امکان افزایش طول عمر دریچه‌های بیولوژیکی قلب فراهم شد

به گزارش روز یکشنه ایرنا از دانشگاه صنعتی امیرکبیر، آیسا رسولی دانش آموخته این دانشگاه و مجری طرح «بررسی بافت های پریکارد تثبیت شده شیمیایی جهت ساخت دریچه های استنت دار بیولوژیکی؛ تحلیل های بیومکانیکی و مدل‌سازی» گفت: درمان بیماری-های دریچه قلب با توجه به نوع و شدت بیماری های قلبی متفاوت است. به طور کلی، هیچ دارویی برای درمان چنین بیماری وجود ندارد.

وی ادامه داد: از این رو، تعویض دریچه بیمار با پروتز دریچه های قلبی، اغلب بهترین راه حل است. با توجه به استفاده گسترده از پروتز دریچه های قلبی آئورت، بررسی این پروتزها از نظر عملکرد زیستی و زیست سازگاری از اهمیت ویژه ای برخوردار است.

رسولی افزود: دریچه های مکانیکی از دوام عالی برخوردار هستند. با این حال، به دلیل استفاده طولانی مدت از داروهای ضد انعقاد، احتمال ترومبوآمبولی و خونریزی وجود دارد. همچنین دریچه های پلیمری مقاومت کمی در برابر آهکی شدن (کلسیفه شدن) و ترومبوآمبولی دارند.

"به طور کلی، هیچ دارویی برای درمان چنین بیماری وجود ندارد.وی ادامه داد: از این رو، تعویض دریچه بیمار با پروتز دریچه های قلبی، اغلب بهترین راه حل است"از این نظر دریچه های بیولوژیکی ارجح هستند.

وی با بیان اینکه در سال های اخیر، جراحان همچنین از دریچه های ترنس کاتتر به دلیل برتری آن نسبت به جراحی قلب باز برای معالجه بیماران سالخورده و ضعیف استفاده کرده اند، گفت: با این حال، سوالاتی در مورد دوام طولانی مدت دریچه های بیولوژیکی تجاری ترنس کاتتر با توجه به آسیب بافت دریچه به هنگام جمع شدن و باز شدن آن در هنگام بالن زنی مطرح است. عملکرد دریچه های بیولوژیکی به ساختار کلاژن و رفتار مکانیکی بافت انتخابی بستگی دارد. بنابراین لازم است مناسب ترین بافت برای ساخت این پروتزها انتخاب شود.

رسولی خاطر نشان کرد: این تحقیق در زمینه افزایش طول عمر دریچه های بیولوژیکی با انتخاب بافت مناسب تر موفق عمل کرد و موفق شد بافت مناسب را پیشنهاد کند. البته برای رسیدن به مرحله به کار گیری در بدن و اخذ استاندارد باید مراحل ساخت و کاشت در بدن حیوان و یک سری آزمون های آزمایشگاهی دیگر را سپری کند.

محقق دانشگاه صنعتی امیرکبیر گفت: هدف از این پژوهش شناسایی بافت با دوام طولانی مدت تر برای ساخت دریچه های بیولوژیکی با تجزیه است. در این راستا نیاز به تحلیل خواص مکانیکی و ساختار بافت پرکاربرد در ساخت دریچه های بیولوژیکی از جمله پریکارد اسب، خوک و خر و مقایسه آن ها با پریکارد گاو (به عنوان شاخص و طراحی موفق) و لت-های دریچه آئورت انسانی است.

وی گفت: در این پژوهش تجزیه و تحلیل بافت شناسی برای بررسی ساختار کلاژن بافت های انتخاب شده انجام شد.

همچنین برای تعیین خواص مکانیکی بافت ها و ارزیابی دوام آنها، آزمون های مکانیکی مختلفی انجام شد. خواص هایپرالاستیک ناهمسان‌گرد و ویسکوالاستیک بافت های انتخاب شده با استفاده از مدل های بنیادی مناسب استخراج شد.

رسولی عنوان کرد: در نهایت مدل المان محدود با استفاده از خواص مکانیکی استخراج شده برای ارزیابی تخریب بافت دریچه و تنش تحت بار فیزیولوژیکی اعمال شد.

رسولی خاطر نشان کرد: نتیجه این تحقیق در ساخت دریچه های بیولوژیکی برای افزایش طول عمر آن ها استفاده خواهد شد که یکی از مشکلات اساسی جراحان است؛ چرا که فرد بیمار بعد از حدود ۱۰ سال نیاز به جراحی مجدد به دلیل طول عمر کمتر این دریچه ها دارد.

رسولی در خصوص نتایج به کار رفته این پژوهش گفت: در ادامه کار بافت انتخاب شده باید تحت آزمون های in-situ قرار گیرد. اگر در این آزمون ها بافت انتخاب شده نسبت به بافت پریکارد گاوی که هم اکنون در ساخت دریچه های بیولوژیکی استفاده می شود، برتر باشد.

وی گفت: سپس یک سری آزمون هایی برای بررسی پارامترهای همودینامیکی همانند میزان باز (orifice area) و بسته شدن (regurgitation) کامل با استفاده از دستگاه هایی همچون سیستم تکثیر پالس قلب و عروق انجام و با دریچه پریکارد گاوی مقایسه خواهد شد. مرحله بعدی کاشت در بدن حیوان (in-vivo)  و بررسی عملکرد آن در بدن یک موجود زنده است. بر اساس نتایج حاصل برای اخذ استاندارهایی برای ساخت این دریچه از بافت انتخاب شده اقدام خواهد شد.

محقق دانشگاه صنعتی امیرکبیر در خصوص  ویژگی های طرح اظهار داشت: امکان پیاده سازی این طرح برای سایر ارگان های بیولوژیکی، برقراری ارتباط بین آزمون های مکانیکی و آنالیزهای هیستولوژیکی که در این طرح مورد تایید همدیگر بودند، از ویژگی های این طرح است.

رسولی خاطر نشان کرد: تحقیقات زیادی در زمینه پروتزهای دریچه های قلبی با توجه به اهمیت این دریچه ها انجام شده است.

"با این حال، به دلیل استفاده طولانی مدت از داروهای ضد انعقاد، احتمال ترومبوآمبولی و خونریزی وجود دارد"برای افزایش طول عمر این دریچه ها نیز بافت هایی در تحقیقات پیشین از جمله پریکارد کانگورو پیشنهاد شده است.

وی ادامه داد: ولی این بافت ها به دلیل در دسترس نبودن و مسائل بهداشتی، قابل استفاده نیستند. بنابراین برای انتخاب بهتر، باید بافتی انتخاب شود که علاوه بر برتری از لحاظ هیستولوژیکی و خواص مکانیکی، باید از حیوانات اهلی و در دسترس باشد. تحقیقات کاملی روی بافت های پیشنهاد شده در این پروژه انجام نشده بود و این طرح نمونه داخلی یا خارجی ندارد.  

رسولی درباره مزیت های رقابتی طرح گفت: آزمون های مکانیکی و کدهای نوشته شده برای بهینه سازی برای استخراج خواص مکانیکی که قابلیت استفاده برای سایر ارگان های بیولوژیکی را دارد، از مزیت های این طرح محسوب می شود.  

این محقق درباره کاربردهای پروژه گفت: کاربرد این پروژه در ساخت دریچه های بیولوژیکی برای افزایش طول عمر این دریچه ها است.
اساتید راهنمای و مشاور این پروژه دکتر ناصر فتورائی، عضو هیات علمی دانشگاه صنعتی امیرکبیر و  دکتر رابرت گیدون ، دکتر زی ژنگ بوده اند.