预测胸内血管大动脉修复干预:使用数字双胞胎技术的概念证明
Anna Ramella1, Giulia De Campo2, Sara Barati1
1Department of Chemistry, Materials and Chemical Engineering "G. Natta", Politecnico di Milano, Milan, Italy; AllStent s.r.l., Milan, Italy.
概括
一个经过验证的数字双胞胎可以准确地预测胸内血管大动脉修复 (TEVAR) 中的支架移植位置. 这项技术增强了手术前规划,旨在减少并发症并改善TEVAR手术中的患者结果.
科学领域:
- 生物医学工程 生物医学工程
- 医疗成像医学成像
- 计算力学 计算力学 计算力学
背景情况:
- 目前的胸内血管大动脉修复 (TEVAR) 计划依赖于几何评估,忽视了关键的器件-大动脉相互作用.
- 一个经过验证的高保真性有限元素方法可以复制TEVAR程序.
- 建立TEVAR数字双胞胎的可信度对于临床整合至关重要.
研究的目的:
- 为了确定TEVAR数字双胞胎在临床使用中的可信度.
- 为患者特定的手术前规划提供可靠的工具.
- 为了验证复制TEVAR的有限元方法.
主要方法:
- 术前和术后CT血管造影 (CTA) 数据的回顾性分析,来自接受TEVAR的20名患者.
- 使用水平设置技术对患者特异性解剖学的细分.
- 创造一个数字双胞胎的勇敢的Captivia支架移植和患者的解剖学.
- 显式有限元模拟来复制支架移植植入.
- 使用支架环开口面积百分比错误 (eOA%) 对术后图像重建的模拟准确性的验证.
主要成果:
- 模拟准确地复制了患者特定解剖学中的支架移植植入.
- 平均EOA%为4%,始终低于每种支架环的10%.
- 在近端和远端支架环中观察到较低的误差 (平均<3.7%),这对于密封至关重要.
- 每个病例的分析大约需要10小时才能完成,比现有文献更准确.
结论:
- TEVAR数字双胞胎是可信和验证的,用于预测短期的术后支架移植形状.
- 数字模拟为患者特定的TEVAR规划提供了一种可靠的方法.
- 数字双胞胎可以优化程序策略,减少并发症,并改善TEVAR结果.
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