Modelos Deformables para el tratamiento ENdovascular y SEguimiento de aneurismas de aorta abdominal
DEFENSE
Duración:
01.10.2014 - 23.05.2018
El aneurisma de aorta abdominal (AAA) es una enfermedad que consiste en un debilitamiento y dilatación de la aorta abdominal, superando el diámetro normal en más de un 50 %. Sin tratamiento, tiende a crecer y puede romperse con un alto riesgo de mortalidad . La reparación endovascular del aneurisma (EVAR) es una alternativa mínimamente invasiva a la cirugía abierta que implica el despliegue y la fijación de una endoprótesis que aisla la pared dañada y crea un trombo que tiende a disminuir después de una intervención exitosa.
La planificación preoperatoria se realiza sobre imágenes CTA mediante mediciones en imágenes de cada paciente (diámetros y longitudes) que permiten la selección de la endoprótesis más adecuada o bien un diseño específico en el caso de antomías complejas. Un problema recurrente es que la posición relativa y la deformación conjunta catéter-aorta y endoprótesis-aorta no se conoce en la fase de planificación y diseño. La predicción del comportamiento mediante modelos deformables puede conducir a un mejor diseño y una reducción de la mortalidad a los 2 años. En el escenario intra-operatorio, la Angiografía de Rayos X (XA) ofrece información valiosa pero limitada, y todavía es difícil para el cirujano orientarse, visualizar las estructuras pertinentes y comparar la situación actual con la planificación y la endoprótesis diseñada. Los algoritmos basados en modelos deformables y registro de imagen no-rígido pueden ayudar a alinear las imágenes y los modelos en las fases pre- e intra-operatoria con el fin de proporcionar información valiosa durante la intervención. Además, esta información podría ayudar a la validación de modelos de simulación preoperatorios.
Tras la intervención EVAR, se requiere un estrecho seguimiento mediante exámenes de CTA, al menos, anualmente. Los aneurismas excluídos correctamente tienden a contraerse. El volumen del aneurisma es un indicador mejor que el diámetro, pero no se utiliza en la rutina debido a la falta de métodos de robustos de segmentación del trombo. Por otra parte,sería muy útil poder alinear y comparar diferentes series post-operatorias CTA a fin de evaluar la evolución del aneurisma mediante diferentes análisis de forma, la migración de la endoprótesis y otros cambios relevantes para evaluar el riesgo de ruptura. Esto requiere de una investigación en modelos deformables y registro no-rígido de imágenes con el fin de alinear diferentes series temporales CTA con estructuras cambiantes.
Un desafío técnico común en estos escenarios es el estudio de modelos deformables (simulación pre-operatoria, registro intra-operatorio, registro de series temporales post-operatorio…), que es el objetivo principal del proyecto DEFENSE.
Estos modelos permitirían caracterizar los cambios y deformaciones que ocurren antes, durante y tras de la intervención. El estudio de las deformaciones involucradas podría dar lugar a nueva evidencia clínica que permita mejorar las intervenciones y los diseños de endoprótesis y evaluar el riesgo de ruptura después de la intervención.
Vicomtech participará fundamentalmente en la generación de modelos 3D mediante la segmentación de diferentes estructuras de interés visibles en las imágenes CTA o XA (lumen de la aorta, trombo, endoprótesis, vértebras...) y en el seguimiento del anuerisma y predicción de riesgo en la fase post-operatoria.
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