CC BY
16
Visiiyk N'l'UU KP1 Servia Radiolekhnika tiadioaparatobuduummia, "2018, Iss. 72, pp. 47—52
УДК 616-72:616-71:004.891.3:616.12-008.318.1
Сегментация анатозшчних структур серця в програмному середовипц EnSite Verismo при радючастотнш аоляцп аритмогенних тканин
ФШмонова В. В.\ Сичик М. М.1'2, Тарасова Л. Д.1'2, Кравчук Б. Б.2, Бацак Б. В.2, Поканевич А. В.2
1Нацшнальний техшчний ушверситет Укра'ши "Кшвський пол!техтчний ¡еститут ¡м. Ггоря Окорського" 2Нацшнальний ¡еститут серцево-судинно! xipypri'í ¡м. М.М. Амосова НАМН Укра'ши
E-mail: mkl.oryafv&gmaiL сот
Розроблепий алгоритм 3D сегмептацп л!вого передсердя. легепевих веп та стравоходу в програмному середовипц EnSite Verismo. В пав1гацшпш систем! EnSite Velosit.y NavX викопапо сумщеппя побудо-вапо! 3D модел! 3Í зр!з1в комп'ютерпо! томографп та електро-апатом1чио1 карти л!вого передсердя для проведения по пих радючастотпо! 1золяцп легепевих веп з оцшкою безпечпост! до розташуваппя стравоходу.
Клюноог слова: комп'ютерпа томограф!я: радючастотпа аблягця: програмпе середовище EnSite Verismo
1 Розгляд проблеми
Катетерна радючастотпа аблящя (РЧА) с реко-мендованим Асощащето ради аритмолоив Свропи
1 Америки сфективним х1руричним методом лжу-вания ф1брилящ1 передссрдь [1]. В основ1 методики лежить торхйчна деструкцгя тканин мкжарда навко-ло гирл легепевих вен для блокування проходження патолоичних електричних 1миульав 1 пригшчення тахжарда [2]. При застосуванш виключно рентге-нолоичного контролю за розташуванням електроду ввдносно анатохйчних контур1в серця. спостерЬае-ться нетривале усунення аритм11 з раншми шеля-операщйними рецидивами [3] або перфоращя стш-ки серця та иошкодження ирилеглих анатохйчних структур (коронарних артер1й, стравоходу. д1афраг-малышх нерв1в та ш.) [4. 5]. Актуалыисть теми дослщження полягас у необхвдносп яшеного в1д-ображення анатом11 „швого передсердя в реальному чай для ефективносп оиеращ!. Для и безиечносп важливим с оцшка ирилягання стравоходу до стшки серця [6].
На сьогодшшнш день динамично розвиваються методи в1зуал1защ1 реалышх анатом1чних структур на основ1 обробки БГСОМ даних комп'юторнсм та магштно-резонансно1 томограф!!, в тому чист 1 для ввдтворення ЗБ анатом11 серця [7 9].
2 Постановка задач1
Задачею доелвджень стала побудова тривтпр-но1 модел1 анатом1чних структур серця та поряд розташованих оргашв (легепевих вен, стравоходу)
в програмному середовипц EnSite Verismo (St. Judo Medical, США) та впровадження методики в епшч-ну практику з метою шдвшцення точносп в1зуаль зацп', бозпечност1 та ефективносп проведения РЧА в умовах рснтген-операцшно1 в реальному 4aci.
3 Матер1али та методи
В робот1 BiiKopncTaiii 3iiímkii комп'ютерно!' томографп' (КТ) серця пащента Н., отримаш у в1дд1леш промонево1 д1агностики Державно! установи "На-цюналышй iiiCTiiTyT серцово-судинно!' xipypri'í ím. М. М. Амосова НАМН Укра'ши".
Роатзовано тдхвд для проведения РЧА з про-грамним забезпеченням EnSite Verismo (St. Judo Medical, США) за наступним алгоритмом:
• Отримання та збероження КТ 3pÍ3ÍB пащента, (рис. 1а,б) в DICOM формат.
