radiologyРадиология — практикаRadiology - Practice2713-0118Центральный научно-исследовательский институт лучевой диагностикиradiology-84Research ArticleОРИГИНАЛЬНЫЕ СТАТЬИORIGINAL RESEARCHСоздание 3D-модели сердца на основе данных магнитно-резонансной томографии у пациента с постинфарктной аневризмой левого желудочка (обзор литературы с собственным клиническим наблюдением)Creation of a 3D Model of the Heart on the Basis of Data of Magnetic Resonant Tomography in a Patient with Postinfarct Aneurysm of the Left Ventricle (Literature Review and Own Observations)https://orcid.org/0000-0003-2841-2990КушнаревС. В.KushnarevS. V.s.v.kushnarev@yandex.ruhttps://orcid.org/0000-0001-7383-512XЖелезнякИ. С.ZheleznyakI. S.igzh@bk.ruhttps://orcid.org/0000-0002-6337-104XКравчукВ. Н.KravchukV. N.kravchuk9@yandex.ruhttps://orcid.org/0000-0002-3585-9793РудьС. Д.RudS. D.rsd@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0002-1494-9626ШиршинА. В.ShirshinA. V.asmdot@gmail.comhttps://orcid.org/0000-0002-7850-911XКнязевЕ. А.KnyazevE. A.zemfi2002@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0002-1569-2180МеньковИ. А.MenkovI. A.i.menkov@gmail.comhttps://orcid.org/0000-0001-5987-8158РомановГ. Г.RomanovG. G.romanov_gennadiy@mail.ruФГБ ВОУ ВО «Военно-медицинская академия им. С. М. Кирова» Минобороны РоссииРоссияS. M. Kirov Military Medical Academy, Ministry of Defense of RussiaRussian Federation202028022020012136Copyright © Кушнарев С.В., Железняк И.С., Кравчук В.Н., Рудь С.Д., Ширшин А.В., Князев Е.А., Меньков И.А., Романов Г.Г., 20202020Кушнарев С.В., Железняк И.С., Кравчук В.Н., Рудь С.Д., Ширшин А.В., Князев Е.А., Меньков И.А., Романов Г.Г.Kushnarev S.V., Zheleznyak I.S., Kravchuk V.N., Rud S.D., Shirshin A.V., Knyazev E.A., Menkov I.A., Romanov G.G.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.radp.ru/jour/article/view/84

В статье представлен клинический случай создания и предоперационного планирования хирургического пособия на персонифицированной бивентрикулярной 3D-модели сердца. Разработана методика МР-сканирования пациента и получения DICOM-изображений, пригодных для создания 3D-модели. Также описаны алгоритмы сегментации МР-изображений, получения цифровой 3D-модели, ее обработка и подготовка к печати на принтере. Полученная бивентрикулярная 3D-модель сердца использовалась врачебной командой для выбора способа пластики, планирования этапов хирургического вмешательства и отработки соответствующих навыков. Пациенту были выполнены аортокоронарное шунтирование и резекция аневризмы левого желудочка в условиях искусственного кровообращения. Общее время операции составило 3 ч 40 мин, время искусственного кровообращения - 92 мин, время пережатия аорты - 66 мин. Патологические изменения изготовленной 3D-модели визуально совпали с интраоперационными результатами.

The article presents a clinical case of the creation and preoperative planning of a surgical manual on a personified biventricular 3D model of the heart. A technique has been developed for MR scanning of a patient and obtaining DICOM images suitable for creating a 3D model. Algorithms for segmentation of MR images, obtaining a digital 3D model, its processing and preparation for printing on a printer are also described. The obtained biventricular 3D model of the heart was used by the medical team to select the method of plastic surgery, to plan the stages of surgical intervention and to develop appropriate skills. The patient underwent coronary artery bypass grafting and resection of the left ventricular aneurysm under cardiopulmonary bypass. The total operation time was 3 hours 40 minutes, cardiopulmonary bypass - 92 minutes, aortic clamping time - 66 minutes. Pathological changes in the manufactured 3D model visually coincided with intraoperative results. On the basis of MR images it is possible to create 3D model of the heart in patients with post-infarction left ventricular aneurysm for preoperative plastic surgery planning.

