。分别判断二维超声心动图(2DE)、三维超声心动图(3DE)非增强及增强模式下左室心尖四腔、三腔、两腔及整体心内膜显示的节段数,并测量2DE非增强及增强模式下左室舒张末期长径(LVLD)。分别采用M型Teichholz公式、非增强及增强模式下双平面Simpson法测量左室舒张末期容积(LVEDV)、左室收缩末期容积(LVESV)、左室射血分数(LVEF);采用TomTec软件对左室三维全容积图像进行后处理分析,分别测量3DE非增强及增强模式下LVEDV、LVESV、LVEF。以解剖标本测值为金标准,评价不同方法测量LVLD、LVEDV的准确性。评价同一观察者内及不同观察者间各方法测量LVEDV、LVESV及LVEF的可重复性。结果①2DE及3DE增强模式对左室壁节段心内膜显示优于非增强模式,以2DE增强模式为最佳(均P<0.05);②2DE增强模式所测LVLD与解剖标本长径测值相关性系数较非增强模式高(0.851 vs.0.748),M型、2DE、3DE非增强及增强模式下LVEDV测值与解剖标本测值的相关性系数分别为0.612、0.806、0.857、0.728、0.869(均P<0.05),增强模式下测值准确性较非增强模式高,以3DE增强模式最高;③2DE及3DE增强模式测量LVEDV、LVESV、LVEF的可重复性高于M型及非增强模式,其变异系数均更小,以3DE增强模式最小。结论经胸超声心动图增强成像技术可以改善2DE及3DE图像质量,提高犬左室结构及功能相关参数的测量准确性及可重复性,为临床精确评估及动态监测左室结构及功能提供了新方法。

个体化计算机流体模型评估经导管二尖瓣缘对缘修复装置对二尖瓣反流超声定量分析的影响

目的使用计算机流体力学(CFD)技术探索经导管二尖瓣缘对缘修复(TEER)装置对术后二尖瓣反流血流会聚的影响,探寻TEER术后准确测量二尖瓣有效反流口面积(EROA)的解决方案。方法回顾性分析2020年1月至2023年8月于武汉大学人民医院治疗的33例二尖瓣反流患者TEER术前心脏CT影像和术中三维经食管超声心动图(3DTEE)图像并进行多模态融合。使用该数据构建TEER术后包括TEER装置和去除TEER装置后的二尖瓣反流CFD模型。测量二尖瓣反流口中点到TEER装置的距离(D)。测量保留和去除TEER装置时的近端等流速面(PISA)半径(R),并据此计算出相应的EROA1和EROA2。计算EROA矫正因子(CC,CC=EROA2/EROA1)。结果共获得42组保留和去除TEER装置的轻度及以上二尖瓣残余反流的CFD模型和50组PISA。根据PISA与TEER装置的相对位置,共观察到4种PISA:1型,PISA远离TEER装置(D>R,14个),CC为0.93±0.07;2型,PISA紧邻TEER装置(D<R,31个),CC为0.65±0.10;3型,PISA位于TEER装置内部(3个),CC分别为1.81、2.72和1.06;4型,PISA位于两个TEER装置中间(2个),CC分别为0.30和0.31。1型和2型PISA的CC与D显著相关(r=0.828,P<0.001)。结论个体化CFD模型可以评估TEER装置对PISA的影响,1型和2型PISA可以使用基于超声数据的矫正系数减少或消除TEER装置对EROA计算的影响。

