Das digitale 4D-Herzmodell verändert die Behandlung von Patienten mit Herzinsuffizienz

Ein in Calgary hergestelltes 4D-Herzmodell verändert die Behandlung von Patienten mit Herzinsuffizienz, denen ein spezieller Herzschrittmacher, die sogenannte kardiale Resynchronisationstherapie (CRT), eingesetzt wird. In einer nationalen klinischen Studie, veröffentlicht in Kreislauf: Arrhythmie und ElektrophysiologieDr. James White, MD, und sein Team stellten fest, dass die Verwendung des Modells zur gezielten Behandlung einen klaren Vorteil bietet.

Das an der Universität von Calgary entwickelte Herzmodell nutzt kardiale MRT-Bilder, um eine patientenspezifische Nachbildung bzw. einen digitalen Zwilling des Herzens eines Patienten zu erstellen.

Diese personalisierten Modelle des „schlagenden Herzens“ können als Leitfaden für die Platzierung des speziellen Herzschrittmachers (CRT) verwendet werden, der darauf abzielt, die Herzfunktion bei Patienten mit Herzinsuffizienz zu verbessern, indem das Zusammendrücken der Herzwände besser koordiniert wird.

Dr. James White, MD, Professor an der Cumming School of Medicine und Direktor des Nelson Precision Medicine and Learning Health System (PULSE) Center for Innovation, sagt, dass die Personalisierung von Herztherapien mithilfe digitaler Herzen einen bedeutenden Fortschritt darstellt.

Während digitale Herzmodelle verwendet wurden, um Computersimulationen durchzuführen, wie Herzschrittmacher die Herzfunktion verbessern können, sollte diese Studie testen, ob diese Art von Technologie bei echten Patienten eingesetzt werden kann, um die Ergebnisse zu verbessern.“

Dr. James White, MD, Professor, Cumming School of Medicine

Herzinsuffizienz ist eine chronische Erkrankung, bei der das Herz nicht genug Blut pumpen kann, um den Bedarf des Körpers zu decken. Die CRT kann für Patienten mit fortgeschrittener Herzerkrankung und geschwächter Herzfunktion lebensverändernd sein, aber bis zu einem Drittel spricht nicht auf den herkömmlichen CRT-Ansatz an. Die Ergebnisse der Studie mit dem Namen MAPIT-CRT zeigten, dass bei Patienten, die sich einer CRT unter Berücksichtigung des virtuellen Patientenmodells unterzogen, eine Steigerung der Herzfunktion um 10,8 Prozent zu verzeichnen war, verglichen mit 5,8 Prozent bei Patienten, die die Standardversorgung erhielten.

An der Studie nahmen 202 Patienten in sieben kanadischen Zentren teil. Es untersuchte Patienten sechs Monate nach dem CRT-Eingriff und stellte fest:

• 66 Prozent der Patienten, die eine modellgesteuerte Therapie erhielten, verbesserten sich, verglichen mit 52 Prozent in der Standardbehandlungsgruppe.
• Die Patienten erlebten eine fast doppelt so hohe Verbesserung der linksventrikulären Ejektionsfraktion, einem wichtigen Maß für die Pumpfähigkeit des Herzens.

• Es gab keine Verlängerung der Eingriffszeit, Komplikationen oder Genesungsrisiken.

„Diese neue Art digitaler Technologie birgt ein großes Potenzial für die Steuerung der Behandlung von Herzinsuffizienz, sogar über die Steuerung der Herzschrittmachertherapie hinaus“, sagt White, leitender Autor der Studie. „Unsere Fähigkeit, genaue digitale 4D-Darstellungen des Herzens jedes Patienten zu erstellen, ermöglicht es uns nun, neue Wege zur Erkennung von Krankheiten und zur genauen Vorhersage zukünftiger Ergebnisse zu erkunden.“

„Dies ist ein eindrucksvolles Beispiel dafür, wie fortschrittliche Bildgebung, Computermodellierung und klinische Kardiologie zusammenwirken können, um die Patientenversorgung zu verbessern“, sagt Dr. Derek Chew, MD, Hauptautor der MAPIT-CRT-Studie.

Auch die Technologie ist auf die Umsetzung ausgelegt.

„Frühere Ansätze erforderten komplexe Software und Integrationen für die Implementierung, daher haben wir uns darauf konzentriert, eine einfach zu übernehmende Lösung zu entwickeln“, sagt White. „Komplexe Probleme können jetzt mithilfe benutzerfreundlicher webbasierter Plattformen gelöst werden, wodurch Innovationen viel schneller skaliert werden können.“

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