Amedeo Anselmi, Sophie Collin, Jean-Philippe Verhoye, Pascal Haigron, Erwan Flécher
Service de chirurgie thoracique et cardio-vasculaire, CHU de Rennes – INSERM U1099, LTSI (laboratoire Traitement du signal et de l’image), université de Rennes-I, Rennes
Les assistances circulatoires mécaniques de longue durée (ACM) restent associées à des complications telles que la thrombose et le dysfonctionnement de pompe, les événements thromboemboliques, les arythmies ventriculaires sévères et les phénomènes de succion. Celles-ci sont possiblement associées à un positionnement non optimal. Nous présentons les résultats préliminaires d’un système de planification spécifique-patient et d’analyse du positionnement postopératoire.
Nous avons réuni une équipe pluridisciplinaire (chirurgiens cardiaques, ingénieurs biomédicaux et experts de traitement de l’image pour applications médicales). Nous avons élaboré des scanners postopératoires de 8 patients porteurs d’une ACM (segmentation semi-automatique). L’alignement de la canule apicale des ACM avec l’orifice mitral a été quantifié par un système de coordonnées (logiciel dédié interactif). Les patients ont été attribués au groupe 1 (37,5 %, au moins une complication au suivi comme défini ci-dessus) et au groupe 2 (62,5 %, pas de complication). Nous avons aussi développé un logiciel d’implantation virtuelle des ACM.
La rotation de la canule apicale en direction du septum interventriculaire (pourcentage de déviation de la valeur idéale) était de 73 % ± 28,6 (groupe 1) et 15 % ± 12,4 (groupe 2) (p = 0,006). La rotation de la canule en direction de la paroi antérieure ou inférieure du ventricule gauche (pourcentage de déviation de la valeur idéale) était de 50,9 % ± 27,2 (groupe 1) et 61,1 % ± 18,5 (groupe 2) (p = 0,54). L’implantation virtuelle d’une ACM a pu être réalisée par la première version du logiciel de simulation sur le scanner préopératoire de 5 patients.
Plusieurs facteurs influencent les résultats des ACM. Nous proposons qu’ils puissent être améliorés par étude préopératoire (implantation virtuelle et dans l’avenir chirurgie assistée par ordinateur, sélection du site d’implantation idéale au niveau du myocarde, choix parmi différents dispositifs). L’étude postopératoire par reconstruction des images scanner peut dépister certains facteurs morphologiques associés aux complications (événements thromboemboliques).
Long-term left-ventricular assist devices (LVADs) remain associated with immediate and late complications. Pump thrombosis, pump failure, thromboembolic events, severe ventricular arrhythmias and suction events are possibly linked with suboptimal LVAD positioning. Our purpose is to develop a tool for patient-specific implantation planning and for postoperative analysis of LVAD positioning. We present the preliminary results of this research.
We have assembled a multidisciplinary team (cardiac surgeons, biomedical engineers, experts in the treatment of images for medical applications). We have elaborated the postoperative CT-scans of 8 LVAD recipients (semi-automatic segmentation). The alignement of the LVAD apical cannula with the mitral orifice has been quantified by a coordinate system (dedicated interactive software). Patients have been attributed to either the Group 1 (37.5%, at least one complication at follow-up as defined above) or the Group 2 (65.5%, no complications). We have also developed a software for LVAD virtual implantation (segmentation of preoperative CT-scan by a multi-atlas method, semi-automatic positioning and analysis of chest wall conflict).
Average duration of follow-up was 22.3 months ±20.5 et 27.8 months ±13.7 (Groups 1 and 2, p=0.66). The rotation of the apical cannula towards the interventricular septum (expressed as percentage deviation with respect to the ideal value) was 73% ±28.6 (Group 1) and 15% ±12.4 (Group 2) (p=0.006). The rotation of the apical cannula towards the anterior of inferior left ventricular wall (percentage deviation with respect to the ideal value) was 50.9% ±27.2 (Group 1) and 61.1% ±18.5 (Group 2) (p=0.54). The LVAD virtual implantation was successfully performed using the first version of the dedicated simulation software on the preoperative CT-scan of 5 patients.
Several different factors influence the results of LVAD treatment. We suggest that these results can be improved through preoperative planning (virtual implantation and later computer-assisted surgery, selection of ideal ventricular coring site and choice among alternative devices). Postoperative analysis through CT-scan reconstruction might identify morphological factors associated with complications at follow-up (thromboembolic events).
Télécharger l'article