Подобно тестированию автомобиля, группа исследователей из Университета Британской Колумбии в Оканагане провела тест-драйв ряда механических сердечных клапанов (MHV), и тот, который был разработан в их собственной лаборатории, по-видимому, превзошел остальные.
Доцент доктор Хади Мохаммади руководит Лабораторией производительности сердечного клапана в Школе инженерии UBCO. Он, вместе с доктором Диланом Гудом, тестирует MHV, созданный в их лаборатории, который может — после клинических испытаний — заменить механические клапаны, которые в настоящее время доступны для людей, живущих с сердечными заболеваниями.
Исследование, опубликованное в журнале Journal of Biomechanics, показывает, что MHV могут превосходить тканевые клапаны при определенных условиях.
«Это первый раз, когда мы смогли сделать такое заявление», — говорит доктор Мохаммади. «Хотя необходимы дополнительные испытания, чтобы полностью понять, что вызывает различия в работе каждого клапана, мы воодушевлены потенциалом этого значительного достижения».
По прогнозам , кальцинированная болезнь клапанов сердца (когда один или несколько сердечных клапанов не открываются или не закрываются должным образом из-за кальцификации) к 2030 году поразит около 4,5 миллионов человек, что сделает ее наиболее распространенным заболеванием клапанов сердца среди стареющего населения.
Доктор Мохаммади объясняет, что текущие варианты замены аортального клапана включают имплантацию нового сердечного клапана — механического или изготовленного из натуральных материалов, таких как бычьи или свиные ткани. Оба варианта имеют ограничения.
Тканевые клапаны обычно работают лучше, чем MHV, и обеспечивают лучший кровоток, но служат в среднем 10–15 лет, что может потребовать еще одной замены, объясняет доктор Мохаммади. Механические клапаны могут служить всю жизнь, но не работают так же хорошо, как тканевые клапаны, требуя от пациентов ежедневного приема разжижающих кровь препаратов.
Несмотря на достижения в области протезирования сердечных клапанов, идеальное решение по-прежнему остается проблемой.
«Разработка протезного клапана с оптимальной гемодинамикой и долговечностью решит критические проблемы во всем мире», — говорит доктор Мохаммади. «Это исследование оценивает два новых MHV, которые в настоящее время находятся на стадии доклинических и клинических испытаний, разработанных для преодоления ограничений более ранних моделей».
Исследователи соединили свой iValve с другим разрабатываемым клапаном под названием Triflo MHV. Эти два клапана были полностью протестированы в ходе исследования с тремя другими клапанами, которые аналогичны текущему отраслевому стандарту.
В лаборатории каждый клапан был протестирован на скорость потока с использованием системы дубликатора импульсов, которая имитирует реальные сердечные состояния. Каждое испытание включало 10 циклов, и каждый клапан прошел несколько испытаний. Результаты показывают, что iValve и Triflo достигли сопоставимых соотношений давления и значительно более низких средних и пиковых значений обратного кровотока, чем традиционные MHV. Это означает, что кровь может течь более плавно, оказывая меньшую нагрузку на клетки крови , что может снизить потребность в разжижителях крови.
В отличие от большинства MHV, iValve позволяет крови течь через одно открытое центральное отверстие, как тканевые клапаны. Другие MHV, включая Triflo MHV, делят поток на более мелкие потоки, что может увеличить риск осложнений, связанных с потоком.
По словам доктора Гуда, это дает iValve потенциальное преимущество с точки зрения более безопасного и плавного тока крови.
«В целом, и iValve, и Triflo MHV, по-видимому, обеспечивают лучшую производительность, чем существующие MHV», — говорит он. «Эти результаты показывают, что новое поколение механических клапанов может предложить сильное сочетание длительной производительности, лучшего кровотока и меньшего риска образования тромбов — аналогично тому, как работает естественный сердечный клапан».
iValve, разработанный в UBC, в настоящее время готовится к испытаниям на животных и клиническим испытаниям , что делает его на шаг ближе к реальности.
