Kirurginen suunnittelu monimutkaisten sydänvikojen rekonstruktioon

Yhdysvalloissa noin yksi 200:sta vauvasta syntyy vuosittain haitallisilla synnynnäisillä sydänvioilla (CHD), jotka vaativat jonkinlaista lääketieteellistä hoitoa. Usein nämä viat koostuvat reikistä septumissa (sydänkammioiden välisissä seinämissä) ja/tai sydämen kammioiden tai suurten verisuonten epänormaalista kehityksestä. Leikkaus on monille näistä potilaista ensisijainen hoitomuoto, ja laastareita ja keinotekoisia verisuonia käyttämällä on usein mahdollista korjata viat ja palauttaa normaali verenvirtausreitti sydämen läpi.

Nämä tekniikat eivät kuitenkaan aina ole yksinkertaisia, ja kirurgin on huolehdittava siitä, ettei se vahingoita sydämen pumppaustoimintoa. Monimutkaisemmissa tapauksissa kirurgin on valittava useiden korjausstrategioiden välillä, jotka vaikuttavat merkittävästi potilaan terveyteen pitkällä aikavälillä. Tällaisissa tapauksissa kirurgin olisi hyödyllistä arvioida korjausvaihtoehdot ennen leikkausta käyttämällä virtuaalisia kolmiulotteisia esityksiä potilaan anatomiasta. Tämä kyky poistaisi osan epävarmuudesta päätöksentekoprosessista tarjoamalla tarkkoja ennusteita leikkauksen jälkeisestä anatomiasta.

Itse asiassa on olemassa tekniikkaa, jolla tällainen kirurginen suunnittelutyökalu sisällytetään näiden potilaiden standardihoitoon. Georgia Techin insinöörit pystyvät rakentamaan tarkkoja 3D-malleja potilaan anatomiasta, kuten sydämestä, käyttämällä 3D-anatomisia kuvia, jotka on hankittu perustekniikoista, kuten magneettiresonanssista (MR), tietokonetomografiasta (CT) ja kaikukardiografiasta. Käyttämällä näitä malleja huippuluokan graafisen manipulointityökalun kanssa, kirurgit pystyisivät virtuaalisesti leikkaamaan potilasta ja valitsemaan optimaalisen hoitotavan, kuten aiemmin on keskusteltu. Samanlaisia ​​tekniikoita on jo kehitetty ja käytetty leikkausten suunnitteluun rajoitetulle CHD-potilaiden osajoukolle, joilla on yksi kammiofysiologia.

Tämän tutkimuksen tarkoituksena on kehittää näitä tekniikoita edelleen ja soveltaa niitä laajempaan sepelvaltimotautipotilaiden joukkoon. Tätä varten potilaat, joille tehdään asianmukainen kirurginen korjaus, rekrytoidaan osallistumaan tutkimukseen. Leikkausta edeltävistä skannauksista saatuja kuvia käytetään anatomisen mallin rakentamiseen, jota kirurgi käsittelee testatakseen erilaisia ​​käytettävissä olevia vaihtoehtoja. Kun nämä tekniikat on testattu onnistuneesti ja lopulta ottamalla käyttöön sepelvaltimotautipotilaiden hoidon standardi, optimaalinen lähestymistapa rekonstruktioon toteutetaan useammin, ja siten potilaiden tulokset paranevat.