3-D vytistené modely mohou premenit náhradu srdecních chlopní

Výzkumníci mozná nalezli zpusob, jak zvýsit úspech výmeny aortální klapky transcatheter, a to díky pokrokum v 3D technologii tisku.
Vedci tvrdí, ze jejich 3-D tiskové modely srdecních chlopní (zde zobrazené) by mohly zlepsit výsledky výmeny srdecních chlopní.
Image credit: Rob Felt

V nové studii zverejnené v roce 2006 JACC: Kardiovaskulární zobrazování, vedci odhalí vytvorení 3-D tistených modelu, které by doktorum umoznily predpovedet, jak dobre se pacientská srdecní chlopen prizpusobí pacientovi, coz snizuje jejich pravdepodobnost paravalvulárního úniku.

Transcatheterová náhrada aortální chlopne (TAVR) je chirurgický postup pouzívaný k lécbe pacientu s onemocnením aortální chlopne, címz je narusena funkce aortální chlopne, tj. Ventilu mezi levou komorou a aortou.

TAVR - také nazývaná transcatheterová implantace aortální chlopne - je minimálne invazivní procedura. Zahrnuje vlození náhradního protetického aortálního ventilu do poskozeného aortálního ventilu pres katétr. Po vlození se protézová klapka rozsiruje a vykonává práci zdravé aortální chlopne.

Zatímco TAVR je bezpecnejsí alternativou pro pacienty s vysokým rizikem komplikací s otevrenou srdecní chirurgií, není to bez rizika.

Jedna komplikace TAVR je paravalvulární únik, kdy krev uniká z protetické aortální chlopne a protéká kolem ní, spíse nez pres ni. To muze zvýsit riziko endokarditidy - infekce vnitrního výstelky srdce - a srdecního selhání.

Paravalkulární únik nejcasteji nastává, kdyz prostézní ventil nedosáhne presného ulození uvnitr poskozené aortální chlopne pacienta. Jako takový je treba nalézt lepsí zpusoby, jak predvídat fit prosthetic ventilu.

Zden Qian, séf výzkumu kardiovaskulárního imagingu v Piedmont Heart Institute v Atlanta, GA a jeho kolegové, vyvinuli modely 3-D srdcových chlopní, o kterých si myslí, ze by tuto potrebu splnili.

Vytvárení 3-D modelu srdecních chlopní

K vytvorení svých modelu vedci vyuzili spickovou technologii 3D tisku, která jim umoznila simulovat fyziologické vlastnosti tkáne srdecní chlopne pomocí ruzných syntetických materiálu.

"Predchozí metody pouzívání trídiskových tiskáren a jediný materiál k vytvorení modelu lidských orgánu byly omezeny na fyziologické vlastnosti pouzitého materiálu," ríká studijní spoluautor Chuck Zhang z Stewartovy skoly prumyslového a systémového inzenýrství na Institutu v Georgii technologie v Atlante, GA.

"Nase metoda vytvárení techto modelu s vyuzitím metamateriálového designu a vícevrstvého 3-D tisku bere v úvahu mechanické chování srdecních chlopní, napodobující prírodní ztuzení chování mekkých tkání, které pochází z interakce mezi elastinem a kolagenem, dvema bílkoviny nacházející se v srdcových chlopních. "

Modely srdcových ventilu týmu byly zalozeny na pocítacove tomografii (CT) obrazu 18 pacientu, kterí dostali TAVR. Jakmile byly vybudovány, výzkumníci lemovali modely s radiopaktními perlickami, coz pomáhá identifikovat jakoukoli dislokaci tkáne napodobující srdecní chlopen.

Hodnota indexu vyklenutí

Dále výzkumníci identifikovali typ a velikost protetických ventilu, které kazdý z 18 pacientu dostal behem TAVR.

V prostredí s teplou vodou - aby se napodobila teplota lidského tela - protetické ventily stejné velikosti a typu byly potom implantovány do 3-D modelu. Umístení techto ventilu napodobovalo umístení protetických ventilu u pacientu.

S vyuzitím lékarského zobrazování a pocítacového softwaru sledovali tým radiopaické korálky v 3-D modelech pred a po implantaci protetických ventilu. To jim umoznilo identifikovat prípadné rozdíly, které naznacují, ze protetický ventil je spatne fit.

Tyto rozdíly byly pouzity k vytvorení "indexu vyklenutí". Vedci zjistili, ze by mohli pouzít index výstrelu, aby predpovedeli závaznost paravalvulárního úniku po podání TAVR; cím vyssí je index indexu vyvýsení, tím vyssí je závaznost paravalvulárního úniku.

Výzkumníci zjistili, ze úroven nárustu vápníku na poskozené srdecní chlopne pacienta muze být také pouzita k predpovedi závaznosti paravalvulárního úniku, ale vsimli si, ze v nekterých prípadech byly 3D modely tistené.

"Podporovat" výsledky

Zatímco 3-D modely srdecních chlopní vyzadují dalsí zdokonalení, Qian ríká, ze soucasné zjistení studie jsou "povzbudivé".

"I kdyz je tento postup nahrazení ventilu pomerne zralý, stále existují prípady, kdy by vychystávání jiné velikosti protetiky nebo jiného výrobce mohlo zlepsit výsledek, a 3D-tisk bude velmi uzitecný k urcení toho, který", poznamenává Qian.

Strucne receno, vedci verí, ze jejich 3-D modely srdcových chlopní mají schopnost premenit péci o pacienty, kterí podstoupí TAVR.

„Nakonec, kdyz má pacient CT, muzeme vytvorit model, vyzkouset ruzné druhy ventilu tam a reknete lékari, který by mohl fungovat co nejlépe. Mohli bychom dokonce predpovídají, ze pacient bude pravdepodobne mít mírný paravalvulárním úniku, ale balonová dilatace to vyresí. "

Zhen Qian

Zjistete, jak by lék proti artritide mohl pomoci pri lécbe stenózy aortální chlopne.

Komparativní klinická úcinnost - vetsí zapojení pacientu, doktoru a dalsích

Podle studie provádené Výzkumným ústavem pacientu zamerených na pacienty budou výzkumné studie významne uzitecnejsí v klinickém rozhodování, pokud se pacienti, klinici a dalsí ve zdravotnické komunite více podílí na vypracování srovnávacích studií klinické úcinnosti.

(Health)

Témer polovina televizních reklam na energetických nápojích zobrazených na kanálech pro dospívající

Studie zverejnená v Journal of Nutrition vzdelávání a chování oznámil, ze 46% z reklamy energetických nápoju vysílaných v televizi jsou vysílána na kanálech, jejichz obsah a témata, která by mohla apelovat na teenagery. Energetické nápoje muze prijít v podobe nápoju, záberu a kapky, a casto obsahují mnohem vyssí koncentrace kofeinu nez tradicní nealkoholických nápoju.

(Health)