Patientspecifik mitralventilmodellering för kirurgisk planering och träning

BAKGRUND Mitralklaffssjukdom är ett vanligt patologiskt problem som förekommer hos cirka 2 % av befolkningen i allmänhet, men som stiger till 10 % hos personer över 75 år i Kanada. Av denna grupp har cirka 20 % en tillräckligt allvarlig form av sjukdomen som kan kräva kirurgiskt ingrepp för att återställa normal klafffunktion och förhindra tidig dödlighet [4]. Bevis tyder på att kirurgens individuella volym av utförda mitralisklaffreparationsfall inte bara är en avgörande faktor för framgångsrika mitralisreparationsfrekvenser, utan också friheten från reoperation och patientens överlevnad. För patienter som tidigare bedömts inoperabla på grund av samsjuklighet, utvecklas nya tekniker för att behandla mitralisklaffsjukdom. Att bedöma det optimala tillvägagångssättet och punkten där den kliniska nyttan överskrids av det dåliga värdet eller meningslösheten i proceduren är en av de största kliniska utmaningarna för läkare.

Under det senaste decenniet har 3D-ekokardiografi vuxit fram som en standard för vård inom diagnostisk och interventionell avbildning för hjärtkirurgi och kardiologi. Detta, tillsammans med framväxten av billig 3D-utskriftsteknik, har fått forskare och kliniker att utforska hur förbättrad bildbehandling och additiv tillverkning kan användas för att förbättra patientresultaten.

I detta sammanhang har utredarna slutfört ett proof-of-concept-arbetsflöde för att skapa dynamiska, patientspecifika mitralisklaffmodeller. Tillsammans med en vänsterkammarsimulator 8] kan dessa klaffmodeller efterlikna patientklaffpatologier både anatomiskt och dynamiskt, som visas i Doppler-ultraljud. I en retrospektiv studie med 10 patienter har utredarna visat förmågan att exakt återskapa patientpatologi, utföra realistiska kirurgiska reparationer och bedöma realistisk ventilfunktion efter reparation. Studiegruppens vision är att skapa en simulator som kan användas för att bedöma patientkandidater för perkutana ingrepp, bedöma olika reparationsalternativ för både perkutana och kirurgiska ingrepp och slutligen använda modellen som en simulator för kompetensbaserade MV-interventioner.

RATIONAL Baserat på vårt framgångsrika proof of concept är målet att översätta denna teknologi till klinisk användning genom att validera våra ventilmodeller. Det finns två primära långsiktiga mål. Först, att validera ett system för att använda patientspecifika MV-modeller för att: 1- bedöma interventionsalternativ och 2: planera reparationsstrategier för förbättrade patientresultat. För det andra, genom att bygga en databas med MV-patologier, skapa en kompetensbaserad simulator/tränare för att ge kirurger ökad erfarenhet av MV-reparationstekniker.

MÅL

1. Validera noggrannheten hos patientspecifika MV-patologier och reparationer i en prospektiv studie med 65 patienter;
2. Optimera vårt arbetsflöde för att skapa ventilmodeller, vad gäller noggrannhet, tillverkningstid som krävs och kostnad;
3. Validera noggrannheten hos våra patientmodeller för både kirurgiska fall och transkateter MitraClip-interventioner;