计算机模拟的心流模型可以帮助治疗小儿心脏病患者

由生物医学工程师、医生和科学家组成的协作团队进行的研究可以为每年出生的 40,000 名小儿先天性心脏病患者 (CHD) 带来重大进展。

生物医学和机械工程教授 Debanjan Mukherjee 是致力于开发计算机模拟模型的研究人员之一，该模型使用 3D 旋转血管造影 (RA) 图像显示 CHD 患者的血流动力学。

“这些患者属于最脆弱和最敏感的人群，”穆克吉说。“随着年龄的增长，即使他们的护理和治疗结果的微小进步也可以大大提高他们的生活质量。这仍然是我们团队的梦想。”

该项目名为“通过导管实验室获得的 3D 旋转血管造影对先天性心脏病患者进行计算流体动力学评估”，最近与科罗拉多州儿童医院的 Jenny Zablah 博士合作获得了科罗拉多临床和转化科学研究所试点资助.

该研究的重点是 3D RA，它是基于导管的局部血管造影，或通过静脉和动脉的血流扫描，可在成像的同时提供实时压力和流量测量。它是一种非常有益但尚未充分探索的成像选择。

“开发高分辨率的计算机模型将使外科医生能够在 CHD 手术前进行血流动力学分析，”Mukherjee 说。“这些模型将促进最佳的手术计划并确定干预的适应症。”

推进这些计算机模拟模型还将消除对额外成像(例如 CT 或 MRI 扫描)的需求，这些成像可能既昂贵又耗时。Mukherjee 说，这些程序还可以让这些年轻患者接受更多的辐射和对比。

这项新研究将消除这些额外的成像复杂性，并有助于为未来的儿科 CHD 患者进行快速的术前计划。

该团队还将解决过去计算机模拟模型中缺乏适当验证的问题。他们计划将计算机化的血流模型与来自 4D 流动 MRI 成像的时空变化的流动数据相结合，以验证他们的预测。

“我们仍然对将我们基于工程的建模方法转化为患者护理领域的前景充满热情，”Mukherjee 说。“当我们的工作转化为临床护理时，可以为这些孩子的生活发挥作用，是我们所有人的核心驱动力。”

加入 Mukherjee 和 Zablah 的多学科工程师和医生团队包括来自科罗拉多心脏研究所儿童医院和科罗拉多大学安舒茨医学校区的 Michael Shorofsky 博士和 Gareth Morgan 博士。

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