Kunstig hjerteklap

En kunstig hjerteklap  er en enhed, der skal implanteres i hjertet på en patient med hjerteklapsygdom .

I tilfælde af sygdom eller dysfunktion på grund af patologisk udvikling af en af ​​hjertets fire klapper, kan løsningen for at genoprette dens arbejdsevne være at erstatte den naturlige klap med dens protese. Dette kræver normalt åben hjerteoperation.

Ventilerne er en integreret del af den normale fysiologiske funktion af det menneskelige hjerte . Hjertets naturlige ventiler udvikler sig til former, der funktionelt understøtter den ensrettede blodstrøm fra et hjertekammer til et andet.

Blandt kunstige hjerteklapper skiller mekaniske og biologiske strukturer sig ud. Forholdet mellem implanterede bioventiler og mekaniske proteser i de senere år i verdens klinisk praksis er henholdsvis 45 % og 55 % [1] .

Mekaniske kunstige hjerteklapper

Eksisterende modeller af mekaniske kunstige hjerteklapper kan opdeles i kronblad og klap. Sidstnævnte er opdelt i aksesymmetriske (med translationsbevægelsen af ​​låseelementet, roterende skive og to- blads ) ventiler og tre -blads (ideelt set fuldstrøm) ventiler.

Langsigtet (siden slutningen af ​​1950'erne) verdenserfaring med brug af mekaniske hjerteklapproteser har stillet følgende krav til dem [2] :

Reed ventil

Kronbladsventilen ved sit design efterligner strukturen af ​​naturlige hjerteklapper i størst udstrækning, men bruges meget sjældnere end andre typer proteser. For det første bruges forældede designs af reed-ventiler ikke på grund af en væsentlig højere sandsynlighed for komplikationer (op til fuldstændig ødelæggelse af ventilen). Risikoen for komplikationer efter implantation af moderne reed-ventiler er meget lavere, men kompleksiteten af ​​deres design og behovet for at bruge dyre materialer i deres fremstilling gør dem meget dyrere end andre proteser.

Aksisymmetriske ventiler

Tre grupper af aksesymmetriske kunstige mekaniske proteser af hjerteklapper af klaptype er kendt: ventiler med translationel bevægelse af låseelementet ( kugle , halvkugleformet, linseformet osv.), roterende skive og bikuspidalklapper .

Alle disse proteser har det samme funktionsprincip og sammensætningen af ​​strukturelle elementer: et låseelement, en begrænser til bevægelse af dette element samt en symanchet til fastgørelse af protesen. Låseelementet bevæger sig passivt afhængigt af ændringen i trykket i hjertekamrene under hjertecyklussen . Når trykket opstrøms for ventilen overstiger trykket nedstrøms, åbner lukkeelementet, og blodet strømmer gennem ventilen. Ved et omvendt trykfald lukker lukkeelementet ventilåbningen og forhindrer opstød af blod .

Ventiler med translationsbevægelse af låseelementet

En ventil med en translationsbevægelse af låseelementet er en protese, hvor låseelementet i form af en kugle, halvkugle, linse, kegle , bikonveks og konkav linse , disk under diastole presses mod protesens sæde og forhindrer regurgitation af blodgennemstrømning ind i hjertets ventrikel . Under systole bevæger det blokerende element sig til toppen af ​​sin limiter, og blodet forlader frit ventriklerne.

Den første i skabelsestidspunktet og den mest almindelige var kugleventilen  - en protese, hvor låseelementet var lavet i form af en kugle. Kugleventiler var mest almindelige i 60-70'erne af det XX århundrede (flere hundrede tusinde implanterede ventiler). Mere end tredive års langsigtede resultater tillader brugen af ​​kugleventiler som standard til evaluering af proteser af andre designs.

Kugleventiler har en krop med et sæde og en påsyet manchet, et låseelement i form af en kugle og slagbegrænsere (fødder) forbundet med kroppen. Under påvirkning af trykforskellen i hjertekamrene adskilt af protesen, bevæger det sfæriske element sig enten væk fra sadlen i en afstand bestemt af fødderne, der begrænser forløbet, eller støder op til sadlen, hvilket forhindrer blodtilbagestød .

