Data-modellering for sikrere hjertediagnostikk
Søknadssammendrag
Oslo Universitetssykehus (OUS) har ansvar for operasjoner og kateterbehandling av alle norske barn med hjertefeil, og årlig utføres omtrent 600 slike inngrep. Hvert tilfelle er unikt, og mange gjennomgår flere inngrep gjennom barndommen. Dette gjelder særlig barn med ettkammerhjerte som gjennomgår såkalt Fontankirurgi. Valget mellom ulike behandlingsstrategier avgjøres ofte av skjønn fordi en mangler et kvantitativt mål for den hemodynamiske konsekvensen av ulike behandlinger. Vi vil videreutvikle en datamodell opprinnelig brukt innen oljeforskning for å skape en ny type pasient-tilpasset beslutningsstøtte som bidrar til optimale behandlingsresultater for hjertesyke barn. Et optimalt behandlingsresultat vil gi store utslag for det enkelte barns fysiske kapasitet og evne til deltagelse i hverdagslig aktivitet, og bidra til økt livskvalitet.
Hovedmål for prosjektet er å utvikle et nytt simuleringsverktøy for blodstrøm som kan forutsi effekten av hjerteoperasjoner hos barn. Dette vil gi en helt ny type beslutningsstøtte som vi i dag mangler for å kunne skreddersy behandlingen og oppnå et optimalt og langvarig godt resultat. Et viktig delmål i prosjektet er å sammenligne simulerte data med målte pasient-data (hastigheter hentet fra 4Dflow målinger) og med eksperimentelle data fra en sirkulasjonsmodell i naturlig størrelse.
Metoden tar utgangspunkt i undersøkelser med magnetresonanstomografi (MR) som allerede er en del av det etablerte behandlingsløpet. Med utgangspunkt i MR-bildesekvenser, rekonstrueres en digital anatomisk kopi av den relevante delen av kretsløpet. Ved hjelp av numeriske metoder (ofte omtalt som Computational Fluid Dynamics – CFD) beregnes trykk og hastighet for blodstrømmen i det aktuelle volumet. Resultatet av simuleringen brukes for å evaluere et sett av alternative Fontan-inngrep for en pasient. Vi vil også utvikle en datamodell som automatisk kan generere den Fontan-utformingen som gir mest optimal sirkulasjon for pasienten.
Søknadssammendrag
Prosjektsammendrag
Oslo Universitetssykehus (OUS) har ansvar for operasjoner og kateterbehandling av alle norske barn med hjertefeil, og årlig utføres omtrent 600 slike inngrep. Hvert tilfelle er unikt, og mange gjennomgår flere inngrep gjennom barndommen. Dette gjelder særlig barn med ettkammerhjerte som gjennomgår såkalt Fontankirurgi. Valget mellom ulike behandlingsstrategier avgjøres ofte av skjønn fordi en mangler et kvantitativt mål for den hemodynamiske konsekvensen av ulike behandlinger. Vi vil videreutvikle en datamodell opprinnelig brukt innen oljeforskning for å skape en ny type pasient-tilpasset beslutningsstøtte som bidrar til optimale behandlingsresultater for hjertesyke barn. Et optimalt behandlingsresultat vil gi store utslag for det enkelte barns fysiske kapasitet og evne til deltagelse i hverdagslig aktivitet, og bidra til økt livskvalitet. Hovedmål for prosjektet er å utvikle et nytt simuleringsverktøy for blodstrøm som kan forutsi effekten av hjerteoperasjoner hos barn. Dette vil gi en helt ny type beslutningsstøtte som vi i dag mangler for å kunne skreddersy behandlingen og oppnå et optimalt og langvarig godt resultat. Et viktig delmål i prosjektet er å sammenligne simulerte data med målte pasient-data (hastigheter hentet fra 4Dflow målinger) og med eksperimentelle data fra en sirkulasjonsmodell i naturlig størrelse. Metoden tar utgangspunkt i undersøkelser med magnetresonanstomografi (MR) som allerede er en del av det etablerte behandlingsløpet. Med utgangspunkt i MR-bildesekvenser, rekonstrueres en digital anatomisk kopi av den relevante delen av kretsløpet. Ved hjelp av numeriske metoder (ofte omtalt som Computational Fluid Dynamics – CFD) beregnes trykk og hastighet for blodstrømmen i det aktuelle volumet. Resultatet av simuleringen brukes for å evaluere et sett av alternative Fontan-inngrep for en pasient. Vi vil også utvikle en datamodell som automatisk kan generere den Fontan-utformingen som gir mest optimal sirkulasjon for pasienten.