Ein innovatives Implantat zur Behandlung von Herzinsuffizienz

Unser Team hat gerade ein neues Herzimplantat entwickelt, das die Mitralklappe ohne Operation am offenen Herzen reparieren soll und das Atrium vom Ventrikel im linken Herzen trennt. Es soll Klappenlecks bei Patienten mit Mitralinsuffizienz beheben. Diese Pathologie ist schwerwiegend, da keine der derzeitigen Behandlungen sie wirksam behandeln kann.

Es ist die häufigste Klappenpathologie in westlichen Ländern nach Aortenstenose bei Menschen der 3e Alter. Fast 20% der Bevölkerung leiden sogar an einer leichten Mitralinsuffizienz.

Schnittdiagramm des Herzens.
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Wenn wir uns auf eine pathologische Mitralinsuffizienz beschränken, leiden fast 10% der Bevölkerung über 75 Jahre darunter. Unter den verschiedenen klinischen Konsequenzen ist die Mitralleckage, die in der Systole auftritt, die häufigste und kritischste: Wenn sich der Ventrikelmuskel zusammenzieht, um Blut zu den Organen zu evakuieren. Eine teilweise Öffnung der Klappe führt zu einem Aufstoßen des Blutes in das Atrium. Dies ist verantwortlich für einen schlechten Gesundheitszustand der Patienten und einen starken Anstieg des Risikos eines vorzeitigen Todes aufgrund mangelnder Blutversorgung.

Abbildungen der Morphologie des Herzens und des Blutflusses während der beiden Phasen des Herzzyklus.
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Derzeit ist die Standardbehandlung bei Mitralinsuffizienz die Operation am offenen Herzen. Ziel ist es, die Mitralklappe nach Möglichkeit zu reparieren oder zu ersetzen, wenn nicht. Diese schweren Eingriffe erfordern das Öffnen des Brustkorbs, das Stoppen des Herzens und die Herstellung eines extrakorporalen Kreislaufs. Zusätzlich zu seiner hohen Rezidivrate hat es den Nachteil, dass es bei einer großen Anzahl von Patienten nicht praktikabel ist, da es aufgrund seines Alters und seiner körperlichen Verfassung zu zerbrechlich ist.

Eine Lösung ohne Operation am offenen Herzen

Dieser Bedarf ist besonders akut bei Patienten mit funktioneller Mitralinsuffizienz, bei denen das Klappenleck auf die Erweiterung des linken Ventrikels und nicht auf Klappendefekte zurückzuführen ist, wie im Fall einer organischen Mitralinsuffizienz. . Die Klappe kann nicht mehr schließen, da der erweiterte Ventrikel an den Blättchen zieht, wodurch verhindert wird, dass sie in der Systole miteinander in Kontakt kommen. Herkömmliche Behandlungen nützen nichts, da sie zu invasiv sind und der auf das Ventil ausgeübten Traktion nicht entgegenwirken können.

Aufgrund ihres Gesundheitszustands ist zur Behandlung dieser Patienten nur ein endovaskulärer Ansatz möglich. Dabei wird ein medizinisches Gerät eingeführt, das durch die Blutgefäße in einen Katheter gefaltet ist. Der Vorteil dieses Ansatzes ist das Fehlen einer chirurgischen Öffnung: Der Katheter wird über eine einfache Punktion in Höhe der Leistenfalte in die Vene eingeführt und steigt zum rechten Vorhof des Herzens und dann zum Vorhof auf. links nach dem Durchstechen des Septums (die Membran trennt das rechte und das linke Herz).

Derzeit ist nur eine Art von Reparaturgerät auf dem Markt erhältlich: der Mitraclip, der aus einer kleinen Pinzette besteht, die der Herzchirurg in die Mitte der beiden Blätter legt, ohne das Herz anzuhalten, und die er dauerhaft verlässt. Das Öffnen der Klappe ist dann unphysiologisch, wobei der Blutdurchgang an den Seiten durch zwei Öffnungen auf beiden Seiten des Clips erfolgt. Darüber hinaus ist es sehr häufig erforderlich, mehrere Clips (häufig zwei, manchmal drei) anzubringen, was zu einer verstärkten Verengung der Öffnungen führt und den Blutfluss behindert.

Eine Einschränkung dieser Option ist die Schwierigkeit, die mit der Installation verbunden ist: Um effektiv zu sein, muss der Clip in gleichem Maße auf den beiden Blättern angebracht werden, da sie sich sonst verziehen und ein Restleck verursachen. Die Handlung ist daher oft lang, umso mehr, wenn mehrere Clips erforderlich sind.

