A veleszületett szívrendellenességgel élő gyermekek számára jelenleg rendelkezésre álló mesterséges szívbillentyűnek fix mérete van, ezért több nyílt szívműtétre van szükség a gyermekkor folyamán, hogy folyamatosan nagyobbakra cseréljék. Ám a Bostoni Gyermekkórházban kidolgoztak egy új, meglepő dizájnt, amely lehetővé teszi a gyermekek számára, hogy megtartsák ezt a műbillentyűt egészen a felnőtt korukig, de még akár a szívrendellenességgel élő felnőtteknek is hasznos lehet. Az új eszközt a Science Translational Medicine című folyóirat online kiadásában mutatták be .
A szimulátoros vizsgálatok, a számítógépes szimulációk és az állati modelleken folytatott vizsgálatok kimutatták, hogy ez az új, mesterséges szívbillentyű-dizájn többféle méretű környezetben is képes működni, és ennek az új műbillentyűnek a funkcionalitását hosszú távon is meg lehet tartani egy egyszerű, minimális beavatkozással járó ballon-katéteres műtéttel.
"Reméljük, hogy nagyon gyorsan elkezdhetjük ennek az új eszköznek a klinikai tesztelését" - mondta dr. Pedro J. del Nido, a Bostoni Gyermekkórház Kardiológiai Sebészeti részlegének vezetője, a tanulmány vezető szerzője. Ha a preklinikai szakasz eredményeit az embereken végzett tesztelés során is meg tudjuk tartani, akkor ez az új eszköz gyökeresen átalakítja majd ezt a szakterületet."
A kevesebb több: három helyett két billentyű
Világszerte több mint 330 ezer gyermek születik szívbillentyű-rendellenességgel, és több millió kap reumás szívbetegséget, amely korai szívbillentyű-beültetést igényel. A jelenlegi műbillentyűk átmérője fix, tehát jellemzően néhány évenként cserélni kell őket; azok a gyermekek, akik az első műbillentyűjüket 2 éves koruk előtt kapják meg, legalább öt, nagy kockázatú, nyílt szívműtéten esnek át, mire elérik a felnőttkorukat.
A manapság elérhető műbillentyűk három billentyűből állnak, ezek parányi szárnyacskák, amelyek egy irányban mozogva beengedik, majd kiengedik a vért , hogy fenntartsák a vér helyes áramlási irányát. Az új dizájnt az emberi lábban elhelyezkedő mélyvénák vénabillentyűi inspirálták. A szívünk eredeti, a kiáramlást szabályozó szívbillentyűitől eltérően a vénabillentyűknek csak két szárnyuk van, és a geometriájuk a záródásra és az egyirányú áramlás biztosítására van optimalizálva, ráadásul alkalmazkodnak ahhoz a helyzethez is, amikor a vénák kitágulnak, hogy több vért szállíthassanak.
Egy kis anatómia
"A vénák szállítják a teljes vérmennyiség körülbelül 70 százalékát" - mondta dr. Sophie C. Hofferberth, a Brigham Női Kórház sebész rezidense, és a Bostoni Gyermekkórház del Nido Laboratóriumában folytatott kutatás vezetője. "A vénák átmérője rendkívül nagy mértékben változik a testhelyzettől függően, és a vénabillentyűknek így is működőképeseknek kell maradniuk. Lemásoltuk az emberi vénabillentyű geometriáját, és ennek felhasználásával olyan kétszárnyú mesterséges szívbillentyűt terveztünk, amely úgy képes alkalmazkodni a környezetének a növekedéséhez, hogy nem veszíti el az egyirányú áramlást szabályozó funkcióját."
A tesztelés több fázisában - mind a szimulációk, mind a nagy állati modellek során - a biomimetikus, kétszárnyú műbillentyű képes volt alkalmazkodni a szív méretnövekedéséhez és a szerkezetében bekövetkező aszimmetrikus változásokhoz is. Az új típusú műbillentyűk tökéletesen megőrizték működőképességüket széles tartományú méretváltozás, vérnyomásnövekedés és áramlási sebességnövekedés során is. Mivel ezt az új típusú műbillentyűt úgy tervezték, hogy nem szükséges a keret vagy maga a billentyűk megfeszülése vagy méretnövekedése, ezért nagyon nagy a kompatibilitásuk. A tanulmányban azt is bemutatták, hogy amikor ezt az új eszközt egy növekvő méretű állati modellbe ültetették, bármikor képesek voltak hatékonyan tágítani egy minimális beavatkozással járó ballon-katéteres műtéttel.
