Keinotekoinen sydämen läppä

Keinotekoinen sydänläppä  on laite, joka istutetaan sydänläppäsairautta sairastavan potilaan sydämeen .

Jos sairaus tai toimintahäiriö johtuu jonkin sydämen neljästä venttiilistä patologisesta kehityksestä, ratkaisu sen toimintakyvyn palauttamiseksi voi olla korvata luonnollinen läppä sen proteesilla. Tämä vaatii yleensä avointa sydänleikkausta.

Läpät ovat olennainen osa ihmisen sydämen normaalia fysiologista toimintaa . Sydämen luonnolliset läpät kehittyvät muotoiksi, jotka toiminnallisesti tukevat veren yksisuuntaista virtausta sydämen kammiosta toiseen.

Keinotekoisista sydänläppäistä erottuvat mekaaniset ja biologiset rakenteet. Implantoitujen bioventtiilien ja mekaanisten proteesien suhde maailman kliinisessä käytännössä on viime vuosina ollut 45 % ja mekaanisten proteesien osuus 55 % [1] .

Mekaaniset keinotekoiset sydänläpät

Nykyiset mekaanisten tekosydänläppien mallit voidaan jakaa terälehtiin ja läppäihin. Jälkimmäiset on jaettu aksisymmetrisiin (lukituselementin, pyörivän levyn ja kaksilehtisten ) venttiileihin ja kolmilehtisiin (mieluiten täysvirtaus) venttiileihin.

Pitkäaikainen (1950-luvun lopulta lähtien) maailmankokemus mekaanisten sydänläppäproteesien käytöstä on muodostanut niille seuraavat vaatimukset [2] :

Reed valve

Terälehtiläppä jäljittelee suunnittelultaan suurimmassa määrin luonnollisten sydänläppien rakennetta, mutta sitä käytetään paljon harvemmin kuin muita proteeseja. Ensinnäkin ruokoventtiilien vanhentuneita malleja ei käytetä, koska komplikaatioiden todennäköisyys on huomattavasti suurempi (venttiilin täydelliseen tuhoutumiseen asti). Komplikaatioiden riski nykyaikaisten ruokoventtiilien implantoinnin jälkeen on paljon pienempi, mutta niiden suunnittelun monimutkaisuus ja tarve käyttää kalliita materiaaleja valmistuksessa tekevät niistä paljon kalliimpia kuin muut proteesit.

Aksisymmetriset venttiilit

Tunnetaan kolme läppätyyppisten sydänläppien aksisymmetristen keinotekoisten mekaanisten proteesien ryhmää: venttiilit, joissa on lukituselementin translaatioliike ( pallo , puolipallon muotoinen, linssimäinen jne.), pyörivä levy- ja kaksihaaraventtiilit .

Kaikilla näillä proteesilla on sama toimintaperiaate ja rakenneosien koostumus: lukituselementti, tämän elementin liikkeen rajoitin sekä ompelumansetti proteesin kiinnittämiseksi. Lukituselementti liikkuu passiivisesti riippuen sydämen kammioiden paineen muutoksesta sydämen syklin aikana . Kun paine venttiilin ylävirtaan ylittää paineen alavirtaan, sulkuelementti avautuu ja veri virtaa venttiilin läpi. Käänteisellä painehäviöllä sulkuelementti sulkee venttiiliaukon ja estää veren regurgitaatiota .

Venttiilit, joissa on lukituselementin translaatioliike

Venttiili, jossa on lukituselementin translaatioliike, on proteesi, jossa pallon, puolipallon, linssin, kartion , kaksoiskuperan ja koveran linssin , levyn muodossa oleva lukituselementti painetaan diastolen aikana proteesin istukkaa vasten ja estää regurgitaatiota veren virtauksesta sydämen kammioon . Systolen aikana estoelementti siirtyy rajoittimensa yläosaan ja veri poistuu vapaasti kammioista.

Ensimmäinen luomisaikana ja yleisin oli palloventtiili  - proteesi, jossa lukituselementti tehtiin pallon muodossa. Palloventtiilit olivat yleisimpiä XX-luvun 60-70-luvuilla (useita satojatuhansia istutettuja venttiileitä). Yli 30 vuoden pitkän aikavälin tulokset mahdollistavat palloventtiileiden käytön standardina muun mallin proteesien arvioinnissa.

Palloventtiileissä on runko, jossa on istukka ja ommeltu mansetti, pallon muotoinen lukituselementti ja runkoon liittyvät iskunrajoittimet (jalat). Proteesin erottamien sydänkammioiden paine-eron vaikutuksesta pallomainen elementti joko siirtyy pois satulasta kulkua rajoittavien jalkojen määräämällä etäisyydellä tai liitetään satulan yhteyteen, mikä estää veren regurgitaatiota .

