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Eine neue Herzklappe könnte die Operation am offenen Herzen für Millionen von Patienten weltweit verändern

Eine neue Herzklappe könnte die Operation am offenen Herzen für Millionen von Patienten weltweit verändern

Bildunterschrift: Ein fortschrittlicher Prototyp des PoliValve. Bildnachweis: Professor Raimondo Ascione, Universität Bristol

Wissenschaftler an den Universitäten von Bristol und Cambridge haben eine neue polymere Herzklappe entwickelt, deren Lebensdauer möglicherweise länger ist als die der derzeitigen künstlichen Herzklappen, und die verhindern würde, dass Millionen von Patienten mit erkrankten Herzklappen lebenslange Blutverdünnungstabletten benötigen . Die neuesten In-vitro-Ergebnisse des Teams, veröffentlicht in Biomaterials Scienceschlagen vor, dass das PoliValve bis zu 25 Jahre halten könnte.

Mehr als 1,3 Millionen Patienten mit erkrankten Herzklappen benötigen jedes Jahr weltweit eine Klappenersatztherapie. Hierfür stehen derzeit zwei künstliche Ventile zur Verfügung. Beide haben Einschränkungen hinsichtlich der Haltbarkeit oder der Biokompatibilität. Biologische Klappen bestehen aus festem Schweine- oder Kuhgewebe und weisen eine gute Biokompatibilität auf, sodass Patienten keine lebenslangen Blutverdünnungstabletten benötigen. Sie dauern jedoch nur zehn bis 15 Jahre, bevor sie versagen. Während mechanische Ventile eine sehr gute Haltbarkeit aufweisen, weisen sie eine schlechte Biokompatibilität auf, und Patienten müssen täglich blutverdünnende Medikamente einnehmen, um lebensbedrohliche Komplikationen aufgrund von Blutgerinnseln zu vermeiden.

Professor Geoff Moggridge, Leiter der Gruppe für strukturierte Materialien am Cambridge Department of Chemical Engineering and Biotechnology, und Professor Raimondo Ascione, NHS Adult Cardiac Surgeon und Leiter des Translational Biomedical Research Center (TBRC) an der Universität Bristol, haben drei Jahre lang Entwicklungsarbeit geleistet und Extra-vivo- und In-vivo-Tests am neuen PoliValve.

Das PoliValve, das von Professor Moggridge, Dr. Marta Serrani und Dr. Joanna Stasiak in Cambridge und Professor Ascione in Bristol entwickelt wurde und auf früheren Arbeiten mit der Gruppe von Professor Costantino aufbaut, besteht aus einem speziellen Copolymer und ähnelt der Flexibilität und Biokompatibilität und Haltbarkeit einer natürlichen Herzklappe.

Das Gerät kombiniert eine hervorragende Haltbarkeit mit Biokompatibilität und berücksichtigt die Einschränkungen der derzeitigen biologischen und mechanischen künstlichen Ventile. Es wird durch einen einfachen Formprozess hergestellt; Dadurch werden auch die Herstellungs- und Qualitätskontrollkosten deutlich reduziert.

Professor Moggridge sagte: “Diese beeindruckenden Ergebnisse zeigen, dass das PoliValve eine vielversprechende Alternative für die Klappenersatzoperation ist. Obwohl weitere Tests erforderlich sind, glauben wir, dass dies einen großen Unterschied für die Hunderttausenden von Patienten bedeuten könnte, die jedes Jahr eine Klappenersatzoperation erhalten. “”

Erste Tierversuche wurden in der TBRC-Einrichtung in Bristol als erster obligatorischer In-vivo-Testschritt durchgeführt, um die Sicherheit zu gewährleisten. Langzeit-In-vivo-Tests sind bereits als notwendiger zusätzlicher Schritt geplant und finanziert, bevor diese neue Behandlung den Patienten angeboten wird.

Professor Sir Nilesh Samani, Ärztlicher Direktor der British Heart Foundation, sagte: “Patienten, die eine künstliche Herzklappe benötigen, stehen häufig vor dem Dilemma, zwischen einem Metall- oder Gewebeklappenersatz zu wählen.

“Eine metallische Klappe ist langlebig, erfordert jedoch, dass der Patient lebenslange blutverdünnende Medikamente einnimmt. Obwohl dieses Medikament die Bildung von Gerinnseln auf der Klappe verhindert, erhöht es auch das Risiko schwerer Blutungen.

“Patienten mit einem Gewebeklappenersatz müssen dieses Medikament normalerweise nicht einnehmen. Die Klappe ist jedoch weniger haltbar und bedeutet, dass der Patient möglicherweise einer weiteren Operation unterzogen wird.

“Das Polymerventil vereint die Vorteile von beidem – es ist langlebig und erfordert keine blutverdünnenden Medikamente. Obwohl weitere Tests erforderlich sind, bevor dieses Ventil bei Patienten eingesetzt werden kann, ist dies eine vielversprechende Entwicklung, und das BHF freut sich darüber haben diese Forschung unterstützt. “

Gemäß den ISO-Standards muss eine neue künstliche Herzklappe mindestens 200 Millionen Wiederholungen des Öffnens und Schließens während des Prüfstands (entspricht einer Lebensdauer von fünf Jahren) standhalten, um am Menschen getestet zu werden. Das neue Polymerventil Cambridge-Bristol hat dies deutlich übertroffen.

Das PoliValve hat auch die Anforderungen der ISO-Normen für hydrodynamische Tests übertroffen und zeigt eine funktionelle Leistung in vitro, die mit der derzeit auf dem Markt erhältlichen erstklassigen biologischen Klappe vergleichbar ist. Die kleine Machbarkeits-Pilotstudie in vivo an drei Schafen ein bis 24 Stunden nach der Operation hat gezeigt, dass die Klappe leicht zu nähen ist, kein mechanisches Versagen, keine transvalvuläre Regurgitation, niedrige transvalvuläre Gradienten und eine gute Biokompatibilität bei der Histopathologie.

Professor Ascione fügte hinzu: “Das transformative PoliValve resultiert aus einer fortschrittlichen biomedizinischen gegenseitigen Befruchtung in Bristol / Cambridge zwischen Experten für Biomaterialien, Computermodellierung, fortgeschrittener präklinischer Entwicklung / Prüfung und klinischen Akademikern, die die Bedürfnisse der Patienten verstehen. Das neue Ventil könnte Millionen von Menschen helfen weltweit und wir wollen innerhalb der nächsten fünf Jahre an Patienten testen. ”


Die Studie zeigt, dass TAVR eine sichere Behandlung für Patienten mit Bicuspid-Valve-Krankheit ist


Mehr Informationen:
Joanna Stasiak et al. Design, Entwicklung, Prüfung nach ISO-Standards und In-vivo-Machbarkeitsstudie einer neuartigen polymeren Herzklappenprothese, Biomaterials Science (2020). DOI: 10.1039 / D0BM00412J

Bereitgestellt von der University of Bristol

Zitat: Eine neue Herzklappe könnte die Operation am offenen Herzen für Millionen von Patienten weltweit (2020, 29. Juni) verändern, die am 30. Juni 2020 von https://medicalxpress.com/news/2020-06-heart-valve-surgery-millions-patients.html abgerufen wurde

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