超声-CT多模态融合成像构建器质性二尖瓣关闭不全个体化计算流体动力学模型的可行性研究

目的:探索超声和CT多模态融合成像结合计算流体动力学(CFD)模型在评估器质性二尖瓣关闭不全患者中的可行性和有效性,旨在为临床决策提供更精确和全面的诊断信息。方法:研究纳入2022年3月至2023年9月期间武汉大学人民医院入院治疗的15例器质性二尖瓣关闭不全患者,年龄范围58~72岁。对超声和心脏CT扫描图像进行后处理和图像融合,基于这些融合图像构建个体化CFD模型。在模型中进行解剖和流场测量并与超声数据进行比对以评估模型的解剖精确性和流场精确性。解剖参数包括二尖瓣前瓣长度(AL)、后瓣长度(PL)、瓣环的前后径(ANN_AP)、二尖瓣脱垂的宽度(PW)以及二尖瓣脱垂缝隙宽度(GAP);流场参数包括PISA半径(PISAR)、最大反流速度(VMAX)、反流速度时间积分(VTI)、缩流颈(VC)、有效反流口面积(EROA)和反流容积(RV)。结果:超声-CT融合成像与CFD模型结合显示出高度的解剖结构重建精确性和血流动力学特性模拟能力。融合模型在解剖参数除GAP(P=0.03)外均与超声数据差异无统计学意义(P>0.05);血流动力学参数除VC(P=0.002)外均与超声测量值差异无统计学意义(P>0.05)。Bland-Altman分析显示超声-CT融合模型与超声测量值之间存在良好的一致性。结论:基于超声-CT多模态融合的解剖模型可以构建较为精确的器质性二尖瓣关闭不全反流的计算机流体模型,对二尖瓣疾病的评估和治疗具有潜在的临床价值。

基于深度学习的心肌声学造影定量分析预测ST段抬高型心肌梗死患者经皮冠状动脉介入术后短期预后

目的探索深度神经网络(DNN)辅助的心肌声学造影(MCE)定量分析对经皮冠状动脉介入治疗(PCI)成功开通梗死相关动脉后的急性ST段抬高型心肌梗死(STEMI)患者短期预后的预测价值。方法回顾性纳入2021年6-11月于武汉大学人民医院接受PCI成功开通梗死相关动脉(心肌梗死再灌注后血流分级3级)的STEMI患者97例。PCI后48 h内进行MCE检查,随访至术后120 d。主要心血管不良事件定义为心源性死亡及因充血性心力衰竭、再发心肌梗死、卒中、再发心绞痛再入院。心肌分割框架由基于U-net和LSTMs的组成,输出各心肌节段平台期增强强度(A)、灌注速率常数(β)和微循环血流量(MBF),并进行MCE定量参数重复性检验。通过MBF将患者等分为低MBF组与高MBF组,比较两组间基线特征、心血管不良事件的差异。其他纳入变量包括常规生化检查、室壁运动分析、MCE定性分析及左室射血分数等。通过Cox风险回归分析探索各变量与预后的关系。绘制ROC曲线以评估模型预测效能,使用综合判别改善指数(IDI)进行模型间的预测效能比较。结果自动心肌分割所有帧(3810帧)耗时377 s。其中92.89%、7.11%的帧由经验医师评价为"良好分割"和"需要校正"。A、β、MBF的观察者内及观察者间组内相关系数为0.97~0.99。20例患者在随访期间出现心血管不良事件,多因素Cox回归分析显示,梗死相关动脉支配区域MBF每增加1 IU/s,短期发生心血管不良事件的风险降低6%(HR 0.94,95%CI=0.91~0.98)。低MBF组短期内发生心血管不良事件的风险比高MBF组高4.5倍(HR 5.50,95%CI=1.55~19.49)。在MCE传统定性分析中加入DNN辅助的MCE定量分析后,预后预测IDI为15%(AUC 0.86,敏感性0.78,特异性0.73)。结论STEMI患者PCI术后的梗死相关动脉支配区域微循环血流量是短期心血管不良事件的独立保护因素。基于DNN的MCE心肌分割框架可快速、客观、可重复地输出微循环定量灌注参数。在传统定性分析中加入DNN的定量分析对预后预测提供了增量价值,有望成为STEMI-PCI术后患者风险分层与临床随访的有力工具。