Overgangen af ​​udviklere til ikke-sfæriske låseelementer i slutningen af ​​1960'erne forklares af ønsket om at reducere profilen af ​​protesen, bevare det nyttige volumen af ​​hjertekamrene og forbedre blodstrømmen omkring selve låseelementet.

Sommerfugleventil

Et karakteristisk træk ved roterende skiveproteser var udformningen af ​​låseelementet i form af en skive, hængslet i protesens cylindriske krop, med mulighed for at dreje skiven omkring en akse placeret i kroppens plan.

På grund af gode hydrodynamiske egenskaber, lav profil og slidstyrke var de mest efterspurgte i klinisk praksis i 1970-1980, og de bedste udenlandske og indenlandske modeller af proteser af dette design bruges med succes i øjeblikket.

Sommerfugleventil

Et karakteristisk træk ved bicuspid hjerteklapproteser er udformningen af ​​låseelementet i form af to symmetrisk placerede halvcirkelformede foldere, som er fastgjort til proteserammen ved hjælp af en hængslet forbindelse.

I øjeblikket er bikuspidalproteser de mest populære inden for hjertekirurgi.

Trikuspidalklap

Biologiske kunstige hjerteklapper

Biologiske kunstige hjerteklapper - en protese , der delvist består af ikke-levende, specielt forarbejdede væv fra en person eller et dyr.

I terminologien relateret til bioprotetik er der begreber af latinsk oprindelse: heterogen - heterogen, homogen - homogen, xenogen - henviser til en anden biologisk art, allogen - henviser til et andet individ af samme biologiske art, autogen - isoleret fra individet selv, graft - transplantation. Ved transplantation mellem forskellige arter, for eksempel fra dyr til menneske (sædvanligvis grise- eller kvægsektioner), bruges udtrykket "xenograft", når der transplanteres fra en og samme person fra en position til en anden, udtrykket "autograft" , ved transplantation fra person til person - "homograft".

Udviklingen og brugen af ​​biologiske hjerteklaperstatninger (biocpapaner) begyndte i midten af ​​1950'erne , men hovedudviklingen fandt sted to årtier senere. Deres brug i klinisk praksis er forbundet med ulemperne ved deres mekaniske konkurrenter : tromboemboliske komplikationer, behovet for livslang antikoagulering , protetisk endocarditis og akutte dysfunktioner. Tværtimod danner biologiske erstatninger en blodgennemstrømningsstruktur tæt på fysiologisk, har lav trombogenicitet, tillader i de fleste tilfælde at undgå antikoagulerende terapi, og den gradvise udvikling af deres dysfunktioner gør det muligt at udføre en anden operation på en planlagt måde.

Udviklingen af ​​bioproteser til det kardiovaskulære system forløber hovedsageligt i to retninger: den første er udviklingen af ​​design af rammebioproteser, den anden er forbedringen af ​​teknologier til strukturel stabilisering af biologisk væv.

Strukturel stabilisering af biologisk væv

Stabiliteten af ​​kollagenstrukturen af ​​biologiske proteser over tid (grundlaget for deres langsigtede drift) opnås ved at bevare den naturlige arkitektur af biologisk væv under dets kemiske behandling og konservering. Samtidig løses opgaverne med at øge kollagens modstand mod enzymatisk og mekanisk ødelæggelse, forhindre cellulære og immune virkninger fra modtagerens krop , reducere stresskoncentrationszoner under fiksering af den biologiske del af protesen på rammen. [3] .

Stabilisering af biologisk væv udføres ved dets kemiske behandling med stoffer, der danner intramolekylære og intermolekylære tværbindinger med aminosyrer i kollagenmolekyler [4] [5] . Kemiske midler forhindrer også forkalkning og bevarer det biologiske vævs elastiske egenskaber, og forskellige metoder til sterilisering og konservering sikrer bevarelsen af ​​biomaterialets morfologiske integritet og funktionelle anvendelighed opnået under stabiliseringen [4] .

