Люди с терминальной стадией почечной недостаточности часто проходят гемодиализ — поддерживающее жизнь лечение с фильтрацией крови. Чтобы сделать процесс максимально быстрым и эффективным, многим людям имплантируют «гемодиализные трансплантаты» хирургическим путем. Эти трансплантаты похожи на шунты, соединяющие вену с главной артерией, облегчая доступ к крови и гарантируя, что одна и та же кровь не фильтруется дважды.
Но у трансплантатов есть печально известная проблема: сгустки, как правило, образуются там, где трансплантат прикреплен к вене. Для человека, проходящего диализ, это означает не только перерыв в лечении, но и операцию по удалению трансплантата, а затем операцию по имплантации другого.
Многопрофильная команда из Медицинской школы Вашингтонского университета в Сент-Луисе и инженерной школы Маккелви при университете разработала новый способ создания трансплантатов, который снижает риск тромбообразования, в конечном итоге избавляя людей от боли, неудобств и прерывания этого важнейшего лечения.
Исследование было опубликовано 10 июня в журнале Scientific Reports .
В Соединенных Штатах более 500 000 человек страдают терминальной стадией почечной недостаточности.
«Это постоянная проблема для моих пациентов, и мы знали, что должен быть лучший способ», — сказал Мохамед Зайед, доктор медицинских наук, доцент хирургии и радиологии в секции сосудистой хирургии и старший автор. исследования. «Существует только так много крови тоньше пациент может терпеть , чтобы предотвратить свертывание трансплантата, так что мы отвернулись от фармацевтических решений mechanobiology.»
Область механобиологии рассматривает все физические свойства биологической системы, а не только химию. Как действующие механические силы — например, давление, эластичность, натяжение — формируют образование тромбов?
Чтобы разобраться в этом, исследователи работали в рамках Центра инноваций в области нейробиологии и технологий (CINT), междисциплинарной группы, работающей над устранением классических барьеров между инженерией и медициной, чтобы обеспечить более гибкий обмен идеями и идеями.
Во время учебы в магистратуре МакКелви ведущий автор Диллон Уильямс, ныне докторант Университета Миннесоты, написал диссертацию о модернизации диализных трансплантатов. «Ключевой вывод Диллона заключался в том, что особенности операции, которую хирург обычно не контролирует, могут быть адаптированы таким образом, чтобы снизить вероятность того, что клетки в крови получат механобиологические сигналы, которые заставят их образовывать сгустки», — сказал Гай Генин, профессор механики. Инженер Вашингтонского университета и соавтор статьи.
Хирургу не нужно просто строить обходной анастомоз, но он также может действовать как своего рода инженер-строитель, обращая внимание на определенный элемент конструкции, чтобы снизить вероятность скопления клеток крови.