Neues Tool hilft Chirurgen, Herzklappenersatz präzise zu planen
Wissenschaftler der Queen Mary University of London und Barts Health haben ein innovatives Tool entwickelt, das den Blutfluss in der Aorta simuliert und Herzchirurgen dabei hilft, Operationen präziser zu planen. Das als TAVR-AID bekannte digitale Modell ist einzigartig, da es einen personalisierten digitalen Zwilling der Aorta jedes Patienten erstellt und es Ärzten ermöglicht, chirurgische Ansätze vor der Durchführung einer Operation zu testen.
Die Simulation sagt voraus, wie das Blut nach einem Klappenersatz fließen wird, und unterstützt Ärzte bei Entscheidungen, z. B. bei der Auswahl der besten Klappe und den möglichen Ergebnissen der Operation. Dieser personalisierte Ansatz kann die Operationsplanung verbessern und dazu beitragen, Komplikationen zu vermeiden.
Der leitende Erfinder Professor Anthony Mathur, ein Queen-Mary-Forscher und beratender Kardiologe und Co-Direktor für Forschung bei Barts Health, erklärt: „TAVR-AID soll die menschliche Entscheidungsfindung nicht ersetzen, sondern sie verbessern. Wir verwenden CT-Scans, um eine zu erstellen.“ digitaler Zwilling der Aorta des Patienten und Echokardiographie zur Bestimmung des Schweregrades der von uns behandelten Stenose. Dadurch können wir ihren Blutfluss simulieren.
Er fügt hinzu: „Das KI-Modell wird diese Simulation und die Gesundheitsakten des Patienten verwenden, um vorherzusagen, welche Klappe verwendet werden soll, welche Größe sie haben sollte, wie wir sie positionieren und wie hoch das Risiko von Komplikationen wie Schlaganfall, Undichtigkeiten oder Geräteversagen ist.“
Der Austausch einer Herzklappe ist ein heikler Eingriff, da die Wahl der Klappe und ihr Austausch entscheidend für die Gewährleistung einer ordnungsgemäßen Durchblutung und Herzfunktion sind. Bei falscher Durchführung können Durchblutungsstörungen die neue Klappe beschädigen. Chirurgen müssen Faktoren wie Größe, Form und Winkel der Aorta sowie die individuellen Gesundheitsbedürfnisse des Patienten sorgfältig berücksichtigen.
Die Forschung wurde von Professor Mathur geleitet, einem beratenden Kardiologen und Co-Forschungsdirektor bei Barts Health sowie einem Forscher an der Queen Mary University of London. Das Projekt brachte außerdem ein Team aus Experten, Kardiologen, Chirurgen, Ingenieuren, Informatikern und Patientenvertretern zusammen.
Dies ist ein außergewöhnliches Beispiel dafür, wie multidisziplinäre Zusammenarbeit komplexe Herausforderungen im Gesundheitswesen bewältigen kann. Durch die Kombination von klinischem Fachwissen, Computermodellierung, künstlicher Intelligenz und der Perspektive des Patienten haben wir einen personalisierten digitalen Zwillingsansatz entwickelt, der einen echten Unterschied bei den Patientenergebnissen bewirken könnte.“
Prof. Greg Slabaugh, Direktor des Digital Environment Research Institute von Queen Mary
Er fährt fort: „Die Mischung aus klinischen Erkenntnissen und technologischen Fähigkeiten macht unsere Modelle anspruchsvoll und auf dem neuesten Stand der Technik, basiert aber auch auf praktischen, realen klinischen Anforderungen.“
Die Erfindung wird von Queen Mary Innovation, der Technologietransferstelle der Universität, vorangetrieben, die nach einem kommerziellen Partner sucht, der dabei hilft, die Technologie den Klinikern zugänglich zu machen.
Quellen:
