Die Technologie virtueller Blutgefäße könnte die Behandlung von Herzerkrankungen verbessern

May 22, 2023

6. Juni 2023

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von der British Heart Foundation

Patienten mit Herzerkrankungen könnten dank modernster Technologie, die 3D-Computermodelle des Blutflusses durch die Herzarterien erstellt, von weniger umfangreichen Eingriffen profitieren, so eine Studie, die bei der British Cardiocular Society in Manchester vorgestellt wurde.

Als das Forschungsteam die VIRTUHeart-Technologie bei Ärzten testete, die Herzinfarktpatienten behandelten, stellte es fest, dass der Einsatz dieser Technologie die Behandlung von mehr als 20 % der Patienten verändert hätte. In vielen Fällen hätte dies dazu geführt, dass sich weniger Patienten einem invasiven Eingriff wie der Implantation eines Stents unterziehen müssten.

Indem VIRTUHeart den Ärzten ein klareres Bild der Arterien eines Patienten verschafft, konnte die Studie zeigen, dass es mehr Herzpatienten dabei helfen könnte, die richtige Behandlung für sie zu erhalten, den Ärzten Zeit zu sparen und die Nachfrage nach Herzpflegediensten besser zu decken.

Die Forscher untersuchen derzeit, welche Auswirkungen diese Technologie haben könnte, wenn sie im NHS weit verbreitet wäre, einschließlich der Auswirkungen, die sie auf Wartelisten haben könnte. Sie hoffen, dass es bereits in drei Jahren im Einsatz sein könnte.

Dr. Hazel Arfah Haley, Interventionelle Kardiologin am Sheffield Teaching Hospitals NHS Foundation Trust, leitete die Studie. Sie sagte: „Indem wir Ärzten ein besseres Verständnis darüber vermitteln, was in den Blutgefäßen ihrer Patienten passiert, haben wir gezeigt, dass diese Technologie das Potenzial hat, die Beurteilung und Behandlung von Herzerkrankungen zu verbessern und sicherzustellen, dass Patienten die Behandlung erhalten, die am besten zu ihnen passt.“ braucht.“

„Unser Team untersucht außerdem, ob VIRTUHeart die Behandlung von Menschen mit einer anderen häufigen Herzerkrankung namens Angina pectoris verbessern könnte, um sicherzustellen, dass noch mehr Patienten gleich beim ersten Mal die Behandlung erhalten, die sie benötigen.“

In Großbritannien werden jedes Jahr bis zu 250.000 Koronarangiogramme durchgeführt – ein Test, der es Ärzten ermöglicht, in die Koronararterien eines Patienten (die den Herzmuskel mit Blut versorgen) zu schauen und auf Verstopfungen zu prüfen. Dies ist einer der ersten Tests, die Patienten durchführen, die mit einem Herzinfarkt ins Krankenhaus eingeliefert werden, und hilft Ärzten bei der Planung einer Behandlung zur Wiederherstellung der Blutversorgung des Herzmuskels.

Aber Angiogramme können schwer zu interpretieren sein, wenn eine Arterie nur teilweise blockiert ist, und dies kann es schwierig machen, Behandlungsentscheidungen zu treffen, insbesondere wenn Ärzte Patienten mit komplexen Herzerkrankungen behandeln.

Die innovative Technologie, die von Forschern der University of Sheffield entwickelt wurde, stellt einen weiteren invasiven, aber wenig genutzten Test namens Fractional Flow Reserve (FFR) nach, bei dem Ärzte einen speziellen Draht in Arterien einführen, um zu berechnen, wie gut das Blut fließt. FFR wird aus mehreren Gründen nicht ausreichend genutzt, darunter Zeitdruck, Verfügbarkeit, komplexe Anatomie und Vertrautheit des Bedieners.

VIRTUHeart verwendet nur die Bilder aus dem Angiogramm eines Patienten und fungiert als „virtueller FFR“ und erstellt Computermodelle seiner Blutgefäße, sodass Ärzte den Blutfluss berechnen und mehr über das Ausmaß von Verstopfungen herausfinden können.

Professor Sir Nilesh Samani, medizinischer Direktor der British Heart Foundation, sagte: „Es gibt jedes Jahr rund 100.000 Krankenhauseinweisungen aufgrund von Herzinfarkten, die meist dadurch verursacht werden, dass die Koronararterien durch die Ansammlung von Fettplaques verengt und verstopft werden.“

„Technologien wie VIRTUHeart sind vielversprechend, um die Behandlung zu verbessern, unnötige Eingriffe, Kosten und Komplikationen zu reduzieren und Ärzten mehr Zeit für die Behandlung anderer Patienten zu geben.“

An der Studie nahmen 208 Patienten teil, die mit einem NSTEMI – einer Art Herzinfarkt, bei dem die betroffene Koronararterie nicht vollständig blockiert ist – ins Krankenhaus eingeliefert wurden. Bei allen Patienten wurden die Koronararterien mit VIRTUHeart rekonstruiert.

Nachdem die Patienten behandelt worden waren, zeigten die Forscher ihren Ärzten die virtuellen Blutgefäßmodelle. Sie fanden heraus, dass der Einsatz der Technologie die Art und Weise, wie Ärzte 46 Patienten (22 %) behandelten, verändert hätte. Davon wären 21 Patienten, die sich einem invasiven Eingriff wie einem Stent unterzogen hatten, stattdessen nur dann mit Medikamenten behandelt worden, wenn die Technologie zur Planung ihrer Behandlung genutzt worden wäre.

Insgesamt hätte die Verwendung von VIRTUHeart zur Behandlungsplanung dazu geführt, dass 42 Stents weniger eingesetzt wurden – ein Rückgang von 18 %.

Das VIRTUHeart-System wurde von der Forschungsgruppe „Mathematische Modellierung in der Medizin“ in der Abteilung für Infektion, Immunität und Herz-Kreislauf-Erkrankungen der Universität Sheffield in Zusammenarbeit mit dem Insigneo Institute und dem Sheffield Teaching Hospitals NHS Foundation Trust entwickelt.