Тканевая инженерия сосудов и клапанов сердца

 

Сердечно-сосудистая хирургия — одна из самых быстро и успешно прогрессирующих областей медицины, и своевременно выполненные операции у больных с заболеваниями сердца и сосудов не только предотвращают инвалидизацию многих тысяч больных, но и влияют на уровень смертности. «Золотым стандартом» лечения сердечно-сосудистых заболеваний, обусловленных окклюзией сосудов, являются шунтирующие операции. При поражении коронарных артерий и артерий нижних конечностей требуется шунтирование сосудов малого диаметра, для чего в настоящее время, как правило, используются аутологичные подкожные вены либо артерии. Синтетические протезы, хорошо себя зарекомендовавшие при диаметре более 8 мм, при меньшем размере оказались непригодны в связи с низкой проходимостью. Существует острая потребность в сосудистых протезах, идентичных по свойствам нативным артериям человека. Тканевая инженерия, быстро развивающаяся в последнее десятилетие, способна предложить альтернативу использующимся в настоящее время синтетическим протезам и аутовенозным шунтам. «Искусственные» артерии, созданные при помощи методов тканевой инженерии, должны отвечать всем требованиям, предъявляемым к сосудистым заменителям сегодня. Как ожидается, полученные методами тканевой инженерией кондуиты будут регенерировать и заселяться клетками реципиента, становясь фактически собственной артерий пациента. К настоящему времени ни один из разработанных заменителей сосудов не обладает этими качествами в полной мере.

Создание клапана посредством тканевой инженерии является комбинацией сложных задач, ключом к решению которых служит полное и глубокое понимание структуры и функции клапана. Клапан сердца, изготовленный посредством тканевой инженерии, должен не только успешно адаптироваться к деформациям, но также обладать соответствующими гибкостью, прочностью, быть легко имплантируемым, долговечным, устойчивым к инфекции, атромбогенным, и, что особенно актуально для детской кардиохирургии, обладать способностью к ремоделированию и росту вместе с ростом других структур сердца хозяина.

Программой испытаний клапанов предусматривается измерение их геометрических размеров, пульсирующего расхода через клапан и перепада статического давления на нем, регистрация давлений в камерах сердца и аорте. Синхронно с измерением пульсирующих давлений и расхода проводится визуализация движения створок в аксиальной проекции со стороны выхода клапана через оптическое окно видеокамерой, а в боковой проекции через эластичную заполненную водой оболочку ультразвуковым датчиком эхокардиографа. Также регистрируются различные биомеханические свойства клапана: растяжимость, индекс сгибательных деформаций, замыкательная функция. Гидродинамическая эффективность определяется в первую очередь по высокому индексу производительности (либо коэффициенту эффективности) и низким обратным утечкам. Оценивается возмущающее действие клапана на поток крови, или иными словами опасность травмы форменных элементов и образования тромбов при течении крови через клапан.