ldtЛучевая диагностика и терапияDiagnostic radiology and radiotherapy2079-5343Baltic Medical Education Center10.22328/2079-5343-2023-14-3-46-52ldt-904Research ArticleОРИГИНАЛЬНЫЕ СТАТЬИORIGINAL RESEARCHМетодика интраоперационной визуализации при имплантации электрода в проводящую систему сердца: аспекты компьютерной томографии: ретроспективное исследованиеThe intraoperative visualisation technique during lead implantation into the cardiac conductive system: aspects of computed tomography: prospective studyhttps://orcid.org/0000-0002-2825-899XМедведьМ. С.MedvedM. S.

Медведь Михаил Сергеевич — аспирант кафедры сердечно-сосудистой хирургии Института медицинского образования

 197341, Санкт-Петербург, ул. Аккуратова, 2 

Mikhail S. Medved — postgraduate of the Department of Cardiovascular Surgery, Institute of Medical Education

197341, St. Petersburg, Akkuratova str., 2

medved_michail@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0002-3585-9793РудьС. Д.RudS. D.

Рудь Сергей Дмитриевич — кандидат медицинских наук, врач-рентгенолог отделения лучевой диагностики № 1

197341, Санкт-Петербург, ул. Аккуратова, 2 

Sergey D. Rud — Cand. of Sci. (Med.), Radiologist of the Department of Radiation Diagnostics No.1

197341, St. Petersburg, Akkuratova str., 2

rsd@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0002-1611-5000ТруфановГ. Е.TrufanovG. E.

Труфанов Геннадий Евгеньевич  — доктор медицинских наук, профессор, заведующий кафедрой лучевой диагностики Института медицинского образования

197341, Санкт-Петербург, ул. Аккуратова, 2

Gennady E. Trufanov — Dr. of Sci. (Med.), Professor, Chief Researcher of Research Department of Radiation Diagnostics, Head of the Department of Radiation Diagnostics and Medical Imaging

197341, St. Petersburg, Akkuratova str., 2

trufanovge@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0002-2334-1663ЛебедевД. С.LebedevD. S.

Лебедев Дмитрий Сергеевич — доктор медицинских наук, профессор РАН, руководитель, главный научный сотрудник научно-исследовательского отдела аритмологии Института сердца и сосудов 

197341, Санкт-Петербург, ул. Аккуратова, 2

  Dmitry S. Lebedev — Dr. of Sci. (Med.), Professor of the Russian Academy of Sciences; Head, Chief Researcher of Arrhythmology Research Department, Institute of Heart and Vessels; Professor of Department of Cardiovascular Surgery, Faculty of Higher Qualification Training, Institute of Medical Education

197341, St. Petersburg, Akkuratova str., 2

lebedevdmitry@mail.ruНациональный медицинский исследовательский центр им. В. А. АлмазоваРоссияAlmazov National Medical Research CentreRussian FederationНациональный медицинский исследовательский  центр им. В. А. АлмазоваРоссияAlmazov National Medical Research CentreRussian Federation2023051020231434652Copyright © Медведь М.С., Рудь С.Д., Труфанов Г.Е., Лебедев Д.С., 20232023Медведь М.С., Рудь С.Д., Труфанов Г.Е., Лебедев Д.С.Medved M.S., Rud S.D., Trufanov G.E., Lebedev D.S.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://radiag.bmoc-spb.ru/jour/article/view/904ВВЕДЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ: Стимуляция проводящей системы сердца (ПСС) активно входит в  мировую практику. С целью снижения количества нецелевых имплантаций разработан «Способ интраоперационной визуализации и контроля положения электрода для постоянной электрокардиостимуляции при имплантации электрода в ПСС», основанный на интеграции в систему ангиографа трехмерной реконструкции сердца по данным компьютерной томографии (КТ) в виде маски на фоне флюороскопии. Важным этапом методики интраоперационой визуализации (МИВ) является КТ.

