Descrizione del progetto
Un modello emodinamico per la pianificazione chirurgica
Gli interventi chirurgici si basano sui dati dei pazienti e, sebbene richiedano un’attenta pianificazione, possono essere soggetti a variazioni di programma nel corso dell’operazione. Per prevedere i risultati delle chirurgie in modo migliore è necessario prendere in considerazione diversi aspetti, tra cui il punto di intervento specifico, la perfusione e la funzione di tutto l’organo e la relativa interazione con l’intera circolazione. Per affrontare tali complessità, il progetto MoDeLLiver, finanziato dall’UE, intende sviluppare un modello emodinamico per guidare gli interventi chirurgici ai polmoni e al fegato. I ricercatori si avvarranno inoltre di un modello con sostanze iniettate per svelare il legame che intercorre tra la diagnostica per immagini non invasiva e la funzione e la perfusione degli organi, informazioni particolarmente utili per parametrizzare il modello prima dell’intervento sul paziente. Si prevede che questo nuovo strumento di modellizzazione avvicinerà ulteriormente la simulazione chirurgica personalizzata alla realtà.
Obiettivo
Surgical interventions often require vascular procedures consisting in cutting vessels, removing organ parts or suturing new connections. Intervention planning is based on patient data and surgeons experience. Even the best plans are often revised in real-time during surgery. Can we understand and predict blood flow changes due to a surgery? Complex interactions must be foreseen between three scales: the local point of intervention, whole organ perfusion and function, and the entire circulation. Such complexity calls for modelling and simulation, which should become part of the surgical decision process.
Yet, the modelling community does not sufficiently respond to these challenges. Despite great advances in blood flow simulation, clinical translation remains largely unfulfilled, as existing tools are too heavy, pathological interactions complex and multidisciplinary collaboration uneasy. Organ interactions and remodelling due to surgery or diseases are missing from comprehensive models. Besides, simulations must be based on patient data, ideally non-invasive ones. Despite great advances in dynamic imaging, the link between signal and underlying tissue perfusion and function remains to be elucidated, beyond current pharmacokinetics models. Their better understanding will bring new data for personalised simulation.
Our ambition is to gear hemodynamics modelling towards diseased organs to guide associated surgical acts, focusing on lung and liver. We will investigate a novel approach of an injected substance model transported through the cardiovascular system; i.e. enhancing pharmacokinetics modelling by transport phenomena based on hemodynamics. Numerical simulations of such models will unravel the interplay between architecture, perfusion and function in diseased organs, and provide peri- & peroperative guiding information. This project will impact bioengineering, pathophysiology, dynamic imaging, and surgery through the final aim of software clinical translation.
Campo scientifico
Programma(i)
Argomento(i)
Meccanismo di finanziamento
ERC-COG - Consolidator GrantIstituzione ospitante
78153 Le Chesnay Cedex
Francia