Modellazione computazionale integrata della meccanica del cuore destro e della dinamica del flusso sanguigno nelle cardiopatie congenite

Si stima che l'incidenza delle cardiopatie congenite (CHD) nei neonati vivi vari da 4,1/1000 a 12,3/1000. Il miglioramento della sopravvivenza dei pazienti CHD ha portato a un numero crescente di CHD adulti. La maggior parte di questi pazienti CHD deve affrontare una vita di problemi tra cui la dilatazione del ventricolo destro, le aritmie ventricolari e la morte cardiaca improvvisa. Considerando l'inflazione per visitare i costi e l'aggiunta della tecnologia delle immagini per la diagnosi, si prevede un aumento del costo di ciascun paziente. Contrariamente ai pazienti adulti con cardiopatia acquisita, le anomalie del RV sono ubiquitarie nei bambini e negli adulti con malattia coronarica.

Attualmente, la valutazione clinica include l'ECG e la pulsossimetria insieme all'esame clinico. L'indagine sull'anatomia e la fisiologia del RV si sta evolvendo da una dipendenza da studi invasivi (cateterismo del cuore destro o RHC) a tecniche di imaging non invasive come l'ecocardiografia, la scintigrafia nucleare, la tomografia computerizzata e la CMR .2D l'ecocardiografia dipende in gran parte dall'operatore e soffre di una scarsa riproducibilità inter-studio. La complessa geometria del RV rende difficile quantificare con precisione il rimodellamento prima e dopo l'intervento. La scintigrafia nucleare e la tomografia computerizzata (TC) sono vincolate dalla necessità di radiazioni ionizzanti e dalla scarsa risoluzione temporale della tecnica. È importante sottolineare che l'analisi CMR esistente non riesce a sfruttare appieno il potenziale del ricco set di dati di immagini CMR e non fornisce informazioni sul rimodellamento regionale del ventricolo destro, rigidità muscolare e caratterizzazione del flusso sanguigno.

A causa delle sfide sopra menzionate, oltre ai volumi RV e alla frazione di eiezione, altri cambiamenti nella forma RV e nell'emodinamica devono ancora essere considerati nelle linee guida ufficiali utilizzate per definire l'idoneità alla chirurgia e per quantificare il rischio di operazione. È plausibile che l'incorporazione di variabili aggiuntive che caratterizzino in modo più completo le alterazioni fini nella struttura, nella funzione e nell'emodinamica del ventricolo destro in grandi modelli di stratificazione del rischio, come l'EuroSCORE e il calcolatore del rischio della Society of Thoracic Surgeons, possa migliorare la stratificazione e la prognosi del rischio.

Incorporando nuovi indici funzionali RV esplorativi (ad es. curvatura, area strain) e metodi computazionali (es. CFD, simulazioni FSI) e quindi correlarli con i risultati dei test di esercizio clinico e cardiopolmonare consentirà agli investigatori di aver stabilito un database di imaging clinico senza precedenti, ampio e ricco, che funge sia da pietra di paragone per il riferimento clinico, sia da deposito per future ricerche esplorative .

I ricercatori tendono a sviluppare una piattaforma di ricerca e sviluppo completa (BME) per uno studio approfondito della meccanica del RV, del flusso sanguigno e della funzione nelle cardiopatie congenite.