Konzeption, Entwicklung und Evaluation eines kostengünstigen reproduzierbaren Gefäßmodells für die Simulation und das Training endovaskulärer interventioneller Prozeduren an der Aorta anhand anatomischer Vorlagen eines realen Patienten Medizinische Fakultät - Digitale Hochschulschriften der LMU - Teil 17/19

Seit Einführung der endovaskulären Aneurysmareperatur in den klinischen Alltag ist die Anzahl der elektiv durchgeführten Interventionen deutlich gestiegen. Gleichzeitig ist dieses minimalinvasive Verfahren einem ständigen Fortschritt unterworfen und entwickelt sich stetig weiter.
Um diesen Entwicklungen gerecht zu werden bedarf es einerseits einer guten Ausbildung endovaskulärer Chirurgen und interventioneller Radiologen. Andererseits ist es notwendig vor Anwendung am Patienten technische Neuerungen so realitätsnah und umfassend wie möglich zu evaluieren.
Industriell gefertigte Modelle und Computersimulatoren bieten zwar eine realitätsnahe Simulation der endovaskulären Eingriffe, sind jedoch aufgrund der extrem hohen Anschaffungskosten kaum in medizinischen Einrichtungen verbreitet und meist auf Industrie gesponsorte Workshops beschränkt.
Ziel der vorliegenden Arbeit war es, ein aortales Gefäßmodell zu entwickeln, welches ein Aortenaneurysma trägt und nach Anschluss an ein Perfusionssystem die Simulation endovaskulärer aortaler Eingriffe ermöglicht, um diese zu trainieren und neue Methoden zu erproben. Das Modell sollte kostengünstig, zugleich aber mit hoher Genauigkeit und ohne großen Aufwand reproduzierbar sein.
Prinzip des Modellbaus war es aus dem CT-Datensatz eines an unserem Institut behandelten Patienten mittels gängiger Modelliermittel eine Kopie aus Silikon zu konstruieren. Dabei kamen die Techniken des modernen Formenbaus zur Anwendung um die Reproduzierbarkeit des Modells zu ermöglichen. Für die Erzeugung eines Kreislaufs im Modell wurde eine selbstansaugende Niedervolt-Durchlaufpumpe angeschlossen.
Das fertiggestellte Aortenmodell wurde durch zwei erfahrene interventionelle Radiologen hinsichtlich des Realitätsbezugs bei der Simulation von endovaskulären Interventionen evaluiert. Die Bewertung fand nach dem Schulnotenprinzip statt, wobei die Note 1 einem sehr hohen, die Note 6 keinem Realitätsbezug entsprach. Es wurden mehrere Kategorien unterschieden: Die Anatomie des Modells allgemein sowie die Anatomie der Pathologien, die Visualisierung durch verschiedene radiologische Modalitäten (CTA, MRA, Fluorsokopie mit DSA und Roadmap), die Simulation des Workflows, von der Punktion über das Legen der Schleuse bis zur Kontrasmittelinjektion über einen Katheter, sowie insbesondere die Führung des Führungsdrahtes. Ein weiteres Bewertungskriterium war der Erfolg bzw. Misserfolg der Sondierungen aller Gefäßabgänge mittels eines weichen und eines steiferen Führungsdrahtes und frei wählbarer Angiografiekatheter. In diesem Zusammenhang wurde auch die Compliance der Gefäße als Realitätskriterium erfasst. Abschließend wurde der Realitätsbezug des Modells insgesamt bewertet und die Kosten kalkuliert.
Zusammenfassend wurde das Modell mit einer Note 2, entsprechend einem hohen Realitätsbezug bewertet.
Die Evaluation zeigte die realitätsnahe Visualisierung in allen relevanten radiologischen Modalitäten sowie die gute Simulation von Workflow und Führung des Führungsdrahtes sowie der Angiographiekatheter. Auch die anatomische Realitätsnähe des Aortenmodells wurde von den Radiologen insgesamt positiv bewertet. Allerdings zeigten die wenige Millimeter zu weiten Durchmesser der Gefäßabgänge die Grenzen der verwendeten Herstellungstechnik auf. Diese waren ein notwendiger Kompromiss bei der segmentierten Konstruktion, wodurch zu Lasten der Durchmesser die Reproduzierbarkeit des Modells gewährleistet wurde. Mit einem Bruchteil der Kosten für ein industriell gefertigtes Modell stellt dieses Aortenmodell eine ernst zu nehmende Alternative dar.
Es kann sowohl im Ausbildungs- als auch im Forschungsbereich
angewendet werden und ist aufgrund seiner Kostengünstigkeit für einen breiten Einsatz gut geeignet.