Patient specific computational modeling to predict intervention outcome and increase understanding of heart failure in congenital heart disease

Bakgrund:

En procent av alla barn föds med ett hjärtfel. Antalet vuxna som lever med ett korrigerat hjärtfel ökar snabbt och många utvecklar hjärtsvikt som påverkar deras hälsa och livslängd. Med bättre styrd behandling kan prognosen förbättras.

Idag finns möjligheten att med datormodellering räkna ut hur blodflöde påverkas av olika faktorer. Detta har en klar potential att hjälpa patienter med medfödda hjärtfel genom en ökad förståelse av deras sjukdom och för att bättre planera interventioner. Målsättning:

Att förbättra behandlingen hos patienter med medfödd hjärtsjukdom. Detta görs genom att utveckla patient-specifik datormodellering som kan användas som ett beslutsstöd och planering av ingrepp hos dessa patienter. Vi kommer genomföra den första prospektiva longitudinella studien med datormodellering i världen för att förutsäga effekten av kirurgi hos enkammarhjärta.

Dessutom kommer vi använda datormodellering för att utveckla avancerad magnetkamerateknik som ger ultrahög upplösning av flödesmätningar. Arbetsplan:

Barn med enkammarhjärta i Lund och Göteborg (n=10 inkluderade av 16 planerade) undersöks med magnetkamera före kirurgisamt 6 månader senare. Inför kateterburen intervention testas samma datormodellering (n=10). Vår teknik planeras användas i en internationell multicenterstudie efter denna första kliniska studie. Dessutom undersöks äldre barn och vuxna med magnetkamerateknik i arbete (n=20) för att undersöka vilka faktorer som begränsar patiens arbetsförmåga.

Ultrahög flödesmätning från magnetkamerateknik och datormodellering har utvecklats och används i en studie hos spädbarn opererade för Coarctatio Aortae (n=11 inkluderade av 30 planerade) för att förutsäga risken för re-operation. Tekniken används också vid Fallots tetrad för att förstå påverkan av hjärtats blodflöde till lungorna.

Betydelse:

Datormodellering av medfödda hjärtfel finns endast på ett fåtal center i världen. Vi är unika i att utveckla tekniken till att vara kliniskt användbar. Det är möjligt genom samarbetet mellan diagnostiker och civilingenjörer i samma forskningsmiljö och det täta samarbetet med kardiologer och thoraxkirurger.

Detta kan leda till kunna förutsäga resultatet av kirurgi eller kateterbehandling av ett hjärtfel. Detta gör att behandlingen av barn med medfödda hjärtfel kommer att vidareutvecklas genom att kunna testköra behandlingen i datorn innan den används hos patienten. Detta har potentialen att minska risken för komplikationer och förbättra utfallet.