3D принтер помогает подобрать клапан сердца



Исследователи, возможно, нашли способ повысить успех замены транскатетерного аортального клапана, благодаря достижениям в области технологии трехмерной печати.

В новом исследовании, опубликованном в «JACC: Cardiovascular Imaging» , исследователи раскрывают процесс создания трехмерных печатных моделей, которые могли бы позволить врачам подсказать, насколько вентиль клапана подходит конкретному пациенту, уменьшая вероятность паравальвулярной утечки.

Замена транскатетерного аортального клапана (TAVR) - это хирургическая процедура, используемая для лечения пациентов с заболеванием аортального клапана, в результате чего нарушается функционирование клапана аорты, то есть клапана между левым желудочком и аортой.

TAVR (имплантация транскрипционного аортального клапана) является минимально инвазивной процедурой. Он включает в себя вставку заменяющего простатического аортального клапана в поврежденный аортальный клапан через катетер. После вставки протезный клапан расширяется и берет на себя работу здорового клапана аорты.

В то время как TAVR является более безопасной альтернативой для пациентов с высоким риском осложнений при операции на открытом сердце, он не является без рисковым.

Одним из осложнений TAVR является паравальвулярная утечка, при которой кровь течет из протективного аортального клапана и течет вокруг него, а не через него. Это может повысить риск развития эндокардита - инфекции внутренней оболочки сердца и сердечной недостаточности.

Паравальвулярная утечка чаще всего возникает, когда простатический клапан не идеально подогнан внутри поврежденного аортального клапана пациента. Таким образом, существует потребность найти лучшие способы предсказать прилегание протезного клапана.

Соавтор исследования Чжэнь Цянь, руководитель исследования сердечнососудистых изображений в Институте сердца Пьемонта в Атланте, Джорджия, и его коллеги разработали трехмерные модели клапанов сердца, которые, по их мнению, могут удовлетворить эту потребность.

Для создания своих моделей исследователи использовали передовую трехмерную технологию печати, которая позволила им моделировать физиологические свойства ткани сердечного клапана с использованием различных синтетических материалов.

«Предыдущие методы использования трехмерных принтеров и единого материала для создания моделей человеческих органов были ограничены физиологическими свойствами используемого материала», - говорит соавтор исследования Чак Чжан из Школы по промышленной и системной инженерии Стюарта в Институте Джорджии Технологии в Атланте, Джорджия.

«Наш метод создания этих моделей с использованием метаматериала и многослойной трехмерной печати учитывает механическое поведение сердечных клапанов, имитируя естественное поведение при растяжении мягких тканей, возникающее в результате взаимодействия между эластином и коллагеном, двух белков, найденных в клапанах сердца».

 

Модели сердечного клапана группы были основаны на изображениях компьютерной томографии (КТ) 18 пациентов, получивших TAVR. После создания исследователи выстроили модели с помощью рентген контрастных шариков, что помогает идентифицировать любую дислокацию имитационной ткани сердца.

Затем исследователи определили тип и размер протезного клапана, который каждый из 18 пациентов получил во время TAVR. В условиях теплой воды - для имитации температуры человеческого тела - в трехмерные модели имплантируются протезные клапаны того же размера и типа. Расположение этих клапанов имитировало расположение протезных клапанов у пациентов.

Используя медицинскую визуализацию и компьютерное программное обеспечение, команда контролировала расположение рентген контрастных шариков в трехмерных моделях до и после имплантации протезного клапана. Это позволило им выявить все различия, свидетельствующие о том, что протезный клапан плохо подходит.

Эти различия были использованы для создания «индекса выпуклости». Исследователи обнаружили, что они могут использовать индекс выпуклости для прогнозирования тяжести паравальвулярной утечки после прохождения TAVR. Чем больше показатель индекса выпуклости, тем выше их степень паравальвулярной утечки.

Исследователи обнаружили, что уровень накопления кальция на поврежденном сердечном клапане пациента также может быть использован для прогнозирования тяжести паравальвулярной  утечки, но они отмечают, что в некоторых случаях трехмерные печатные модели были более точными.

В то время как модели 3-D сердечного клапана требуют дальнейшей доработки, Цянь говорит, что текущие результаты исследования «обнадеживают».

«Несмотря на то, что эта процедура замены клапана довольно изученная, все еще есть случаи, когда выбор протеза другого размера или другого производителя может улучшить результат, а трехмерная печать будет очень полезна, чтобы определить, какой из них», - отмечает Цянь.

Короче говоря, исследователи считают, что их трехмерные сердечные клапаны имеют возможность трансформировать уход за пациентами, которые проходят TAVR.



Вернуться к списку новостей

 

Отправьте заявку на обследование или заявку на лечение и мы предоставим исчерпывающую информацию для выбора Вами оптимального варианта диагностики, лечения или реабилитации в Германии. Если у Вас есть вопросы — напишите, пожалуйста, нам сегодня!

 

 

Лечение в Германии без посредников: клиники, цены, отзывы о лечении в Германии