Kirurgisk planlegging for rekonstruksjon av komplekse hjertefeil

I USA blir omtrent 1 av 200 babyer født hvert år med skadelige medfødte hjertefeil (CHD) som krever en eller annen form for medisinsk behandling. Ofte består disse defektene av hull i skilleveggen (veggene mellom hjertekamrene) og/eller unormal utvikling av hjertekamrene eller store blodårer. Kirurgi er det primære behandlingsforløpet for mange av disse pasientene, og ved bruk av plaster og kunstige kar er det ofte mulig å reparere defektene og gjenskape den normale blodstrømmen gjennom hjertet.

Disse teknikkene er imidlertid ikke alltid enkle, og kirurgen må passe på å ikke skade hjertets pumpefunksjon. I mer komplekse tilfeller må kirurgen velge mellom flere reparasjonsstrategier som vil ha stor effekt på pasientens langsiktige helse. I slike tilfeller vil det være nyttig for kirurgen å kunne vurdere reparasjonsalternativene før operasjonen ved å bruke virtuelle 3-dimensjonale representasjoner av pasientens anatomi. Å ha denne evnen ville fjerne noe av usikkerheten fra beslutningsprosessen ved å gi nøyaktige spådommer om post-kirurgisk anatomi.

Faktisk eksisterer teknologien for å inkludere et slikt kirurgisk planleggingsverktøy i standard behandlingsforløp for disse pasientene. Ved å bruke 3D-anatomiske bilder, hentet fra grunnleggende teknikker som magnetisk resonans (MR), computertomografi (CT) og ekkokardiografi, har ingeniører ved Georgia Tech muligheten til å bygge nøyaktige 3D-modeller av pasientens anatomi, som hjertet. Ved å bruke disse modellene med et toppmoderne grafikkmanipulasjonsverktøy, vil kirurger ha muligheten til å virtuelt operere på pasienten og velge den optimale behandlingstilnærmingen, som tidligere diskutert. Lignende teknikker er allerede utviklet og brukt til å planlegge operasjoner for en begrenset undergruppe av CHD-pasienter med en enkelt ventrikkelfysiologi.

Hensikten med denne studien er å videreutvikle disse teknikkene og anvende dem på et bredere spekter av CHD-pasienter. For å gjøre dette vil pasienter som gjennomgår en passende kirurgisk reparasjon bli rekruttert til å delta i studien. Bilder hentet fra preoperative skanninger vil bli brukt til å bygge den anatomiske modellen, som kirurgen vil manipulere for å teste de forskjellige tilgjengelige alternativene. Ved å lykkes med å teste og til slutt implementere disse teknikkene i standarden for omsorg for CHD-pasienter, vil den optimale tilnærmingen for rekonstruksjon bli implementert oftere, og dermed vil pasientresultatene forbedres.