Published December 1, 2016 | Version v1
Publication Open

Hemodynamic analysis of sequential graft from right coronary system to left coronary system

Creators

  • 1. Beijing University of Technology
  • 2. Beijing Anzhen Hospital
  • 3. Capital Medical University
  • 4. Peking University People's Hospital
  • 5. Peking University

Description

Sequential and single grafting are two surgical procedures of coronary artery bypass grafting. However, it remains unclear if the sequential graft can be used between the right and left coronary artery system. The purpose of this paper is to clarify the possibility of right coronary artery system anastomosis to left coronary system.A patient-specific 3D model was first reconstructed based on coronary computed tomography angiography (CCTA) images. Two different grafts, the normal multi-graft (Model 1) and the novel multi-graft (Model 2), were then implemented on this patient-specific model using virtual surgery techniques. In Model 1, the single graft was anastomosed to right coronary artery (RCA) and the sequential graft was adopted to anastomose left anterior descending (LAD) and left circumflex artery (LCX). While in Model 2, the single graft was anastomosed to LAD and the sequential graft was adopted to anastomose RCA and LCX. A zero-dimensional/three-dimensional (0D/3D) coupling method was used to realize the multi-scale simulation of both the pre-operative and two post-operative models.Flow rates in the coronary artery and grafts were obtained. The hemodynamic parameters were also showed, including wall shear stress (WSS) and oscillatory shear index (OSI). The area of low WSS and OSI in Model 1 was much less than that in Model 2.Model 1 shows optimistic hemodynamic modifications which may enhance the long-term patency of grafts. The anterior segments of sequential graft have better long-term patency than the posterior segments. With rational spatial position of the heart vessels, the last anastomosis of sequential graft should be connected to the main branch.

⚠️ This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%

Translated Description (Arabic)

التطعيم المتسلسل والوحيد هما إجراءان جراحيان لتطعيم مجازة الشريان التاجي. ومع ذلك، لا يزال من غير الواضح ما إذا كان يمكن استخدام الطعم المتسلسل بين نظام الشريان التاجي الأيمن والأيسر. الغرض من هذه الورقة هو توضيح إمكانية مفاغرة نظام الشريان التاجي الأيمن بجهاز الشريان التاجي الأيسر. تم إعادة بناء نموذج ثلاثي الأبعاد خاص بالمريض لأول مرة بناءً على صور التصوير المقطعي المحوسب للشريان التاجي (CCTA). ثم تم تنفيذ نوعين مختلفين من الطعوم، الطعم المتعدد الطبيعي (النموذج 1) والطعم المتعدد الجديد (النموذج 2)، على هذا النموذج الخاص بالمريض باستخدام تقنيات الجراحة الافتراضية. في النموذج 1، تم مفاغرة الطعم المفرد بالشريان التاجي الأيمن (RCA) وتم اعتماد الطعم المتسلسل لمفاغرة الشريان الأمامي الأيسر النازل (LAD) والشريان المنعطف الأيسر (LCX). بينما في النموذج 2، تم مفاغرة الطعم الفردي بـ LAD وتم اعتماد الطعم المتسلسل لمفاغرة RCA و LCX. تم استخدام طريقة اقتران صفرية الأبعاد/ثلاثية الأبعاد (0D/3D) لتحقيق المحاكاة متعددة المقاييس لكل من النموذجين قبل الجراحة واثنين بعد الجراحة. تم الحصول على معدلات التدفق في الشريان التاجي والطعوم. كما تم عرض المعلمات الديناميكية الدموية، بما في ذلك إجهاد القص الجداري (WSS) ومؤشر القص التذبذبي (OSI). كانت منطقة انخفاض درجة حرارة الجسم والتفتيش الموقعي في النموذج 1 أقل بكثير من تلك الموجودة في النموذج 2. يُظهر النموذج 1 تعديلات ديناميكية دموية متفائلة قد تعزز سماح الطعوم على المدى الطويل. تتمتع الأجزاء الأمامية من الطعم المتسلسل براحة أفضل على المدى الطويل من الأجزاء الخلفية. مع الموضع المكاني العقلاني للأوعية القلبية، يجب توصيل المفاغرة الأخيرة للطعم المتسلسل بالفرع الرئيسي.

Translated Description (French)