магнитно-резонансная томографияпостинфарктная аневризма левого желудочкапредоперационное планированиесегментация3D-модель сердцаMagnetic Resonance ImagingPostinfarction left Ventricular Aneurysm3D Model of the HeartPreoperative PlanningSegmentationReferencesАлшибая М. М., Вищипанов С. А., Вищипанов А. С., Никифорова М. А. Хирургическое лечение молодых больных с постинфарктной аневризмой сердца // Грудная и сердечно-сосудистая хирургия. 2014. № 2. C. 41-43.Алшибая М. М., Вищипанов С. А., Вищипанов А. С., Никифорова М. А. Хирургическое лечение молодых больных с постинфарктной аневризмой сердца // Грудная и сердечно-сосудистая хирургия. 2014. № 2. C. 41-43.Бабокин В. Е., Шипулин В. М., Антонченко И. В. и др. Радиочастотные метки в хирургическом лечении больных с постинфарктной аневризмой левого желудочка и желудочковыми тахикардиями // Грудная и сердечно-сосудистая хирургия. 2011. № 5. C. 23-28.Бабокин В. Е., Шипулин В. М., Антонченко И. В. и др. Радиочастотные метки в хирургическом лечении больных с постинфарктной аневризмой левого желудочка и желудочковыми тахикардиями // Грудная и сердечно-сосудистая хирургия. 2011. № 5. C. 23-28.Багатурия Г. О. Перспективы использования 3D-печати при планировании хирургических операций // Медицина: теория и практика. 2016. № 1 (1). C. 26-35.Багатурия Г. О. Перспективы использования 3D-печати при планировании хирургических операций // Медицина: теория и практика. 2016. № 1 (1). C. 26-35.Буховец И. Л., Максимова А. С., Михеев С. Л. и др. Использование контрастного усиления в амбулаторной ультразвуковой диагностике для выявления и оценки тяжести постинфарктной аневризмы левого желудочка // Российский электронный журнал лучевой диагностики. 2017. № 2 (7). C. 186-190.Буховец И. Л., Максимова А. С., Михеев С. Л. и др. Использование контрастного усиления в амбулаторной ультразвуковой диагностике для выявления и оценки тяжести постинфарктной аневризмы левого желудочка // Российский электронный журнал лучевой диагностики. 2017. № 2 (7). C. 186-190.Коровин А. Е., Нагибович О. А., Пелешок С. А. и др. 3D-моделирование и биопрототипирование в военной медицине // Клиническая патофизиология. 2015. № 3. C. 17-23.Коровин А. Е., Нагибович О. А., Пелешок С. А. и др. 3D-моделирование и биопрототипирование в военной медицине // Клиническая патофизиология. 2015. № 3. C. 17-23.Лыков Р. А., Кранин Д. Л., Замский К. С. и др. Хирургическое лечение пациентов с постинфарктными аневризмами левого желудочка сердца, осложненными тромбозом // Вестник национального медико-хирургического центра им. Н. И. Пирогова. 2013. № 2 (8). C. 7-9.Лыков Р. А., Кранин Д. Л., Замский К. С. и др. Хирургическое лечение пациентов с постинфарктными аневризмами левого желудочка сердца, осложненными тромбозом // Вестник национального медико-хирургического центра им. Н. И. Пирогова. 2013. № 2 (8). C. 7-9.Майстренко Н. С., Сухова И. В., Майстренко А. Д. и др. Оценка ремоделирования левого желудочка после хирургической коррекции постинфарктной аневризмы // Медицинский совет. 2017. № 12. C. 90-98.Майстренко Н. С., Сухова И. В., Майстренко А. Д. и др. Оценка ремоделирования левого желудочка после хирургической коррекции постинфарктной аневризмы // Медицинский совет. 2017. № 12. C. 90-98.Мерзляков В. Ю., Скопин А. И., Меликулов А. А. и др. Хирургическое лечение постинфарктной аневризмы левого желудочка в условиях параллельной перфузии у молодого пациента // Бюллетень НЦССХ им. А. Н. Бакулева РАМН сердечно-сосудистые заболевания. 2016. № 6 (17). C. 72-76.Мерзляков В. Ю., Скопин А. И., Меликулов А. А. и др. Хирургическое лечение постинфарктной аневризмы левого желудочка в условиях параллельной перфузии у молодого пациента // Бюллетень НЦССХ им. А. Н. Бакулева РАМН сердечно-сосудистые заболевания. 2016. № 6 (17). C. 72-76.Нагибович О. А., Свистов Д. В., Пелешок С. А. и др.Применение технологии 3D-печати в медицине // Клиническая патофизиология. 2017. № 3 (23). C. 14-22.Нагибович О. А., Свистов Д. В., Пелешок С. А. и др.Применение технологии 3D-печати в медицине // Клиническая патофизиология. 2017. № 3 (23). C. 14-22.Пасечник И. Н., Тимашков Д. А., Молочков А. В. и др. Гигантская постинфарктная аневризма левого желудочка сердца // Кремлевская медицина. Клинический вестник. 