Si los pacientes con válvulas cardíacas mecánicas y stents deben tomar anticoagulantes depende de la eficacia con la que la sangre fluya a través de estos dispositivos médicos implantables. Los investigadores han modelado el flujo de sangre a través de dispositivos de asistencia ventricular izquierda y válvulas cardíacas mecánicas para estimar el riesgo de coagulación, pero este tipode trabajo no se ha hecho en stent-injertos, hasta ahora
El profesor asociado de la Universidad Estatal de Dakota del Sur, Stephen Gent, colaboró con el cirujano vascular de Sanford Health, el Dr. Pat Kelly, y el ingeniero biomédico Tyler Remund para evaluar si un nuevo diseño de stent ramificado podría aumentar el riesgo de coágulos sanguíneos. Su trabajo fue aceptado para su publicación en el Revista de cirugía vascular y está disponible en línea.
"Un flujo directo ordenado es óptimo", explicó Gent, quien ha realizado el modelado dinámico de fluidos computacional de los injertos de stent para el equipo de Sanford desde 2014. Este trabajo se basa en un modelo anterior que proporcionó evidencia de apoyo para el flujo sanguíneo bien desarrolladoa través de un stent de diseño similar, que ahora forma parte de una exención de dispositivo de investigación aprobada por la Food and Drug Administration, o IDE, ensayo clínico. Estos resultados se publicaron en el Journal of Vascular Surgery de septiembre de 2016.
Proporcionar opciones para pacientes
Según Kelly, solo un pequeño número de pacientes, dos por cada 100,000 al año, son diagnosticados con aneurismas toracoabdominales, sin embargo, la mayoría de esos pacientes no sobrevivirían a la cirugía abierta tradicional, que implica una incisión desde los omóplatos hasta elingle. Los injertos de stent flexibles y ramificados que Kelly diseña pueden proporcionar una alternativa menos invasiva.
De particular preocupación, fue el flujo a través de una sección del stent ramificado donde la sangre del canal principal o la aorta se ramifica a la arteria celíaca, la arteria mesentérica superior y las arterias renales que transportan la sangre a los órganos vitales, según Remund ".La FDA quiere asegurarse de que haya evaluado la relación riesgo-beneficio y haya abordado tantos riesgos como sea posible ".
Los investigadores incorporaron aspectos de un modelo de flujo diseñado para evaluar la probabilidad de formación de coágulos en las válvulas cardíacas mecánicas en su modelo de injerto de stent. Luego compararon los resultados con los de dos válvulas cardíacas mecánicas y una aorta idealizada.
Evaluación del riesgo de coagulación
"Como esperábamos, el diseño de Kelly realiza un orden de magnitud inferior al que se informó para las válvulas cardíacas mecánicas, ambas aprobadas por la FDA para ensayos clínicos IDE", dijo Gent, quien es el primer miembro de la facultad del departamento de ingeniería mecánica enhaga este tipo de investigación. Además, el flujo sanguíneo a través del stent-injerto fue comparable al de la aorta idealizada.
"Los cirujanos vasculares quieren que el flujo sea laminar, por lo que no induce turbulencia", explicó Gent. Cuando el flujo sanguíneo se altera más, esto induce más tensión de corte en las plaquetas en la sangre. Esta tensión de corte con el tiempo, tambiénconocido como acumulación de cizalladura, puede dañar o activar las plaquetas, lo que hace que formen coágulos. Estos coágulos pueden desprenderse y descender donde pueden bloquear fácilmente el flujo sanguíneo a órganos vitales, como el estómago y el hígado. Esto se conoce como formación de tromboembolismo..
"Estamos rastreando partículas de sangre representativas para determinar la probabilidad de que las plaquetas se activen", señaló Gent.
Utilizando el modelo, evaluó la acumulación de cizallamiento para tres ángulos de diafragma de injerto de stent: 0, 20 y 40 grados. Los resultados mostraron que el ángulo moderado de 20 grados creó el patrón de flujo más eficiente, con acumulación de cizallamiento en el Pascal de 1.0 a 1.5-segundos varían para el percentil 99.9 de partículas.
La industria está tratando de llegar a metodologías estandarizadas y un consenso entre los expertos sobre lo que debe ser un conjunto aceptable de condiciones límite para el flujo sanguíneo a través de injertos de stent ramificados, según Remund.
"Mientras desarrollamos este modelo, pudimos estudiar cómo otros abordaban los dispositivos, como los dispositivos de asistencia ventricular izquierda, que se sabe que activan las plaquetas", explicó. Los LVAD son bombas que pueden ayudar a la circulación sanguínea en pacientes con debilitamiento gravecorazones y consecuentemente tienden a crear muchos efectos de corte en la sangre.
"A medida que continuamos empujando el sobre como industria, queremos asegurarnos de que no estamos creando problemas imprevistos para los pacientes", señaló Remund.
Aunque este proyecto se centró en la acumulación de cizalladura, Gent dijo: "Estamos ampliando nuestra cartera de capacidades para evaluar estos stents para varios tipos de parámetros relevantes. Estamos tratando de responder preguntas realmente difíciles a la vez que somos responsables mientras trabajamos en ello."
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Materiales proporcionado por Universidad Estatal de Dakota del Sur y Sanford Health . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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