超声心动图评估经股动脉经导管主动脉瓣置换术治疗单纯主动脉瓣反流的近中期疗效

目的:评估经股动脉经导管主动脉瓣置换术(TAVR)治疗单纯主动脉瓣反流(AR)的近中期疗效。方法:纳入经股动脉TAVR治疗的单纯AR患者27例,记录基线资料及手术资料,并应用经胸超声心动图(TTE)及二维斑点追踪成像(2D-STI)技术随访1年。结果:(1)患者按瓣膜学术研究联盟标准-3(VARC-3)定义的器械成功率为51.9%,19例患者完成随访,期间未出现严重并发症;(2)与术前相比,左室舒张及收缩末期内径(LVEDD/LVESD)、左室舒张及收缩末期容积指数(LVEDVI/LVESVI)、左室心肌质量指数(LVMI)、左房内径及容积指数(LAD/LAVI)表现为总体降低趋势,左室射血分数(LVEF)、左室缩短分数(FS)、二尖瓣环侧壁舒张早期峰值运动速度(e’)、三尖瓣环平面收缩期位移(TAPSE)、右室面积变化分数(FAC)表现为短暂降低后再逐步改善,左室整体纵向应变(LVGLS)表现为短暂保持不变后再逐步改善,三尖瓣反流峰值流速、肺动脉收缩压(PASP)表现为降低趋势;(3)与术前相比,主动脉瓣有效瓣口面积(EOA)术后各时间节点均显著减小(均P<0.05),二尖瓣口峰值流速(MV-Vmax)及二尖瓣口平均跨瓣压差(MV-PGmean)术后各时间节点均显著增高(均P<0.05),但EOA、MV-Vmax、MV-PGmean术后各时间节点之间差异均无统计学意义;(4)术后继发性二尖瓣反流较术前有改善趋势;(5)术中是否行“瓣中瓣”置入以及术后院内是否行永久性起搏器置入对术后1年疗效的差异无统计学意义。结论:经股动脉TAVR治疗单纯AR患者具有较好的近中期疗效,TTE及2D-STI技术具有重要随访价值。

青少年慢性病患者自我效能评估工具的研究现状

自我效能可以影响青少年慢性病患者应对疾病和管理的信心,进而对其疾病管理及健康行为产生影响。本研究介绍青少年慢性病患者自我效能的概念,并对青少年慢性病自我效能量表研制、适用范围及信效度等内容进行综述,为临床评估青少年慢性病患者治疗期间自我效能水平和针对性制定干预方案提供参考。

超声对急性心肌梗死并发室间隔穿孔患者封堵术围手术期内血流动力学的评估

目的筛选并分析随访我院急性心肌梗死(acute myocardial infarction,AMI)并发室间隔穿孔(ventricular septal rupture,VSR)经封堵治疗患者围手术期内影响存活的主要危险因素,观察存活者术前及术后心脏功能及血流动力学变化特征。方法回顾性分析2014年7月至2019年2月武汉大学人民医院17例VSR封堵患者,依据30 d存活情况分为30 d内存活组(11例)和死亡组(6例),收集两组患者围手术期的一般临床资料和术前超声心动图测值,确定出有统计学意义的相关危险因素;比较VSR存活患者术前、术后心脏超声测量参数的变化,分析VSR术后血流动力学的恢复特征。结果单因素Logistic相关分析显示年龄(OR=0.90,95%CI 0.73~1.14,P=0.045)、穿孔后至手术的时间(OR=1.89,95%CI 1.35~2.23,P=0.003)、术前左室射血分数值(OR=0.89,95%CI 0.57~1.24,P=0.039),心源性休克的发生率(OR=1.45,95%CI 1.12~1.78,P=0.027)及VSR大小(OR=11.45,95%CI 7.89~15.56,P=0.012)均是与30 d内死亡率密切相关的影响因素。与术前相比,VSR存活组术后左室舒张末期容积和肺动脉收缩压均显著减低(P<0.05)。结论术后短期内左室舒张末期容积及肺动脉收缩压的下降提示预后较好。超声心动图在VSR患者术前筛查、术中监测及术后随访中均有重要的临床价值。

