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康考迪亚研究人员开发出评估人工心脏瓣膜的新方法

Concordia的研究人员已经设计出一种技术来检测一种机械心脏瓣膜的阻塞,他们认为这将有助于为心脏病专家及其患者提供更安全的随访方法。

通过带领球队碱液Kadem,教授在机械,工业和航空航天工程系的工程和计算机科学的吉娜科迪学校,在杂志上发表了他们的发现人工器官。博士候选人Ahmed Darwish是主要作者,Giuseppe Di Labbio,助理教授Wael Saleh和约旦哈希姆大学的Othman Smadi做出了贡献。

研究人员使用高科技设备观察双叶机械心脏瓣膜(BMHV)下游的血流。该设备包括一个定制的双激活左心脏复制器,由他们在实验室中由Concordia本科生,高速摄像机和激光器设计和创建。

尽管名称令人印象深刻,但BMHV是一个内径约2.5厘米的简单环。当心脏将血液泵出左心室并进入主动脉弓时,环内的两个碳基小叶打开和关闭,主动脉弓将血液输送到体内。

它们取代了受损的主动脉瓣,并通过心脏直视手术进行安装。受阻的BMHV可能是灾难性的。

映射血流量

团队设计的方法映射了六种不同心脏瓣膜阻塞导致的模拟血流模式。研究人员拍摄了沉浸在液体中的颗粒,这种液体模仿血液并将液体泵送通过心脏复制器。

使用称为粒子图像测速技术的技术,他们能够确定流速。它允许他们模拟什么样的血流看起来像小叶片完全没有障碍,当他们被部分阻塞和完全阻塞。

“想象一下,你在体育馆外面,人群正在从三个相邻的大门离开,”康科迪亚心血管工程和医疗器械研究主席卡德姆说。

“如果大门是打开的,你会看到从三个开口都有人分布的统一分布。如果一个大门被关闭,你会看到更多的人从另外一个大门离开,而没有一个人被关闭。所以,你将推断出存在阻塞。“

Kadem说,当使用相位对比磁共振成像(MRI)进行应用时,该方法既非侵入性又无辐射。这意味着医生可以将其用于BMHV功能障碍检测和随访。

“目前,超声是检测瓣膜功能障碍的最佳方法,”他说。“下一步是使用放射线的电影荧光灯。你不能使用这种方法作为随访,因为它会使患者暴露于辐射并增加患癌症的风险。”

Darwish和Kadem指出,人造心脏瓣膜通常是安全的,但不是无风险的。在更换有机瓣膜后1小时至20年之间可能发生0.1%至6%的功能障碍。这些可能是致命的,当功能障碍导致紧急情况时,死亡率为28.6%。

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