da.womenhealthsecret.com
Forskere kan have fundet en måde at øge succesen af ​​transkateter aortaklebens udskiftninger takket være fremskridt inden for 3-D-printteknologi.


Forskere siger, at deres 3-D-trykte hjerteventil modeller (vist her) kunne forbedre resultaterne af hjerteventil udskiftninger.
Billedkredit: Rob Felt

I en ny undersøgelse, der blev offentliggjort i JACC: Kardiovaskulær billeddannelse, afslører forskere oprettelsen af ​​3-D-udskrevne modeller, der kunne gøre det muligt for lægerne at forudsige, hvor godt en prostetisk hjerteventil passer til en patient, hvilket reducerer sandsynligheden for paravalvulær lækage.

Transkateter-aortaklaveudskiftning (TAVR) er en kirurgisk procedure, der anvendes til behandling af patienter med aortaklappesygdomme, hvorved aortaklaffens funktion - det vil sige ventilen mellem venstre ventrikel og aorta - er svækket.

TAVR - også omtalt som transcateter aorta ventil implantation - er en minimalt invasiv procedure. Det indebærer at indsætte en erstatningsprostetisk aortaklave ind i den beskadigede aortaklaff gennem et kateter. Når den er indsat, udvides protesventilen og tager jobbet af en sund aortaklaff.

Mens TAVR er et sikrere alternativ til patienter med høj risiko for komplikationer med åben hjerteoperation, er det ikke risikofri.

En komplikation af TAVR er paravalvulær lækage, hvorved blod lækker ud af prostetisk aortaklaff og strømmer rundt om det, snarere end gennem det. Dette kan øge risikoen for endokarditis - en infektion i hjertets indre foring - og hjertesvigt.

Paravalvulær lækage forekommer oftest, når protesventilen ikke opnår en præcis pasform inden i patientens beskadigede aortaklaff. Som sådan er der behov for at finde bedre måder at forudsige pasformen af ​​en protesventil.

Studie medforfatter Zhen Qian, chef for kardiovaskulær billedforskning ved Piemonte Heart Institute i Atlanta, GA, og kolleger har udviklet 3-D hjerteventil modeller, som de mener kunne imødekomme dette behov.

Oprettelse af 3-D hjerteventil modeller

For at skabe deres modeller anvendte forskere avanceret 3-D-printteknologi, som tillod dem at simulere de fysiologiske egenskaber ved hjerteventilvæv ved hjælp af forskellige syntetiske materialer.

"Tidligere metoder til brug af 3-D-printere og et enkelt materiale til at oprette menneskelige organs modeller var begrænset til de anvendte materialers fysiologiske egenskaber, " siger studieleder med Chuck Zhang fra Stewart School of Industrial and Systems Engineering ved Georgia Institute of Technology i Atlanta, GA.

"Vores metode til at skabe disse modeller ved hjælp af metamaterialedesign og multimateriale 3-D-udskrivning tager højde for hjerteventilernes mekaniske opførsel, der efterligner den naturlige afstivningsopførsel af blødt væv, der kommer fra interaktionen mellem elastin og kollagen, to proteiner findes i hjerteventiler. "

Holdets hjerteventil modeller var baseret på computertomografi (CT) billeder af 18 patienter, der havde modtaget TAVR. En gang bygget, forskerne foret mod modeller med radiopaque perler, som hjælper med at identificere enhver dislokation af hjerte-ventil efterligning væv.

'Bulge index'-scoren

Derefter identificerede forskerne typen og størrelsen af ​​den proteseventil, som hver af de 18 patienter havde modtaget under TAVR.

I et varmt vandmiljø - for at efterligne menneskelig kropstemperatur - blev protesventiler af samme størrelse og type implanteret i 3-D-modellerne. Placeringen af ​​disse ventiler efterlignede placeringen af ​​protesventilerne hos patienterne.

Ved hjælp af medicinsk billedbehandling og computersoftware overvågede holdet placeringen af ​​de radiopaque perler i 3-D-modellerne før og efter prostetisk ventilimplantation. Dette tillod dem at identificere eventuelle uoverensstemmelser, der tyder på, at protesventilen havde en dårlig passform.

Disse forskelle blev brugt til at oprette et "bulgeindeks". Forskerne fandt, at de kunne bruge bulgeindekset til at forudsige sværhedsgraden af ​​paravalvulær lækage efter at have gennemgået TAVR; jo større bulgeindeks scores, desto højere er deres sværhedsgraden af ​​paravalvulær lækage.

Forskerne fandt ud af, at niveauet af calciumopbygning på en patients skadede hjerteventil også kunne bruges til at forudsige sværhedsgraden af ​​paravalvulær lækage, men de bemærker, at de 3-D trykte modeller i nogle tilfælde var mere præcise.

'Opmuntrende' resultater

Mens 3-D-hjerteventilmodellerne kræver yderligere forfining, siger Qian, at de nuværende undersøgelsesresultater er "opmuntrende".

"Selv om denne ventiludskiftningsprocedure er ret moden, er der stadig tilfælde, hvor man vælger en anden prostetisk eller forskellig størrelse fabrikant, kan forbedre resultatet, og 3-D-udskrivning vil være meget nyttigt for at bestemme hvilken, " anfører Qian.

I en nøddeskal mener forskerne, at deres 3-D-hjerteventil modeller har evnen til at omdanne pleje til patienter, der gennemgår TAVR.

"Så snart en patient har en CT-scanning, kunne vi lave en model, prøve forskellige typer ventiler deri og fortælle lægen hvilken en kan virke bedst. Vi kunne endda forudsige, at en patient sandsynligvis ville have moderat paravalvulær lækage, men en ballon dilatation vil løse det. "

Zhen Qian

Lær hvordan et leddgigt stof kan hjælpe med at behandle aorta ventil stenose.

Top