超声对急性暴发性心肌炎患者静脉-动脉体外膜肺氧合支持下血流动力学评估的初步研究

目的探讨经胸超声心动图(TTE)对急性暴发性心肌炎(AFM)患者静脉-动脉体外膜肺氧合(V-A ECMO)辅助前、中、后期心脏血流动力学监测中的应用价值。方法纳入28例AFM并接受V-A ECMO支持的患者,根据V-A ECMO脱机成功与否将其分为成功组(20例)和失败组(8例),筛选影响脱机的独立风险因素,比较两组患者在不同V-A ECMO状态下血流动力学参数结果。结果年龄、肌酸激酶-同工酶(CK-MB)、血清肌钙蛋白-I(cTnI)、ECMO建立后第24 h乳酸含量与能否成功脱机密切相关(OR=0.064,95%CI:0.008-0.527,P=0.011;OR=1.004,95%CI:1.002-1.108,P=0.039;OR=3.635,95%CI:1.320-9.740,P=0.020;OR=1.075,95%CI:1.045-1.286,P=0.013)。①V-A ECMO成功组中,建立后第1 d最大流量下与建立前相比,右侧桡动脉平均压(MAP)、外周组织血氧饱和度(StO2)明显增高(均P<0.05),而中心静脉压(CVP)及三尖瓣前向血流流速(TVDV)明显减低(均P<0.05)。②撤机后与建立前相比,MAP、StO2、左室射血分数(LVEF)、左室流出道速度-时间积分(LVOT-VTI)、二尖瓣环侧壁收缩期运动速度(Lat Sa)、舒张期运动速度(Late)峰值明显增高(均P<0.05)。③撤机后,成功组较失败组MAP、StO2及LVEF、LVOT-VTI、LatSa明显增高(均P<0.05),左室舒张末期容积(LVEDV)显著减低(P<0.05)。结论超声在ECMO前、中及后期均具有重要的应用价值,是监测心脏血流动力学变化的主要方法之一。

超声影像数据源3D打印结合模拟循环系统制作体外动态二尖瓣模型的可行性研究

目的探讨超声影像数据源3D打印结合模拟循环系统(mock circulatory system,MCS)制作体外动态二尖瓣模型的可行性,以期实现3D打印瓣膜模型从静态到动态、从结构到功能的转变,从而辅助二尖瓣病变的手术治疗选择。方法回顾性收集2017年2月至2018年12月于武汉大学人民医院行经食管三维超声心动图(3D-TEE)检查的10例非瓣膜病患者作为二尖瓣正常组,另选10例同期于我院诊断为二尖瓣狭窄的患者作为二尖瓣狭窄组,10例诊断为二尖瓣关闭不全的患者作为二尖瓣关闭不全组。各组受检者先行经胸二维超声心动图检查,获取二尖瓣瓣口流速(E峰)、压差等血流动力学参数,对二尖瓣狭窄及关闭不全的患者,同时评估瓣膜狭窄及反流程度。行3D-TEE检查,获取二尖瓣三维图像。经图像后处理、3D建模后,应用可溶性材料(PVA)打印瓣膜模具,将人体皮肤硅胶、硅油、淀粉、固化剂等按照一定配比混合后灌注于二尖瓣模具中制作出柔性的硅胶二尖瓣模型。后将模型置于体外MCS中,以实现瓣膜动态启闭。于体外装置中再次测量二尖瓣上述血流动力学参数及评估狭窄和反流程度。应用配对t检验对各组体内外测量值进行统计学分析,并行一致性检验。结果所有受检者二尖瓣3D-TEE图像均成功进行后处理,打印、制作出柔软的二尖瓣模型,并完成体外血流动力学测试。瓣膜模型于体外装置中的启闭状态与体内相似。各组于体外测得的各血流动力学参数与体内相比差异无统计学意义(P>0.05),且一致性较高(r=0.76)。对10例二尖瓣狭窄及10例二尖瓣关闭不全患者的定性评估中,18例与体内评估程度相同。结论以超声为数据源3D打印结合MCS制作体外动态二尖瓣模型是可行的,且准确性较高。动态二尖瓣模型于体外再现了二尖瓣生理和病理状态下的血流动力学特征,可为进一步的临床诊疗、术式模拟提供支持。

