Намаляване на риска от тромбоза при тези с изкуствени сърдечни клапи
Всяка година над 100 000 души получават механична сърдечна клапа. Тъй като носителите на изкуствени сърдечни клапи имат повишен риск от тромбоза (кръвни съсиреци) и инсулт, те се нуждаят от антикоагулация през целия живот.
Рискът от тромбоза се наблюдава при изследване на пациенти след имплантиране на изкуствени клапи. Досега механизмът, по който изкуствените клапи причиняват образуването на кръвни съсиреци, в по-висок процент от другите видове клапани, например биологични, беше несигурен.
Кръвният поток може да стане бурен, когато срещне промяна в посоката на потока, която внезапно променя скоростта си. Бурният кръвен поток причинява допълнителни сили, които увеличават риска от образуване на кръвни съсиреци. С течение на времето кръвните съсиреци се увеличават, докато могат да бъдат мобилизирани, пренасяйки се през кръвния поток до мозъка, където могат да причинят инсулт, като блокират артерия в мозъка.
Съвсем наскоро екип от инженери от Индустриалната група за сърдечно-съдови заболявания в Университета в Берн идентифицира механизъм, който може да допринесе за тромбоза, използвайки сложни математически методи на хидродинамиката (вид механика на течностите). Тези методи се използват в продължение на много десетилетия за разработване на самолети, като се прилагат за първи път в областта на медицината. Чрез компютърни симулации учените успяха да покажат, че настоящата форма на изкуствените клапани причинява значителна степен на турбуленция в кръвния поток. Те забелязаха, че кръвта се удари в ръба на клапаните, като се развихри и по този начин образува вихри на това ниво. Силните сили, произтичащи от целия този процес, могат да активират каскадата на съсирването, което води до образуването на тромб непосредствено зад клапана.
Механичните сърдечни клапи, използвани в изследването, се състоят от метален пръстен и 2 движещи се части, така че движещите се части се отварят и затварят при всеки сърдечен ритъм, позволявайки на кръвта да тече от сърцето в тялото, но не обратно.
Изследователите също се опитаха да разберат как да подобрят механичните клапани. По този начин те забелязаха, че промяната на модела на клапаните намалява степента на турбулентност на кръвта, която в крайна сметка е същата като в нормалното сърце. Бурният кръвен поток би намалил значително кръвните съсиреци и риска от инсулт.
Откакто са проектирани през 70-те години, моделът на механичните клапани е претърпял малка промяна. Група инженери от Берн изследват сърдечно-съдови заболявания като клапни заболявания и миокарден инфаркт, надявайки се да подобрят дългосрочната трайност и биосъвместимостта на терапевтичните устройства.