Arctic-Images / Getty Images
Ключевые выводы
- Используя математическое моделирование, исследователи оптимизировали форму механических сердечных клапанов.
- Новая форма может потенциально снизить потребность в разбавителях крови и может быть адаптирована для педиатрических пациентов.
- Испытания нового дизайна на животных только начинаются, поэтому в ближайшем будущем это потенциальное лечение будет недоступно.
Нет двух одинаковых человеческих сердец, что создает проблему для врачей, пытающихся лечить пациентов с сердечными заболеваниями, особенно тех, которым требуется замена клапанов. Новое исследование, проведенное Лабораторией показателей сердечного клапана Оканагана Университета Британской Колумбии (HVPL), сделало прорыв, который может революционизировать замену сердечного клапана.
Исследование, проведенное под руководством Хади Мохаммади, PDF, PhD, показало, что, создавая особую кривизну для двух створок внутри нового двухстворчатого клапана, получившего название Apex-клапана, они могут устранить или значительно уменьшить проблемы со свертыванием крови, которые присущи пациентам. с механическими сердечными клапанами. Январское исследование было опубликовано вЖурнал медицинской инженерии и технологий.
Сменные сердечные клапаны используются с 1960-х годов, но всегда имели ограничения из-за возможности образования тромбов. Хотя тканевые клапаны устраняют проблемы со свертыванием, они имеют ограниченный срок службы и должны быть заменены через 10–15 лет. Механические клапаны служат на всю жизнь, но обычно идут по рецепту на препараты для разжижения крови.
Тромбогенность
В случае механических сердечных клапанов сгустки крови могут возникать, когда нет даже потока через клапан - области, которые захватывают кровь и удерживают ее в неподвижном состоянии, например, вокруг петель или створок. Затем эти сгустки могут перемещаться по сердечной системе в мозг, вызывая инсульт, в почки или другие органы.
Мохаммади и его команда подошли к конструкции двустворчатого клапана с другой стороны, - говорит он Verywell.
«До этого момента весь прогресс в области механических клапанов был постепенным», - говорит Мохаммади. «На этот раз мы просто оптимизировали форму, которая, по нашему мнению, лучше всего подходит для динамического кровотока, с помощью энергичного математического решения. В лаборатории мы дошли до точки, которая концептуально, хотя она и выглядит как механический клапан, мы оптимизировали все представление с помощью математического моделирования, чтобы предложить лучшую форму ».
Полученный в результате клапан Apex имеет специально изогнутые створки для уменьшения перепадов давления через клапан и сглаживания прохождения крови через шарниры, что теоретически должно помочь устранить проблемы со свертыванием.
Что это значит для вас
Механические сердечные клапаны исключают необходимость в хирургической замене, но сопряжены с риском образования тромбов. Клапан Apex может устранить необходимость в разбавителях крови у реципиентов с механическим клапаном, что может значительно улучшить качество жизни. Однако, поскольку испытания на животных только начинаются, могут пройти годы, прежде чем это станет новым вариантом лечения.
Устранение потребности в разбавителях крови
Помимо создания долговечного клапана, который имеет те же функции, что и тканевый клапан, клапан Apex может устранить необходимость в разбавителях крови, которые в настоящее время являются стандартом для всех, у кого механический сердечный клапан.
Арнар Гейрссон, доктор медицины, заведующий кардиохирургическим отделением Йельской школы медицины в Коннектикуте, говорит Verywell, что одно только это развитие будет революционным.
«Кажется очень новаторским то, как сконструированы створки клапана, и полностью отличается от того, как они проектировались раньше», - говорит он. «Существует минимальное сопротивление через сам клапан, что было бы очень полезно, особенно для клапанов меньшего размера ... Реальная потребность в антикоагуляции. Если это приведет к снижению потребности в антикоагулянтах, таких как кумадин, это произведет революцию в области хирургии клапанов с помощью механические клапаны ".
Кумадин, торговая марка препарата Варфарин, назначается почти всем реципиентам с механическим сердечным клапаном, но он не лишен побочных эффектов или рисков. Поскольку он разжижает кровь, пользователи рискуют вызвать сильное кровотечение при его использовании. При приеме лекарств также необходимо соблюдать особые диетические соображения.
«Очевидно, что есть риск слишком сильно разжижить кровь», - говорит Гейрссон. «Так что есть тонкая грань. Кумадин - единственный антикоагулянт, одобренный для использования с механическими клапанами, и он хорошо контролируется. Но есть определенные группы населения, которым трудно принимать эти лекарства».
Использование у педиатрических пациентов
Хотя Мохаммади и его команда разработали клапан Apex на основе аортального клапана, он говорит, что его можно будет настроить для любого клапана в сердце. Его также можно уменьшить для использования с педиатрическими пациентами.
«Хотя мы разработали этот клапан для положения аорты, он также может быть настроен для положения митрального клапана», - говорит Мохаммади. «Ключевым фактором будет размер. В настоящее время у нас нет механического клапана, который был бы достаточно маленьким, чтобы его можно было использовать в младенчестве. Я думаю, что это очень хороший кандидат для сверхмалого размера, размером с горох. . "
Требуются дополнительные исследования
Пока что исследование прошло только теоретические испытания. Теперь, по словам Мохаммади, мы перейдем к испытаниям на животных. Он ожидает, что пройдет несколько лет, прежде чем Apex станет доступным для людей.
В дополнение к испытаниям на животных и людях, Мохаммади говорит, что он заинтересован в поиске способа использования транскатетерной хирургии - минимально инвазивной процедуры на сердце - для вставки клапанов.
«Прямо сейчас этот клапан предназначен для операций на открытом сердце», - говорит Мохаммади. «В продолжение этого проекта мы работаем над дизайном, чтобы преобразовать его таким образом, чтобы он мог быть доставлен с помощью транскатетерной технологии. Мы считаем, что в конечном итоге все медицинские технологии в конечном итоге должны быть доставлены с использованием катетеров».
Гейрссон говорит, что в последние годы популярность механических клапанов сердца снизилась из-за возможности размещать тканевые клапаны с помощью транскатетерной технологии. Если ученым удастся совместить долговечность механического клапана и более низкий риск транскатетерной хирургии, мир кардиохирургии может быть коренным образом изменен.
.jpg)
