Випадок серця з одним шлуночком є летальним вродженим захворюванням, що вражає близько 2 % новонароджених в західному світі. Через такі патології тільки один шлуночок качає кров у кровоносне русло, артеріальна і венозна кров змішуються, що перешкоджає забезпеченню тканин і органів киснем належним чином. Ці патології сьогодні лікують за допомогою так званої процедури Фонтана (Fontan procedure), що являє собою багатоступеневий і складний хірургічний підхід. Ця процедура спрямована на отримання анатомічного поділу між системним і легеневим колами кровообігу і, отже, між збагаченою та незбагаченою киснем кров'ю. Проте оскільки кров накачується тільки одним шлуночком, кровоток у малому колі кровообігу є пасивним. Крім того, післяопераційна анатомія з'єднання між системними венами і легеневими артеріями при цьому стає явно нефізіологічною. По суті, це пов'язано зі змінами в динаміці крові, небажаними втратами енергії, що, зрештою, веде до значного дискомфорту пацієнта та короткої тривалості його життя. Мета дослідження - з урахуванням причин, викладених вище, лікарі потребують обчислювальних інструментів, реалізованих у вигляді комп'ютерного програмного забезпечення, для: кількісної оцінки післяопераційних анатомічних і гідродинамічних змін; зіставлення різних варіантів анатомії для прогнозу у хворих; визначення критеріїв поліпшення хірургії процедури Фонтана. Для досягнення зазначених цілей ми розробили обчислювальний інструмент у вигляді комп'ютерного програмного забезпечення для обробки потокових 4D-даних, тобто фазово-контрастних магнітно-резонансних зображень, що дають інформацію про розподіл швидкостей у тканинах у тривимірній області. Розроблене програмне забезпечення надає змогу реконструювати 3D-геометрію анатомічної області, що підлягає хірургічному лікуванню, і, за допомогою напівавтоматичного користувацького інтерфейсу, отримувати відповідні геометричні оцінки судин та кількісні оцінки швидкостей потоків у різних судинах, оцінювати втрати енергії, а також зсувні напруження біля стінок. Числовий метод, заснований на підході методу скінченних елементів, був реалізований для оцінки розподілу відносного тиску. Розроблені інструменти були попередньо застосовані до аналізу наборів даних шести педіатричних хворих. Аналіз даних, отриманих двома незалежними користувачами, показав хорошу відтворюваність геометричних реконструкцій і, отже, отримання кількісних геометричних оцінок. Метод визначення відносних тисків попередньо був протестований на спрощеній моделі грудної аорти, з обнадійливими результатами. Висновки: розроблений обчислювальний інструмент, який є повністю новим, покликаний допомогти лікарям кількісно оцінювати післяопераційні анатомічні та гідродинамічні зміни.

  Повний текст PDF - 437.516 Kb    Зміст випуску     Цитування публікації

  Якщо, ви не знайшли інформацію про автора(ів) публікації, маєте бажання виправити або відобразити більш докладну інформацію про науковців України запрошуємо заповнити "Анкету науковця"