超声心动图参数对难治性心源性休克患者静脉-动脉体外膜肺氧合撤机后短期预后的预测价值

目的探讨超声血流动力学参数在难治性心源性休克患者静脉-动脉体外膜肺氧合(VA-ECMO)撤机后30 d内存活的预测价值。方法回顾性分析2014年9月至2021年2月武汉大学人民医院44例通过VA-ECMO脱机试验并撤机的难治性心源性休克患者,根据撤机后30 d内生存结果分为存活组(32例)和死亡组(12例),比较两组患者一般临床资料和上机后第一日与撤机后当日超声心动图参数的变化率(Δ%),分析两组差异有统计学意义的超声指标之间的相关性;并确定出影响VA-ECMO撤机后30 d内存活的超声变化率指标。结果①存活组较死亡组具有更高的左室射血分数变化率(ΔLVEF%)、左室流出道速度-时间积分变化率(ΔLVOT-VTI%)、二尖瓣瓣环侧壁位点收缩期运动速度变化率(ΔSa%)及右室面积变化分数变化率(ΔRVFAC%)(均P<0.05)。单因素Logistic回归分析结果显示,主动脉球囊反搏(IABP)的使用、ΔLVEF%≥23.6%和ΔRVFAC%≥23.2%与VA-ECMO撤机后30 d内存亡密切相关(均P<0.05)。②存活组中,ΔLVEF%与ΔLVOT-VTI%、ΔSa%、ΔRVFAC%呈正相关(r=0.885、0.861、0.675,均P<0.001);ΔLVOT-VTI%与ΔSa%呈正相关(r=0.918,P<0.001)。③ROC曲线结果显示预测撤机后30 d内存活的ΔLVEF%截断值为23.6%[敏感性89.5%,特异性66.7%,曲线下面积(AUC)0.841,95%CI=0.717~0.966,P=0.002],ΔLVOT-VTI%截断值为20.1%(敏感性93.0%,特异性66.7%,AUC 0.867,95%CI=0.738~0.997,P=0.0002),ΔSa%截断值为22.8%(敏感性89.5%,特异性66.8%,AUC 0.841,95%CI=0.717~0.966,P=0.0006),ΔRVFAC%截断值为23.2%(敏感性74.6%,特异性75%,AUC 0.768,95%CI=0.618~0.919,P<0.001)。④符合2个及以上指标与符合1个及以下指标导致的VA-ECMO脱机后30 d内存活的概率差异有统计学意义(Bonferroni校正后的α=0.05/10,P<0.005)。结论ΔLVEF%>23.6%、ΔLVOT-VTI%>20.1%、ΔSa%>22.8%或ΔRVFAC%>23.2%对难治性心源性休克患者VA-ECMO撤机后30 d内存活具有预测价值,当同时满足上述2个及以上变化率指标时,对VA-ECMO撤机后30 d内存活的预测价值较高。VA-ECMO撤机时右室收缩功能的改善是VA-ECMO撤机后30 d内存活的前提条件,而左室功能的恢复是撤机后30 d内存活的重要判断标准。

超声联合靶向阳离子微泡介导Ang-1基因转染改善兔缺血心肌功能

目的：构建靶向阳离子微泡作为基因载体,增强超声靶向微泡破坏（UTMD）介导血管新生基因转染家兔心肌组织的效率,从而提高心肌梗死的疗效。方法：构建家兔心肌梗死模型,制备细胞间黏附分子（ICAM）-1靶向阳离子微泡（TCMB）和非靶向普通阳离子微泡（CMB）,以生理盐水为空白对照（Control）,将家兔分为3组：TCMB治疗组,CMB治疗组和Control组,在UTMD作用下分别介导血管生成素-1（Ang-1）基因转染家兔心肌组织,比较三组转染效率及心功能。结果：CMB与TCMB的粒径无明显差异[（2.9±1.9）μmvs（3.1±2.1）μm,P〉0.05],二者表面电位分别为（＋31.3±3.9）mV和（＋22.0±2.4）mV（P〈0.01）,每千万个微泡的载基因量分别为（3.3±0.7）μg和（4.0±0.9）μg（P〈0.05）。转染治疗后3d,TCMB组的Ang-1基因表达高于CMB组,CMB组高于Control组（均P〈0.05）。与心梗后2d相比,转染治疗后28d,Control组左室射血分数LVEF进一步减低[（44±10）%],而CMB组和TCMB组均有所改善,但以TCMB组显著[（59±7）%vs（54±8）%,P〈0.05]。结论：ICAM-1靶向阳离子微泡能增加载基因能力及靶向性,提高UTMD介导Ang-1基因转染的效率,改善兔缺血心肌功能。

