3D-printteknologi til planlægning af venstre atrieappendage-okklusion

Atrieflimren er den hyppigste hjerterytmeforstyrrelse og rammer 8,5% af befolkningen i Hongkong. Systemisk embolisering, især slagtilfælde, er den hyppigste større komplikation ved atrieflimren. Langtids oral antikoagulation anbefales for de fleste atrieflimrenpatienter til forebyggelse af emboli. Dog er sådan behandling forbundet med en øget risiko for blødning, og ikke alle personer er kandidater til denne behandling.

Det venstre atriefløj (LAA) er den sædvanlige kilde til blodpropper, der emboliserer. Oklusion af LAA-ostiet (LAAO) med en perkutan enhed hos patienter med ikke-klaprelateret atrieflimren er opstået som et alternativ til antikoagulation for forebyggelse af emboli.

Proceduresucces kræver omhyggelig planlægning og forståelse af LAA-anatomien samt interaktionen mellem fløjet og oklusionsenheden. Dog eksisterer kompleksitet og variation i LAA-anatomien, og disse anatomiske variationer blandt individer udgør udfordringer for præcis størrelsesbestemmelse og positionering af enheden. Visse anatomiske variationer af fløjet, f.eks. tilstedeværelsen af en skarp bøjning i den proximale eller midterste del af den dominerende lap, eller fremtrædende pectinate-muskler, udgør særlige udfordringer for enhedsimplantation og kræver forudbestemt implantationsteknik. Vurdering af LAA-anatomien er afhængig af billeddannelse, normalt ved kombination af peri-interventionel 2D transøsofageal ekkokardiografi (TEE) med fluoroskopivejledning og mindre hyppigt med præ-interventionel computertomografi (CT). Da LAA-lapper eksisterer i forskellige planer, skal billeddannelse udføres i flere planer for at visualisere hele LAA. Selv med avanceret billeddannelse er det udfordrende at opnå fuld forståelse af fløjets 3D-geometri, og den mekaniske interaktion mellem enheden og anatomien er vanskelig at forudsige eller kvantificere.

Billeddannelsens begrænsninger i vurderingen af LAA-anatomien kan føre til unøjagtig størrelsesbestemmelse af enheden. Over- eller underdimensionering øger risikoen for perikardieeffusion, ufuldstændig oklusion og enhedsembolisering. Ufuldstændig oklusion af LAA-ostiet er almindelig og kan true procedurens effektivitet i emboliforebyggelse. Enhedsstørrelsesjustering under proceduren forlænger proceduretiden samt stråleeksponeringen; desuden kan enhedsompositionering inde i fløjet forårsage utilsigtet vævsskade og øge risikoen for kardial perforation. Faktisk forbliver procedurekomplikationsraten for LAAO ret høj i den virkelige praksis.

3D-printning (3DP) er en ny teknologi, der kan skabe en patientspecifik model af enhver given anatomisk del af hjertet til præoperativ enhedstestning og proceduresimulering. Simulerings-”prøveøvelses”-oplevelsen kan øge operatørens selvtillid, hvilket gør det muligt for operatøren at forudse vanskeligheder før den faktiske intervention; dette reducerer potentielt proceduretiden (og dermed omkostninger og strålerisiko), enhedsstørrelsesjustering, antallet af udløsningsforsøg og fremmer proceduresucces.

Formålet med dette projekt er at evaluere effekten af 3D-printede patientspecifikke LAA-modeller sammenlignet med standard billedplanlægning på procedureffektivitet og sikkerhed af LAAO.

Projektet vil blive opdelt i to dele:

Del I Teknisk validering af 3D-printede LAA-modeller Validering af anatomisk nøjagtighed og materialeegenskaber af den 3D-printede LAA-model vil blive udført hos 30 patienter henvist til klinisk indikeret kirurgisk fjernelse af LAA.

Del II Randomiseret klinisk forsøg om additiv fordel af 3D-printning til LAAO. Forskerne vil gennemføre et randomiseret, kontrolleret, åbent forsøg hos 200 patienter, der gennemgår LAAO til slagtilfældeforebyggelse på vores hospital.

Kvalificerede deltagere vil blive tilfældigt tildelt af et computerprogram i et 1:1-forhold til enten præoperativ planlægning ved hjælp af 3D-printet LAA-model (3D-printningsarm) eller standard billedplanlægning alene (ikke-3D-printningsarm).

Forskerne formoder, at præoperativ 3DP-planlægning kunne hjælpe med at finde den korrekte position inden i LAA, størrelsesbestemmelse af enheden og vejlede valget af lukningsenheden på trods af de målinger, der alene leveres af billeddannelse.