• Завантажоння "cipnx" 3iiímkíb в програмне за-безиочення EnSite Verismo (рис. 1в).
• Побудова 3D модат анатохнчних структур серця, легоневих вон та стравоходу (рис. 1г) шляхом согментацп' КТ 3iiímkíb.
• Ексиорт побудовано!' Tpiraipiio'i модат в систему EnSite NavX (St. Judo Medical, США) (рис. 1д).
• Сумщення ссгментовано!' модат та олектро-aiiaTOMÍ4HOÍ' карти в ciictomí EnSite NavX для подалыного проведения по них радючастотнсм абляцй' (рис. le).
48
Фкамшшва tí. tí., Сичик M. М., Тарасова Л. Д., Кравчук tí. tí., tíauaK tí. tí., Покаиевич Л. tí.
Рис. 1. Алгоритм проведения РЧА
Програмне середовище основане на пороговому методь для якого характерш наступи! властивостк шкссльна дута об'бднусться у дв1 основш групп в залежносп ввд 1х штенсивноста по ввдношеншо до задано! порогово! величиии: шксель яш входять в значения д1апазону поропв. згруповуються разом та експортуються для подалыно1 обробки [11 13].
Розроблено алгоритм побудови трим1рно1 моде-«ш серця в програмному середовинц ЕпБке Уопято (представлений як приклад обробки даних пащснта Н.):
1. Завантаження КТ зр1з1в пащента.
Зр1зи. яш були отримаш за допомогою комп'ютерно1 томограф!!. збережеш в Б1СОМ формат! для подалыно1 роботи в програмному забезпечеш ЕпБ^е Уопбпю.
2. Пошук иеобх1дно1 частини груднсм клтиш.
Завантажеш зр1зи ввдображають всю грудну кль
тину пащента. Шляхом перелистування зр1з1в оби-расться область, де найкрагце видно серце та його анатом1чш структури („швий, правий шлуночки. передсердя. аорту та ш. [11]), як це показано на рис. 2.
3. Задания облает для сегментащ!.
Область для сегментащ! це область розта-шування серця. аорти (частково). стравоходу та легеневих вен. яш являють штерес для проведения РЧА. Область видшяеться. як показано на рис. 3. окремим блоком.
Рис. 2. AnaTOMÍ4iii структури серця: LA л1ве передсердя: CA огинаюча артер1я: LAD л1ва передня низхщна коронарна артер1я: AV клапан аорти: RA праве передсердя: RVO виносний тракт ПШ: RCA права коронарна артер1я
Сумщення двох моделей бшын точно вщобра-жае anaTOMÍ4iii особливосп „швого передсердя (ЛП) та розташування iiininx анатом1чних структур (ле-reiiCBi вени та стравохвд). Електро-анатом1чна карта ввдображае як anaTOMÍ4iii особливость так i елек-троактиващйну карту проходження збудження i забезпечус нанесения на поверхшо серця точок ра-дючастотно! абляцп' в реальному чай.
4 Результата та обговорення
4.1 Алгоритм сегментацй" KT 3hímkíb в програмному середовинц EnSite Verismo (St. Jude Medical, США)
Для утворення тртирного зображення в програмному ссрсдовинц EnSite Verismo використано подш зображення на область для яких виконуеться певний KpiiTopiü однорщноста. Такою характеристикою обрано яскравкть [10].
Рис. 3. Область сегментащ!
4. Bn6ip сегментащйно1 порожнини та структури.
Отримаш зображення мають високу роздшьну здатшеть. В програмному ссрсдовинц EriSite Veri-srno реал1зовано великий перелш можливостей для сегмеитащ! pi3inix оргашв чи тканин.
Визначено. гцо для побудови об'емнем модел1 ль вого передсерця. найбшын оптимально використо-вувати шетрумент для порожнин (chamber tool).
Серед поданого перелшу обираеться структура „швого передсердя (LA). Тут же задаеться ко„шр i"i ввдображення в TpiiMipnifi модель В цьому пункт
Согмоитащя аиатомЬших структур серця в ирограмиому сородовшиД EnSito V'orismo.