3D打印制作二尖瓣脱垂模型在二尖瓣成形术中的应用初探

目的探讨应用经食管三维超声心动图(3D-TEE)和3D打印技术制作二尖瓣脱垂模型的可行性及准确性,评价3D模型在二尖瓣成形术中的应用价值。方法获取28例二尖瓣脱垂患者的术前3D-TEE图像,拟行二尖瓣置换术13例,二尖瓣成形术15例,经图像软件后处理,使用铸模灌胶成型的方法制作二尖瓣脱垂3D模型。以外科手术结果为金标准,将3D模型与术中诊断脱垂瓣叶亚区的结果进行对比,二尖瓣置换组比较3D模型与瓣膜标本间二尖瓣前叶和后叶的长度、厚度及周长,二尖瓣成形组比较3D模型与3D-TEE图像间二尖瓣前外-后内径、前后径、瓣环面积、脱垂瓣叶高度及脱垂瓣叶面积。在二尖瓣成形组的3D模型上进行手术模拟,注水试验评估手术效果,并与手术结果进行对照。结果 28例患者的3D-TEE图像均成功后处理并打印制作出二尖瓣脱垂3D模型,3D模型对脱垂瓣叶亚区的定位与手术结果一致性较好,Kappa值为0.92。二尖瓣置换组3D模型与瓣膜标本间各参数测量值、二尖瓣成形组3D模型与3D-TEE图像各参数测值差异均无统计学意义(P>0.05)。对15例拟行二尖瓣成形术患者3D模型进行手术模拟,2例患者经注水试验评估后改行二尖瓣置换术,余患者3D模型均成功模拟了手术过程。结论应用3D-TEE为数据源,结合3D打印技术制作二尖瓣脱垂模型具有较高的可行性及准确性,在二尖瓣成形术中具有较好的应用前景。

左心耳3D模型体外动态流体中模拟左心耳封堵的应用价值

目的:通过将左心耳3D模型置于体外动态流体中模拟左心耳封堵操作,评估术前模拟操作的准确性及应用价值。方法:回顾性分析2014年6月至2016年12月于武汉大学人民医院接受经导管左心耳封堵术的21例心房颤动患者的术前二维及三维经食管超声心动图(two/three-dimensional transesophagel echocardiography,2D/3D-TEE)图像,3D打印获取三种材料的左心耳模型,即硅胶-水凝胶左心耳模型、硅胶左心耳模型、Tangoplus左心耳模型,进行仿真度评估后置于体外动态流体系统中,模拟封堵操作并预测封堵器型号,分析其与术中最终使用的封堵器固定盘的相关性。根据21例患者术中2D/3D-TEE监测结果,获取封堵器压缩比,观察封堵器残余漏。再次将21例患者的左心耳模型置于体外动态流体中,使用与术中相同型号的封堵器模拟封堵操作,测量封堵器压缩比,观察封堵器残余漏,并与术中测值进行对比及相关性分析。结果:硅胶-水凝胶左心耳模型仿真度评分高于硅胶左心耳模型及Tangoplus左心耳模型。基于硅胶-水凝胶左心耳模型中封堵器固定盘内径与术中使用的封堵器固定盘内径相关性(r=0.937,P<0.001)优于硅胶左心耳模型(r=0.918,P<0.001)及Tangoplus左心耳模型(r=0.895,P<0.001)。使用与术中相同型号的封堵器,硅胶-水凝胶左心耳模型中封堵器压缩比与术中封堵器压缩比差异无统计学意义(P=0.908)。21例患者术中实际观察到7例封堵器残余漏,而硅胶-水凝胶左心耳模型中观察到4例,硅胶左心耳模型及Tangoplus左心耳模型中均观察到5例。结论:基于硅胶-水凝胶左心耳模型建立左心耳封堵术前模拟系统有助于经皮左心耳封堵术前决策,模拟演练和术后效果评估。

