Pasientspesifikk mitralventilmodellering for kirurgisk planlegging og trening

BAKGRUNN Mitralklaffsykdom er et vanlig patologisk problem som forekommer hos omtrent 2 % av den generelle befolkningen, men stiger til 10 % hos de over 75 år i Canada. Av denne gruppen har omtrent 20 % en tilstrekkelig alvorlig form av sykdommen som kan kreve kirurgisk inngrep for å gjenopprette normal klaffefunksjon og forhindre tidlig dødelighet [4]. Bevis tyder på at kirurgens individuelle volum av utførte mitralklaffreparasjoner er en bestemmende faktor for ikke bare vellykket mitralreparasjon, men også frihet fra reoperasjon og pasientoverlevelse. For pasienter som tidligere ble ansett som inoperable på grunn av komorbiditeter, utvikles nye teknikker for å behandle mitralklaffsykdom. En av de største kliniske utfordringene for leger er imidlertid å vurdere den optimale tilnærmingen og punktet der den kliniske fordelen overskrides av prosedyrens dårlige verdi eller nytteløshet.

I det siste tiåret har 3D-ekkokardiografi dukket opp som en standard for behandling innen diagnostisk og intervensjonell avbildning for hjertekirurgi og kardiologi. Dette, kombinert med fremveksten av billig 3D-utskriftsteknologi, har ført til at forskere og klinikere har utforsket hvordan forbedret bildebehandling og additiv produksjon kan brukes til å forbedre pasientresultatene.

I denne sammenhengen har etterforskerne fullført en proof-of-concept arbeidsflyt for å lage dynamiske, pasientspesifikke mitralklaffmodeller. Sammen med en venstre ventrikkelsimulator 8], kan disse klaffemodellene etterligne pasientklaffpatologier både anatomisk og dynamisk, som vist i Doppler-ultralyd. I en retrospektiv studie på 10 pasienter har etterforskerne demonstrert evnen til nøyaktig å gjenskape pasientpatologi, utføre realistiske kirurgiske reparasjoner og vurdere realistisk ventilfunksjon etter reparasjon. Studieteamets visjon er å lage en simulator som kan brukes til å vurdere pasientkandidat for perkutane intervensjoner, vurdere ulike reparasjonsmuligheter for både perkutane og kirurgiske inngrep, og til slutt bruke modellen som en simulator for kompetansebaserte MV-intervensjoner.

RASIONAL Basert på vårt vellykkede proof of concept, er målet å oversette denne teknologien til klinisk bruk ved å validere våre ventilmodeller. Det er to primære langsiktige mål. Først å validere et system for bruk av pasientspesifikke MV-modeller for å: 1- vurdere intervensjonsalternativer, og 2: planlegge reparasjonsstrategier for forbedrede pasientresultater. For det andre, ved å bygge en database med MV-patologier, opprette en kompetansebasert simulator/trener for å gi kirurger økt erfaring med MV-reparasjonsteknikker.

MÅL

1. Validere nøyaktigheten av pasientspesifikke MV-patologier og reparasjoner i en prospektiv 65 pasientstudie;
2. Optimaliser arbeidsflyten vår for å lage ventilmodeller, når det gjelder nøyaktighet, produksjonstid som kreves og kostnad;
3. Validere nøyaktigheten til våre pasientmodeller for både kirurgiske tilfeller og transkateter MitraClip-intervensjoner;