複雑な心臓欠陥の再建のための外科的計画

米国では、毎年約 200 人に 1 人の赤ちゃんが、何らかの医学的管理を必要とする有害な先天性心疾患 (CHD) を持って生まれています。 多くの場合、これらの欠陥は、中隔 (心腔間の壁) の穴、および/または心腔または主要血管の異常な発達で構成されます。 手術はこれらの患者の多くにとって主な治療コースであり、パッチや人工血管の使用により、欠損を修復し、心臓を通る正常な血流路を再構築することが多くの場合可能です。

ただし、これらの技術は必ずしも簡単ではないため、外科医は心臓のポンプ機能を損なわないよう細心の注意を払う必要があります。 より複雑なケースでは、外科医は患者の長期的な健康に大きな影響を与える複数の修復戦略の中から決定する必要があります。 このような場合、外科医が患者の解剖学的構造の仮想 3 次元表現を使用して手術前に修復オプションを評価できれば便利です。 この機能があれば、術後の解剖学的構造を正確に予測できるため、意思決定プロセスから不確実性の一部が取り除かれます。

実際、このような手術計画ツールをこれらの患者の標準治療コースに組み込む技術が存在します。 ジョージア工科大学のエンジニアは、磁気共鳴 (MR)、コンピューター断層撮影 (CT)、心エコー検査などの基本的な技術から取得した 3D 解剖学的画像を使用して、心臓などの患者の解剖学的構造の正確な 3D モデルを構築する能力を備えています。 これらのモデルと最先端のグラフィックス操作ツールを併用することで、外科医は仮想的に患者を手術し、前述したように最適な治療アプローチを選択できるようになります。 同様の技術がすでに開発されており、単心室の生理機能を持つ限られた一部の CHD 患者に対する手術を計画するために使用されています。

この研究の目的は、これらの技術をさらに開発し、より広範囲の CHD 患者に適用することです。 これを行うために、適切な外科的修復を受ける患者が研究に参加するために募集されます。 術前スキャンから得られた画像は解剖学的モデルの構築に使用され、外科医はそれを操作してさまざまな利用可能なオプションをテストします。 これらの技術のテストに成功し、最終的には CHD 患者の標準治療に導入することで、再建のための最適なアプローチがより頻繁に導入され、患者の転帰が改善されます。