2017. № 3. C. 120-124.Пасечник И. Н., Тимашков Д. А., Молочков А. В. и др. Гигантская постинфарктная аневризма левого желудочка сердца // Кремлевская медицина. Клинический вестник. 2017. № 3. C. 120-124.Сайфуллина Г. Б., Садыков А. Р., Ибатуллин. М. М. и др. Роль ЭКГ-синхронизированной однофотонной эмиссионной компьютерной томографии в определении объема хирургического лечения больных ишемической болезнью сердца с постинфарктным кардиосклерозом, осложненной систолической дисфункцией левого желудочка // Грудная и сердечно-сосудистая хирургия. 2014. № 1. C. 32-40.Сайфуллина Г. Б., Садыков А. Р., Ибатуллин. М. М. и др. Роль ЭКГ-синхронизированной однофотонной эмиссионной компьютерной томографии в определении объема хирургического лечения больных ишемической болезнью сердца с постинфарктным кардиосклерозом, осложненной систолической дисфункцией левого желудочка // Грудная и сердечно-сосудистая хирургия. 2014. № 1. C. 32-40.Чернявский А. М., Карева Ю. Е., Денисова М. А., Эфендиев В. У. Проблема предоперационного моделирования левого желудочка // Кардиология и сердечно-сосудистая хирургия. 2015. № 2 (8). C. 4-7.Чернявский А. М., Карева Ю. Е., Денисова М. А., Эфендиев В. У. Проблема предоперационного моделирования левого желудочка // Кардиология и сердечно-сосудистая хирургия. 2015. № 2 (8). C. 4-7.Чрагян В. А., Мусаев О. Г., Аскадинов М. Н. и др. Непосредственные результаты хирургического лечения постинфарктных аневризм левого желудочка путем восстановления оптимального объема и геометрии левого желудочка // Уральский мед. журнал. 2018. № 4 (159). C. 13-16.Чрагян В. А., Мусаев О. Г., Аскадинов М. Н. и др. Непосредственные результаты хирургического лечения постинфарктных аневризм левого желудочка путем восстановления оптимального объема и геометрии левого желудочка // Уральский мед. журнал. 2018. № 4 (159). C. 13-16.Abudayyeh I., Gordon B., Ansari M. et al. Practical guide to cardiovascular 3D printing in clinical practice: Overview and examples // J. of Int. Cardiol. 2018. № 3 (31). C. 375-383.Abudayyeh I., Gordon B., Ansari M. et al. Practical guide to cardiovascular 3D printing in clinical practice: Overview and examples // J. of Int. Cardiol. 2018. № 3 (31). C. 375-383.Babokin V., Shipulin V., Batalov R., Popov S. Surgical ventricular reconstruction with endocardectomy along radiofrequency ablation-induced markings // The J. of Thoracic. and Cardiovasc. Surg. 2013. № 5 (146). C. 1133-1138.Babokin V., Shipulin V., Batalov R., Popov S. Surgical ventricular reconstruction with endocardectomy along radiofrequency ablation-induced markings // The J. of Thoracic. and Cardiovasc. Surg. 2013. № 5 (146). C. 1133-1138.Benediktsson R., Eyjolfsson O., Thorgeirsson G. Natural history of chronic left ventricular aneurysm; a population based cohort study // J. of Clin. Epidemiol. 1991. № 11 (44). C. 1131-1139.Benediktsson R., Eyjolfsson O., Thorgeirsson G. Natural history of chronic left ventricular aneurysm; a population based cohort study // J. of Clin. Epidemiol. 1991. № 11 (44). C. 1131-1139.Cohn L. H., Adams D. H. Cardiac surgery in the adult // L. H. Cohn, D. H. Adams. New York: McGraw-Hill Education / Medical, 2008. 1456 c.Cohn L. H., Adams D. H. Cardiac surgery in the adult // L. H. Cohn, D. H. Adams. New York: McGraw-Hill Education / Medical, 2008. 1456 c.Dor V., Kreitmann P., Jourdan J. et al. Left ventricular aneurysm: a new surgical approach // The Thoracic and Cardiovasc. Surg. 1989. № 1 (37). C. 11-19.Dor V., Kreitmann P., Jourdan J. et al. Left ventricular aneurysm: a new surgical approach // The Thoracic and Cardiovasc. Surg. 1989. № 1 (37). C. 11-19.Dor V., Saab M., Coste P. et al. Interest of physiological closure (circumferential plasty on contractile areas) of left ventricle after resection and endocardectomy for aneurysm of akinetic zone comparison with classical technique about a series of 209 left ventricular resections // J. Cardiovasc. Surg. 1985. № 26. С. 73.Dor V., Saab M., Coste P. et al. Interest of physiological closure (circumferential plasty on contractile areas) of left ventricle after resection and endocardectomy for aneurysm of akinetic zone comparison with classical technique about a series of 209 left ventricular resections // J. Cardiovasc. Surg. 1985. № 26. С. 73.Faxon D. P., Ryan T. J., Davis K. B. et al. Prognostic significance of angiographically documented left ventricular aneurysm from the Coronary Artery Surgery Study (CASS) // Am. J. of Cardiol. 