ЦЕЛЬ

ЦЕЛЬ: Изучение возможностей применения протокола КТ-исследования сердца с  контрастированием для построения трехмерной частично сегментированной реконструкции сердца на ангиографическом комплексе для последующего использования при имплантации электрода в ПСС в рамках авторской МИВ.

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ: В рамках разработки МИВ из собственной базы данных отобраны 21 КТ-исследований сердца: шаг градиента перепада плотностей контратированной крови около 10 HU, диапазон перепада денситометрических показателей левый желудочек (ЛЖ) — правый желудочек (ПЖ) от 0 HU до 200 HU, а также 11 КТ-исследований сердца: шаг градиента перепада денситометрических показателей контрастированной крови в полости ЛЖ — миокард около 10 HU, диапазон от 0 HU до 100 HU. Все КТ исследования поочередно загружены в ангиограф с последующим созданием 3D-модели сердца с помощью базового программного обеспечения.

РЕЗУЛЬТАТЫ

РЕЗУЛЬТАТЫ: Для выполнения частичной сегментации на левые и правые камеры 3D-модели сердца в ангиографическом комплексе, который не имеет специализированного модуля сегментации, необходимо превышение степени контрастирования полости ЛЖ над полостью ПЖ не менее 80 HU. При меньшем градиенте при «подавлении» сигнала от контрастированной крови в  полости правого желудочка (ПЖ) происходит исчезновение достаточно большой части полости левого желудочка (ЛЖ) за  счет частичного совпадения плотностей. Минимальный градиент полость ПЖ  — миокард не менее 20 HU. При меньшем градиенте контрастирования не визуализируются границы правожелудочкового края межжелудочковой перегородки (МЖП), что является важным при определении места внедрения электрода в МЖП.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

ЗАКЛЮЧЕНИЕ: Для выполнения частичной сегментации на левые и правые камеры 3D-модели сердца в ангиографическом комплексе, который не имеет специализированного модуля сегментации необходимо превышение денситометрических показателей контрастированной крови в полостях ЛЖ над ПЖ не менее 80 HU, полости ПЖ над миокардом не менее 20 HU.

INTRODUCTION

INTRODUCTION: The lead implantation into the cardiac conduction system (CCS) is the most physiological method of pacing nowadays. «The method of intraoperative visualization and control of the lead position for permanent electrocardiostimulation during implantation of the lead in the CCS» has been developed for reduce the number of non-targeted implantations. This method based on the integration into the angiograph system 3D-reconstruction of the heart converted to computed tomography (CT) in the form of a mask against the background of fluoroscopy. CT is an important stage of the intraoperative visualization technique (IVT).

OBJECTIVE

OBJECTIVE: The aim of the study was to adapt the protocol of CT examination of the heart with contrast to construct a partially segmented 3D-reconstruction of the heart on an angiographic complex for subsequent use during of the lead implantation in the CCS within the framework of the author’s IVT.

MATERIALS AND METHODS

MATERIALS AND METHODS: As part of the development of the IVT, 21 CT studies of the heart were selected from own database. The step of the gradient of the density difference of the contrasted blood is about 10 HU, the range of the difference of densitometric parameters of the «left ventricle (LV) — right ventricle (RV)» from 0 HU to 200 HU. As well as selected 11 CT studies of the heart. The step of the gradient of the difference of densitometric indicators the contrasted blood in «the RV cavity  — myocardium» is about 10 HU, the range is from 0 HU to 100 HU. All CT scans are alternately loaded into the angiograph, followed by the creation of a 3D model of the heart using basic software.

