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La modellizzazione al computer migliora il trattamento della cardiopatia valvolare

È stato stimato che la cardiopatia valvolare (VHD, Valvular Heart Disease) colpisca attualmente il 2,5 % della popolazione, presentando rischi significativi per la salute, a volte fatali. Per migliorare il suo trattamento, EurValve ha sviluppato un sistema di supporto alle decisioni (DSS, Decision Support System) che consente ai medici l’accesso a una serie di informazioni vitali sul paziente.

Salute

VHD è un termine generico che indica la disfunzione di una qualsiasi delle quattro valvole cardiache. Nella stenosi aortica l’apertura della valvola aortica si restringe (stenotica), limitando la quantità di sangue pompata dal cuore. Nella insufficienza mitralica la valvola mitralica non si chiude completamente, il che significa che il sangue può fluire all’indietro, riducendo la capacità del cuore di pompare sangue. Attualmente in Europa ogni anno le morti causate da VHD sono quasi 4 milioni. Il progetto EurValve supportato dall’UE ha sviluppato un DSS clinicamente compatibile per aiutare i medici ad analizzare il probabile successo dell’intervento, ottimizzando quindi il trattamento. Il trattamento giusto, al momento giusto Anche se è possibile attenuare i sintomi della VHD con interventi farmacologici, non esiste un trattamento efficace per questi problemi strutturali, rendendo necessario un intervento chirurgico o un cateterismo invasivo e rischioso. Il tempismo è fondamentale; un intervento troppo tardivo porta a rischi di insufficienza cardiaca irreversibile, mentre se troppo precoce comporta rischi inutili. Per quantificare gli effetti sul cuore di una valvola malata e misurare i potenziali benefici della riparazione o della sostituzione, EurValve ha adattato un modello computazionale già esistente, personalizzato per ogni soggetto. Utilizzando dispositivi di monitoraggio domiciliari e il Philips Health Watch, il progetto ha monitorato i livelli di attività giornalieri dei soggetti durante il riposo e l’esercizio. Il team ha inoltre identificato ulteriori «biomarcatori» dalle analisi della loro fisiologia, comprese le misurazioni del flusso sanguigno e della pressione arteriosa in un certo numero di punti nel corpo. Il DSS completo comprende linee guida cliniche, punteggi di rischio con strumenti di diagnosi e previsione potenziati dal modello, modellizzazione di ordine ridotto per l’analisi rapida, apprendimento automatico con modellizzazione fisiologica, dati sulla popolazione (ove necessario) e un modulo di ragionamento basato sui casi che trova i casi analoghi. Questo pacchetto è in grado di fornire un registro coerente, ripetibile, quantitativo e verificabile delle decisioni cliniche prese. Il progetto ha dimostrato scalabilità valutando tre stati pre-intervento e quattro stati post-intervento per oltre 120 individui. Sono stati inoltre esaminati tre casi con valvulopatia aortica e due con valvulopatia mitralica da 45 specialisti clinici assegnati casualmente a tre casi. Per ciascun caso, sono stati generati due set di dati separati; uno includeva solo i parametri diagnostici convenzionali, mentre l’altro includeva anche informazioni DSS. I risultati hanno infuso grande entusiasmo per il potenziale del DSS nei casi limite. «Per quanto ne sappiamo, EurValve ha rilasciato il primo prototipo DSS clinico attuabile per valvulopatia cardiaca, basato sulla simulazione al computer, utilizzabile durante una singola sessione di visita. Si tratta di un passo significativo verso l’introduzione della tecnologia computazionale avanzata nella pratica clinica», afferma il prof. Rodney Hose, coordinatore del progetto. Modelli simili sono stati sviluppati per la valvola mitrale, ma non sono ancora stati integrati in un DSS completo. Ingresso nella pratica clinica EurValve contribuisce direttamente alla politica sanitaria dell’UE che mira a: proteggere e migliorare la salute dei cittadini dell’UE, supportare la modernizzazione delle infrastrutture sanitarie e migliorare l’efficienza dei sistemi sanitari europei. Secondo il prof. Hose: «Il sistema andrà principalmente a vantaggio di tre gruppi di pazienti: quelli con indicazioni limite per il trattamento, quelli con condizioni emodinamiche complesse e quelli che richiedono la riparazione della valvola». Per ottenere l’autorizzazione normativa e portare la tecnologia appieno nella pratica clinica, sono ancora necessarie numerose sperimentazioni cliniche con una delle PMI partner del progetto, Therenva, con la quale il team è attualmente impegnato a cercare di migliorare un prodotto commerciale, l’EndoSize®. Anche molti altri aspetti della tecnologia vengono sfruttati commercialmente, in particolare la modellizzazione di ordine ridotto per accelerare i tempi di soluzione, il monitoraggio dell’attività come ausilio diagnostico e l’apprendimento automatico per un migliore utilizzo dei dati.

Parole chiave

EurValve, cuore, valvolare, stenosi aortica, valvola, rigurgito mitralico, salute, sistema di supporto alle decisioni

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