Een nieuw ontwikkeld 4D-hartmodel lijkt veelbelovend voor het verbeteren van de behandelresultaten bij patiënten met hartfalen die cardiale resynchronisatietherapie (CRT) ondergaan. De technologie, ontwikkeld aan de Universiteit van Calgary, is geëvalueerd in een klinische studie.
Het model maakt gebruik van cardiale MRI-gegevens om een patiëntspecifieke digitale tweeling van het hart te creëren. Deze dynamische, ‘kloppende’ 3D-weergaven stellen clinici in staat om de plaatsing van CRT-pacemakers beter te begeleiden; deze worden gebruikt om de gecoördineerde samentrekking van de hartspier te herstellen bij patiënten met een verminderde hartfunctie. De klinische studie werd gepubliceerd in Circulation: Arrhythmia and Electrophysiology.
Gepersonaliseerde begeleiding voor CRT
CRT is een gevestigde therapie voor gevorderd hartfalen, maar tot een derde van de patiënten reageert niet adequaat op standaard implantatietechnieken. De MAPIT-CRT-studie onderzocht of het gebruik van een gepersonaliseerd digitaal hartmodel de effectiviteit van de behandeling kon verbeteren.
In de studie werden 202 patiënten in zeven Canadese centra gedurende zes maanden gevolgd na het ontvangen van CRT. Patiënten bij wie de behandeling werd gestuurd door het 4D-model vertoonden significant betere resultaten in vergelijking met degenen die standaardzorg ontvingen. De hartfunctie verbeterde met 10,8% in de modelgestuurde groep, vergeleken met 5,8% in de controlegroep. Bovendien ervoer 66% van de patiënten in de interventiegroep klinische verbetering, tegenover 52% in de standaardzorggroep. Belangrijk is dat het gebruik van het digitale model de proceduretijd, het aantal complicaties of de herstelrisico’s niet verhoogde.
Beeldvorming combinereen met digitale modellering
Volgens de onderzoekers laat de studie zien hoe geavanceerde beeldvorming en computationele modellering kunnen worden geïntegreerd in de klinische praktijk om nauwkeurigere, patiëntspecifieke zorg te ondersteunen. Door te simuleren hoe verschillende plaatsingen van pacemakers de hartfunctie beïnvloeden, kunnen clinici tijdens de ingreep beter geïnformeerde beslissingen nemen. Naast CRT kan de technologie bredere toepassingen hebben in de cardiologie, waaronder vroegere ziekteopsporing en verbeterde voorspelling van patiëntresultaten.
Een belangrijk aandachtspunt bij de ontwikkeling van het model was de bruikbaarheid. In tegenstelling tot eerdere benaderingen die complexe software-integratie vereisten, is het nieuwe systeem ontworpen als een toegankelijk, webgebaseerd platform. Dit zou een bredere toepassing in klinische omgevingen kunnen vergemakkelijken en de implementatie van precisiegeneeskunde in de cardiologie kunnen versnellen. De onderzoekers concluderen dat digitale-tweelingtechnologie een belangrijke stap is in de richting van meer gepersonaliseerde en effectieve behandelingsstrategieën voor patiënten met hartfalen.
3D-hartmodel voor chirurgische training
Een paar weken geleden berichtten we over de ontwikkeling van een 3D-geprint hartmodel dat kan kloppen en samentrekken, en daarmee een realistisch platform biedt voor chirurgische training. Het volledig synthetische model bootst de linkerkant van het menselijk hart na, inclusief belangrijke structuren zoals het atrium, de ventrikel en de mitralisklep, en bootst zowel de anatomische vorm als de dynamische functie na.
Met behulp van pneumatische actuatoren en kunstmatige bloedstroom reageert het model in realtime op ingrepen. Tijdens tests hebben onderzoekers met succes een klepreparatie uitgevoerd, gevalideerd door sensoren en beeldvorming. In tegenstelling tot traditionele trainingsmethoden die gebruikmaken van diermodellen of kadavers, maakt het herbruikbare model een flexibelere en ethisch verantwoorde training mogelijk. Onderzoekers zeggen dat de technologie de training voor complexe en minimaal invasieve ingrepen kan verbeteren, terwijl ze een nauwkeurigere en patiëntgerichte simulatie van de hartfunctie biedt.