RESULTS

RESULTS: It’s necessary to exceed the degree of contrast of the LV cavity over the RV cavity by at least 80 HU to perform partial segmentation on the left and right chambers of a 3D-model of the heart in an angiographic complex that does not have a specialized segmentation module. A sufficiently large part of the left ventricular cavity (LV) disappears with a smaller gradient when the right ventricular cavity (RV) is suppressed. The minimum gradient of «the ventricular cavity — myocardium» is at least 20 HU. The boundaries of the right ventricular edge of the interventricular septum (IVS) are not visualized with a smaller contrast gradient. It’s important for determining the insertion place of the lead into the IVS.

CONCLUSION

CONCLUSION: It’s necessary to exceed the contrast of the LV cavities above the RV cavity by at least 80 HU, the RV cavity above the myocardium by at least 20 HU to perform partial segmentation on the left and right chambers of a 3D-model of the heart in an angiographic complex that does not have a specialized segmentation module

компьютерная томографиятрехмерная интраоперационная визуализациястимуляция проводящей системы сердцаcomputed tomographyintraoperative visualizationcardiac conduction system pacingReferencesFurman S., Schwedel J.B. An intracardial pacemaker for Stokes? Adams seizures // NE JM. 1959. Vol. 261. Р. 943–948. doi: 10.1056/NEJM195911052611904.Furman S., Schwedel J.B. An intracardial pacemaker for Stokes? Adams seizures // NE JM. 1959. Vol. 261. Р. 943–948. doi: 10.1056/NEJM195911052611904.Sutton R. Ventricular pacing: what docs it do? // Eur. JCPE. 1993. Vol. 3. Р. 194–196.Sutton R. Ventricular pacing: what docs it do? // Eur. JCPE. 1993. Vol. 3. Р. 194–196.Liu P, Wang Q, Sun H, Qin X, Zheng Q Left Bundle Branch Pacing: Current Knowledge and Future Prospects // Front. Cardiovasc. Med. 2021. Vol. 8. Р. 630399. doi: 10.3389/fcvm.2021.630399.Liu P, Wang Q, Sun H, Qin X, Zheng Q Left Bundle Branch Pacing: Current Knowledge and Future Prospects // Front. Cardiovasc. Med. 2021. Vol. 8. Р. 630399. doi: 10.3389/fcvm.2021.630399.Deshmukh P., Casavant D.A., Romanyshyn M., Anderson K. Permanent, direct His-bundle pacing: a novel approach to cardiac pacing in patients with normal His-Purkinje activation // Circulation. 2000. Vol. 101. Р. 869–877. doi: 10.1161/01.cir.101.8.869.Deshmukh P., Casavant D.A., Romanyshyn M., Anderson K. Permanent, direct His-bundle pacing: a novel approach to cardiac pacing in patients with normal His-Purkinje activation // Circulation. 2000. Vol. 101. Р. 869–877. doi: 10.1161/01.cir.101.8.869.Arnold A.D., Shun-Shin M.J., Keene D. et al. His Resynchronization Versus Biventricular Pacing in Patients With Heart Failure and Left Bundle Branch Block // J. Am. Coll Cardiol. 2018. Vol. 72, No. 24. Р. 3112–3122. doi: 10.1016/j.jacc.2018.09.073.Arnold A.D., Shun-Shin M.J., Keene D. et al. His Resynchronization Versus Biventricular Pacing in Patients With Heart Failure and Left Bundle Branch Block // J. Am. Coll Cardiol. 2018. Vol. 72, No. 24. Р. 3112–3122. doi: 10.1016/j.jacc.2018.09.073.Abdelrahman M., Subzposh F.A., Beer D. et al. Clinical Outcomes of His Bundle Pacing Compared to Right Ventricular Pacing // J. Am. Coll Cardiol. 