新的心脏阀门建模技术使患者提供定制的医疗保健

奥斯汀德克萨斯大学的工程师已经开发出一种新的非侵入性技术，用于模拟心脏二尖瓣的修理，精度足够可靠，以便在临床环境中使用。二尖瓣（MV）疾病是最常见的阀门相关的心脏病之一，每年新诊断为500万美国人。未选中，MV病可以导致心力衰竭和/或中风。计算建模技术中的这一进步允许外科医生提供特定的患者的治疗方法，这是一种改善当前医学方法的长期疗效的发展。

由迈克尔麻袋领导，该团队概述了师范学院的生物医学工程系教授，概述了它们的计算模拟技术，用于在阀门的底座上进行成像MV叶片 - 襟翼，该瓣膜上打开和接近调节血流量从左心房到左心室的心脏-在生物医学工程的数值方法国际杂志最近的问题和生物医学工程年报。

MV在维持心脏中的健康血液流动中起着至关重要的作用，但是正常功能可以以多种方式受到损害。例如，心脏病发作可能会破坏MV叶子的容量正确，导致血液泄漏回心脏左心房。因此，在医学界，健康MV功能的重要性被广泛地理解，但对如何最好地治疗常见的MV疾病，如反流，脱垂和二尖瓣狭窄。

到目前为止，外科医生还缺乏精确的建模方法来预测恢复MV功能的最佳手术方法。

“心脏瓣膜的研究非常困难。他们是复杂结构萨克斯说，他同时担任该大学计算工程与科学研究所詹姆斯·t·威勒森心血管建模与仿真中心主任。“我们新的计算模型为外科医生提供了一个工具，仅从临床获得的术前数据就可以预测术后结果。”

萨克斯花了他大部分的学术生涯分析和建模心脏瓣膜功能。计算机和三维成像技术的最新进展使Sacks和他的团队能够通过实时三维超声心动图(一种利用声波监测心脏功能的临床技术)，无创准确地获取患者中MV瓣叶的活体(或活体)几何形状。

UT团队的计算模型是与宾夕法尼亚州宾夕法尼亚州医学和佐治亚州科技的研究人员合作开发的。

Sacks说:“我们的模型结合了二尖瓣在开启和关闭状态下的完整三维几何结构，使预测精度达到了无与伦比的水平。”“为了对MV瓣叶进行建模，我们随后将内部成分的结构和力学性能整合到MV模型中，例如胶原纤维组成了大部分瓣膜，从而开发出属性丰富的完整MV模型。”

目前手术方法的长期成功，几项研究表明了常见心脏瓣膜疾病的长期成功。高达60％的患者在手术后两年内经过MV反流手术报告复发。

“心脏外科医生必须在不了解全部事实的情况下，决定心脏瓣膜修复的最佳治疗方案，”宾夕法尼亚大学佩雷尔曼医学院外科教授、这项研究的主要合作者罗伯特·戈尔曼博士(Dr. Robert Gorman)说。“大多数依靠他们自己的经验或者他们在医学院学习如何进行瓣膜修复手术。”

随着研究人员的新预测技术，外科医生不必采取以前的单尺寸适合 - 所有方法到MV传单修复。

Gorman说:“我们开发的计算建模工具将消除许多不确定性，并考虑到患者的特异性。”“对于那些在实地工作的人来说，这将是革命性的。”

萨克斯和他的研究团队的下一步是将这项技术商业化。

“一旦心外科医生可以在临床环境中使用这种工具，我们预计接受二尖瓣手术的患者的长期健康状况将有显著改善。”

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