Tecnologia '4D MRI' aiuta a prevedere esito di Cardiochirurgia Pediatrica

Marzo 18, 2016 Admin Salute 0 7
FONT SIZE:
fontsize_dec
fontsize_inc

La tecnologia, nota come la pianificazione chirurgica image-based e sviluppato con l'aiuto di cardiologi pediatrici e chirurghi pediatrici dell'Ospedale dei bambini di Filadelfia (CHOP) e Emory University, crea un modello tridimensionale del cuore del bambino con i dati dalla risonanza magnetica del bambino scansioni in momenti diversi del ciclo cardiaco, chiamato anche 4D MRI. I modelli consentono al chirurgo di visualizzare la direzione del flusso di sangue e determinano la perdita di energia nel cuore. Quindi, se un chirurgo stavano progettando una certa correzione un'area del cuore di un bambino, un modello creato dal sistema mostrerebbe il chirurgo quanto bene il sangue scorreva attraverso il cuore appena configurato.

L'obiettivo del progetto Georgia Tech/Emory è quello di creare un sistema completo che permette ai chirurghi di avere uno sguardo dettagliato alle funzioni del cuore del bambino con il nuovo sistema di risonanza magnetica, di design procedure chirurgiche per un'ottima performance post-operatorio e valutare le prestazioni del cuore con un sofisticata simulazione al computer il flusso di sangue.




Il lavoro è stato presentato questo mese al meeting della American Heart Association Scientific Sessions di Chicago ed è stato pubblicato su Circulation e Annals of Thoracic Surgery.

"Usiamo i MRI immagini e dati in tempo per creare modelli di sistemi vascolari e il cuore di questi bambini per simulare il modo in cui lavorano attualmente e come potrebbero funzionare dopo l'intervento chirurgico", ha detto Ajit Yoganathan, Ph.D., un co-investigatore principale sulla progetto e presidente associato del Wallace H. Coulter Dipartimento di Ingegneria Biomedica presso la Georgia Tech e Emory University. "L'obiettivo è quello di migliorare la qualità della vita di questi bambini comprendendo loro fisiologia corrente e trovare il modo migliore per ottimizzare l'intervento chirurgico per quel particolare bambino."

Mentre il programma non è ancora pronto per l'uso da parte di chirurghi al di fuori del progetto, potrebbe essere disponibile in circa tre-cinque anni, ha detto Yoganathan.

Anche se il cuore normale ha due ventricoli o inferiori camere del cuore utilizzato per pompare il sangue attraverso il corpo, due su ogni 1.000 bambini negli Stati Uniti sono nati con una sola camera inferiore. Considerato uno dei più complessi difetti cardiaci congeniti, un cuore unico ventricolo spesso porta a insufficienza cardiaca congestizia, se non riparato.

I pazienti con questo difetto spesso subiscono molteplici interventi chirurgici per riconfigurare i sistemi polmonari e sistemici in operazioni chiamati riparazioni Fontan, una riconfigurazione che devia il flusso di sangue che sul lato destro del cuore direttamente ai polmoni in modo che il cuore non deve pompare sangue ai polmoni. Messo in scena da diversi anni, questi interventi sono comuni, ma non sempre con successo, opzione utilizzata per il trattamento di un difetto singolo ventricolo.

Dopo un'operazione tutt'altro che ottimale, i bambini a volte sperimentano una ridotta capacità di svolgere attività fisica e può verificare la coagulazione del sangue e ventricolo aritmie. Il sistema di pianificazione chirurgia Georgia Tech/Emory potrebbe eliminare la necessità di ulteriori interventi chirurgici ottimizzando primi interventi chirurgici.

"La ricerca ha lo scopo di arrivare alla radice della 'mancanza di' Fontan, indagando perché queste camere di pompaggio falliscono nella speranza di escogitare nuove strategie per dare a questi bambini una seconda chance nella vita. L'utilizzo di immagini e bioingegneria strumenti avanzati, le speranze di progetto per descrivere come il sangue scorre in questo tipo di circolazione e di come questo flusso sanguigno potrebbe essere alterato per estendere la vita dei pazienti ", ha detto Mark Fogel, MD, direttore di RM cardiaca nel Cardiac Center presso l'Ospedale pediatrico e un collaboratore chiave sul progetto.

Il team di Georgia Tech/Emory ha iniziato a lavorare su un sistema per aiutare i chirurghi affrontare le sfide uniche di riparazione Fontan. In sostanza, il sistema determina come qualsiasi modifica geometrica nella configurazione cardiaca corrente cambierà il flusso di sangue e forza.

Per perfezionare il loro sistema, ricercatori hanno combinato studi computazionali e sperimentali per creare un metodo di valutazione di una configurazione ottimale nave. Il gruppo ha lavorato molto con gli studi fluidodinamici in laboratorio per ottenere la simulazione più accurata del flusso sanguigno.

Un altro strumento, sviluppato da un team guidato da Jaroslaw Rossignac Ph.D. College di Georgia Tech di Informatica, è un programma che permette la manipolazione di un modello 3-D del sistema cardiovascolare di un paziente di provare diverse configurazioni con un mouse. Una volta che il chirurgo ha la configurazione desiderata, la nuova configurazione vascolare può essere testato con il sistema di pianificazione chirurgica basata su immagini per vedere come la nuova procedura chirurgica si comporta.

Georgia Tech e Emory completati gli aspetti di ingegneria dello studio con l'assistenza presso la University of North Carolina a Chapel Hill. La risonanza magnetica e gli studi di pazienti sono stati raccolti a CHOP e sanità dei bambini di Sibley Heart Center di Atlanta.

Mentre il database MRI paziente è attualmente accessibile solo ai partecipanti al progetto, i ricercatori stanno lavorando con il National Institutes of Health (NIH), che ha finanziato il progetto, per aprire il database di altri cardiologi pediatrici e chirurghi cardiaci.

(0)
(0)

Commenti - 0

Non ci sono commenti

Aggiungi un commento

smile smile smile smile smile smile smile smile
smile smile smile smile smile smile smile smile
smile smile smile smile smile smile smile smile
smile smile smile smile
Caratteri rimanenti: 3000
captcha