Arctic-Images / Getty Images
Βασικές επιλογές
- Χρησιμοποιώντας μαθηματική μοντελοποίηση, οι ερευνητές έχουν βελτιώσει το σχήμα των μηχανικών καρδιακών βαλβίδων.
- Το νέο σχήμα θα μπορούσε ενδεχομένως να μειώσει την ανάγκη για αραιωτικά αίματος και θα μπορούσε να κλιμακωθεί για παιδιατρικούς ασθενείς.
- Ο νέος σχεδιασμός μόλις ξεκινά δοκιμές σε ζώα, επομένως αυτή η πιθανή θεραπεία δεν θα είναι διαθέσιμη στο εγγύς μέλλον.
Δεν υπάρχουν δύο ανθρώπινες καρδιές που είναι ίδιες, γεγονός που αποτελεί πρόκληση για τους γιατρούς που προσπαθούν να θεραπεύσουν καρδιακούς ασθενείς, ειδικά εκείνους που χρειάζονται βαλβίδες αντικατάστασης. Ωστόσο, μια νέα μελέτη από το εργαστήριο καρδιακής βαλβίδας απόδοσης του Πανεπιστημίου της Βρετανικής Κολομβίας Okanagan (HVPL), έκανε μια σημαντική ανακάλυψη που μπορεί να φέρει επανάσταση στην αντικατάσταση της καρδιακής βαλβίδας.
Η μελέτη, με επικεφαλής τον Hadi Mohammadi, PDF, PhD, διαπίστωσε ότι δημιουργώντας μια συγκεκριμένη καμπυλότητα στα δύο φυλλάδια μέσα στη νέα βαλβίδα δύο φύλλων, που ονομάστηκε βαλβίδα Apex, θα μπορούσαν να εξαλείψουν ή να μειώσουν σημαντικά τα προβλήματα πήξης, τα οποία είναι εγγενή σε ασθενείς με μηχανικές βαλβίδες καρδιάς. Η μελέτη του Ιανουαρίου δημοσιεύθηκε στοΠεριοδικό Ιατρικής Μηχανικής και Τεχνολογίας.
Οι αντικαταστάσεις καρδιακών βαλβίδων χρησιμοποιούνται από τη δεκαετία του 1960, αλλά είχαν πάντα περιορισμούς λόγω της πιθανότητας θρόμβων αίματος. Ενώ οι βαλβίδες ιστού εξαλείφουν προβλήματα πήξης, έχουν πεπερασμένη διάρκεια ζωής και πρέπει να αντικατασταθούν σε 10 έως 15 χρόνια. Οι μηχανικές βαλβίδες διαρκούν μια ζωή αλλά συνήθως συνοδεύονται από συνταγή για αραιωτικά αίματος.
Θρομβογένεση
Στην περίπτωση μηχανικών καρδιακών βαλβίδων, θρόμβοι αίματος μπορεί να εμφανιστούν όταν δεν υπάρχει καν ροή μέσω της βαλβίδας - περιοχές που συλλαμβάνουν αίμα και το διατηρούν ακίνητο, όπως γύρω από τους μεντεσέδες ή τα φυλλάδια. Αυτοί οι θρόμβοι μπορούν στη συνέχεια να ταξιδέψουν μέσω του καρδιακού συστήματος στον εγκέφαλο, προκαλώντας εγκεφαλικό επεισόδιο ή στα νεφρά ή σε άλλα όργανα.
Ο Mohammadi και η ομάδα του πλησίασαν το σχεδιασμό της βαλβίδας δύο φύλλων από διαφορετική κατεύθυνση, λέει στον Verywell.
«Μέχρι αυτό το σημείο, όλη η πρόοδος στις μηχανικές βαλβίδες ήταν αυξητική», λέει ο Mohammadi. "Αυτή τη φορά, απλώς βελτιστοποιήσαμε το σχήμα που πιστεύαμε ότι θα ήταν καλύτερο για δυναμική ροή αίματος μέσω μιας έντονης μαθηματικής λύσης. Φτάσαμε σε ένα σημείο στο εργαστήριο που εννοιολογικά, παρόλο που μοιάζει με μηχανική βαλβίδα, έχουμε βελτιστοποιήσει το ολόκληρη την απόδοση μέσω μαθηματικής μοντελοποίησης για να προτείνει το καλύτερο σχήμα. "
Η προκύπτουσα βαλβίδα Apex διαθέτει ειδικά καμπύλα φυλλάδια για τη μείωση των πτώσεων πίεσης μέσω της βαλβίδας και εξομαλύνει τη διέλευση του αίματος μετά από τους μεντεσέδες, οι οποίες, θεωρητικά, θα βοηθήσουν στην εξάλειψη των προβλημάτων πήξης.
Τι σημαίνει αυτό για εσάς
Οι μηχανικές καρδιακές βαλβίδες εξαλείφουν την ανάγκη για χειρουργική επέμβαση αντικατάστασης αλλά έρχονται με κινδύνους θρόμβων αίματος. Η βαλβίδα Apex μπορεί να είναι σε θέση να εξαλείψει την ανάγκη για αραιωτικά αίματος σε μηχανικούς δέκτες βαλβίδων, κάτι που θα μπορούσε να οδηγήσει σε πολύ καλύτερη ποιότητα ζωής. Ωστόσο, με τις δοκιμές σε ζώα που μόλις ξεκινούν, μπορεί να είναι χρόνια πριν γίνει μια νέα θεραπευτική επιλογή.
