Os coordenadores do UCSD propor a cirurgia cardíaca nova do único-ventrículo para crianças

Os coordenadores no University of California, San Diego, estão propor uma intervenção cirúrgica nova para as crianças carregado com um único ventrículo em seu coração--em vez dos dois usuais. A aproximação nova reduziria potencial o número de cirurgias que os pacientes têm que se submeter nos primeiros seis meses da vida de dois a apenas uma. Se bem sucedida, igualmente criaria um circuito mais estável para que o sangue flua do coração aos pulmões e do resto do corpo dentro dos primeiros dias e meses da vida.

Os coordenadores executaram simulações computorizadas da cirurgia e encontrado lhe reduziria a carga de trabalho no coração do paciente perto tanto quanto meio. Igualmente aumentaria a circulação sanguínea aos pulmões e para aumentar a quantidade de oxigênio que o corpo recebe.

A cirurgia introduziria uma mudança radical na maneira que os infantes com um único ventrículo são tratados. Actualmente, submetem-se a três cirurgias pela idade três. Os bebês carregados com um único ventrículo são privados severamente do oxigênio, que faz sua pele girar o azul, e exigem a intervenção médica imediata.

O grupo de investigação, conduzido por Alison Marsden, um professor da engenharia mecânica, está trabalhando em colaboração com Tain-Ienes cardiothoracic Hsia do cirurgião, do grande hospital da rua de Ormond para crianças e instituto de UCL da ciência cardiovascular em Londres. Relataram seus resultados em uma introdução de outubro do jornal da cirurgia torácica e cardiovascular.

“Mesmo quando as cirurgias são bem sucedidas, estes bebês vivem com uma circulação que esteja taxando muito na uma bomba que do coração têm,” Dr. Hsia disseram. “Tão há uma necessidade de encontrar uma solução melhor.”

A primeira cirurgia é executada nos dias primeiros da vida e instala uma câmara de ar pequena de GoreTex para conectar as artérias pulmonaas com um vaso sanguíneo fora da aorta. Que a derivação de 3,5 milímetros se transforma a única fonte de sangue aos pulmões dos infantes--essencialmente sua somente fonte de oxigênio. Há uma taxa de mortalidade de 30 por cento associada com esta cirurgia.

Entre 3 a 6 meses, os cirurgiões removem a derivação e conectam a veia superior oca à artéria pulmonaa. Nessa fase, a metade da circulação sanguínea necessário para o oxigenação atravessa este circuito criado pelos médicos.

Ao redor da idade 3, uma terceira cirurgia, chamou um Fontan, conecta a veia inferior e superior oca às artérias pulmonaas, geralmente em uma configuração T-dada forma. A experiência mostrou que saltando directamente à segunda etapa demasiado cedo na vida da criança, sem reservar o tempo suficiente para que os pacientes cresçam, conduziu às taxas de fatalidade muito altas para pacientes pediatras.

Os coordenadores estão propor combinar as primeiras e segundas etapas da cirurgia, com uma alteração pequena. Propor ter a derivação, grampeada ligeira, entram na veia superior oca, ao igualmente conectar a veia superior oca às artérias pulmonaas.

Isto criaria o que é sabido nos mecânicos fluidos como uma bomba de ejector. A derivação grampeada cria o que é chamado um efeito de Venturi, conduzindo um córrego de baixa pressão do fluxo com uma injecção de um córrego de alta pressão do fluxo e causando a velocidade da circulação sanguínea ao aumento. “Nós sentimos que é nosso trabalho como coordenadores propr as ideias que representam fora da caixa que pensa,” Marsden disse. “Este é um exemplo clássico da tradução interdisciplinar de ideias das áreas tradicionais da engenharia que podem ajudar a melhorar o assistência ao paciente.” A ideia originada com Mahdi Esmaily-Moghadam, que era um estudante do Ph.D. no laboratório de Marsden e agora é um pesquisador pos-doctoral na Universidade de Stanford.

A derivação poderia estar mais atrasada fechado, quando a circulação melhora, através de um cateter--um procedimento muito menos invasor. Os pesquisadores chamam a cirurgia propor um Glenn bidireccional ajudado. Estão trabalhando com os experimentalists na universidade de Clemson, que construíram um modelo do silicone para simular a cirurgia no laboratório. Os resultados preliminares são encorajadores. O passo seguinte será provavelmente tentar esta cirurgia em um modelo dos carneiros.

Marsden e seu grupo não são nenhum desconhecido a propr projectos novos para a cirurgia cardíaca pediatra. Em 2009, e os colegas propor um projecto em forma de Y feito-à-medida para a cirurgia de Fontan, um pouco do que a conexão T-dada forma tradicional usada. Em 2010-11, seis pacientes submeteram-se a uma cirurgia do Y-enxerto na Universidade de Stanford.

Em março e setembro deste ano, Marsden e seus co-autores em Stanford publicaram dois papéis que avaliam os resultados das cirurgias. Todos os seis pacientes eram vivos e fazendo bem, dado sua condição. Um paciente tinha desenvolvido um coágulo de sangue em um dos ramos do Y-enxerto, mas aquele não impactou a saúde de criança. Os pesquisadores igualmente encontraram que o Y-enxerto reduziu perdas de energia na circulação sanguínea e distribuíram a circulação sanguínea mais uniformente a ambos os pulmões.

Para criar simulações, a equipe de Marsden usa SimVascular (simvascular.org). Seu grupo e um grupo de pesquisadores em Uc Berkeley receberam uma concessão $1 milhões do National Science Foundation para fazer verdadeiramente o open source do software e acessível aos pesquisadores e aos médicos pelo mundo inteiro.

“É o único software livre que dá a pesquisadores um encanamento completo para ir da imagem lactente médica dos pacientes a um modelo 3D do vasculature que permite que os pesquisadores analisem e prever a deformação completa do esforço e da parede com [um método computacional chamado] a análise de elemento finito,” Marsden disse. Marsden e seus colegas esperam que SimVascular pode ser usado no futuro para impactar uma vasta gama de cirurgias e de dispositivos cardiovasculares nas crianças e nos adultos.