北極-画像/ゲッティイメージズ
重要なポイント
- 数学的モデリングを使用して、研究者は人工心臓弁の形状を合理化しました。
- 新しい形状は、抗凝血剤の必要性を減らす可能性があり、小児患者向けに拡大縮小することができます。
- 新しいデザインは動物試験を始めたばかりであるため、この潜在的な治療法は近い将来利用できなくなります。
2つの人間の心臓が同じであるということはありません。これは、心臓病患者、特に交換用バルブを必要とする医師を治療しようとする医師にとって課題となります。しかし、ブリティッシュコロンビア大学オカナガン校の心臓弁パフォーマンスラボ（HVPL）による新しい研究は、心臓弁置換術に革命をもたらす可能性のある画期的な出来事をもたらしました。
Hadi Mohammadi、PDF、PhDが主導したこの研究では、Apexバルブと呼ばれる新しいバイリーフレットバルブ内の2つのリーフレットに特定の湾曲を作成することで、患者に固有の凝固の問題を排除または大幅に軽減できることがわかりました。人工心臓弁付き。 1月の研究はに掲載されましたJournal of Medical Engineering and Technology.
交換用の心臓弁は1960年代から使用されていますが、血栓の可能性があるため、常に制限があります。組織弁は凝固の問題を解消しますが、寿命は有限であり、10〜15年で交換する必要があります。機械式バルブは一生持続しますが、通常、抗凝血剤の処方箋が付属しています。
血栓形成性
人工心臓弁の場合、ヒンジや弁尖の周りなど、弁を通過する流れさえないときに血栓が発生する可能性があります。これは、血液を捕捉して静止させる領域です。これらの血餅は、心臓系を通って脳に移動し、脳卒中を引き起こしたり、腎臓や他の臓器に移動したりする可能性があります。
モハマディと彼のチームは、別の方向からバイリーフレットバルブの設計に取り組みました、と彼はベリーウェルに話します。
「この時点まで、機械式バルブの進歩はすべて漸進的でした」とMohammadi氏は言います。 「今回は、活発な数学的ソリューションを通じて動的な血流に最適だと考えた形状を最適化しました。実験室では、概念的には機械的なバルブのように見えますが、最良の形状を提案するための数学的モデリングによる全体的なパフォーマンス。」
結果として得られるApexバルブは、バルブを通る圧力降下を減らし、ヒンジを通過する血液の通過をスムーズにするために特別に湾曲したリーフレットを備えています。これは、理論的には凝固の問題を排除するのに役立ちます。
これがあなたにとって何を意味するか
人工心臓弁は、交換手術の必要性を排除しますが、血栓のリスクが伴います。 Apexバルブは、機械式バルブレシピエントの抗凝血剤の必要性を排除できる可能性があり、その結果、生活の質が大幅に向上する可能性があります。しかし、動物試験が始まったばかりで、これが新しい治療オプションになるまでには何年もかかるかもしれません。
抗凝血剤の必要性を排除する
組織弁と同じ機能を備えた長持ちする弁を作成することに加えて、Apex弁は、現在機械心臓弁を持っている人の標準である抗凝血剤の必要性を排除することができます。
コネチカット州のイェール大学医学部の心臓外科の責任者であるArnarGeirsson、MDは、この開発だけでも革命的であるとベリーウェルに語っています。
「バルブリーフレットの設計方法は非常に革新的であり、以前の設計方法とはまったく異なります」と彼は言います。 「バルブ自体の抵抗は最小限であり、特に小さなバルブサイズでは非常に有益です...本当の必要性は抗凝固剤です。これによりクマディンのような抗凝固剤の必要性が低くなると、バルブ手術の分野に革命が起こります。メカニカルバルブ。」
ワルファリンという薬のブランド名であるクマディンは、ほぼすべての人工心臓弁のレシピエントに処方されていますが、副作用やリスクがないわけではありません。抗凝血剤として、ユーザーはそれを使用している間、深刻な出血の危険があります。薬を服用しているときは、食事に関する特別な配慮も必要です。
「明らかに、血液が薄くなりすぎるリスクがあります」とGeirsson氏は言います。 「それで、細かい線があります。クマディンは、機械式バルブでの使用が承認されている唯一の抗凝固剤であり、それを適切に制御できます。しかし、これらの薬を服用するのが難しい特定の集団があります。」
小児患者での使用
Mohammadiと彼のチームは、大動脈弁に基づいてApex弁を設計しましたが、心臓のどの弁にも合うようにカスタマイズできると彼は言います。また、小児患者で使用するために縮小することもできます。
「この弁は大動脈の位置に合わせて設計されていますが、僧帽弁の位置にもカスタマイズできます」とMohammadi氏は言います。 「重要な要素はサイズです。現在、乳児に使用できるほど小さい機械式バルブはありません。これは、ひよこ豆のサイズの超小型サイズにするのに非常に適した候補だと思います。 。」
より多くの研究が必要
この研究は、これまでのところ理論的な試行を経ただけです。今、モハマディは、それは動物裁判に移ると言います。彼は、Apexが人間に利用可能になるまでに数年かかると予想しています。
モハマディ氏は、動物と人間の治験に加えて、経カテーテル手術（低侵襲心臓手術）を使用して弁を挿入する方法を見つけることに関心があると述べています。
「現在、このバルブは開心術用に設計されています」とモハマディ氏は言います。 「このプロジェクトの継続では、経カテーテル技術で提供できるように変換する設計に取り組んでいます。最終的には、すべての医療技術をカテーテルを使用して提供する必要があると考えています。」
Geirsson氏によると、人工心臓弁の配置は、経カテーテル技術を使用して組織弁を配置できるため、近年実際に人気が低下しているとのことです。科学者が機械弁の寿命と経カテーテル手術のリスクの低下を組み合わせることができれば、心臓手術の世界に革命を起こすことができます。
