MITK

Computergestützte Quantitative Mitralklappenanalyse

Eine der häufigsten Funktionsstörungen der Mitralklappe stellt die Mitralklappeninsuffizienz dar, bei der die Herzklappe nicht mehr vollständig schließt. Dadurch entsteht ein Rückfluss des Bluts vom Ventrikel in den Vorhof. Die Insuffizienz der Mitralklappe ist eine Herzerkrankung mit einer schlechten Langzeitprognose und einer hohen Sterblichkeit.

Liegt die Indikation für eine Operation vor, kann die Herzklappe entweder rekonstruiert oder ersetzt werden. Aufgrund besserer Lebenserwartungen und langfristig minimierter Risiken werden heutzutage rekonstruktive Verfahren bevorzugt. Hierbei bleibt die ursprüngliche Herzklappe weitestgehend erhalten. Durch verschiedene chirurgische Techniken wird die Form der Herzklappe so adaptiert, dass die Klappensegel wieder korrekt schließen. Das setzt eine akribische prä- und intraoperative Befundung der individuellen Pathophysiologie voraus.

Präoperativ wird für die Befundung der Insuffizienz auf die transösophageale Echokardiographie (Ultraschall) zurückgegriffen. Der Goldstandard für die exakte Definition der komplexen Mitralklappenpathologie stellt heutzutage jedoch immer noch die intraoperative subjektive Beurteilung durch einen Chirurgen dar aufgrund der suboptimalen Qualität der Ultraschalldaten. Bisher nutzen die Operateure routinemäßig  einfache chirurgische Werkzeuge (sog. „Sizer“ oder „Kaliper“) für die visuelle, meist rein qualitative Klappenbeurteilung, die durch einen Mangel an hinreichender Reproduzierbarkeit und Standardisierung gekennzeichnet ist. Ferner ist der Chirurg bei intraoperativen Entscheidungen und der Strategiefindung durch die fehlende explizit wissenschaftliche Evidenz auf sein reines subjektives Erfahrungswissen angewiesen. In der Praxis werden heutzutage verschiedenste rekonstruktive Paradigmen und Methoden angewendet, die von unterschiedlichen Chirurgen empirisch entwickelt und qualitativ untersucht wurden. Das chirurgische Vorgehen hängt üblicherweise von den Präferenzen des behandelnden Operateurs ab. 

Um diese Defizite zu adressieren, arbeiten wir kontinuierlich an computergestützten Methoden, welche dem Arzt in allen Phasen der Behandlung einen Behandlungsvorschlag liefern und damit eine auf geometrischen und funktionellen Wissen basierende quantitativ fundierte objektive Entscheidungshilfe darstellen.

Kooperationspartner

Klinik für Herzchirurgie, Universitätsklinikum Heidelberg (Prof. Dr. med. Matthias Karck, Prof. Dr. med. Raffaele De Simone, Dr. med. Sameer Al-Maisary)

Klinik für Anästhesiologie, Universitätsklinikum Heidelberg (Prof. Dr. med. Helmut Rauch)

Institut für Computervisualistik, Arbeitsgruppe Computergrafik, Universität Koblenz-Landau, (Prof. Dr. Stefan Müller, M.Sc. Nils Lichtenberg)

Engineering Mathematics and Computing Lab (EMCL), Interdisziplinäres Zentrum für Wissenschaftliches Rechnen (IWR), Universität Heidelberg (Prof. Vincent Heuveline, Dipl.-Math. techn. Nicolai Schoch, Dipl.-Math. Fabian Kissler)

Humanoids and Intelligence System Lab, Institut für Anthropomatik und Robotik, Karlsruher Institut für Technologie (Prof. Rüdiger Dillmann, Dr.-Ing. Stefanie Speidel, Dipl.-Inform. Darko Katic)

Institut für Angewandte Informatik und Formale Beschreibungsverfahren (AIFB), Karlsruher Institut für Technologie (Prof. York Sure-Vetter, Prof. Rudi Studer, Dr. Maria Maleshkova, M.Sc. Patrick Philipp)

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