Indrammede bioklapper i hjertet

Skeletbiologiske hjerteklapper er en protese, hvor ikke-levende, specielt biologisk behandlet væv fikseres på en støtteramme (stent) dækket med syntetisk stof.

De blev først foreslået i 1967 [6] , og senere, udover at forbedre metoderne til at stabilisere biologisk væv, forbedrede de designet og egenskaberne af bærende rammer til fiksering af deres biologiske del.

Til at begynde med blev der brugt en stiv støtteramme, hvilket førte til løsrivelse af protesen langs kommissurernes fastgørelseslinje til dens stolper og i en række tilfælde til brud på selve folderne. Det viste sig, at belastninger på bioprotesebladene under fiksering i rammen bidrager til udvikling af træthedsskader på kollagenfibre i midten af ​​folderne og på stederne for fiksering af kommissurerne - det vil sige, at mekaniske og biologiske skadelige faktorer summeres. op [4] .

For at mindske belastningen af ​​bioklapbladene anvendes fleksible rammer i dag i vid udstrækning, som bevarer en stiv ring i bunden. Spændingen i deres ventiler sammenlignet med en stiv ramme faldt i in vitro eksperimenter med 90 %. Kendte fleksible rammer lavet af stål af forskellige kvaliteter, titanlegeringer samt kombinerede metal- og polymerstrukturelementer [4] [7] .

Rammeløse hjertebioklapper

Valvulær homograft

Vaskulær valvulær homograft ("homograft" fra lat.  homo - en person, eller lat.  homogeneus - homogen, og lat.  graft  - transplantation , protese ) - en implanterbar protese, som helt eller delvist består af ikke-levende, specielt bearbejdet humant væv , herunder hjerteklapper .

Tissue engineering bioventiler

Noter

  1. ↑ Schoen FJ Patologi af hjerteklapsubstitution med mekaniske proteser og vævsproteser // I: Silver MD, Gotlieb AL, Schoen FJ editors. kardiovaskulær patologi. Philadelphia (PA): Churchill Livingstone. - 2001. - S. 629-677.
  2. ↑ Orlovsky, 2007 , s. 40.
  3. ↑ Dzemeshkevich S. L., Stevenson L. W. Sygdomme i mitralklappen. Funktion, diagnose, behandling. - M . : Geotar Medicin, 2000. - 287 s. - 2000 eksemplarer.  - ISBN 978-5-9231-0029-7 .
  4. ↑ 1 2 3 4 Malinovsky N. N., Konstantinov B. A., Dzemeshkevich S. L. Biologiske hjerteklapproteser. - M. : Medicin, 1988. - 256 s.
  5. ↑ Carpentier A., ​​Lemaigre G., Robert L. et al. Biologiske faktorer, der påvirker langtidsresultater af valvulære heterotransplantater // J. Thorac. Cardiovasc. Surg. - 1969. - Bd. 58, nr. 4. - S. 467-483.
  6. ↑ Geha A. Evaluering af nyere hjerteklapproteser // I: Roberts AG, Conti CR: Current Surgery of the Heart. - London. Lippincott Comp., 1987, s. 79-87.
  7. ↑ Fursov B. A. Bioprosthetics of heart valves: Abstract of the afhandling. dis. … Dr. med. Sciences - M., 1982. 

Litteratur

  • Verbovaya T. A., Gritsenko V. V., Glyantsev S. P., Davydenko V. V., Belevitin A. B., Svistov A. S., Evdokimov S. V., Nikiforov V. S. Huslige mekaniske proteser hjerteklapper (tidligere og nuværende skabelse og kliniske applikationer). - Sankt Petersborg. : Nauka, 2011. - 195 s. - 1000 eksemplarer.  — ISBN 978-5-02-025450-3 .
  • Orlovsky P. I., Gritsenko V. V., Yukhnev A. D., Evdokimov S. V., Gavrilenkov V. I. Kunstige hjerteklapper. - Sankt Petersborg. : OLMA Media Group, 2007. - 448 s. - 1500 eksemplarer.  - ISBN 978-5-373-00314-8 .