Sebészeti tervezés összetett szívhibák rekonstrukciójához

Az Egyesült Államokban évente körülbelül 200 csecsemőből 1 születik káros veleszületett szívhibával (CHD), amely valamilyen orvosi kezelést igényel. Ezek a hibák gyakran a szeptumban (a szívkamrák közötti falak) lévő lyukakból és/vagy a szívüregek vagy a fő erek rendellenes fejlődéséből állnak. Sok ilyen betegnél a műtét az elsődleges kezelési mód, és tapaszok és mesterséges erek használatával gyakran lehetséges a hibák kijavítása és a szíven keresztüli normál véráramlás helyreállítása.

Ezek a technikák azonban nem mindig egyszerűek, és a sebésznek nagyon ügyelnie kell arra, hogy ne károsítsa a szív pumpáló funkcióját. Bonyolultabb esetekben a sebésznek több olyan javítási stratégia közül kell döntenie, amelyek jelentős hatással lesznek a beteg hosszú távú egészségére. Ilyen esetekben hasznos lenne, ha a sebész a műtét előtt felmérné a javítási lehetőségeket a páciens anatómiájának virtuális 3-dimenziós ábrázolásával. Ennek a képességnek a birtokában a műtét utáni anatómia pontos előrejelzése révén a döntéshozatali folyamat bizonyos részét eltávolítaná a bizonytalanságból.

Valójában létezik a technológia arra, hogy egy ilyen sebészeti tervezési eszközt beépítsen az ilyen betegek szokásos kezelési folyamatába. Az alapvető technikákból, például mágneses rezonancia (MR), számítógépes tomográfia (CT) és echokardiográfia segítségével szerzett 3D anatómiai képek segítségével a Georgia Tech mérnökei képesek pontos 3D modelleket készíteni a páciens anatómiájáról, például a szívről. Ezeket a modelleket a legmodernebb grafikus manipulációs eszközzel használva a sebészek képesek lennének virtuálisan megoperálni a pácienst és kiválasztani az optimális kezelési megközelítést, amint azt korábban tárgyaltuk. Hasonló technikákat már kifejlesztettek és alkalmaztak a műtétek megtervezésére az egyetlen kamra fiziológiájú CHD-betegek korlátozott részében.

A tanulmány célja ezen technikák továbbfejlesztése, és a CHD-betegek szélesebb körében történő alkalmazása. Ennek érdekében megfelelő sebészeti beavatkozáson átesett betegeket vesznek fel a vizsgálatba. A műtét előtti szkennelésekből nyert képeket felhasználják az anatómiai modell felépítéséhez, amelyet a sebész manipulálva teszteli a különböző elérhető lehetőségeket. Ha ezeket a technikákat sikeresen tesztelik és végül bevezetik a CHD-s betegek ellátásának standardjába, gyakrabban kerül sor a rekonstrukció optimális megközelítésére, és ezáltal a betegek kimenetele javul.