Εξάλειψη της ανάγκης για διαλυτικά αίματος
Εκτός από τη δημιουργία μιας βαλβίδας μεγάλης διάρκειας που έχει την ίδια λειτουργικότητα με μια βαλβίδα ιστού, η βαλβίδα Apex θα μπορούσε να εξαλείψει την ανάγκη για αραιωτικά αίματος, τα οποία είναι σήμερα το πρότυπο για όσους έχουν μηχανική βαλβίδα καρδιάς.
Ο Arnar Geirsson, MD, επικεφαλής της καρδιοχειρουργικής στην Ιατρική Σχολή του Yale στο Κοννέκτικατ, λέει στον Verywell ότι αυτή η εξέλιξη από μόνη της θα ήταν επαναστατική.
«Φαίνεται πολύ καινοτόμο, πώς σχεδιάζονται τα φυλλάδια βαλβίδων και είναι εντελώς διαφορετικά από τον τρόπο που είχαν σχεδιαστεί στο παρελθόν», λέει. «Υπάρχει ελάχιστη αντίσταση στην ίδια τη βαλβίδα, η οποία θα ήταν πολύ ωφέλιμη, ειδικά σε μικρότερα μεγέθη βαλβίδων ... Η πραγματική ανάγκη είναι για αντιπηκτική. Εάν αυτό έχει ως αποτέλεσμα χαμηλότερη ανάγκη για αντιπηκτικά όπως το Coumadin, αυτό θα φέρει επανάσταση στον τομέα της χειρουργικής βαλβίδας μηχανικές βαλβίδες. "
Το Coumadin, το εμπορικό σήμα για το φάρμακο Warfarin, συνταγογραφείται σε όλους σχεδόν τους παραλήπτες μηχανικών καρδιακών βαλβίδων, αλλά δεν είναι χωρίς τις παρενέργειες ή τους κινδύνους. Ως αραιωτικό αίματος, οι χρήστες διατρέχουν κίνδυνο σοβαρής αιμορραγίας ενώ το χρησιμοποιούν. Ιδιαίτερες διατροφικές εκτιμήσεις πρέπει επίσης να λαμβάνονται κατά τη διάρκεια της φαρμακευτικής αγωγής.
"Προφανώς, υπάρχει ο κίνδυνος να αραιωθεί πάρα πολύ το αίμα", λέει ο Geirsson. "Υπάρχει λοιπόν μια λεπτή γραμμή. Το Coumadin είναι το μόνο αντιπηκτικό που έχει εγκριθεί για χρήση με μηχανικές βαλβίδες και υπάρχει καλός έλεγχος αυτού. Αλλά υπάρχουν ορισμένοι πληθυσμοί που δυσκολεύονται να πάρουν αυτά τα φάρμακα."
Χρήση σε παιδιατρικούς ασθενείς
Αν και ο Mohammadi και η ομάδα του σχεδίασαν τη βαλβίδα Apex με βάση τη βαλβίδα της αορτής, λέει ότι θα ήταν προσαρμόσιμο να τοποθετηθεί οποιαδήποτε βαλβίδα στην καρδιά. Θα μπορούσε επίσης να μειωθεί για χρήση σε παιδιατρικούς ασθενείς.
"Αν και σχεδιάσαμε αυτήν τη βαλβίδα για την αορτική θέση, θα ήταν προσαρμόσιμη και για τη μιτροειδής θέση", λέει ο Mohammadi. "Ο βασικός παράγοντας θα ήταν το μέγεθος. Αυτή τη στιγμή, δεν έχουμε μηχανική βαλβίδα που να είναι αρκετά μικρή για να χρησιμοποιηθεί σε βρέφη. Νομίζω ότι αυτός είναι ένας πολύ καλός υποψήφιος για να έχει μέγεθος πολύ μικρό, το μέγεθος ενός ρεβίθου "
Απαιτείται περισσότερη έρευνα
Η μελέτη έχει περάσει μόνο μέχρι τώρα θεωρητικές δοκιμές. Τώρα, λέει ο Mohammadi, θα προχωρήσει σε δοκιμές σε ζώα. Περιμένει ότι θα είναι αρκετά χρόνια πριν το Apex θα είναι διαθέσιμο για τους ανθρώπους.
Εκτός από τις δοκιμές σε ζώα και ανθρώπους, ο Mohammadi λέει ότι ενδιαφέρεται να βρει έναν τρόπο για να χρησιμοποιήσει χειρουργική επέμβαση διακαθετήρα - μια ελάχιστα επεμβατική καρδιακή διαδικασία - για να τοποθετήσει τις βαλβίδες.
"Αυτή τη στιγμή, αυτή η βαλβίδα έχει σχεδιαστεί για χειρουργική επέμβαση ανοιχτής καρδιάς", λέει ο Mohammadi. "Στη συνέχεια αυτού του έργου, εργαζόμαστε σε σχέδια για να το μετατρέψουμε με τρόπο που θα μπορούσε να παραδοθεί με τεχνολογία transcatheter. Πιστεύουμε ότι τελικά όλες οι ιατρικές τεχνολογίες τελικά πρέπει να παραδοθούν χρησιμοποιώντας καθετήρες."
Ο Geirsson λέει ότι οι μηχανικές τοποθετήσεις καρδιακών βαλβίδων έχουν μειωθεί δημοτικά τα τελευταία χρόνια λόγω της ικανότητας τοποθέτησης βαλβίδων ιστού χρησιμοποιώντας τεχνολογία διακαθετήρα. Εάν οι επιστήμονες μπορούν να συνδυάσουν τη μακροζωία της μηχανικής βαλβίδας και τον χαμηλότερο κίνδυνο χειρουργικής επέμβασης διακαθετήρα, ο κόσμος της καρδιοχειρουργικής θα μπορούσε να φέρει επανάσταση.
