Předoperační simulační studie arteriovenózní píštěle (ShuntSimulationStudy) (3S)

Onemocnění ledvin v konečném stadiu (ESRD) je hlavním a rostoucím zdravotním problémem spojeným se značnými náklady. Na konci roku 2010 přesáhl celosvětový počet pacientů vyžadujících chronickou renální substituční terapii (RRT) 2 miliony, z nichž přibližně 90 % závisí na hemodialýze (HD). Očekává se, že počet pacientů závislých na RRT se bude každoročně zvyšovat o 8 %. Na základě tohoto čísla se očekává, že v roce 2030 bude potřebovat léčbu HD 7,3 milionu pacientů s ESRD. Pro usnadnění adekvátní HD terapie je nezbytný spolehlivý cévní přístup (VA) a může být zajištěn buď vytvořením autologní arteriovenózní píštěle (AVF), protetického arteriovenózního štěpu (AVG) nebo centrálního žilního katétru (CVC). Směrnice National Kidney Foundation (NKF K/DOQI Guidelines), Vascular Access Society (Good Nephrological Practice Guidelines) a European Dialysis and Transplant Association (European Best Practice Guidelines on vaskulární přístup) obhajují implementaci zcela autologní píštěle. maximalizovat využití AVF před AVG a CVC, protože AVF mají nejlepší dlouhodobou průchodnost, méně komplikací a vyžadují méně intervencí, jakmile jsou plně vyzrálé. Přestože zavedení předoperačního ultrasonografického vyšetření pro posouzení cév snížilo počet časných selhání AVF zlepšením výběru nejvhodnějších cév a místa pro vytvoření AVF, krátkodobá a dlouhodobá dysfunkce AVF zůstává hlavní příčinou morbidity a hospitalizace v HD pacientů, a je proto hlavním omezením léčby HD. Tato dysfunkce je obvykle spojena s nedozráváním nově vytvořeného AVF nebo tvorbou neointimální hyperplazie (NIH), která může mít za následek snížený průtok a eventuální trombózu píštěle až u 50 % AVF. Na druhé straně, vaskulární dráha s nízkou rezistencí přes AVF může vést k ztížené perfuzi končetiny distálně od AV anastomózy, což má za následek ischemii ruky (HAIDI = Hemodialysis Access Induced Distal Ischemia), zatímco hojný AVF průtok může vést k rozvoji hypertrofie levé komory, obojí s potenciálně závažnými následky. Tyto komplikace s vysokým průtokem se vyskytují přibližně u 20 % píštělí. Četné studie zkoumaly alternativní předoperační mapovací nástroje a kritéria pro snížení komplikací souvisejících s AVF. Současné klinické využití těchto jednotlivých nástrojů a parametrů však nezohledňuje jejich potenciální souhru na systémové úrovni. Lze se tedy domnívat, že více prognostických parametrů v rámci jednoho pacienta je pravděpodobně cennější pro zlepšení výsledku, a proto je zřejmé, že typ AVF lze přizpůsobit individuálnímu pacientovi. Možným řešením pro řešení více nezávislých prognostických faktorů je implementace prediktivního výpočetního nástroje specifického pro pacienta, který spojuje geometrické, mechanické a hemodynamické parametry pomocí fyzikálních zákonů. Výsledkem je, že výpočetní nástroj bere v úvahu komplexní souhru mezi různými prognostickými parametry a zohledňuje individuální rozdíly v anatomii, fyziologii, demografii a hemodynamice. Takovýto inovativní výpočetní nástroj otevírá nové příležitosti. Předpovídáním pooperačního průtoku lze výše uvedeným škodlivým příhodám případně předejít. Potom lze předvídat cévní přístup s vysokým průtokem (>1500 ml/min) a nízkým průtokem (<600 ml/min) a následně jej zamítnout a zvolit vhodnější konfiguraci AVF.

V důsledku toho je k dispozici simulace výsledku po vytvoření AVF. V nedávné době byla proveditelnost VA výpočetní simulace zkoumána a prokázána v projektu ARCH FP7 ICT-224390 (ARCH; výpočetní modelování založené na obraze specifické pro pacienta pro zlepšení krátkodobého a dlouhodobého výsledku vaskulárního přístupu u pacientů na hemodialýze ). V rámci této technologické a klinické studie byl proveden longitudinální sběr kardiovaskulárních dat se záměrem vyvinout, kalibrovat a validovat specifické modelovací nástroje pro pacienta pro chirurgické plánování a pomoc při zvládání komplikací vzniklých při vytváření AVF. Vzhledem k obtížné a heterogenní populaci pacientů byl protokol studie navržen tak, aby předoperační a pooperační zobrazování bylo možné provádět striktně s cílem získat kompletní datové soubory strukturálních, funkčních a demografických dat. Přestože byl výpočetní simulační model validován na malé skupině pacientů, je zapotřebí větších randomizovaných observačních studií pacientů, jejichž cílem je vyhodnotit potenciální přínosný účinek použití výpočetních nástrojů při snižování klinických problémů souvisejících s AVF.