В среднем за сутки сердце человека сокращается 115 200 раз. Однако в реальности ни одно из человеческих сердец не является «средним». Поэтому при необходимости хирургического вмешательства успех зачастую зависит от способности хирурга понять анатомические особенности каждого пациента и приспособиться к ним.
При заболевании аортального клапана замена становится крайне важной: без этой операции 50 % пациентов в среднем проживут только два года с момента появления симптомов. Для пожилых и тяжелобольных пациентов традиционная открытая операция невозможна. В этом случае чаще применяют менее инвазивную методику транскатетерной установки аортального клапана (transcatheter aortic valve implementation, TAVI). Но и эта процедура, в ходе которой через артерию вставляют катетер и направляют его в сердце, также связана с риском, в том числе, ее последствия могут включать инсульт, уменьшение кровотока или утечку — если имплантат не удастся установить герметически.
Матьё де Бель (Matthieu De Beule) с коллегами из бельгийской компании FEops решил сделать TAVI более безопасной процедурой и улучшить исход лечения. При помощи технологии трехмерного моделирования процессов эта группа создает реалистичные, научно точные модели функции сердечного клапана с поддержкой изделий улучшить дизайн, безопасность и эффективность устройств за счет индивидуальной подгонки под конкретного пациента.
Программа FEops HEARTguide использует передовое компьютерное моделирование, с помощью которого врачи и изготовители клапанов могут еще до операции увидеть, как клапан будет взаимодействовать с анатомическими особенностями конкретного пациента. Она работает куда лучше, чем простые анатомические замеры, позволяя еще до операции точно прогнозировать, каким образом то или иное устройство поведет себя в организме конкретного пациента.
«Теперь вы можете лучше понять, как эти устройства будут располагаться внутри организма пациента, — говорит де Бель. — Такое моделирование позволяет предсказать поведение искусственных клапанов в процессе доставки через катетер, во время установки и даже после того, как новый клапан начнет работать в организме пациента».
Постоянное усовершенствование программного обеспечения обещает возможность моделирования процессов практически в режиме реального времени в течение буквально нескольких лет. Предвосхищая эти улучшения, компания FEops разработала модели для других процедур замены сердечных клапанов и занялась сбором клинических доказательство той дополнительной ценности, которую их программы могут предложить врачам и производителям медицинских изделий во всем мире.
«С помощью моделирования вы можете получить намного более точную информацию, чем при использовании только анатомических измерений, — говорит де Бель. — Мы уверены, что эта технология и персонализированный подход могут применяться не только в отношении дополнительных кардиологических устройств, но наш принцип моделирования может также пригодиться конструкторам медицинских изделий — они смогут создавать самые разные новые виды кардиоваскулярных изделий в условиях реалистичной и валидированной анатомической структуры пациентов на ранних доклинических этапах разработки, а это откроет путь к виртуальным клиническим исследованиям».