动态患者特异性左房室瓣模型修复的模拟
医学物理
2025-10-24 v4
摘要
目的：开发并评估一个动态的、基于图像的患者特异性物理模拟平台，用于评估房室管缺损修复儿科患者的左房室瓣（LAVV）修复策略。方法：从机构数据库中选取了两名患有反流性 LAVV 患者的三维经食管超声心动图图像。使用 SlicerHeart 中的自定义代码对瓣叶进行分割、定义瓣环，并生成患者特异性瓣膜模具。制作硅胶瓣膜模型，并在模拟生理条件下的脉冲复制器中进行测试。对五个未修复的瓣膜进行了制造一致性分析，并在两个患者特异性模型上比较了多种外科修复技术。结果：瓣环指标的制造变异性较低（瓣环周长的 CV：2.1；交界距离：4.1；瓣环高度：14.7），但瓣叶闭合指标的变异性较高（膨出高度：11.1%；膨出体积：18.9%；帐篷高度：45.9%；帐篷体积：73.5%）。在患者 1 中，裂隙闭合和 Alfieri 缝合均消除了反流孔面积，但 Alfieri 缝合导致平均压力梯度升高（17 mmHg，而其他修复为 4-9 mmHg），且在反复加载后发生退化。在患者 2 中，没有任何修复能完全消除反流；然而，将 11 mm 补片增宽与交界成形术结合使用，将反流面积减少至 0.147 cm2，这是所有测试策略中观察到的最小值。结论：本研究证明了用于临床前 LAVV 修复评估的动态物理模拟平台的可行性。这项概念验证工作突显了该平台在临床应用前完善修复策略的潜力，这对于患有先天性心脏病的小型且异质性人群可能尤为相关。
引用
@article{arxiv.2508.09285,
title = {Simulation of Repair on Dynamic Patient-Specific Left Atrioventricular Valve Models},
author = {Stephen Ching and Christopher Zelonis and Christian Herz and Patricia Sabin and Matthew Daemer and Muhammad Nuri and Yan Wang and Devin W. Laurence and Jonathan M. Chen and Lindsay S. Rogers and Michael D. Quartermain and John Moore and Terry Peters and Elvis Chen and Matthew A. Jolley},
journal= {arXiv preprint arXiv:2508.09285},
year = {2025}
}
备注
23 pages, 5 figures