49
також можна блокувати вадображсння повиси структуры. Дана операщя виконуеться для того, гцоб лжар вадокрсмив «шво псрсдссрдя вад шших анато-хпчних структур, камер ссрця.
5. Виб1р точки в необхвдшй область
Завдяки розмежувалышм контурам р1зних камер серця обираеться область „швого передсердя. У нш фшсуеться точка (в будь якш з трьох плогцин) (рис. 4).
ППК I -ъ * — * J
Рис. 4. КТ зображення серця в р1зних площинах
Вадштовхуючись вад дано! точки исвш воксо~т будуть включеш в об'емну модель, а шнп ш в за-лсжносп вад заданих д1аиазошв нцлыгосп тканини.
6. Виб1р оптимально! контрастность
Контрастшсть ткно пов'язана з яскравштю зображення. На зображонш КТ трудно! клиини с темш 1 сви\т дшянки. Контрастшсть обираеться з шкали, що иодаеться в програмному забезпече-ш ЕиЭ^е Уошито. При змии значень контрастносп змпиоеться яскравкть ввдтшкш сирого чи бшого ко-льору на оброблюваному зображонш. Обираеться оптимально значения контрастность при якому чи-ко видно коптурн анатслпчних структур.
7. Виб1р оптимальных поропв в залсжносп вад щшыгоста тканини.
Процос ссгментащ! автоматизований з викори-станням порогового значения сигналу, граничного внявлення 1 репональнея адентифшащь Щ змшш мають виршальнс значения для отримання яшених зображень.
Оитималыи порогов! значения тодь коли область „швого передсердя на сирому зшмку КТ ваддшяеться иовшетю, не включаючи в себе дода-ткових областей або не виключаючи повиси частный область В програмному ссредовинц в ручну змь шоються моли область що видшяеться при змии значения поропв гцшыгосп тканини.
8. Отримання ЗБ моделей.
Шсля виконання попередшх пунктав з вибору областей та задания поропв, характеристик, побу-дова модат виконуеться автоматизовано протягом докшькох секунд. На екраш вадображаються ЗБ модель „швого передсердя та шших структур (лего-новнх вен, стравоходу), яш являють штерес.
9. Внесения корсктив1в в ручному режимь
Проте дояка ступшь в1зуалыгого редагування завжди потр1бна для того, гцоб шдтвордити, що bcí структури були иаложиим чипом окреслсш i що отворена гоомотрш точно вадображае оиравжшо aiiaTOMiio. У випадку, коли на побудованому зображонш „швого передсердя чаотково вадображаеться аорта (або iiinia структура), проводяться коректн-вн в ручному режимь За допомогою шетрументу "Бар'ер" (Barrier) на сирому КТ зображеш проводиться можа mdk перодсердям та аортою, щоб автоматично но враховувалися вокссл1 аортн. Модель „швого передсердя перобудовуеться без вадображен-ня аортн.
Що одним шляхом вилучення зайвнх структур е шетрумент "Слад" (Trace), який иращое з тривтпр-ною моделлю, дозволяе видшити певну область та видалити i"í. Проте за допомогою другого Bapiairry можна позбутнея i повиси частини „швого передсердя, яка мае той же показннк по щшыгость
4.2 Впровадження в клш1чнш прак-тищ при проведены! радючасто-tho'í абляцп аритмогенних тканин серця
Побудоваш за даннм алгоритмом TpiiBiraipni мо-дат „швого передсердя, легоневнх вон та стравоходу зберкаються в ciictcmí EnSito Verismo. Можуть бути скспортоваш в нав1гащйну систему елоктро-анатом1чного картування EnSito NavX (St. Judo Medical, США) вадразу теля побудови або шзшшс, окромо кожна структура або комплексом.
В навкащйшй ciictcmí EnSito NavX виконуе-ться су мщения двох карт: ссгментованси модел1 (згадно запропонованого алгоритму) та елоктро-анатсличнси карти в ciictcmí (побудованси в EnSito NavX шляхом анатслпчного картування в електри-чному ncwii та математичнеи обробки методом кшце-вих елементав). Для су мщения обираються епшыи точки на anaTOMÍ4iiiix структурах, яш вадображаю-ться на обох картах (рисунок 5).
