Patientenspezifische Mitralklappenmodellierung für die chirurgische Planung und Schulung

HINTERGRUND Mitralklappenerkrankungen sind ein häufiges pathologisches Problem, das bei etwa 2 % der Gesamtbevölkerung auftritt, in Kanada jedoch bei den über 75-Jährigen auf 10 % ansteigt. Von dieser Gruppe leiden etwa 20 % an einer ausreichend schweren Form der Erkrankung, die möglicherweise einen chirurgischen Eingriff erfordert, um die normale Klappenfunktion wiederherzustellen und eine frühe Mortalität zu verhindern [4]. Es gibt Hinweise darauf, dass das individuelle Volumen der durchgeführten Mitralklappenreparaturen des Chirurgen nicht nur für die erfolgreiche Mitralklappenreparaturrate, sondern auch für die Vermeidung von Reoperationen und das Überleben des Patienten ausschlaggebend ist. Für Patienten, die aufgrund von Komorbiditäten bisher als inoperabel galten, werden neue Techniken zur Behandlung von Mitralklappenerkrankungen entwickelt. Eine der größten klinischen Herausforderungen für Ärzte ist jedoch die Beurteilung des optimalen Ansatzes und des Zeitpunkts, an dem der klinische Nutzen durch den schlechten Wert oder die Sinnlosigkeit des Verfahrens übertroffen wird.

Im letzten Jahrzehnt hat sich die 3D-Echokardiographie als Behandlungsstandard in der diagnostischen und interventionellen Bildgebung für Herzchirurgie und Kardiologie etabliert. Dies, gepaart mit dem Aufkommen kostengünstiger 3D-Drucktechnologie, hat Forscher und Kliniker dazu veranlasst, zu untersuchen, wie verbesserte Bildgebung und additive Fertigung zur Verbesserung der Patientenergebnisse eingesetzt werden können.

In diesem Zusammenhang haben die Forscher einen Proof-of-Concept-Workflow zur Erstellung dynamischer, patientenspezifischer Mitralklappenmodelle abgeschlossen. In Verbindung mit einem Simulator für den linken Ventrikel 8] können diese Klappenmodelle die Klappenpathologien des Patienten sowohl anatomisch als auch dynamisch nachahmen, wie im Doppler-Ultraschall gezeigt. In einer retrospektiven Studie mit 10 Patienten haben die Forscher die Fähigkeit demonstriert, die Pathologie des Patienten genau nachzubilden, realistische chirurgische Reparaturen durchzuführen und die Klappenfunktion nach der Reparatur realistisch zu beurteilen. Die Vision des Studienteams besteht darin, einen Simulator zu entwickeln, mit dem die Eignung von Patienten für perkutane Eingriffe beurteilt, verschiedene Reparaturoptionen sowohl für perkutane als auch für chirurgische Eingriffe beurteilt und das Modell schließlich als Simulator für kompetenzbasierte MV-Eingriffe genutzt werden kann.

BEGRÜNDUNG Basierend auf unserem erfolgreichen Proof of Concept besteht das Ziel darin, diese Technologie durch die Validierung unserer Klappenmodelle in den klinischen Einsatz zu übertragen. Es gibt zwei primäre langfristige Ziele. Erstens, um ein System zur Verwendung patientenspezifischer MV-Modelle zu validieren, um: 1- Interventionsoptionen zu bewerten und 2: Reparaturstrategien für verbesserte Patientenergebnisse zu planen. Zweitens: Erstellen Sie durch den Aufbau einer Datenbank mit MV-Pathologien einen kompetenzbasierten Simulator/Trainer, um Chirurgen mehr Erfahrung in MV-Reparaturtechniken zu vermitteln.

ZIELE

1. Validierung der Genauigkeit patientenspezifischer AMV-Pathologien und -Reparaturen in einer prospektiven Studie mit 65 Patienten;
2. Optimieren Sie unseren Arbeitsablauf für die Erstellung von Ventilmodellen im Hinblick auf Genauigkeit, erforderliche Herstellungszeit und Kosten.
3. Validieren Sie die Genauigkeit unserer Patientenmodelle sowohl für chirurgische Fälle als auch für Transkatheter-MitraClip-Eingriffe;