Das finnischen Start-up Unternehmen cardiomeDIC verwendet für seine Untersuchungen der Herzmuskeldehnung ein StrainMaster-System von LaVision

Mittwoch, 15. Februar 2017

Dehnungsmessung am offenen Herz

Ein neues Verfahren des finnischen Start-ups cardiomeDIC auf der Grundlage der Digitalen Bildkorrelation (englisch: DIC für Digital Image Correlation) hilft Herzchirurgen, bessere Ergebnisse in der offenen Herzchirurgie zu erzielen und liefert neue Informationen über die Herzfunktionen während eines operativen Eingriffs.

Obwohl es eine wohlbekannte Tatsache ist, dass Funktionsstörungen des rechten Ventrikels während einer Herz - OP schwerwiegende Komplikationen zur Folge haben können, gibt es nach aktuellem Stand der Technik kein Verfahren mit dem sich die Funktion der rechten Herzkammer während eines chirurgischen Eingriffs zuverlässig messen und quantifizieren lässt.

Bei dem derzeit üblichen Verfahren wird die Herzfunktion mittels eines Ultraschallsensors ausgewertet, der durch die Speiseröhre des Patienten in den Körper eingeführt wird. Dieser Sensor liefert die benötigten Informationen über die Funktion des linken Ventrikels, aber er besitzt nur eine begrenzte Möglichkeit, die Deformation und Bewegung des rechten Ventrikels und des Atriums zu beschreiben. Die Wände der rechten Herzkammer sind im Vergleich zum linken Ventrikel sehr dünn. Darüber hinaus wird der Herzbeutel während der Operation angehoben, wodurch der Kontakt zum Ultraschallsensor nicht optimal ist. Dies führt dazu, dass das Ultraschall-Verfahren nur unzureichende Informationen über den Zustand der rechten Herzkammer liefert. Erschwerend kommt hinzu, dass Ultraschallbilder typischerweise von ziemlich niedriger Qualität sind und viel Erfahrung in ihrer Interpretation erfordern. Aus diesem Grund ist die visuelle Inspektion durch die operierenden Chirurgen derzeit die beste Praxis, um den Zustand und die Funktionsweise des rechten Ventrikels und Atriums zu bewerten. Eine korrekte Beurteilung der Situation hängt somit offensichtlich von den Erfahrungen und kognitiven Fähigkeiten des Chirurgen ab.

Das von cardiomeDIC weiterentwickelte Verfahren der Digitalen Bildkorrelation bietet eine deutliche Verbesserung zur Ultraschall-Messung, indem es qualitativ hochwertige Messdaten zur Verfügung stellt, die unabhängig von einer einzelnen Person oder ihren Fähigkeiten gewonnen werden. Die Zuverlässigkeit der zur Verfügung stehenden Informationen steigt und Ergebnisse verschiedener Herz-OPs lassen sich nach einheitlichen Maßstäben vergleichen.

cardiomeDIC nutzt ein bildgebendes Verfahren, dass vollkommen berührungslos arbeitet - und folglich so auch frei von jeglicher Gefährdung des Patienten ist. Kameras zeichnen die Kontraktion und Expansion des Herzmuskels während der ganzen OP auf. Die Dehnung (engl. Strain) des Muskels entlang der Faserrichtung des Gewebes wird berechnet und ermöglicht so eine quantitative Funktionsbeschreibung der rechten Herzseite. Die Ergebnisse lassen sich auf verschiedene Weise visualisieren und nach Bedarf mit anderen Messdaten, z.B. denen des EKGs, kombinieren. Ein wesentlicher Vorteil dieses Verfahrens ist die Fähigkeit, die Herzfunktion während der Operation, die typischerweise mehrere Stunden dauert, in verschiedenen Stadien zu vergleichen. Ein erstes Patent ist anhängig (EP16200135). Für seine Untersuchungen der Herzmuskeldehnung verwendet cardiomeDIC ein StrainMaster-System von LaVision.

Das folgende Video zeigt die Möglichkeiten der Technologie.

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