Рис. 5. Сумпцсш модел1 (EnSito NavX)
Сумщеш карти надають шформащо лжарю про особливосп aiiaTOMÍ4HOi будови кожнеи структури, до розташоваш лсгенев1 вони, вушко, стравохад що
50
Фкамоиова В. В., Сичик M. M., Тарасова .il. Д., Кравчук В. В., Вацак В. В., Покаиевич Л. В.
значно шдвшцуе ефектившсть та безпечшсть проведения радючастотнси абляци.
На сьогодшшнш день розроблений шдхщ вико-ристовуеться при процедурах катоторнси РЧА в ДУ "HICCX iM. M. Амосова НАМН Укра'ши".
Висновки
1. Розроблений алгоритм сегментацп „швого передсердя. легепевих вен та стравоходу для програми EriSite Verisriio дозволяс иобудувати точну анатомпо структур.
2. Побудована 3D модель шдиввдуальнси анатомп серця надае шформащю xipypry. який проводить опорацпо РЧА. про особливоста будовп „швого передсердя. показус розташування легепевих вен. гцоб в процоей нанесения точок абляци не викликати стеноз легепевих вен: область проходжоння стравоходу. з метою унпкнутп або наносити абляцпо дуже обе-рожно. щоб не викликати перфоращю стравоходу.
3. 3D модель, доповнона електро-анатом1чною картою „швого передсердя. яка показуе. окр1м анатомп також порядок проходжоння збудження по серцю i дшянки локал1зацп аритмп. дозволить шд-внщнтн ефектившсть та безпечшсть проведения РЧА.
Перелж посилань
1. Atrial fibrillation guidelines across the Atlantic: a comparison of the current recommendations of the European Society of Cardiology/European Heart Rhythm Association/European Association of Cardiothoracic Surgeons, the American College of Cardiology Foundation/American Heart Association/Heart Rhythm Society, and the Canadian Cardiovascular Society / P. Kirchhof. A.B. Curtis. A.C. Skanes et al. // European Heart Journal. 2013. Vol. 34. № 20. P. 1471-1474.
2. Better lesion creation and assessment during catheter ablation / S. Kumar. C.R. Barbhaiya. S. Balindger et al. // Journal of Atrial Fibrillation. 2015. Vol. 8. № 3. P. 62-73.
3. Effect and Significance of Early Reablation for the Treatment of Early Recurrence of Atrial Fibrillation After Catheter Ablation / S. Yanagisawa. Y. Inden. H. Kato et al. // The American Journal of Cardiology. 2016. Vol. 118. № 6. P. 833-841.
4. Pulmonary vein stenosis and occlusion after radi-ofrequency Catheter Ablation for atrial fibrillation / J. Van, C. Wang. R. Du et al. // International Journal of Cardiology. 2013. Vol. 168. № 2. P. 68-71.
5. Incidence and clinical characteristics of postcardiac injury syndrome complicating cardiac perforation caused by radiofrequency catheter ablation for cardiac arrhythmias / Y. Liu. C. Wang. R. Zhao et al. // International Journal of Cardiology. 2013. Volume 168. № 4. P. 3224-3229.
6. Simplified method for esophagus protection during radiofrequency catheter ablation of atrial fibrillation prospective study of 704 cases. / J.C. Mateos. E.l. Mateos. T.C. Pena et al. // Revista Brasileira de Cirurgia Cardiovascular. 2015. Vol. 30. № 2. P. 139-147.
7. The use of imaging for electrophysiological and devices procedures: a report from the first European Heart Rhythm Association Policy Conference, jointly organized with the European Association of Cardiovascular Imaging, the Council of Cardiovascular Imaging and the European Society of Cardiac Radiology / L.C Blomström. A. Auricchio. J. Brugada et al. // Europace. 2013. Vol. 15. № 7. P. 927-937.
