Znižuje riziko trombózy u ľudí s umelými srdcovými chlopňami
Každý rok dostane viac ako 100 000 ľudí mechanickú srdcovú chlopňu. Pretože nosiče umelých srdcových chlopní majú zvýšené riziko trombózy (krvných zrazenín) a mozgovej príhody, vyžadujú celoživotnú antikoaguláciu.
Riziko trombózy sa pozorovalo pri štúdiu pacientov po implantácii umelých chlopní. Doteraz nebol istý mechanizmus, ktorým umelé chlopne spôsobujú tvorbu krvných zrazenín, a to vo vyššom percente ako iné typy chlopní, napríklad biologické.
Prietok krvi môže byť turbulentný, keď dôjde k zmene smeru toku, ktorá náhle zmení jeho rýchlosť. Turbulentný prietok krvi spôsobuje ďalšie sily, ktoré zvyšujú riziko vzniku krvných zrazenín. V priebehu času sa krvné zrazeniny zväčšujú, až kým sa nedajú mobilizovať, pričom sa prenášajú krvou do mozgu, kde môžu spôsobiť mozgovú príhodu blokovaním tepny v mozgu.
Nedávno tím inžinierov z Kardiovaskulárnej inžinierskej skupiny na univerzite v Berne identifikoval mechanizmus, ktorý môže prispieť k trombóze, pomocou zložitých matematických metód hydrodynamiky (druh mechaniky tekutín). Tieto metódy sa používajú už mnoho desaťročí na vývoj lietadiel a v medicíne sa uplatňujú vôbec prvýkrát. Prostredníctvom počítačových simulácií vedci dokázali, že súčasný tvar umelých chlopní spôsobuje značnú mieru turbulencie v krvnom obehu. Všimli si, že krv zasiahla okraj chlopní, stala sa turbulentnou a vytvorila tak víry na tejto úrovni. Silné sily, ktoré sú výsledkom celého tohto procesu, by mohli aktivovať koagulačnú kaskádu a spôsobiť vznik trombu bezprostredne za ventilom.
Mechanické srdcové chlopne použité v štúdii pozostávali z kovového krúžku a 2 pohyblivých častí, takže pohyblivé časti sa otvárali a zatvárali s každým úderom srdca a nechali tak prúdiť krv zo srdca do tela, ale nie späť.
Vedci sa tiež pokúsili zistiť, ako vylepšiť mechanické ventily. Takže si všimli, že zmena vzoru chlopní znížila stupeň turbulencie krvi, ktorá bola nakoniec rovnaká ako v normálnom srdci. Turbulentný prietok krvi by významne znížil výskyt krvných zrazenín a riziko mozgovej príhody.
Od svojho navrhnutia v 70. rokoch prešiel model mechanických ventilov malými zmenami. Bernská skupina inžinierov študuje kardiovaskulárne ochorenia, ako sú chlopňové choroby a infarkt myokardu, v nádeji, že zlepší dlhodobú životnosť a biokompatibilitu terapeutických prístrojov.