L'anatomie en 3D

Le modèle

L'anatomie est celle de BodyParts3D / Anatomography, un sous-ensemble cardiothoracique de 67 structures et 1 815 076 triangles, segmenté à partir d'un seul examen IRM en diastole. Le modèle est donc immobile. Ce n'est pas une lacune mais la définition même de ce à quoi il sert : le simulateur cardiaque voisin répond au QUAND — activation, phases, ECG — tandis que celui-ci répond au OÙ.

Le maillage est livré sous forme de douze fichiers glTF compressés avec Draco, un par groupe anatomique, pesant ensemble 1,71 Mo contre 86,55 Mo de STL binaire à la source. La scène par défaut coûte 0,63 Mo. La quantification est de 11 bits par primitive, ce qui coûte au plus 0,142 mm — face à une source dont la résolution est de l'ordre du millimètre.

Les plans d'écho ne sont pas posés à la main et ne contiennent aucun nombre codé en dur. Le plan valvulaire passe par les trois centres d'anneau, dont chacun est le centroïde pondéré par l'aire des 35 % les plus basaux de son maillage valvulaire — et non le centroïde du maillage entier, car le maillage mitral porte à la fois les feuillets et les cordages et entraîne ainsi le centre de gravité onze millimètres plus bas dans le ventricule. L'apex est un percentile dans un cône de 45 degrés autour de la normale au plan valvulaire, et non le sommet le plus extrême pris isolément, qui est un artefact de tessellation. La racine aortique provient d'une itération de la puissance sur le grand axe de l'aorte ascendante.

La justesse du repère se vérifie indépendamment : l'A3C est construite comme l'A4C tournée de 120° autour du grand axe et ne sait donc rien de la racine aortique, et pourtant elle tombe à 17,0° du plan PLAX bâti à partir de cette racine. La PSAX tombe perpendiculairement au grand axe, à 90,0°, et le grand axe mesure 82,2 mm — ce que doit mesurer un ventricule gauche adulte de l'anneau à l'apex épicardique.

La coupe est calculée géométriquement et non comme une image : chaque triangle qui traverse le plan donne un segment, et les segments sont chaînés en contours fermés sur l'arête de maillage où se trouve chaque intersection. C'est cette construction qui fait que les cavités sont visibles tout court — le jeu de données n'a aucun maillage de cavité, mais une coupe à travers une coque myocardique creuse EST le contour du ventricule, et un remplissage suivant la règle pair-impair fait de la cavité sanguine une cavité sanguine au lieu de davantage de muscle.

Centre de l'anneau : c = Σ A_i · (a_i + b_i + g_i)/3 ⁄ Σ A_i sur les 35 % basauxNormale au plan valvulaire : n̂ = (t − m) × (p − m) ⁄ |(t − m) × (p − m)|Apex : le 99,5e percentile de (x − m)·n̂ à l'intérieur du cône ∠(x − m, n̂) < 45°Grand axe : L̂ = (apex − mitrale) ⁄ |apex − mitrale|Grand axe de l'aorte : v ← (Σ (x − x̄)(x − x̄)ᵀ) v ⁄ ‖·‖ jusqu'à ce que v se stabilisePLAX : n̂ = L̂ × (racine aortique − mitrale) A3C : n̂ = R(L̂, 120°) n̂_A4CBase de l'image : v̂ = la sonde projetée dans le plan, û = ±(v̂ × n̂), p ↦ ((p − o)·û, (p − o)·v̂)L'intersection : x = p + (q − p) · d_p ⁄ (d_p − d_q) où d = (x − o)·n̂

Ce qui vaut la peine d'être essayé

• Choisissez Apicale 4 cavités et comparez le panneau 2D à une véritable A4C. Les quatre cavités sont des vides creusés dans une seule paroi cardiaque — aucune d'elles n'existe comme maillage propre — et pourtant VG, VD, OG et OD sont à la bonne place. Les étiquettes sont posées sur des points dont nous savons qu'ils se trouvent à l'intérieur de chaque cavité : les muscles papillaires pour les ventricules, juste en position basale par rapport à l'anneau pour les oreillettes.
• Prenez Parasternale petit axe et faites glisser Niveau de zéro vers l'apex. La couronne grandit, s'épaissit autour des muscles papillaires et se referme vers la pointe — la même séquence que lorsque la sonde glisse le long du bord sternal gauche.
• Activez Fenêtres acoustiques et tournez jusqu'à PLAX. Les côtes et les poumons sont présents, et l'on voit pourquoi la fenêtre se trouve précisément là : tout le reste est soit de l'os, soit de l'air.
• Faites varier Bascule de quelques degrés dans n'importe quelle vue apicale et voyez à quelle vitesse la cavité du VG se raccourcit. C'est le même raccourcissement qui fait qu'une A4C négligée sous-estime le volume et surestime la fraction d'éjection.
• Réglez Opacité sur environ 40 % et choisissez Arbre coronaire. Les vaisseaux sont alors visibles dans leurs sillons au lieu d'être cachés derrière la paroi, et l'on peut suivre l'artère interventriculaire antérieure jusque vers l'apex.
• Isolez Valve mitrale sous Isoler une structure. Ce qui apparaît n'est pas deux feuillets mais tout l'appareil valvulaire avec les cordages — et c'est précisément pourquoi le modèle prend le tiers basal et non le maillage entier lorsqu'il calcule l'anneau.
• Choisissez Sous-costale 4 cavités et comparez avec l'apicale. Les mêmes quatre cavités, mais le plan est incliné pour rejoindre la fenêtre située sous le processus xiphoïde — et il est construit à partir de l'axe mitro-tricuspide et de la direction du faisceau, non d'un angle relevé.