8. A randomized prospective mechanistic cardiac magnetic resonance study correlating catheter stability, late gadolinium enhancement and 3 year clinical outcomes in roboti-cally assisted vs. standard catheter ablation / A. Arujuna. R. Karim. N. Zarinabad et al. // Europace. 2015. Vol. 17. № 8. P. 1241-1250.
9. Assessment of left atrial volumes by 3d ct angiography and 2d echocardiography in patients undergoing atrial fibrillation ablation. / A. T. Yarramaneni. J. Conroy. J. Flanagan. J. Tang. J. Pollack. El. Koss. L. Wang. N. Reichek. J. Cao. M. Kadiyala. / / The Journal of the American College of Cardiology. 2015. Vol. 65.. № 10. P. 409-410.
10. Алгоритм сегмеитацп зображеиь комитотершн томографа na ociioBi використаиия зрМв з контрастным иосилеииям ткашш / С.М. Ал.чгмова // HayKOBi Bicri НТУУ "Kill". 201L № 1. С. 33 41.
11. Cardiac magnetic resonance and electroanatomical mapping of acute and chronic atrial ablation injury: a histological validation study / J.L. Harrison. H.K. Jensen. S.A. Peel et al. // European Heart Journal. 2014. Vol. 35. № 22. P. 1486 1495.
12. Visualization of the radiofrequency lesion after pulmonary vein isolation using delayed enhancement magnetic resonance imaging fused with magnetic resonance angiography / K. Kiuchi. K. Okajima. A. Shimane et al. // Journal of Arrhythmia. 2015. Vol. 31. № 3. P. 152-158.
13. Left atrial thickness under the catheter ablation lines in patients with paroxysmal atrial fibrillation: insights from 64-slice multidetector computed tomography / K. Suenari. Y. Nakano. Y. Hirai et al. // Heart Vessels. 2013. Vol. 28. № 3. P. 360-368.
References
[1] Kirchhof P.. Curtis A.B.. Skanes A.C.. Cillis A.M.. Wann L.S. and Camm A.J. (2013) Atrial fibrillation guidelines across the Atlantic: a comparison of the current recommendations of the European Society of Cardiology/European Heart Rhythm Association/European Association of Cardiothoracic Surgeons, the American College of Cardiology Foundation/American Heart Association/Heart Rhythm Society, and the Canadian Cardiovascular Society. European Heart Journal, Vol. 34. Iss. 20. pp. 1471-1474. DOl: 10.1093/eurheartj/ehs446
[2] Barbhaiya C.. Ng J. and Michaud C.F. (2015) Peri-procedural care for catheter ablation of atrial fibrillation. Practical Guide to Catheter Ablation of Atrial Fibrillation, pp. 351-360. DOl: 10.1002/9781118658369.ch26
[3] Yanagisawa S.. Inden Y.. Kato H.. Fujii A.. Mizutani Y.. Ito T.. Kamikubo Y.. Kanzaki Y.. Ando M.. Hirai M.. Shi-bata R. and Murohara T. (2016) Effect and Significance of Early Reablation for the Treatment of Early Recurrence of Atrial Fibrillation After Catheter Ablation. The American Journal of Cardiology. Vol. 118. Iss. 6. pp. 833-841. DOl: 10.1016/j.amjcard.2016.06.045
Сегмеитащя аиатомЬших структур серця в ирограмиому середовшщ EnSito V'orismo.