1982. № 1 (50). C. 157-164.Faxon D. P., Ryan T. J., Davis K. B. et al. Prognostic significance of angiographically documented left ventricular aneurysm from the Coronary Artery Surgery Study (CASS) // Am. J. of Cardiol. 1982. № 1 (50). C. 157-164.Jablonowski R., Nordlund D., Kanski M. et al. Infarct quantification using 3D inversion recovery and 2D phase sensitive inversion recovery; validation in patients and ex vivo // BMC Cardiovasc. Disorders. 2013. № 13. C. 110.Jablonowski R., Nordlund D., Kanski M. et al. Infarct quantification using 3D inversion recovery and 2D phase sensitive inversion recovery; validation in patients and ex vivo // BMC Cardiovasc. Disorders. 2013. № 13. C. 110.Kawel-Boehm N., Maceira A., Valsangiacomo-Buechel E. R. et al. Normal values for cardiovascular magnetic resonance in adults and children // J. of Cardiovasc. Magnetic Res. 2015. № 17. C. 29.Kawel-Boehm N., Maceira A., Valsangiacomo-Buechel E. R. et al. Normal values for cardiovascular magnetic resonance in adults and children // J. of Cardiovasc. Magnetic Res. 2015. № 17. C. 29.Liu P., Liu R., Zhang Y. et al. The value of 3D printing models of left atrial appendage using real-time 3D transesophageal echocardiographic data in left atrial appendage occlusion: applications toward an era of truly personalized medicine // Cardiol. 2016. № 4 (135). C. 255- 261.Liu P., Liu R., Zhang Y. et al. The value of 3D printing models of left atrial appendage using real-time 3D transesophageal echocardiographic data in left atrial appendage occlusion: applications toward an era of truly personalized medicine // Cardiol. 2016. № 4 (135). C. 255- 261.Masi M. R., Lores I. M., García de Castro A. B. et al. Preoperative and follow-up cardiac magnetic resonance imaging of candidates for surgical ventricular restoration // Radiol. 2016. № 1 (58). C. 38-45.Masi M. R., Lores I. M., García de Castro A. B. et al. Preoperative and follow-up cardiac magnetic resonance imaging of candidates for surgical ventricular restoration // Radiol. 2016. № 1 (58). C. 38-45.Meier L. M., Meineri M., Hiansen J. Q., Horlick E. M. Structural and congenital heart disease interventions: the role of three-dimensional printing // Netherlands Heart J.: Monthly J. of the Netherlands Society of Cardiology and the Netherlands Heart Foundation. 2017. № 2 (25). C. 65-75.Meier L. M., Meineri M., Hiansen J. Q., Horlick E. M. Structural and congenital heart disease interventions: the role of three-dimensional printing // Netherlands Heart J.: Monthly J. of the Netherlands Society of Cardiology and the Netherlands Heart Foundation. 2017. № 2 (25). C. 65-75.Shambrook J. S., Chowdhury R., Brown I. W. et al. Cross-sectional imaging appearances of cardiac aneurysms // Clin. Radiol. 2010. № 5 (65). C. 349-357.Shambrook J. S., Chowdhury R., Brown I. W. et al. Cross-sectional imaging appearances of cardiac aneurysms // Clin. Radiol. 2010. № 5 (65). C. 349-357.Shriki J. E., Shinbane J., Lee C. et al. Incidental myocardial infarct on conventional nongated CT: a review of the spectrum of findings with gated CT and cardiac MRI correlation // AJR. Am. J. of Roentgenol. 2012. № 3 (198). C. 496-504.Shriki J. E., Shinbane J., Lee C. et al. Incidental myocardial infarct on conventional nongated CT: a review of the spectrum of findings with gated CT and cardiac MRI correlation // AJR. Am. J. of Roentgenol. 2012. № 3 (198). C. 496-504.Vukicevic M., Mosadegh B., Min J. K., Little S. H. Cardiac 3D рrinting and its future directions // JACC. Cardiovasc. Imag. 2017. № 2 (10). C. 171-184.Vukicevic M., Mosadegh B., Min J. K., Little S. H. Cardiac 3D рrinting and its future directions // JACC. Cardiovasc. Imag. 2017. № 2 (10). C. 171-184.

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