Preoperatiivinen valtimolaskimofistelisimulaatiotutkimus (ShuntSimulationStudy) (3S)

Loppuvaiheen munuaissairaus (ESRD) on merkittävä ja kasvava terveydenhuollon ongelma, johon liittyy huomattavia kustannuksia. Vuoden 2010 loppuun mennessä kroonista munuaiskorvaushoitoa (RRT) tarvitsevien maailmanlaajuisten potilaspopulaatioiden määrä on yli 2 miljoonaa, joista noin 90 % on hemodialyysin (HD) varassa. Aktiivihoidosta riippuvaisten potilaiden määrän odotetaan kasvavan vuosittain 8 %. Tämän luvun perusteella odotetaan, että vuonna 2030 7,3 miljoonaa ESRD-potilasta tarvitsee HD-hoitoa. Riittävän HD-hoidon helpottamiseksi luotettava vaskulaarinen pääsy (VA) on pakollinen, ja se voidaan tarjota joko luomalla autologinen arteriovenoosinen fisteli (AVF), proteettinen valtimolaskimosiirre (AVG) tai keskuslaskimokatetri (CVC). Kansallisen munuaissäätiön (NKF K/DOQI Guidelines), Vascular Access Societyn (Good Nephrological Practice Guidelines) ja European Dialysis and Transplant Associationin (European Best Practice Guidelines on vaskulaarista pääsyä koskevat suuntaviivat) antamat ohjeet puoltavat täysin autologisen fistelipolitiikan täytäntöönpanoa. maksimoida AVF:n käyttö AVG:n ja CVC:n sijaan, koska AVF:llä on paras pitkäaikainen avoimuus, vähemmän komplikaatioita ja se vaatii vähemmän interventioita, kun ne ovat täysin kypsyneet. Vaikka ennen leikkausta suoritetun ultraäänitutkimuksen käyttöönotto verisuonten arvioimiseksi on vähentänyt varhaisten AVF-vikojen määrää parantamalla sopivimpien suonten ja paikan valintaa AVF:n luomiseen, lyhyt- ja pitkäaikainen AVF-häiriö on edelleen suurin sairastuvuuden ja sairaalahoidon syy. HD-potilaat, ja siksi se on HD-hoidon suurin rajoitus. Tämä toimintahäiriö liittyy yleensä äskettäin luodun AVF:n kypsymättömyyteen tai neo-intimaalisen hyperplasian (NIH) muodostumiseen, mikä saattaa johtaa pääsyn vähenemiseen ja mahdolliseen fistelitromboosiin jopa 50 %:ssa AVF:istä. Toisaalta AVF:n kautta kulkeva matalan resistanssin vaskulaarinen trajekti voi johtaa AV-anastomoosin distaalisen raajan perfuusion estymiseen, mikä johtaa käden iskemiaan (HAIDI = Hemodialyysis Access Induced Distal Ischemia), kun taas runsas AVF-virtaus voi johtaa kehitykseen. vasemman kammion hypertrofiasta, joilla molemmilla voi olla vakavia seurauksia. Näitä suuren virtauksen komplikaatioita esiintyy noin 20 %:ssa fisteleistä. Lukuisat tutkimukset ovat tutkineet vaihtoehtoisia preoperatiivisia kartoitustyökaluja ja kriteerejä AVF:hen liittyvien komplikaatioiden vähentämiseksi. Näiden yksittäisten työkalujen ja parametrien nykyinen kliininen käyttö ei kuitenkaan ota huomioon niiden mahdollista yhteisvaikutusta systeemisellä tasolla. Siksi voidaan ajatella, että useat ennusteparametrit yhdessä potilaassa ovat todennäköisesti arvokkaampia tuloksen parantamiseksi, ja siksi on ilmeistä räätälöidä AVF-tyyppi yksittäisen potilaan mukaan. Mahdollinen ratkaisu useiden riippumattomien prognostisten tekijöiden käsittelemiseen on ennustavan potilaskohtaisen laskennallisen työkalun käyttöönotto, joka yhdistää geometriset, mekaaniset ja hemodynaamiset parametrit fysikaalisten lakien avulla. Tämän seurauksena laskentatyökalu ottaa huomioon erilaisten ennusteparametrien monimutkaisen vuorovaikutuksen ja ottaa huomioon yksilölliset erot anatomiassa, fysiologiassa, demografiassa ja hemodynamiikassa. Tällainen innovatiivinen laskentatyökalu avaa uusia mahdollisuuksia. Ennustelemalla leikkauksen jälkeistä virtausta edellä mainitut haitalliset tapahtumat voidaan mahdollisesti estää. Korkean virtauksen (> 1500 ml/min) ja matalan virtauksen (< 600 ml/min) verisuonten pääsy voidaan sitten ennustaa ja siten hylätä ja valita sopivampi AVF-konfiguraatio.

Näin ollen lopputuloksen simulointi AVF:n luomisen jälkeen on käsillä. Äskettäin VA-laskennallisen simulaation toteutettavuutta on tutkittu ja todistettu ARCH FP7 ICT-224390 -projektissa (ARCH; potilaskohtainen kuvapohjainen laskennallinen mallinnus hemodialyysihoitoa saavien potilaiden verisuonten pääsyn lyhyen ja pitkän aikavälin tulosten parantamiseksi ). Tässä teknologisessa ja kliinisessä tutkimuksessa suoritettiin kardiovaskulaaristen tietojen pitkittäinen keruu tarkoituksena kehittää, kalibroida ja validoida potilaskohtaisia ​​mallinnustyökaluja leikkauksen suunnittelua ja apua AVF:n luomisesta johtuvien komplikaatioiden hallinnassa. Koska potilaspopulaatio on vaikea ja heterogeeninen, tutkimusprotokolla suunniteltiin siten, että ennen leikkausta ja sen jälkeistä kuvantamista voitiin suorittaa tiukasti, ja tavoitteena oli saada täydelliset tietojoukot rakenteellisista, toiminnallisista ja demografisista tiedoista. Vaikka laskennallinen simulaatiomalli on validoitu pienessä potilasryhmässä, tarvitaan laajempia satunnaistettuja havainnollisia potilastutkimuksia, joiden tavoitteena on arvioida laskennallisten työkalujen käytön mahdollista hyötyä AVF:hen liittyvien kliinisten ongelmien vähentämisessä.