51
[4] Van .1., Wang C„ Du R., Yuan W. and liang Y. (2013) Pulmonary vein stenosis and occlusion after radiofrequency Catheter Ablation for atrial fibrillation. International Journal of Cardiology, Vol. 168. Iss. 2. pp. o68-o71. DOl: 10.1016/j.ijcard.2013.07.060
[51 Liu Y„ Wang C„ Zhao R., Wan D„ Xie H„ Jin G„ Wang J.. Lin L.. Liu Q. and Bai R. (2013) Incidence and clinical characteristics of postcardiac injury syndrome complicating cardiac perforation caused by radiofrequency catheter ablation for cardiac arrhythmias. International Journal of Cardiology, Vol. 168. lss.^4, pp. 3224-3229. DOl: 10.1016/j.ijcard.2013.04.011
[6] Mateos J.C.P.. Mateos E.I.P.. Pena T.G.S.. Lobo T.J.. Mateos J.C.P.. Vargas R.N.A.. Pachon C.T.C. and Acosta J.C.Z. (2015) Simplified Method for Esophagus Protection during Atrial Fibrillation Radiofrequency Catheter Ablation - Prospective Study of 704 Cases. Revista Brasi-leira de Cirurgia Cardiovascular. DOl: 10.5935/16789741.20150009
[7] Lundqvist C.B., Auricchio A.. Brugada J.. Boriani G.. Bremerich J.. Cabrera J.A.. Frank H., Gutberlet M.. Heidbuchel H., Kuck K., Lancellotti P.. Rademakers F.. Winkels G.. Wolpert C. and Vardas P.E. (2013) The use of imaging for electrophysiological and devices procedures: a report from the first European Heart Rhythm Association Policy Conference, jointly organized with the European Association of Cardiovascular Imaging (EACV1), the Council of Cardiovascular Imaging and the European Society of Cardiac Radiology. Europace, Vol. 15. Iss. 7. pp. 927-936. DOl: 10.1093/europace/eut084
[8] Arujuna A.. Karim R.. Zarinabad N.. Gill J.. Rhode K.. Schaeflter T.. Wright M„ Rinaldi C.A.. Cooklin M„ Razavi R.. O'Neill M.D. and Gill J.S. (2015) A randomized prospective mechanistic cardiac magnetic resonance study correlating catheter stability, late gadolinium enhancement and 3 year clinical outcomes in robotically assisted vs. standard catheter ablation. Europace, Vol. 17. Iss. 8. pp. 1241-1250. DOl: 10.1093/europace/euu364
[9] Yarramaneni A.T.. Conroy J.. Flanagan J.. Tang J.. Pollack S.. Koss E.. Wang L.. Reichek N.. Cao J. and Kadiyala M. (2015) Assessment of left atrial volumes by 3D CT angiography and 2D echocardiography in patients undergoing atrial fibrillation ablation. Journal of the American College of Cardiology, Vol. 65. Iss. 10. pp. A1261. DOl: 10.1016/s0735-1097(15)61261-x
[10] Alkhimova S.M. (2011) Segmentation algorithm of CT-images by using slices with contrast enhancement. Naukovi visti NTUU "KP1", No 1. pp. 33 41.
[11] Harrison J.L., Jensen H.K., Peel S.A., Chiribiri A., Gr0ndal A.K., Bloch L.. Pedersen S.F.. Bentzon J.F.. Kolbitsch C.. Karim R.. Williams S.E.. Linton N.W.. Rhode K.S.. Gill J.. Cooklin M„ Rinaldi C.. Wright M„ Kim W.Y.. Schaeliter T.. Razavi R.S. and O'Neill M.D. (2014) Cardiac magnetic resonance and electroanatomical mapping of acute and chronic atrial ablation injury: a histological validation study. European Heart Journal, Vol. 35. Iss. 22. pp. 1486-1495. DOl: 10.1093/eurheartj/eht560
[12] Kiuchi K.. Okajima K.. Shimane A.. Yokoi K.. Terani-shi J.. Aoki K.. Chimura M.. Tsubata H.. Miyata T.. Matsuoka Y.. Toba T.. Ohishi S.. Sawada T.. Thukishi-ro Y.. Onishi T.. Kobayashi S.. Yamada S.. Taniguchi Y.. Yasaka Y.. Kawai H.. Ikeuchi K.. Shigenaga Y. and Ikeda T. (2015) Visualization of the radiofrequency lesion after pulmonary vein isolation using delayed enhancement magnetic resonance imaging fused with magnetic resonance angiography. Journal of Arrhythmia, Vol. 31. Iss. 3. pp. 152-158. DOl: 10.1016/j.joa.2014.10.003
[13] Suenari K.. Nakano Y.. Hirai Y.. Ogi H.. Oda N.. Maki-ta Y.. Ueda S.. Kajihara K.. Tokuyama Т.. Motoda C.. Fujiwara M.. Chayama K. and Kihara Y. (2012) Left atrial thickness under the catheter ablation lines in patients with paroxysmal atrial fibrillation: insights from 64-slice multi-detector computed tomography. Heart and Vessels, Vol. 28. Iss. 3. pp. 360-368. DOl: 10.1007/s00380-0r2-0253-6
Сегментация анатомических структур сердца в программной среде Ensite Verismo при радиочастотной абляции аритмогенных тканей
Филимонова В. В., Сычик М. М., Тарасова Л. Д., Кравчук Б. В., Бацак Б. В., Поканевич А. В.
