Автоматизированный метод анализа геометрии и топологии фиброзного кольца митрального клапана

В.Ю. Долгов, Е.А. Овчаренко, К.Ю. Клышников, И.Н. Сизова, Ю.А. Кудрявцева, Л.С. Барбараш

Ключевые слова: митральный клапан; аннулопластика фиброзного кольца; геометрия фиброзного кольца; прокрустово преобразование.

2016, том 8, номер 2, стр. 22.

DOI: https://doi.org/10.17691/stm2016.8.2.03

Полный текст статьи

html pdf

2335

2153

Дизайн протезов-колец для аннулопластики фиброзного кольца митрального клапана (ФКМК) развивался от интуитивного до основанного на теоретическом анализе геометрии и топологии при помощи современных технологий обработки и анализа изображений. В этой работе представлен автоматизированный метод обработки и анализа данных трехмерной эхокардиографии с последующей аппроксимацией результатов. Метод состоит из нескольких шагов. Сначала выполняется выделение границы из данных, полученных с помощью чреспищеводной трехмерной эхокардиографии. Затем производится прокрустово преобразование и поиск средней геометрии из имеющегося массива данных. Метод позволяет лучше анализировать геометрию ФКМК, создавать на основе полученных данных модели ФКМК и впоследствии использовать их для разработки дизайна протеза-кольца с целью сокращения количества возможных осложнений. Для оптимизации результатов методики использовали три метода аппроксимации: кусочно-кубический, единый полином и метод Гаусса–Фурье. Каждый из них обладает собственным уникальным набором преимуществ и недостатков, в зависимости от задачи можно использовать тот или иной метод при анализе и реконструкции геометрии ФКМК, что в итоге дает мощный инструмент для изучения ФКМК и моделирования протезов-колец.

Andreas M., Doll N., Livesey S., Castella M., Kocher A., Casselman F., Voth V., Bannister C., Encalada Palacios J.F., Pereda D., Laufer G., Czesla M. Safety and feasibility of a novel adjustable mitral annuloplasty ring: a multicentre European experience. Eur J Cardiothorac Surg2016; 49(1): 249–254, http://dx.doi.org/10.1093/ejcts/ezv015.
Carpentier A. Reconstructive valvuloplasty. A new technique of mitral valvuloplasty. Presse Med 1969; 77(7): 251–253.
Lee L.S., Kwon M.H., Cevasco M., Schmitto J.D., Mokashi S.A., McGurk S., Cohn L.H., Bolman R.M. 3rd, Chen F.Y. Postoperative recurrence of mitral regurgitation after annuloplasty for functional mitral regurgitation. Ann Thorac Surg 2012; 94(4): 1211–1216, http://dx.doi.org/10.1016/j.athoracsur.2012.05.005.
García E., Sandoval J., Unzue L., Hernandez-Antolin R., Almería C., Macaya C. Paravalvular leaks: mechanisms, diagnosis and management. EuroIntervention 2012; 8(Suppl Q): Q41–Q52, http://dx.doi.org/10.4244/EIJV8SQA9.
Tsuneto A., Eishi K., Miura T., Tanigawa K., Matsukuma S., Minami T., Koide Y., Ikeda S., Kawano H., Maemura K. Compaarison of saddle-shape flexibility and elliptical-shape stability between Cosgrove-Edwards and Memo-3D annuloplasty rings using three-dimensional analysis software. Gen Thorac Cardiovasc Surg 2016 Apr 6, http://dx.doi.org/10.1007/s11748-016-0645-0. [Epub ahead of print].
Carpentier A. Mitral valve annuloplasty. Ann Thorac Surg 1990; 49(3): 508–509, http://dx.doi.org/10.1016/0003-4975(90)90277-d.
Owais K., Montealegre-Gallegos M., Jeganathan J., Matyal R., Khabbaz K.R., Mahmood F. Dynamic changes in the ischemic mitral annulus: implications for ring sizing. Ann Card Anaesth 2016; 19(1): 15–19, http://dx.doi.org/10.4103/0971-9784.173014.
Bayramoğlu A., Taşolar H., Otlu Y.Ö., Hidayet Ş., Kurt F., Doğan A., Pekdemir H. Assessment of left atrial volume and mechanical functions using real-time three-dimensional echocardiography in patients with mitral annular calcification. Anatol J Cardiol 2016; 16(1): 42–47, http://dx.doi.org/10.5152/akd.2015.5897.
Salgo I.S., Gorman J.H. 3rd, Gorman R.C., Jackson B.M., Bowen F.W., Plappert T., St John Sutton M.G., Edmunds L.H. Jr. Effect of annular shape on leaflet curvature in reducing mitral leaflet stress. Circulation 2003; 106(6): 711–717, http://dx.doi.org/10.1161/01.cir.0000025426.39426.83.
Pouch A.M., Vergnat M., McGarvey J.R., Ferrari G., Jackson B.M., Sehgal C.M., Yushkevich P.A., Gorman R.C., Gorman J.H. 3rd. Statistical assessment of normal mitral annular geometry using automated 3D echocardiographic analysis. Ann Thorac Surg 2014; 97(1): 71–77, http://dx.doi.org/10.1016/j.athoracsur.2013.07.096.