3D-tulostustekniikka vasemman eteisulokkeen okluusiosuunnitteluun

Eteisvärinä on yleisin sydämen rytmihäiriö, joka vaikuttaa 8,5 prosenttiin Hongkongin väestöstä. Systeminen embolisointi, erityisesti aivohalvaus, on eteisvärinän yleisin vakava komplikaatio. Useimmille eteisvärinää sairastaville potilaille suositellaan pitkäaikaista suun kautta tapahtuvaa antikoagulaatiohoitoa embolioiden ehkäisemiseksi. Tällainen hoito on kuitenkin yhteydessä lisääntyneeseen verenvuotoriskiin, eivätkä kaikki yksilöt ole tämän hoidon ehdokkaita.

Vasemman eteisen ulokkeen (LAA) on yleensä lähde embolioituneelle hyytymälle. LAA:n suun (LAAO) sulkeminen perkutaanisella laitteella ei-läppäeteisvärinää sairastavilla potilailla on noussut antikoagulaation vaihtoehdoksi embolioiden ehkäisemisessä.

Menettelyn onnistuminen vaatii huolellista suunnittelua ja ymmärrystä LAA:n anatomiasta sekä ulokkeen ja sulkulaitteen välisestä vuorovaikutuksesta. LAA:n anatomiassa on kuitenkin monimutkaisuutta ja vaihtelevuutta, ja nämä anatomiset erot yksilöiden välillä aiheuttavat haasteita laitteen tarkan koon määrittämiselle ja sijoittamiselle. Tietyt ulokkeen anatomiset variaatiot, kuten terävä mutka hallitsevan lohkon proksimaalisessa tai keskiosassa tai näkyvät pectinate-lihakset, aiheuttavat erityisiä haasteita laitteen implantoinnille ja vaativat ennalta määritettyä implantointitekniikkaa. LAA:n anatomian arviointi perustuu kuvantamiseen, yleensä yhdistämällä peri-interventionaalinen 2D transösophageaalinen ekkokardiografia (TEE) fluoroskopiaohjauksen kanssa ja harvemmin pre-interventionaalisen tietokonetomografian (CT) kanssa. Koska LAA:n lohkot sijaitsevat eri tasoissa, kuvantaminen on tehtävä useissa tasoissa koko LAA:n visualisoimiseksi. Jopa kehittyneellä kuvantamisella koko ulokkeen 3D-geometrian täydellinen ymmärtäminen on haastavaa, ja laitteen ja anatomian välistä mekaanista vuorovaikutusta on vaikea ennustaa tai kvantifioida.

Kuvantamisen rajoitukset LAA:n anatomian arvioinnissa voivat johtaa epätarkkaan laitteen koon määrittämiseen. Liian suuri tai pieni koko lisää mahdollisuutta perikardiaaliseen efuusioon, epätäydelliseen okluusioon ja laitteen embolisoitumiseen. LAA:n suun epätäydellinen sulkeminen on yleistä ja saattaa vaarantaa menettelyn tehon embolioiden ehkäisemisessä. Laitteen koon muuttaminen menettelyn aikana pidentää menettelyaikaa sekä säteilyaltistusta; lisäksi laitteen uudelleensijoittaminen ulokkeessa saattaa aiheuttaa tahatonta kudosvahinkoa ja lisätä sydänperforaation riskiä. Todellakin, LAAO:n menettelykomplikaatioiden määrä pysyy melko korkeana todellisessa käytännössä.

3D-tulostus (3DP) on uusi teknologia, joka pystyy luomaan potilaskohtaisen mallin minkä tahansa sydämen anatomisen osan preoperatiivista laitetestausta ja menettelysimulaatiota varten. Simulaatio "harjoitus"-kokemus voi parantaa operaattorin luottamusta, mahdollistaen operaattorin ennakoida vaikeuksia ennen varsinaista interventiota; tämä mahdollisesti vähentää menettelyaikaa (ja siten kustannuksia ja säteilyvaaraa), laitteen koon muuttamista, käyttöyritysten määrää ja edistää menettelyn onnistumista.

Tämän projektin tavoitteena on arvioida 3D-tulostetun potilaskohtaisen LAA-mallin vaikutusta verrattuna standardikuvantamissuunnitteluun LAAO:n menettelytehoon ja turvallisuuteen.

Projekti jaetaan kahteen osaan:

Osa I Tekninen validointi 3D-tulostetuista LAA-malleista 3D-tulostetun LAA-mallin anatomisen tarkkuuden ja materiaaliominaisuuksien validointi suoritetaan 30 potilaalla, joille on viitattu LAA:n kirurgiseen poistoon kliinisin indikaatioin.

Osa II Satunnaistettu kliininen tutkimus 3D-tulostuksen lisähyödystä LAAO:lle. Tutkijat suorittavat satunnaistetun, kontrolloidun, avoimen tutkimuksen 200 potilaalla, jotka saavat LAAO:a aivohalvauksen ehkäisemiseksi sairaalassamme.

Sopivat osallistujat satunnaistetaan tietokoneohjelmalla suhteessa 1:1 joko preoperatiiviseen suunnitteluun käyttäen 3D-tulostettua LAA-mallia (3D-tulostusryhmä) tai pelkkään standardikuvantamissuunnitteluun (ei-3D-tulostusryhmä).

Tutkijat olettavat, että preoperatiivinen 3DP-suunnittelu voisi auttaa löytämään oikean sijainnin LAA:ssa, määrittämään laitteen koon ja ohjaamaan sulkulaitteen valintaa huolimatta pelkän kuvantamisen tarjoamista mittauksista.