融合肾锥体解剖结构及其在B超和CT检查中的表现

目的分析融合肾锥体在人肾中的解剖表现及分布情况,并探讨其B超和CT检查的表现。方法2018年6—9月对武汉大学基础医学院57具尸体108个肾脏标本进行解剖,记录并统计融合肾锥体的分布及解剖学表现。对中组肾盏正常肾柱及融合肾锥体内叶间动脉行HE染色,显微镜下观察两者的血管分布差异。回顾性分析武汉大学人民医院2018年10月至2019年1月收治的112例(共224个肾脏)行B超检查患者的临床资料(B超组),男60例,女52例。年龄16~73岁,平均(39.0±15.1)岁。分析同期收治的另89例(共178个肾脏)行增强CT检查患者的临床资料(CT组),男48例,女41例。年龄23~69岁,平均(45.4±13.6)岁。除外肾积水、鹿角形肾结石、其他肾解剖学异常者(如肾囊肿、肾盂输尿管连接处梗阻、海绵肾、多囊肾、马蹄肾等)。总结融合肾锥体在B超和CT检查中的影像学特征,分析两种检查方法对融合肾锥体识别情况。结果在108个尸体肾脏标本中,融合肾锥体在上、下组肾盏发生比例分别为68.6%(74/108)、64.8%(70/108),高于中组肾盏的34.3%(37/108),差异有统计学意义(χ2=30.97,P<0.05)。在中组肾盏,肾锥体中度融合比例为39.0%(16/41)、重度融合比例为48.8%(20/41),两个肾锥体融合比例为90.2%(37/41)。HE染色结果显示,正常肾锥体间的肾柱内叶间动脉周围有大量结缔组织包绕,而融合肾锥体内叶间动脉与周围肾锥体分界模糊,缺乏结缔组织保护。临床病例资料分析中,B超组中组肾盏发现融合肾锥体比例为18.8%(42/224),融合肾锥体在普通超声模式下表现为肾髓质内大片梯形或倒三角形低回声区,彩色多普勒模式下可见低回声区内有红蓝相间彩色血流信号。CT组中组肾盏发现融合肾锥体比例为27.5%(49/178),融合肾锥体表现为皮质期肾髓质内较大面积低密度区内出现明显强化的条索状高密度影或尖端指向肾门的高密度楔形影。结论融合肾锥体是人肾常见解剖结构,存在明显血管分布。不同于肾柱内叶间动脉,融合肾锥体内血管缺乏有效结缔组织保护。B超和增强CT检查对融合肾锥体具有一定的识别能力。

多模态医学影像融合技术3D打印心脏模型方法学及精准度研究

目的采用超声瓣膜图像与CT心腔图像拼接融合,为3D打印心脏提供更丰富的解剖信息及新的图像处理方法。方法回顾性分析41例心房颤动患者经食管三维超声心动图(3D-TEE)及心脏CT的医学数字成像和通信(DICOM)图像,使用Mimics软件对数据进行后处理。单模态组只使用心脏CT作为数据源,多模态组使用CT和超声作为数据源。对3D重建瓣膜结构进行评分,并测量两组瓣环周长、面积等参数,将单模态组与多模态组两组图像重合,测量两者瓣环平面夹角,计算各测值的绝对差值,并行统计学分析。结果超声重建瓣膜评分均高于CT重建瓣膜;两组瓣环相关参数差异无统计学意义(P>0.05),且一致性良好;图像配准检验时二尖瓣及主动脉瓣瓣环平面夹角均值及标准差分别为(3.15±0.88)°、(2.87±0.76)°。结论超声瓣膜与CT心脏图像融合精准,且超声瓣膜形态显示更佳,有助于提高3D打印心脏模型的仿真性。

经食管三维超声数据源3D打印主动脉根部模型的可行性:与CT对比的初步研究

目的通过对比主动脉根部(AoR)的经食管三维超声心动图(3D‐T EE)和计算机断层扫描(CT )两种医学数字成像和通信(DICOM )数据3D打印模型,初步探讨3D‐T EE作为影像数据源3D打印AoR模型的可行性.方法选取15例于本院拟行外科主动脉瓣置换术患者,围手术期获取AoR的3D‐T EE 、 CT DICOM 数据,导入M imics软件,处理后生成数字模型标准镶嵌语言文件,应用3D打印机打印AoR模型.定性评估3D‐TEE模型和CT模型的结构形态,定量评估两种影像原始数据、数字模型、模型、置换瓣的主瓣环相关参数,包括瓣环面积、周长、最长径、最短径,对比分析各参数值的一致性;计算3D‐TEE模型、 CT模型主瓣环内径均值,分析内径均值与置换瓣型号的相关性.结果①3D‐T EE 、 CT 数据源均成功3D打印两种模型,其中瓣膜结构的阳性显示率分别为 93 .3%(14/15)、 80 .0%(12/15);②3D‐TEE及其对应数字模型的主瓣环各参数测量值均分别小于CT 及其数字模型和置换瓣环( P <0 .05),各组参数测量一致性高;③3D‐TEE模型的各参数值均小于CT 模型(P<0.05),各测值均在一致性范围内;两种模型的内径均值与置换瓣型号相关性极强(r >0.95,P <0 .05).结论基于3D‐TEE影像数据,3D打印AoR模型具有较高的可行性.