2018. Vol. 71, Nо. 20. Р. 2319–2330. doi: 10.1016/j.jacc.2018.02.048.Abdelrahman M., Subzposh F.A., Beer D. et al. Clinical Outcomes of His Bundle Pacing Compared to Right Ventricular Pacing // J. Am. Coll Cardiol. 2018. Vol. 71, Nо. 20. Р. 2319–2330. doi: 10.1016/j.jacc.2018.02.048.Богачевский А.Н., Богачевская С.А., Бондарь В.Ю. Имплантация постоянных кардиостимуляторов под ультразвуковым контролем // Вестник аритмологии. 2014. Т. 78. С. 42–46.Bogachevsky A.N., Bogachevskaya S.A., Bondar V.Yu. Ultrasound-guided permanent pacemaker implantation. Journal of Arrhythmology, 2014, Vol. 78. рр. 42–46 (In Russ.).Devabhaktuni S., Mar P.L., Shirazi J. et al. How to Perform His Bundle Pacing: Tools and Techniques // Card Electrophysiol. Clin. 2018. Vol. 10, No. 3. Р. 495– 502. doi: 10.1016/j.ccep.2018.05.008.Devabhaktuni S., Mar P.L., Shirazi J. et al. How to Perform His Bundle Pacing: Tools and Techniques // Card Electrophysiol. Clin. 2018. Vol. 10, No. 3. Р. 495– 502. doi: 10.1016/j.ccep.2018.05.008.Bae K.T. Intravenous contrast medium administration and scan timing at CT: considerations and approaches // Radiology. 2010. Vol. 256. Р. 32–61. doi: 10.1148/radiol.10090908.Bae K.T. Intravenous contrast medium administration and scan timing at CT: considerations and approaches // Radiology. 2010. Vol. 256. Р. 32–61. doi: 10.1148/radiol.10090908.Bae K.T., Seeck B.A., Hildebolt C.F. et al. Contrast enhancement in cardiovascular MDCT: effect of body weight, height, body surface area, body mass index, and obesity // AJR Am. J. Roentgenol. 2008. Vol. 190. Р. 777–784. doi: 10.2214/AJR.07.2765.Bae K.T., Seeck B.A., Hildebolt C.F. et al. Contrast enhancement in cardiovascular MDCT: effect of body weight, height, body surface area, body mass index, and obesity // AJR Am. J. Roentgenol. 2008. Vol. 190. Р. 777–784. doi: 10.2214/AJR.07.2765.Abbara S., Arbab-Zadeh A., Callister T.Q. et al. SCCT guidelines for performance of coronary computed tomographic angiography: A report of the Society of Cardiovascular Computed Tomography Guidelines Committee // J. Cardiovasc. Comput. Tomogr. 2009. Vol. 3. Р. 190–204. doi: 10.1016/j.jcct.2009.03.004.Abbara S., Arbab-Zadeh A., Callister T.Q. et al. SCCT guidelines for performance of coronary computed tomographic angiography: A report of the Society of Cardiovascular Computed Tomography Guidelines Committee // J. Cardiovasc. Comput. Tomogr. 2009. Vol. 3. Р. 190–204. doi: 10.1016/j.jcct.2009.03.004.Scholtz J.E., Ghoshhajra B. Advances in cardiac CT contrast injection and acquisition protocols // Cardiovasc. Diagn. Ther. 2017. Vol. 7, No. 5. Р. 439–451. doi: 10.21037/cdt.2017.06.077. Bogachevsky A.N., Bogachevskaya S.A., Bondar V.Yu. Ultrasound-guided permanent pacemaker implantation. Journal of Arrhythmology, 2014, Vol. 78. рр. 42–46 (In Russ.).Scholtz J.E., Ghoshhajra B. Advances in cardiac CT contrast injection and acquisition protocols // Cardiovasc. Diagn. Ther. 2017. Vol. 7, No. 5. Р. 439–451. doi: 10.21037/cdt.2017.06.077. Bogachevsky A.N., Bogachevskaya S.A., Bondar V.Yu. Ultrasound-guided permanent pacemaker implantation. Journal of Arrhythmology, 2014, Vol. 78. рр. 42–46 (In Russ.).

The authors declare that there are no conflicts of interest present.