Традиционная 3D-визуализация использует методы затенения для кодирования вокселей на основе их расстояния, градиента уровня серого и текстуры, создавая 3D-отображение структур сердца. Фотореалистичная 3D-визуализация Philips TrueVue выходит за рамки традиционных методов, моделируя взаимодействие света с тканями, что дает возможность пользователям освещать структуры внутри объема (рис. 1).
Рисунок 1:TrueVue добавляет виртуальный источник света и моделирует взаимодействие света и ткани, включая поглощение, рассеяние и отражение, создавая фотореалистичное изображение с тенями, которые подчёркивают структуры и улучшают восприятие глубины.
TrueVue использует теневые эффекты для улучшения восприятия глубины и движения, обеспечивая более наглядную визуализацию устройства во время интервенционных процедур за счёт применения виртуального источника света и физической модели взаимодействия света с тканями. С ростом вычислительной мощности стало возможным моделировать поведение света с различной длиной волны, что позволяет формировать более реалистичное изображение (рис. 2).
С помощью TrueVue источник света можно размещать в любом месте в пределах объёма для освещения определённых структур. Эта фотореалистичная визуализация улучшает восприятие глубины и пространства, создавая изображения, которые выглядят более естественными и реалистичными для человеческого глаза, что способствует выявлению малозаметных структур и патологических изменений (рис. 3).
Рисунок 2:Поглощение света в тканях зависит от длины волны. TrueVue моделирует эту зависимость, за счет чего при увеличении глубины проникновения оттенки красного становятся темнее.
Рисунок 3:Изображение теней и рассеяния TrueVue, показанное на синтетическом и клиническом примерах. Модель освещения приводит к затенению, которое плавно переходит между освещёнными и затенёнными участками.
Четыре случая, в которых фотореалистичная визуализация помогла в постановке диагноза для команды больницы Принца Уэльского.
Случай 1. Дегенеративная митральная регургитация
Расширенная визуализация при диффузной дегенеративной болезни митрального клапана
3D чреспищеводная эхокардиография (ЧПЭхоКГ) позволяет получить «вид с позиции хирурга» при оценке случая с диффузным дегенеративным заболеванием митрального клапана. Фотореалистичная визуализация TrueVue (правая панель) с источником света, расположенным внутри левого предсердия, усиливает эффект виртуального затенения пролабирующих сегментов и позволяет визуализировать разрыв сухожильной хорды (стрелка) в области сегмента A1 по сравнению с традиционным изображением 3D ЧПЭхоКГ (левая панель).
Случай 2. Обструкция механического митрального протеза
Трансиллюминация способствует идентификации обструкции протеза митрального клапана.
Пациенту после ранее выполненного протезирования митрального клапана механическим протезом была проведена 3D-ЧПЭхоКГ для оценки протеза клапана при патологическом градиенте давления. При стандартной 3D чреспищеводной эхокардиографии возникло подозрение, что открытие одной из двух механических створок оказалось заблокированным (левая панель). Фотореалистичная визуализация (правая панель) с виртуальным источником света TrueVue, расположенным в левом желудочке, демонстрирует прохождение света через свободно открытое отверстие (красная стрелка) с подвижной створкой, но не через обтурированное отверстие со створкой, зафиксированной в закрытом положении (белая стрелка) вследствие разрастания паннуса. По сравнению с традиционным изображением 3D ЧПЭхоКГ, метод трансиллюминации повышает диагностическую уверенность при выявлении обструкции протеза митрального клапана.
Случай 3. Парапротезная регургитация митрального клапана
Тени от сосудистых окклюдеров на биопротезе митрального клапана (стрелки на нижней панели справа) помогают лучше оценить правильность взаимного расположения устройств.
Пациенту после ранее выполненного протезирования митрального клапана биопротезом была проведена ЧПЭхоКГ по поводу одышки при физической нагрузке. Исследование выявило парапротезную регургитацию по заднебоковой поверхности протеза. Фотореалистичная 3D-ЧПЭхоКГ (верхняя панель справа) с виртуальной проекцией света из левого желудочка четко показала анатомию и локализацию парапротезного дефекта (звездочка на верхней панели справа), а также два несостоятельных хирургических шва (стрелки на верхней панели справа), которые, предположительно, стали причиной расхождения протеза, в дополнение к традиционной 3D-визуализации (верхняя панель слева). Было выполнено транскатетерное закрытие парапротезного дефекта с использованием двух сосудистых окклюдеров. Постимплантационная фотореалистичная 3D ЧПЭхоКГ с виртуальным источником света TrueVue, расположенным внутри левого предсердия, подтверждает герметичное закрытие паравальвулярной утечки.
Случай 4. Криптогенный инсульт
Стандартная 3D-визуализация (левая панель), изображение TrueVue (правая панель): Визуализация пузырьков контраста и анатомических структур помогает оценить причину криптогенного инсульта.
Пациенту была выполнена ЧПЭхоКГ с внутривенным введением взвеси микропузырькового контраста для оценки подозрения на открытое овальное окно (PFO) как возможной причины криптогенного инсульта. На изображениях представлена межпредсердная перегородка при 3D ЧПЭхоКГ со стороны левого предсердия. По сравнению с традиционной 3D ЧПЭхоКГ (левая панель), фотореалистичная 3D ЧПЭхоКГ TrueVue (правая панель) более четко демонстрирует прохождение контраста из взвеси микропузырьков через свободный край открытого овального окна (стрелка) после пробы Вальсальвы, позволяя лучше оценить анатомию створки PFO и количество пузырьков, поступающих в левое предсердие.
Фотореалистичная визуализация TrueVue в 3D-эхокардиографии может улучшить интерпретацию изображений структурных заболеваний сердца и повысить эффективность коммуникации в команде кардиологов. Во многих случаях этот метод визуализации может предоставить важную клиническую информацию, которая помогает лучше понять анатомию и патологию и изменить тактику ведения для улучшения результатов лечения пациентов.
Доктор Чан занимается клиническим ведением общих медицинских заболеваний и проводит исследования в области эхокардиографии, структурных вмешательств на сердце и сердечной недостаточности в составе исследовательской группы профессора Алекса Ли в больнице Принца Уэльского.
Профессор Ли выполняет интервенционную, периоперационную и интраоперационную эхокардиографию. Он специализируется на клиническом ведении пациентов с заболеваниями клапанов сердца, ишемической болезнью сердца и сердечной недостаточностью.