Arctic-Images / Getty Images
Vigtigste takeaways
- Ved hjælp af matematisk modellering har forskere strømlinet formen af mekaniske hjerteklapper.
- Den nye form kunne potentielt reducere behovet for blodfortyndere og kunne skaleres til pædiatriske patienter.
- Det nye design er lige begyndt med dyreforsøg, så denne potentielle behandling vil ikke være tilgængelig i den nærmeste fremtid.
Ikke to menneskelige hjerter er ens, hvilket udgør en udfordring for læger, der forsøger at behandle hjertepatienter, især dem, der kræver udskiftningsventiler. En ny undersøgelse foretaget af University of British Columbia Okanagan's Heart Valve Performance Lab (HVPL) gjorde dog et gennembrud, der kan revolutionere udskiftning af hjerteklappen.
Undersøgelsen, ledet af Hadi Mohammadi, PDF, PhD, viste, at ved at skabe en specifik krumning til de to foldere inde i den nye bi-foldeventil, kaldet Apex-ventilen, kunne de eliminere eller i høj grad reducere koagulationsproblemer, som er iboende hos patienter med mekaniske hjerteklapper. Undersøgelsen fra januar blev offentliggjort iTidsskrift for medicinsk teknik og teknologi.
Udskiftning af hjerteklapper har været i brug siden 1960'erne, men har altid haft begrænsninger på grund af potentialet for blodpropper. Mens vævsventiler eliminerer koagulationsproblemer, har de en begrænset levetid og skal udskiftes om 10 til 15 år. Mekaniske ventiler holder hele livet, men leveres typisk med en recept til blodfortyndere.
Trombogenicitet
I tilfælde af mekaniske hjerteklapper kan blodpropper forekomme, når der ikke engang strømmer gennem ventilen - områder, der fanger blod og holder det stille, såsom omkring hængslerne eller foldere. Disse blodpropper kan derefter rejse gennem hjertesystemet til hjernen og forårsage et slagtilfælde eller til nyrerne eller andre organer.
Mohammadi og hans team nærmede sig designet af bi-foldeventilen fra en anden retning, fortæller han Verywell.
”Indtil dette punkt har alle fremskridt inden for mekaniske ventiler været inkrementelle,” siger Mohammadi. "Denne gang optimerede vi bare den form, som vi troede ville være bedst for dynamisk blodgennemstrømning gennem en kraftig matematisk løsning. Vi kom til et punkt i laboratoriet, at konceptuelt, selvom det ligner en mekanisk ventil, har vi optimeret hele præstationen gennem matematisk modellering for at foreslå den bedste form. "
Den resulterende Apex-ventil har specielt buede foldere for at mindske trykfald gennem ventilen og udjævner blodets passage forbi hængslerne, hvilket i teorien skal hjælpe med at eliminere koagulationsproblemer.
Hvad det betyder for dig
Mekaniske hjerteklapper eliminerer behovet for udskiftningskirurgi, men medfører risiko for blodpropper. Apex-ventilen kan muligvis eliminere behovet for blodfortyndere hos mekaniske ventilmodtagere, hvilket kan resultere i en meget bedre livskvalitet. Dog med dyreforsøg lige begyndt kan det gå flere år, før dette bliver en ny behandlingsmulighed.
Fjernelse af behovet for blodfortyndere
Ud over at skabe en langvarig ventil, der har den samme funktionalitet som en vævsventil, kunne Apex-ventilen eliminere behovet for blodfortyndere, som i øjeblikket er standarden for alle med en mekanisk hjerteventil.
Arnar Geirsson, MD, chef for hjertekirurgi ved Yale School of Medicine i Connecticut, fortæller Verywell, at denne udvikling alene ville være revolutionerende.
”Det virker meget innovativt, hvordan ventilblade er designet og helt anderledes end den måde, de er designet før,” siger han. "Der er minimal modstand over selve ventilen, hvilket ville være meget gavnligt, især i mindre ventilstørrelser ... Det virkelige behov er for antikoagulation. Hvis dette resulterer i et lavere behov for antikoagulantia som Coumadin, ville det revolutionere området for kirurgi med ventil med mekaniske ventiler. "
Coumadin, varemærket for lægemidlet Warfarin, ordineres til næsten alle mekaniske hjerteventilmodtagere, men det er ikke uden dets bivirkninger eller risici. Som blodfortynder risikerer brugerne alvorlig blødning, mens de bruger den. Særlige diætovervejelser skal også tages, når du tager medicinen.
"Der er åbenlyst en risiko for at fortynde blodet for meget," siger Geirsson. "Så der er en fin linje. Coumadin er det eneste antikoagulantia, der er godkendt til brug sammen med mekaniske ventiler, og der er god kontrol over det. Men der er visse populationer, der har svært ved at tage disse medikamenter."
Anvendelse til pædiatriske patienter
Selvom Mohammadi og hans team designet Apex-ventilen baseret på aortaklappen, siger han, at det ville være tilpasset at passe enhver ventil i hjertet. Det kunne også skaleres ned til brug hos pædiatriske patienter.
"Selvom vi designet denne ventil til aortapositionen, ville den også kunne tilpasses til mitralpositionen," siger Mohammadi. "Nøglefaktoren ville være størrelsen. Lige nu har vi ikke en mekanisk ventil, der er lille nok til at blive brugt til spædbørn. Jeg synes, det er en meget god kandidat til at blive dimensioneret super lille, størrelsen af en kikærte . "
Mere forskning er nødvendig
Undersøgelsen har indtil videre kun gennemgået teoretiske forsøg. Nu siger Mohammadi, at det vil gå videre til dyreforsøg. Han forventer, at der vil gå flere år, før Apex vil være tilgængelig for mennesker.
Ud over at gennemgå dyreforsøg og menneskelige forsøg siger Mohammadi, at han er interesseret i at finde en måde at bruge transkateteroperation - en minimalt invasiv hjerteprocedure - til at indsætte ventilerne.
"Lige nu er denne ventil designet til kirurgi med åben hjerte," siger Mohammadi. "I fortsættelsen af dette projekt arbejder vi på design for at konvertere det på en måde, så det kunne leveres med transkateterteknologi. Vi mener, at til sidst alle medicinske teknologier til sidst skal leveres ved hjælp af katetre."
Geirsson siger, at mekaniske hjerteklappeplaceringer faktisk er faldet i popularitet de seneste år på grund af evnen til at placere vævsventiler ved hjælp af transkateterteknologi. Hvis forskere kan kombinere levetiden for den mekaniske ventil og den lavere risiko for transkateteroperation, kan hjertekirurgiens verden revolutioneres.
.jpg)