Pianificazione chirurgica per la ricostruzione di difetti cardiaci complessi

Negli Stati Uniti, circa 1 bambino su 200 nasce ogni anno con difetti cardiaci congeniti dannosi (CHD) che richiedono una qualche forma di gestione medica. Spesso questi difetti consistono in fori nel setto (le pareti tra le camere cardiache) e/o nello sviluppo anormale delle camere cardiache o dei principali vasi sanguigni. La chirurgia è il corso di trattamento primario per molti di questi pazienti e, attraverso l'uso di cerotti e vasi artificiali, è spesso possibile riparare i difetti e ricreare il normale percorso del flusso sanguigno attraverso il cuore.

Queste tecniche non sono sempre semplici, tuttavia, e il chirurgo deve fare molta attenzione a non danneggiare la funzione di pompaggio del cuore. Nei casi più complessi, il chirurgo deve decidere tra molteplici strategie di riparazione che avranno un effetto importante sulla salute a lungo termine del paziente. Sarebbe utile in tali casi per il chirurgo essere in grado di valutare le opzioni di riparazione prima dell'operazione utilizzando rappresentazioni tridimensionali virtuali dell'anatomia di quel paziente. Avere questa capacità eliminerebbe parte dell'incertezza dal processo decisionale fornendo previsioni accurate dell'anatomia post-chirurgica.

In effetti, esiste la tecnologia per includere tale strumento di pianificazione chirurgica nel corso di trattamento standard per questi pazienti. Utilizzando immagini anatomiche 3D, acquisite da tecniche di base come la risonanza magnetica (RM), la tomografia computerizzata (TC) e l'ecocardiografia, gli ingegneri della Georgia Tech hanno la capacità di costruire modelli 3D accurati dell'anatomia del paziente, come il cuore. Utilizzando questi modelli con uno strumento di manipolazione grafica all'avanguardia, i chirurghi avrebbero la possibilità di operare virtualmente sul paziente e selezionare l'approccio terapeutico ottimale, come discusso in precedenza. Tecniche simili sono già state sviluppate e utilizzate per pianificare interventi chirurgici per un sottogruppo limitato di pazienti CHD con una fisiologia del ventricolo singolo.

Lo scopo di questo studio è sviluppare ulteriormente queste tecniche e applicarle a una gamma più ampia di pazienti CHD. Per fare ciò, i pazienti sottoposti a un'appropriata riparazione chirurgica saranno reclutati per partecipare allo studio. Le immagini ottenute dalle scansioni preoperatorie verranno utilizzate per costruire il modello anatomico, che il chirurgo manipolerà per testare le diverse opzioni disponibili. Testando con successo e infine implementando queste tecniche nello standard di cura per i pazienti CHD, l'approccio ottimale per la ricostruzione sarà implementato più frequentemente, e quindi i risultati del paziente miglioreranno.