冠脉CTA数据源3D打印主动脉根部模型的准确性研究

目的:探讨基于冠脉CT血管造影(CTA)医学数字成像和通信(DICOM)数据源3D打印主动脉根部实体模型的准确性。方法:回顾性对比分析30例于本院行外科主动脉瓣置换术患者的术前冠脉CTA DICOM数据,其中20例三叶式主动脉瓣(TAV)、10例二叶式主动脉瓣(BAV),将数据导入Mimics、3-matic医学影像后处理软件,完成主动脉根部3D数字模型重建后输入3D打印机产出实体模型。对比TAV组与BAV组原始数据以及两组原始数据与实体模型间相关参数值的统计学差异,分析两组原始数据与实体模型的主动脉瓣环各径线值一致性;分析两组实体模型瓣环各径线值与置换瓣型号的相关性;对比分析两组原始数据与病理标本、实体模型与病理标本的瓣膜钙化程度的一致性。结果:①TAV组与BAV组原始数据主动脉瓣环各参数值差异有统计学意义(P<0.05);②30例CTA的DICOM数据均成功3D打印主动脉根部实体模型,且两组原始数据与实体模型的各参数测值无统计学意义(均P>0.05)、原始数据与实体模型的瓣环径线参数测值一致性良好;③两组实体模型的瓣环径均为面积派生直径,与置换瓣型号相关性最强;④实体模型与病理标本对瓣膜钙化等级评估Kappa值为0.82,两者一致性良好。结论:基于冠脉CTA DICOM数据源可以准确地3D打印主动脉根部实体模型。

经股动脉经导管主动脉瓣置换术治疗单纯主动脉瓣反流的安全性及近期疗效评估

目的:评估使用国产瓣膜行经股动脉经导管主动脉瓣置换术(TAVR)治疗单纯主动脉瓣反流(AR)的安全性和近期疗效。方法:连续纳入2019年6月至2022年1月于武汉大学人民医院行经股动脉TAVR治疗的单纯AR患者16例(单纯AR组),并选择同期接受经股动脉TAVR治疗的主动脉瓣狭窄(AS)患者24例(AS组)作对照,比较两组基线临床资料、基线超声心动图、主动脉根部形态学特点、手术安全性和患者近期临床结局。结果:与AS组比较,单纯AR组基线纽约心脏病学会(NYHA)心功能分级Ⅲ级或Ⅳ级的占比更高,左室舒张末期内径(LVEDD)较大、相对室壁厚度(RWT)较小,主动脉根部钙化积分较小、窦管交界直径及心脏角度较大(均P<0.05);TAVR术单纯AR组选用瓣膜尺寸更大、瓣环及左室流出道的瓣膜放大率更大(均P<0.05),7例(43.8%)行"瓣中瓣"治疗,2例(12.5%)中度瓣周漏(PVL),2例(12.5%)瓣膜移位到升主动脉,未出现死亡、中转外科手术、冠状动脉阻塞和瓣环撕裂病例,单纯AR组器械成功率为56.3%,与AS组(62.5%)比较差异无统计学意义(P>0.05);单纯AR组与AS组术后1个月全因死亡率分别为0(0/16)、4.2%(1/24),差异无统计学意义(P>0.05),两组6 min步行试验、N端脑钠肽前体、NYHA分级较术前显著改善(均P<0.05),超声心动图参数显示两组患者均观察到显著的心脏逆向重构,形态学及功能学较术前均得到改善。结论:经股动脉TAVR治疗单纯AR患者可行并具有较好的安全性,与成熟开展的AS患者TAVR比较,手术效果相近且近期疗效满意。