Bloedstroom visualiseren bij jonge hartpatiënten
Een vernauwing van de longslagader behandelen kan ernstige complicaties bij jonge hartpatiënten voorkomen. Inzicht in hoe het bloed stroomt speelt hierbij een belangrijke rol, blijkt uit onderzoek van het UMC Utrecht.
Een groot deel van de kinderen met een aangeboren hartafwijking krijgt vroeg of laat te maken met een vernauwing in de longslagaders. Dit kan ontstaan door de hartafwijking zelf maar het kan ook een gevolg zijn van de hartoperaties die zij vaak op jonge leeftijd al moeten ondergaan. Door zo’n vernauwing stroomt het bloed dan niet optimaal naar de longen en dit kan tot leiden tot vermoeidheid, hartritmestoornissen en zelfs plotselinge hartdood. Het behandelen van de vernauwing met een stent of operatie kan ernstige complicaties voorkomen. Maar wat is het beste moment om in te grijpen en hoe kun je een operatie en hartkatheterisatie optimaal voorbereiden? Maartje Conijn ontdekte dat inzicht in hoe het bloed stroomt hierbij een belangrijke rol speelt, en dat per patiënt gekeken moet worden wat de beste aanpak is. Zij promoveert op 2 juni op haar onderzoek.
In beeld krijgen
Een optimaal beeld verkrijgen van de anatomie van het hart van patiënten met een aangeboren hartafwijking is essentieel. “Die anatomie is bij iedere patiënt anders en daarom is een optimaal beeld van belang om tot een goede diagnose en tot een behandelplan op maat te komen”, vertelt Conijn. “Binnen het UMC Utrecht gebruiken we diverse technieken voor 3D beeldvorming (o.a. CT, MRI en 3D rotatie angiografie). Door 3D beeldvorming te combineren met onderzoek naar hoe het bloed stroomt ín die bloedvaten, verbetert de diagnostiek en de behandeling. Daarom richten we ons steeds meer op de ontwikkeling van technieken die de bloedstroom zichtbaar en meetbaar kunnen maken.” Eén van deze technieken is Computational Fluid Dynamics (CFD). Na het reconstrueren van de 3D anatomie van een bloedvat kan aan de hand van wiskundige- en natuurkundige formules de bloedstroom in het vat gevisualiseerd worden.
“Deze technologie is een extra hulpmiddel om een essentiële vraag te beantwoorden”, zegt Conijn. “Hoe kunnen we het hart helpen om met zo min mogelijk moeite, zo efficiënt mogelijk het bloed rond te pompen?” Het CFD-model dat ze heeft ontwikkeld kan op basis van het 3D model van het hart, het gewicht van het kind en het aantal hartslagen per minuut berekenen hoe het bloed door de vernauwde longslagader stroomt. Dat kunnen de onderzoekers berekenen voor het kind in rust, maar ook tijdens inspanning. In het computermodel simuleren zij ook het effect van verschillende behandelopties zoals een stent of operatie. Waarbij ze digitaal kunnen variëren in bijvoorbeeld de exacte locatie en grootte van een stent. Dit levert extra kennis op over de impact van verschillende behandelopties. En leidt in de toekomst tot behandelingen die nog meer op maat zijn voor de specifieke patiënt.
Voordelen
Voor patiënten met een aangeboren hartafwijking heeft toepassing van de CFD-technologie in de toekomst diverse voordelen. Artsen kunnen op basis van de informatie die het simulatiemodel oplevert grondiger afwegen of een behandeling noodzakelijk is en zo ja, wat de beste behandeling is voor de patiënt. Deze behandeling kunnen zij bovendien nog beter voorbereiden op basis van de extra gegevens over hoe het bloed door de longslagader stroomt. Maartje Conijn: “Mijn betrokkenheid bij dit onderzoek is vanaf het ontwikkelen van de workflow tot de vroege preklinische fase waarin we bloedstroom vraagstukken in een kleine groep patiënten hebben onderzocht. In de toekomst zal klinisch onderzoek met meer patiënten nodig zijn. Ik heb er het volle vertrouwen in dat deze techniek in de toekomst van grote toegevoegde waarde gaat zijn voor patiënten met aangeboren hartafwijkingen!”
