庞培法布拉大学开发的心脏计算模型如何帮助医生为心律失常患者实施手术和治疗Why can a computational model of the heart created at UPF help doctors operate on and treat patients with arrhythmia? | EurekAlert!

环球医讯 / 心脑血管来源:www.eurekalert.org西班牙 - 英语2026-01-16 00:04:36 - 阅读时长3分钟 - 1467字
庞培法布拉大学与巴塞罗那临床医院合作开发了一种创新的心脏计算模型,该模型基于患者心脏的3D重建,能够帮助医生为心房颤动患者确定左心耳封堵装置的最佳放置位置,并精确计算术后抗凝剂剂量。这一模型已在一名78岁有中风病史的患者身上成功测试,显著提高了手术精确度和患者安全性,有望减少抗凝剂的使用及其副作用。作为国际上首个针对此目的的计算模型研究,该成果发表在《JACC:病例报告》期刊上,展示了计算医学在心血管疾病治疗中的巨大潜力,为心律失常患者提供了更安全有效的治疗方案。
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庞培法布拉大学开发的心脏计算模型如何帮助医生为心律失常患者实施手术和治疗

【同行评议出版物】庞培法布拉大学 - 巴塞罗那

庞培法布拉大学(UPF)科学家与巴塞罗那临床医院合作,创建了一种新的开创性计算模型,可以帮助医生为某些心房颤动患者确定所需设备的最佳位置。

心房颤动是最常见的心律失常类型之一,会导致心脏无法正常收缩以泵血,从而可能导致血栓形成,并带来相应风险(如心脏病发作、中风等)。通常,心房颤动患者需要服用抗凝剂,但剂量必须调整并尽可能保持最低,因为这些药物有负面副作用,特别是会增加大出血的风险。如果发生内出血,可能导致出血性中风、栓塞或腹部出血。

抗凝剂的一种替代方案,或至少减少所需剂量的方法,是在心脏左心耳处安装特定装置。当心脏组织无法正常收缩时,血栓正是在心脏的这一部分形成。该装置通过阻断血液流向左心耳来预防血栓形成。但该装置必须精确放置,需根据每位患者心脏的解剖结构进行调整。此外,手术后还需继续监测患者状况,以确定何时可以减少抗凝剂的剂量。

双重目的:调整安装在患者心脏中的装置位置以预防血栓,以及调整抗凝剂剂量

综合这些因素以及影响手术成功和患者康复的其他因素非常复杂。但最近,庞培法布拉大学(UPF)科学家创建了一种新的开创性计算模型,可以利用巴塞罗那临床医院提供的医学影像综合分析所有这些因素在UPF,该研究的主要负责人是工程系BCN医疗技术部门PhySense研究小组的奥斯卡·卡马拉(Òscar Càmara),而在巴塞罗那临床医院,由豪尔赫·弗雷克萨(Xavier Freixa)博士领导这项研究。

该模型基于每位患者心脏的3D重建,利用左心房的计算机断层扫描(CT扫描),可以为进行此类手术干预或监测患者的医疗专业人员提供极大帮助。事实上,由美国心脏病学会出版的知名临床期刊《JACC:病例报告》(JACC: Case Reports)已发表了这项研究,描述了这一新的计算模型以及在心房颤动患者身上成功进行的概念验证测试。在国际上,这是医学期刊首次发表针对此目的的计算模型研究

该文章的主要作者是UPF PhySense研究小组的玛丽亚·塞加拉(Maria Segarra),她强调了该模型的潜力:"该模型可以极大地帮助医生为每位患者确定设备的最佳位置,这在术前阶段至关重要,还可以确定干预后所需的抗凝剂剂量,这对术后阶段必不可少"

对于巴塞罗那临床医院心脏科的豪尔赫·弗雷克萨(Xavier Freixa)博士来说,"该模型使我们能够更精确地预测如何对每位患者进行干预,以及如何在干预后调整抗凝治疗,从而降低风险并提高安全性"

需要注意的是,安装装置后不能立即停止使用抗凝剂。一方面,该装置仍然是一个异物,需要一定时间适应。事实上,与装置安装相关的血栓正是由于这种情况而发生的。然而,一旦装置成功插入,患者可以逐渐减少抗凝剂的剂量,甚至停止服用。另一方面,如果不进行手术,患者需要无限期地服用抗凝剂。

该模型的首次测试已成功通过

研究人员已在一名78岁心房颤动患者身上进行了这一概念验证研究,该患者有中风病史。此病例的特征使得在左心耳处安装装置的手术非常值得推荐,目的是将治疗心律失常所需的抗凝剂剂量降至最低。新的计算模型被用于确定装置的最佳位置以及干预后最初几个月所需的抗凝剂剂量。

巨大的医疗潜力

这一概念验证和当前病例证实了该模型的有效性,计划在更多患者身上进行测试。鉴于其在临床环境中的潜力,这一计算模型可以极大地帮助医疗专业人员对需要在左心耳处安装装置的心房颤动患者进行术前、术中和术后干预。

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