Specifické biomechanické modelování aneuryzmatu abdominální aorty pro zlepšení aortální endovaskulární opravy (AAA2D3DIII)

Endovaskulární chirurgie vyžaduje speciální chirurgické nástroje zavedené a navigované cévním systémem, aby se na dálku dostaly k místu onemocnění. Tato navigace a léčba se provádějí pod video rentgenovým zobrazovačem nazývaným fluoroskopie. Tento rentgen s nízkým výkonem odhaluje pouze kosti, i když se operace provádí na cévách. Chemické barvivo může na chvíli natřít nádobu, ale toto činidlo je toxické, pokud je použito ve vysoké dávce.

S cílem pomoci chirurgovi orientovat se v jeho cestě vyvíjejí vyšetřovatelé se společností Siemens Healthineers vylepšený vizualizační software, který na fluoroskopickém snímku zobrazuje cévní struktury pacienta a přizpůsobuje svůj tvar deformační síle endovaskulárních nástrojů. To může snížit použití kontrastní látky, zkrátit dobu zásahu (a tím snížit expozici záření) a obecně zlepšit chirurgické výsledky.

K deformaci vaskulární struktury bez její vizualizace použijí výzkumníci matematickou funkci pro výpočet tvaru cévy, když jsou vystaveni vlivu endovaskulárních nástrojů. Tato funkce bude založena na biomechanických počítačových simulacích prováděných na rozsáhlé databázi intervenčních snímků. Tkáně celé břišní oblasti budou zjednodušeny a modelovány tak, aby bylo dosaženo co nejrealističtějšího chování. Biomechanické simulace byly použity v mnoha lékařských aplikacích jako nástroj ověřování. Vyšetřovatelé chtějí tento komplexní výsledek simulace inovovat a přenést do živé a reaktivní aplikace. Tato technologická inovace podstatně zlepší výkon a spolehlivost softwaru pro pomoc při fúzi obrazu a nastaví nový standard v praxi lékařské péče. Hlavními cíli tohoto společného výzkumného projektu jsou:

1. Sestavte datovou sadu simulačního modelu na základě existujících dat pacientů.
2. Porovnejte simulaci na peroperačních datech a zlepšujte přesnost výsledků v rámci velkého souboru dat integrací potřebných biomechanických vlastností a konstitutivních modelů.
3. Navrhněte pracovní postup kompatibilní s architekturou Siemens, který implementuje překrytí výstupu simulace
4. Na základě stávajícího biomechanického modelu vyšetřovatelů identifikujte geometrické, biomechanické a pro pacienta specifické parametry, jako je tortuozita, stupeň a distribuce kalcifikace, přítomnost a morfologie trombu, elastické vlastnosti materiálu zabudovaných struktur a mechanika kontaktu s okolními strukturami.
5. Vyvinout matematický nástroj pro deformaci vaskulárního modelu, aby se znovu vytvořilo numerické mechanické chování.
6. Rozšířit metodu simulačního přenosu na generické řešení, které lze upravit pro intervence pro jiná anatomická teritoria (tj. neurovaskulární intervence: deformace cév z cívek a přerušovačů toku)