Разработан алгоритм 3D сегментации левого предсердия. легочных вей и пищевода в программной среде EnSit.e Verismo. В навигационной системе EnSit.e Velosit.y NavX выполнено совмещение построенной 3D модели из срезов компьютерной томографии и электро-апатомической карты левого предсердия для проведения по ним радиочастотной изоляции легочных вен с оценкой безопасности к расположению пищевода.
Ключевые слова: компьютерная томография: радиочастотная абляция: программная среда EnSit.e Verismo
Segmentation of anatomical heart structures in Ensite Verismo software for radiofrequency ablation of arrhythmogenic tissues
Filimonova, V. V., Sychyk, M. M., Tarasova, L. D., Kravchuk, В. В., Batsak, В. V., Pokanievych, A. V.
Review of t he problem. The relevance of the research is the need of a high-quality imaging of the left atrium anatomy for the effectiveness of radiofraquency ablation of arrhythmogenic tissue of the myocardium in real time. For its safety it is important to assess the attachment of the esophagus to the wall of the heart. Nowadays, methods of visualization of real anatomical structures are dynamically developed on the basis of data processing of DICOM computer and magnetic resonance imaging, including for the reconstruction of 3D anatomy of the heart.
Purpose of research. The task of the research was to construct a three-dimensional model of the anatomical structures of the heart and the nearby organs (pulmonary veins, esophagus) in EnSit.e Verismo software environment. (St.Judo Medical, USA) and to implement, the technique in clinical practice in order to improve the accuracy of visualization, safety and efficacy of RFA in X-ray conditions in real time.
Metodology. The research was carried out. at. the M.M. Amosov National Institute of Cardiovascular Surgery-Ukraine NAMS of Ukraine with the use of modern specialized high-tech medical equipment, and clinical materials, computer tomography images (CT) of the patient's heart. N. obtained in the radiation diagnostics department, and data of the elect.roanat.omic mapping of the patient's heart, in the department, of treatment, of arrhythmias with X-ray surgery. The approach for conducting RFA with the EnSit.e Verismo software was implemented using the following
52
Filimonova V. V., Sychyk M. M., Tarasova L. D., Kravchuk B. B., Batsak B. V., Pokanievych A. V.
algorithm: Receiving and preserving CT scans of the patient in the DICOM format.Downloading "gray" images into the EnSite Verismo software.Construction of a 3D model of anatomical structures of the heart, pulmonary veins and esophagus by the segmentation of CT images. Export of model to the EnSite NavX system (St. Jude Medical, USA). Combination of a segmented model and electroanatomical map in the EnSite NavX system for further radiofrequency ablation. An algorithm for 3D segmentation of the left atrium, pulmonary veins and esophagus in the EnSite Verismo software is developed. It is based on the threshold method of splitting the image into an area for which a certain homogeneity criterion is fulfilled.
Result and conclusions. The developed algorithm for segmentation of the left atrium, pulmonary veins and
esophagus for the EnSite Verismo allows for the construction of an exact anatomy of structures. The 3D model of individual anatomy of the heart provides the information for surgeon during RFA about the features of the structure of the left atrium: the location of the pulmonary veins in order to avoid vein stenosis; the localisation of the esophagus in order to apply ablation very carefully, so as not to make the perforation of the esophagus. A 3D model, supplemented by an electro-anatomical map of the left atrium that shows, in addition to anatomy, the order of activation of heart miocardium and localization of arrhythmia, will increase the efficiency and safety of RFA.
Key words: computer tomography; radiofrequency ablation; EnSite Verismo software