Kehittäjien siirtyminen ei-pallomaisiin lukituselementteihin 1960-luvun lopulla selittyy halulla pienentää proteesin profiilia, säilyttää sydämen kammioiden hyödyllinen tilavuus ja parantaa veren virtausta itse lukituselementin ympärillä.

Läppäventtiili

Pyörivien levyproteesien erottuva piirre oli kiekon muotoinen lukituselementti, joka on saranoitu proteesin sylinterimäiseen runkoon ja mahdollisuus pyörittää levyä rungon tasossa sijaitsevan akselin ympäri.

Hyvien hydrodynaamisten ominaisuuksien, matalan profiilin ja kulutuskestävyyden ansiosta niillä oli eniten kysyntää kliinisessä käytännössä vuosina 1970-1980, ja parhaita ulkomaisia ​​ja kotimaisia ​​tämän mallin proteesien malleja käytetään menestyksekkäästi tällä hetkellä.

Läppäventtiili

Kaksikärjesydänläppäproteesien erottuva piirre on lukituselementin muotoilu kahden symmetrisesti sijoitetun puoliympyrän muotoisen lehtisen muodossa, jotka on kiinnitetty proteesirunkoon saranoidulla liitoksella.

Tällä hetkellä kaksilihasproteesit ovat suosituimpia sydänkirurgiassa.

Tricuspid valve

Biologiset keinotekoiset sydänläpät

Biologiset keinotekoiset sydämenläppäimet - proteesi , joka koostuu osittain ihmisen tai eläimen elottomista, erityisesti käsitellyistä kudoksista.

Bioprotetiikkaan liittyvässä terminologiassa on latinan alkuperää olevia käsitteitä: heterogeeninen - heterogeeninen, homogeeninen - homogeeninen, ksenogeeninen - viittaa toiseen biologiseen lajiin, allogeeninen - viittaa toiseen saman biologisen lajin yksilöön, autogeeninen - eristetty yksilöstä itsestään, siirrännäinen . Siten siirrettäessä eri lajien välillä, esimerkiksi eläimestä ihmiseen (yleensä sian tai naudan osiot), käytetään termiä "ksenografti", kun siirretään yhdeltä ja samalta henkilöltä paikasta toiseen, termiä "omasiirrännäinen" , kun siirto ihmisestä toiseen - "homograft".

Biologisten sydänläppäkorvikkeiden (biocpapans) kehittäminen ja käyttö aloitettiin 1950-luvun puolivälissä , mutta pääasiallinen kehitys tapahtui kaksi vuosikymmentä myöhemmin. Niiden käyttö kliinisessä käytännössä liittyy niiden mekaanisten kilpailijoiden haitoihin : tromboembolisiin komplikaatioihin, elinikäiseen antikoagulaatioon , proteettiseen endokardiitiin ja akuuteihin toimintahäiriöihin. Päinvastoin, biologiset korvikkeet muodostavat lähellä fysiologista verenvirtausrakennetta, niillä on alhainen trombogeenisuus, useimmissa tapauksissa voidaan välttää antikoagulanttihoito, ja niiden toimintahäiriöiden asteittainen kehittyminen mahdollistaa toisen leikkauksen suorittamisen suunnitellusti.

Sydän- ja verisuonijärjestelmän bioproteesien kehittäminen etenee pääosin kahteen suuntaan: ensimmäinen on kehysbioproteesien suunnittelun kehittäminen, toinen on biologisen kudoksen rakenteellisen stabiloinnin teknologioiden parantaminen.

Biologisen kudoksen rakenteellinen stabilointi

Biologisten proteesien kollageenirakenteen vakaus ajan myötä (pitkäaikaisen toiminnan perusta) saavutetaan säilyttämällä biologisen kudoksen luonnollinen arkkitehtoninen rakenne sen kemiallisen käsittelyn ja konservoinnin aikana. Samalla ratkaistaan ​​tehtäviä lisätä kollageenin vastustuskykyä entsymaattista ja mekaanista tuhoa vastaan, ehkäistä solu- ja immuunivaikutuksia vastaanottajan kehosta , vähentää stressin keskittymisvyöhykkeitä proteesin biologisen osan kiinnityksen aikana runkoon. [3] .

Biologisen kudoksen stabilointi suoritetaan käsittelemällä sitä kemiallisesti aineilla, jotka muodostavat molekyylinsisäisiä ja molekyylien välisiä ristisidoksia kollageenimolekyylien aminohappojen kanssa [4] [5] . Kemialliset aineet ehkäisevät myös kalkkeutumista ja säilyttävät biologisen kudoksen elastiset ominaisuudet, ja erilaiset sterilointi- ja säilöntämenetelmät varmistavat stabiloinnin aikana saavutetun biomateriaalin morfologisen eheyden ja toiminnallisen käyttökelpoisuuden säilymisen [4] .

