3D-printtechnologie voor het plannen van linker atriale appendage occlusie

Atriumfibrilleren is de meest voorkomende hartritmestoornis, die 8,5% van de algemene bevolking in Hongkong treft. Systemische embolisatie, en in het bijzonder een beroerte, is de meest frequente grote complicatie van atriumfibrilleren. Langdurige orale anticoagulatie wordt aanbevolen voor de meeste atriumfibrilleren-patiënten ter voorkoming van embolie. Echter, een dergelijke therapie is geassocieerd met een verhoogd risico op bloedingen en niet alle individuen komen in aanmerking voor deze therapie.

Het linker atrium aanhangsel (LAA) is de gebruikelijke bron voor stolsels die emboliseren. Occlusie van de LAA ostium (LAAO) met een percutaan apparaat bij patiënten met niet-valvulair atriumfibrilleren is naar voren gekomen als een alternatief voor anticoagulatie ter voorkoming van embolie.

Procedureel succes vereist zorgvuldige planning en begrip van de anatomie van het LAA, evenals de interactie tussen het aanhangsel en het occlusieapparaat. Echter, complexiteit en variabiliteit van de LAA-anatomie bestaat en deze anatomische variaties tussen individuen vormen uitdagingen voor het nauwkeurig dimensioneren en positioneren van het apparaat. Bepaalde anatomische variaties van het aanhangsel, bijvoorbeeld de aanwezigheid van een scherpe bocht in het proximale of middelste deel van de dominante lob, of prominente pectinate spieren, vormen een bijzondere uitdaging voor apparaatimplantatie en vereisen een vooraf gespecificeerde implantatietechniek. Beoordeling van de LAA-anatomie is afhankelijk van beeldvorming, meestal door peri-interventionele 2D transesofageale echocardiografie (TEE) te combineren met fluoroscopische begeleiding en, minder vaak, met pre-interventionele computertomografie (CT). Omdat lobben van het LAA in verschillende vlakken bestaan, moet beeldvorming in meerdere vlakken worden uitgevoerd om het gehele LAA te visualiseren. Zelfs met geavanceerde beeldvorming is volledig begrip van de 3D-geometrie van het aanhangsel uitdagend, en de mechanische interactie tussen het apparaat en de anatomie is moeilijk te voorspellen of te kwantificeren.

De beperking van beeldvorming bij de beoordeling van de LAA-anatomie kan leiden tot onnauwkeurige apparaatdimensionering. Over- of onderdimensionering vergroot de kans op pericardiale effusie, onvolledige occlusie en apparaatembolisatie. Onvolledige occlusie van de LAA ostium komt vaak voor en kan de procedurele effectiviteit bij emboliepreventie in gevaar brengen. Apparaat herdimensionering tijdens de procedure verlengt de proceduretijd evenals de blootstelling aan straling; bovendien kan apparaat herpositionering binnen het aanhangsel onbedoeld weefselletsel veroorzaken en het risico op cardiale perforatie verhogen. Inderdaad, de procedurele complicatieratio van LAAO blijft vrij hoog in de dagelijkse praktijk.

3D-printen (3DP) is een nieuwe technologie die in staat is om een patiëntspecifiek model van elk gegeven anatomisch deel van het hart te creëren voor preoperatieve apparaattesten en procedurele simulatie. De simulatie "repetitie"-ervaring kan het vertrouwen van de operator vergroten, waardoor de operator moeilijkheden kan anticiperen vóór de daadwerkelijke interventie; dit vermindert mogelijk de proceduretijd (dus kosten en stralingsgevaar), apparaat herdimensionering, het aantal implementatiepogingen en bevordert procedureel succes.

Het doel van dit project is om het effect van 3D-geprinte patiëntspecifieke LAA-modellen te evalueren in vergelijking met standaard beeldvormingsplanning op de procedurele effectiviteit en veiligheid van LAAO.

Het project zal worden verdeeld in twee delen:

Deel I Technische validatie van 3D-geprinte LAA-modellen Validatie van anatomische nauwkeurigheid en materiaaleigenschappen van het 3D-geprinte LAA-model zal worden uitgevoerd bij 30 patiënten die worden verwezen voor klinisch geïndiceerde chirurgische excisie van het LAA.

Deel II Gerandomiseerde klinische studie over het additieve voordeel van 3D-printen voor LAAO. De onderzoekers zullen een gerandomiseerde, gecontroleerde, open-label studie uitvoeren bij 200 patiënten die LAAO ondergaan voor beroertepreventie in ons ziekenhuis.

In aanmerking komende proefpersonen zullen willekeurig worden toegewezen door een computerprogramma in een 1:1-verhouding tot preoperatieve planning met behulp van 3D-geprinte LAA-modellen (3D-printarm) of standaard beeldvormingsplanning alleen (geen-3D-printarm).

De onderzoekers veronderstellen dat preoperatieve 3DP-planning zou kunnen helpen bij het vinden van de juiste positie binnen het LAA, het dimensioneren van het apparaat en het begeleiden van de keuze van het sluitingsapparaat ondanks de metingen die alleen door beeldvorming worden verstrekt.