3D-sydänmallinnuksen vaikutus perheen elämänlaatuun ja kirurgian menestykseen

Yleisin lapsuuden synnynnäinen epämuodostuma on synnynnäinen sydänsairaus (CHD). Se, missä määrin vika poikkeaa normaalista anatomiasta, määrittää oireiden vakavuuden. Maailmanlaajuisesti 0,8–1,2 % kaikista elävänä syntyneistä sairastuu sepelvaltimotautiin. Vaikka sitä esiintyy 1 prosentissa 40 000 elävänä syntyneestä Yhdysvalloissa, Aasian maiden on raportoitu olevan korkein, 9,3 tapausta 1000 elävänä syntynyttä kohti. Turkissa osuuden on raportoitu olevan 0,6–1 % 100 elävänä syntynyttä kohden. 25–50 prosentilla sepelvaltimotautia sairastavista lapsista on vaurioita, jotka vaativat avoimen sydänleikkauksen. Luotettavat diagnostiset menetelmät tarjoavat paljon parempia hoitovaihtoehtoja, mikä vähentää merkittävästi kuolleisuutta. Kuvausmenetelmien, kuten tietokonetomografian (CT), magneettikuvauksen (MRI) ja kaikukardiografian (ECHO) lisäksi näihin menetelmiin on viime vuosina lisätty 3D-mallinnus- ja tulostusteknologiaa. Eri kuvantamismenetelmissä on eroja ja etuja. Niistä uusin ja nopeasti kehittyvä menetelmä on 3D-tulostusteknologiat.

Potilaiden radiologisista kuvista saatuja 3D-sydänmalleja ennustetaan käytettävän eri tarkoituksiin. Todetaan, että hyödyllisiä tuloksia voidaan saada useisiin tarkoituksiin, suunnittelusta ja simuloinnista ennen lopullista leikkausta potilaskohtaiseen preoperatiiviseen koulutukseen. Elinten mallintamiseen on olemassa useita tekniikoita viime vuosina nopeasti kehittyneellä 3D-tulostustekniikalla. Sydämelle suoritetaan kahden tyyppinen sydämen mallinnus. Nämä ovat täytettyjä kiinteitä malleja (veriallas) ja onttoja malleja. Ontot mallit saadaan signaaleista, jotka lähetetään tavalla, joka rajoittaa veripoolin sijaintialueen kehää. Nämä mallit on painettu poikkileikkauksena ja niissä näkyy sydämensisäinen rakenne. Kuitenkin teknisesti lasten huippusyke on korkeampi kuin aikuisilla, joten kuvat voivat menettää selkeyden, vaatia enemmän aikaa ja vaivaa eivätkä välttämättä ole yhtä hyödyllisiä. Kiinteissä malleissa on täytetty malli eteisestä ja kammioista. Ne mallinnetaan ja tulostetaan yleensä kontrastitehostetuista CT- tai MR-kuvista. Näihin malleihin voidaan lisätä ei-sydämisiä rakenteita (esim. aortta, keuhkovaltimo, sydämenulkoiset verisuonet, henkitorvi ja ruokatorvi) tarkoituksena rajata mallissa suuria suonten poikkeavuuksia. Ekstrakardiaaliset rakenteet ovat erittäin ohjaavia kirurgisessa simuloinnissa helpommin ja nopeammalla mallintamalla kuin sydämensisäiset rakenteet. Erityisesti uusiutuva keuhkovaltimon ahtauma ja aortan koarktaatio voidaan hoitaa menestyksekkäästi, ja positiivisia tuloksia voidaan saavuttaa nopeilla ja potilaskohtaisilla malleilla. Kirurgisesti simuloitujen potilaiden toiminta-aika lyhenee, ja toimenpiteet voidaan suorittaa pienemmillä kustannuksilla ja vähemmän komplikaatioita.

Kohdennettuja potilastuloksia voidaan saavuttaa johtamalla monialaista tiimiä, joka sisältää potilaan ja perheen sekä käyttämällä kirurgista simulaatiota. Henkeä uhkaavissa sairauksissa, kuten sepelvaltimotaudissa, diagnoosi, hoito ja leikkaussuunnittelu ovat pitkän aikavälin prosesseja. Tämä prosessi aiheuttaa vanhemmille vakavaa psyykkistä kärsimystä, kuten posttraumaattista stressihäiriötä. Vanhempien/hoitajan stressi lisääntyy ja perheen elämänlaatu heikkenee, varsinkin kun leikkausta ja toimenpiteitä ei ymmärretä selvästi. Tämä tilanne vaikuttaa negatiivisesti potilaiden leikkauksen jälkeiseen toipumisprosessiin. Hyvällä tekniikalla suoritettu kirurginen toimenpide, jota seuraa huono postoperatiivinen hoito, tekee monista interventioista tehottomia. Sairauden vakavuuden ymmärtäminen vanhempien näkökulmasta voi parantaa sekä lapsen terveyteen liittyvää elämänlaatua että perheen elämänlaatua, mikä johtaa myönteisempiin potilastuloksiin. Potilaskohtaisen mallinnuksen 3D-tulostusteknologialla perinteisillä menetelmillä saaduilla kuvilla uskotaan poistavan kaikki nämä ongelmat.