Kehystetyt sydämen bioläpät

Luuston biologiset sydänläpät ovat proteeseja, joissa ei-eläviä, erityisesti biologisesti käsiteltyjä kudoksia kiinnitetään synteettisellä kankaalla päällystettyyn tukirunkoon (stenttiin).

Niitä ehdotettiin ensimmäisen kerran vuonna 1967 [6] , ja myöhemmin ne paransivat biologisen kudoksen stabilointimenetelmien parantamisen lisäksi tukikehysten rakennetta ja ominaisuuksia niiden biologisen osan kiinnittämiseksi.

Aluksi käytettiin jäykkää tukirunkoa, joka johti proteesin irtoamiseen liitoskohtien kiinnityslinjaa pitkin ja useissa tapauksissa itse lehtisten repeytymiseen. Todettiin, että bioproteesilehtiin kohdistuvat kuormitukset kehykseen kiinnittämisen aikana edistävät väsymisvaurioiden syntymistä lehtien keskellä ja nivelten kiinnityskohdissa oleville kollageenisäikeille - eli mekaaniset ja biologiset vaurioittavat tekijät lasketaan yhteen. ylös [4] .

Bioventtiililehtien kuormituksen vähentämiseksi käytetään tällä hetkellä laajalti joustavia kehyksiä, joissa on jäykkä rengas pohjassa. Niiden venttiilien jännitys jäykkään runkoon verrattuna laski in vitro -kokeissa 90 %. Tunnetut taipuisat kehykset, jotka on valmistettu eri laatuisista teräksistä, titaaniseoksista sekä yhdistettyjä metallia ja polymeeriä sisältäviä rakenneosia [4] [7] .

Kehyksettomat sydänläppäimet

Valvular homograft

Vaskulaarinen läppähomografti ("homografti" lat.  homo - henkilö tai lat.  homogeneus - homogeeninen ja lat.  graft  - transplant , proteesi ) - implantoitava proteesi, joka koostuu kokonaan tai osittain elottomista, erityisesti käsitellyistä ihmiskudoksista mukaan lukien sydänläpät .

Kudostekniikan bioventtiilit

Muistiinpanot

  1. ↑ Schoen FJ Sydänläpän korvaamisen patologia mekaanisilla ja kudosproteeseilla // Julkaisussa: Silver MD, Gotlieb AL, Schoen FJ editors. kardiovaskulaarinen patologia. Philadelphia (PA): Churchill Livingstone. - 2001. - S. 629-677.
  2. ↑ Orlovsky, 2007 , s. 40.
  3. ↑ Dzemeshkevich S. L., Stevenson L. W. Mitraaliläpän sairaudet. Toiminta, diagnoosi, hoito. - M . : Geotar Medicine, 2000. - 287 s. - 2000 kappaletta.  - ISBN 978-5-9231-0029-7 .
  4. ↑ 1 2 3 4 Malinovsky N. N., Konstantinov B. A., Dzemeshkevich S. L. Biologiset sydänläppäproteesit. - M .: Lääketiede, 1988. - 256 s.
  5. ↑ Carpentier A., ​​Lemaigre G., Robert L. et al. Biologiset tekijät, jotka vaikuttavat läppien heterograftien pitkäaikaistuloksiin // J. Thorac. Cardiovasc. Surg. - 1969. - Voi. 58, nro 4. - S. 467-483.
  6. ↑ Geha A. Uudempien sydänläppäproteesien arviointi // Teoksessa: Roberts AG, Conti CR: Current Surgery of the Heart. — Lontooseen. Lippincott Comp., 1987, s. 79-87.
  7. ↑ Fursov B. A. Sydänläppien bioprotetiikka: Tiivistelmä opinnäytetyöstä. dis. … Dr. med. Tieteet - M., 1982. 

Kirjallisuus

  • Verbovaya T. A., Gritsenko V. V., Glyantsev S. P., Davydenko V. V., Belevitin A. B., Svistov A. S., Evdokimov S. V., Nikiforov V. S. Kotimaiset mekaaniset sydänläppäproteesit (entinen ja nykyinen luominen ja kliiniset sovellukset). - Pietari. : Nauka, 2011. - 195 s. - 1000 kappaletta.  — ISBN 978-5-02-025450-3 .
  • Orlovsky P. I., Gritsenko V. V., Yukhnev A. D., Evdokimov S. V., Gavrilenkov V. I. Keinotekoiset sydämen läpät. - Pietari. : OLMA Media Group, 2007. - 448 s. - 1500 kappaletta.  - ISBN 978-5-373-00314-8 .