La greffe séquentielle et la greffe simple sont deux procédures chirurgicales de pontage aorto-coronarien. Cependant, il n'est pas clair si la greffe séquentielle peut être utilisée entre le système coronarien droit et gauche. Le but de cet article est de clarifier la possibilité d'une anastomose du système coronarien droit au système coronarien gauche. Un modèle 3D spécifique au patient a d'abord été reconstruit sur la base d'images d'angiographie par tomodensitométrie coronarienne (CCTA). Deux greffons différents, le greffon multiple normal (modèle 1) et le nouveau greffon multiple (modèle 2), ont ensuite été mis en œuvre sur ce modèle spécifique au patient à l'aide de techniques de chirurgie virtuelle. Dans le modèle 1, la greffe simple a été anastomosée à l'artère coronaire droite (RCA) et la greffe séquentielle a été adoptée pour anastomoser l'artère antérieure descendante gauche (LAD) et l'artère circonflexe gauche (LCX). Alors que dans le modèle 2, le greffon simple a été anastomosé à LAD et le greffon séquentiel a été adopté pour l'anastomose RCA et LCX. Une méthode de couplage à zéro dimension/tridimensionnel (0D/3D) a été utilisée pour réaliser la simulation multi-échelle des modèles préopératoire et postopératoire.Les débits dans l'artère coronaire et les greffes ont été obtenus. Les paramètres hémodynamiques ont également été présentés, y compris la contrainte de cisaillement de la paroi (WSS) et l'indice de cisaillement oscillatoire (OSI). La zone de faible WSS et OSI dans le modèle 1 était bien inférieure à celle du modèle 2.Le modèle 1 montre des modifications hémodynamiques optimistes qui peuvent améliorer la perméabilité à long terme des greffes. Les segments antérieurs de la greffe séquentielle ont une meilleure perméabilité à long terme que les segments postérieurs. Avec une position spatiale rationnelle des vaisseaux cardiaques, la dernière anastomose du greffon séquentiel doit être connectée à la branche principale.

Translated Description (Spanish)

El injerto secuencial y único son dos procedimientos quirúrgicos de injerto de derivación de la arteria coronaria. Sin embargo, no está claro si el injerto secuencial se puede utilizar entre el sistema de la arteria coronaria derecha e izquierda. El propósito de este artículo es aclarar la posibilidad de anastomosis del sistema de la arteria coronaria derecha al sistema coronario izquierdo. En primer lugar, se reconstruyó un modelo 3D específico para el paciente basado en imágenes de angiografía por tomografía computarizada coronaria (CCTA). Dos injertos diferentes, el multiinjerto normal (Modelo 1) y el multiinjerto novedoso (Modelo 2), se implementaron en este modelo específico del paciente utilizando técnicas de cirugía virtual. En el Modelo 1, el injerto único se anastomizó a la arteria coronaria derecha (RCA) y el injerto secuencial se adoptó para anastomizar la arteria descendente anterior izquierda (LAD) y la arteria circunfleja izquierda (LCX). Mientras que en el Modelo 2, el injerto único se anastomizó a LAD y el injerto secuencial se adoptó para anastomizar RCA y LCX. Se utilizó un método de acoplamiento cero-dimensional/tridimensional (0D/3D) para realizar la simulación multiescala de los modelos preoperatorio y dos postoperatorios. Se obtuvieron tasas de flujo en la arteria coronaria y los injertos. También se mostraron los parámetros hemodinámicos, incluida la tensión de corte de la pared (WSS) y el índice de corte oscilatorio (OSI). El área de bajo WSS y OSI en el Modelo 1 fue mucho menor que en el Modelo 2. El Modelo 1 muestra modificaciones hemodinámicas optimistas que pueden mejorar la permeabilidad a largo plazo de los injertos. Los segmentos anteriores del injerto secuencial tienen mejor permeabilidad a largo plazo que los segmentos posteriores. Con una posición espacial racional de los vasos cardíacos, la última anastomosis del injerto secuencial debe conectarse a la rama principal.

Files

s12938-016-0259-x.pdf

Files (4.0 MB)

⚠️ Please wait a few minutes before your translated files are ready ⚠️ Note: Some files might be protected thus translations might not work.
Name Size Download all
md5:8c8bed65dabe216fa077cfac50846268
4.0 MB
Preview Download

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
التحليل الديناميكي الدموي للطعم المتسلسل من نظام الشريان التاجي الأيمن إلى نظام الشريان التاجي الأيسر
Translated title (French)
Analyse hémodynamique de la greffe séquentielle du système coronarien droit au système coronarien gauche
Translated title (Spanish)
Análisis hemodinámico del injerto secuencial del sistema coronario derecho al sistema coronario izquierdo

Identifiers

Other
https://openalex.org/W2563244509
DOI
10.1186/s12938-016-0259-x

Is supplement to
https://openalex.org/W57101570 (Other)
https://openalex.org/W4392966537 (Other)
https://openalex.org/W3088614125 (Other)
https://openalex.org/W2423640255 (Other)
https://openalex.org/W2399221282 (Other)
https://openalex.org/W2316759648 (Other)
https://openalex.org/W2145299576 (Other)
https://openalex.org/W2090198556 (Other)
https://openalex.org/W2047917157 (Other)
https://openalex.org/W2015562713 (Other)

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
China

References

  • https://openalex.org/W127494906
  • https://openalex.org/W1966058167
  • https://openalex.org/W1976158741
  • https://openalex.org/W1993160598
  • https://openalex.org/W2005807452
  • https://openalex.org/W2038227113
  • https://openalex.org/W2050391138
  • https://openalex.org/W2052635464
  • https://openalex.org/W2062048862
  • https://openalex.org/W2065715009
  • https://openalex.org/W2067824277
  • https://openalex.org/W2091016068
  • https://openalex.org/W2150108723
  • https://openalex.org/W2151948968
  • https://openalex.org/W2159843248
  • https://openalex.org/W2253102864
  • https://openalex.org/W2394899228