Unser neues Implantat

Um das Management von Patienten mit funktioneller Mitralinsuffizienz zu optimieren, müssen daher neue endovaskuläre Geräte entwickelt werden. Das Gerät, das wir kürzlich patentiert haben, basiert auf einem neuen Ansatz: Es soll unter einem schlagenden Herzen auf einem der Blättchen der Klappe platziert werden und den Restraum zwischen den beiden Blättchen mit einem Ballon ausfüllen. Das Implantat besteht in der Tat aus einer Klammer, die eine dauerhafte Fixierung auf der Packungsbeilage ermöglicht, und einem Ballon, dessen Volumen in situ angepasst wird, um das Austreten von Blut während der Systole zu minimieren Das freie Blatt liegt dann im Widerlager dagegen an.

Diagramme des Implantats in geöffneter Position und auf einem der Mitralklappenblätter.
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Das Implantat soll endovaskulär über den venösen Weg eingeführt werden und muss daher in einen Katheter zusammenklappbar sein, der von der Leiste zum Herzen navigiert werden kann. In den Katheter wird der Ballon entleert eingeführt und auf sich selbst zurückgefaltet. Die Implantation auf eine der Folien und das Aufblasen des Ballons werden unter transösophagealem Ultraschall durchgeführt, um das funktionelle Ergebnis des Öffnens des Ballons während des Verfahrens zu sehen: Das Ziel besteht in der Tat darin, das optimale Aufblasen für zu finden jeder Patient, der verbleibende Systolenlecks minimiert.

Die Originalität der Entstehung des Geräts beruht auf zwei Elementen: Zum einen auf der Symbiose zwischen einem klinischen Team und einem Forschungsteam, nachdem Professor Couetil und Doktor Bergoend die Idee des völlig innovativen Konzepts hatten und kontaktierte uns; Zum anderen die Tatsache, dass die Geräteentwurfsphase im Rahmen von UTC-Kursen im Projektmodus von Projektteams aus Ingenieurstudenten durchgeführt wurde. Das Projekt profitierte von mehreren Teams, die Studenten aus verschiedenen Bereichen (Biotechnik, Werkstofftechnik, Maschinenbau, Design usw.) und auf verschiedenen Ebenen (von bac +3 bis bac +5) zusammenbrachten. Einer von ihnen, Adrien Laperrousaz, Mitunterzeichner des Patents, war 2015 Gewinner des nationalen I-LAB-Wettbewerbs (BPI-MESRI) und erhielt während seines Studiums ein Stipendium zur Finanzierung der Entwicklung des Implantats Ingenieur sowie eine Marktstudie. Es ist daher bemerkenswert, dass das Projekt eine Verbindung zwischen der Zeit der Forschung und der Zeit der Lehre ermöglichte.

In-vitro-Tests wurden seitdem am University College London in Zusammenarbeit mit Professor Burriesci und seinem Team durchgeführt. Sie testeten das Implantat an einer bioartifiziellen Klappe, die auf einer Bank platziert war, die den intrakardialen Blutfluss simulierte und pathologisch gemacht worden war. Sie haben gezeigt, dass das Implantat die Blutleckage in das Atrium erheblich reduziert und somit einen Proof of Concept liefert.

Die Vorteile des neuen Implantats sind zahlreich. Es bietet eine echte minimalinvasive Alternative für die Reparatur der Mitralklappe und bietet im Vergleich zu anderen Ansätzen eine einfache Installation, da das Implantat nur auf einem einzigen Blatt befestigt wird. Es hat den Vorteil, dass es sich an schwere Koaptationsdefekte anpassen kann, die durch die Erweiterung des Ventrikels und möglicherweise auch des Mitralrings verursacht werden, und reduziert daher die Restleckage im Vergleich zum bestehenden. Das Aufblasen des Ballons kann tatsächlich an die Schwere des Anpassungsdefekts jedes Patienten angepasst werden. Schließlich ermöglicht die Vorrichtung durch Beibehalten der Form ihrer Diastolenöffnung, dass das Ventil physiologischer funktioniert, was mittel- und langfristig wahrscheinlich von Vorteil ist, da es während der Diastole weniger Turbulenzen erzeugt und daher weniger faserige Überarbeitung der Klappenblätter.

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