Arctic-Images / Getty Images
Viktige takeaways
- Ved hjelp av matematisk modellering har forskere strømlinjeformet formen på mekaniske hjerteklaffer.
- Den nye formen kan potensielt redusere behovet for blodfortynnere og kan skaleres for barn.
- Den nye designen er akkurat i gang med dyreforsøk, så denne potensielle behandlingen vil ikke være tilgjengelig i nær fremtid.
Ingen menneskelige hjerter er like, noe som utgjør en utfordring for leger som prøver å behandle hjertepasienter, spesielt de som trenger utskiftingsventiler. En ny studie fra University of British Columbia Okanagan's Heart Valve Performance Lab (HVPL) gjorde imidlertid et gjennombrudd som kan revolusjonere utskifting av hjerteventil.
Studien, ledet av Hadi Mohammadi, PDF, PhD, fant at ved å lage en spesifikk krumning til de to brosjyrene inne i den nye brosjyreventilen, kalt Apex-ventilen, kunne de eliminere eller sterkt redusere koagulasjonsproblemer, som er iboende hos pasienter. med mekaniske hjerteklaffer. Januar - studien ble publisert iJournal of Medical Engineering and Technology.
Utskifting av hjerteklaffer har vært i bruk siden 1960-tallet, men har alltid hatt begrensninger på grunn av potensialet for blodpropp. Mens vevsventiler eliminerer koagulasjonsproblemer, har de en begrenset levetid og må byttes ut om 10 til 15 år. Mekaniske ventiler varer livet ut, men kommer vanligvis med resept for blodfortynnere.
Trombogenisitet
Når det gjelder mekaniske hjerteklaffer, kan det oppstå blodpropp når det ikke en gang strømmer gjennom ventilen - områder som fanger opp blod og holder det stille, for eksempel rundt hengslene eller brosjyrene. Disse blodproppene kan deretter reise gjennom hjertesystemet til hjernen og forårsake hjerneslag eller til nyrene eller andre organer.
Mohammadi og teamet hans nærmet seg utformingen av brosjyreventilen fra en annen retning, forteller han Verywell.
"Frem til dette punktet har all fremdrift i mekaniske ventiler vært inkrementell," sier Mohammadi. "Denne gangen optimaliserte vi nettopp den formen som vi trodde ville være best for dynamisk blodstrøm gjennom en kraftig matematisk løsning. Vi kom til et punkt i laboratoriet som konseptuelt, selv om det ser ut som en mekanisk ventil, har vi optimalisert hel ytelse gjennom matematisk modellering for å foreslå den beste formen. "
Den resulterende Apex-ventilen har spesielt buede brosjyrer for å redusere trykkfall gjennom ventilen og jevner ut blodgjennomgangen langs hengslene, noe som i teorien skal bidra til å eliminere koagulasjonsproblemer.
Hva dette betyr for deg
Mekaniske hjerteklaffer eliminerer behovet for erstatningskirurgi, men medfører risiko for blodpropp. Apex-ventilen kan være i stand til å eliminere behovet for blodfortynnere hos mekaniske ventilmottakere, noe som kan resultere i en mye bedre livskvalitet. Imidlertid, med dyreforsøk som bare begynner, kan det gå år før dette blir et nytt behandlingsalternativ.
Eliminere behovet for blodfortynnere
I tillegg til å lage en langvarig ventil som har samme funksjonalitet som en vevsventil, kan Apex-ventilen eliminere behovet for blodfortynnere, som for tiden er standarden for alle med en mekanisk hjerteventil.
Arnar Geirsson, MD, sjef for hjertekirurgi ved Yale School of Medicine i Connecticut, sier til Verywell at denne utviklingen alene ville være revolusjonerende.
"Det virker veldig nyskapende, hvordan ventilbrosjyrene er designet og helt annerledes enn måten de har blitt designet før," sier han. "Det er minimal motstand over selve ventilen, noe som vil være veldig gunstig, spesielt i mindre ventilstørrelser ... Det virkelige behovet er for antikoagulasjon. Hvis dette resulterer i lavere behov for antikoagulantia som Coumadin, ville det revolusjonere området for ventilkirurgi med mekaniske ventiler. "
Coumadin, merkenavnet for stoffet Warfarin, er foreskrevet til nesten alle mekaniske hjerteklaffmottakere, men det er ikke uten bivirkninger eller risiko. Som blodfortynner risikerer brukerne alvorlig blødning mens de bruker den. Spesielle dietthensyn må også tas når du bruker medisinen.
- Det er åpenbart en risiko for å tynne blodet for mye, sier Geirsson. "Så det er en fin linje. Coumadin er det eneste antikoagulantia som er godkjent for bruk med mekaniske ventiler, og det er god kontroll over det. Men det er visse populasjoner som har problemer med å ta disse medisinene."
Bruk hos pediatriske pasienter
Selv om Mohammadi og teamet hans designet Apex-ventilen basert på aortaklaffen, sier han at det ville være tilpassbart å passe hvilken som helst ventil i hjertet. Det kan også reduseres for bruk hos barn.
"Selv om vi designet denne ventilen for aortaposisjonen, ville den også kunne tilpasses for mitralposisjonen," sier Mohammadi. "Nøkkelfaktoren vil være størrelsen. Akkurat nå har vi ikke en mekanisk ventil som er liten nok til å brukes hos spedbarn. Jeg tror dette er en veldig god kandidat til å bli dimensjonert super liten, på størrelse med en kikert . "
Mer forskning er nødvendig
Studien har bare gått gjennom teoretiske studier så langt. Nå, sier Mohammadi, vil det gå over til dyreforsøk. Han forventer at det vil gå flere år før Apex vil være tilgjengelig for mennesker.
I tillegg til å gjennomgå dyre- og menneskelige forsøk, sier Mohammadi at han er interessert i å finne en måte å bruke transkateteroperasjon - en minimalt invasiv hjerteprosedyre - for å sette inn ventilene.
"Akkurat nå er denne ventilen designet for åpen hjertekirurgi," sier Mohammadi. "I fortsettelsen av dette prosjektet jobber vi med design for å konvertere det på en måte som det kan leveres med transkateterteknologi. Vi tror at til slutt trenger all medisinsk teknologi å bli levert ved hjelp av katetre."
Geirsson sier at plassering av mekaniske hjerteventiler faktisk har avtatt i popularitet de siste årene på grunn av muligheten til å plassere vevsventiler ved hjelp av transkateterteknologi. Hvis forskere kan kombinere levetiden til den mekaniske ventilen og den lavere risikoen for transkateterkirurgi, kan en verden av hjerteoperasjoner bli revolusjonert.
