grafts וחילוניות משמשים כקונפדרציה מלאכותית להחליף או לעקוף עורקים מחוספסים, אך ההצלחה לטווח הארוך שלהם נשאר מושרש על ידי תקלה מכנית בסיסית עם כלי רכב בריאים להראות תאימות יוצאת דופן - היכולת להרחיב ולחדש בתגובה לזרימת דם pulsatile - ולכן קריטי עבור לחות גלי לחץ, צמצום עומס הלב, ולשמור עקבית לאיברים פתירויים באמת, אך לא יכול לשחזר את הפחתת התאמות קליניות אלה.

התפקיד הקריטי של הסמכת אמנותית בבריאות קרדיווסקולרית

תאימות אמנותית, לעתים קרובות כפי שמהווה את השינוי בנפח כלי ביחס לשינוי בלחץ ( ⁇ V / ⁇ P), הוא נכס דינמי המאפשר עורקים אלסטיים גדולים כמו האורטה וענפים העיקריים שלה לספוג את האנרגיה של הזרקת הסיסטולית ושחרורו במהלך פיסול אלסטייקטיבית מדויקת, אשר מעצימה את זרם האמנותי המאולתר מהלב לתוך זרם רציף יותר, הגנה על מיקרו-פולקולנוע מפני לחץ אווירי ממרחק של 40 אחוזים בריאים, עד לנפח הזה.

אובדן תאימות - קשיחות אווירית - היא סימן ההיכר של הזדקנות ומחלות כמו hypertension, סוכרת, ו atherosclerosis. Stiff arteries להגדיל מהירות גל הדופק, המוביל השתקפות גל מוקדם יותר ולחץ סיסטובי גבוה.העלייה וכתוצאה מכך של עורקים שמאליים גם לאחר עומס יכול לגרום היפרטרופיה מיוקרינלית, להפחית את ההיתוך הכלילי במהלך diastole, ואת הנזק הסיקומית של המוח, אפילו לא רלוונטי, אבל לא רלוונטי, אבל לא רלוונטי הוא אפילו לא מתאים.

הבעיה של חוסר התאמה: למה גניבת הרגל המסורתית נכשלת

מחסניות אסתטיות שנקבעו מ Dacron (polyethylene terephthalate) או הרחיבו את פוליטרהפלורנומילן (ePTFE) נועדו בעיקר עבור כוח ועמידות, לא גמישות. Dacron grafts להראות תאימות של בערך 0.02-0.05% / Hg, בעוד ePTFE fts בטווח מ 0.05 / 0 גרם ריכוז מכני זה ⁇ / 0.

  • (FLT:0) היפרפליגזיה אינסטימאלית: FLT1) דפוסי זרימה ומתחים מופרעים בקו הגולגולת מפעילים תאים נוסטלליים ותאים שרירים חלקים, מה שגורם לתפוצה ולגירה שמתחרים בהדרגה את הלומן.
  • (FLT:0) המודינמיקה: חליל 1 (Abrupt change in distensibility ליצור הפרדה זרימה, אזורי התחדשות, ואזורי מתח נמוכים כי לטפח חתלתול צלחת ו היווצרות thrombus.
  • (FLT:0) שיתוף לא נכון עייפות:FLT:1; העומס המחזורי על הממשק יכול להוביל לפענוח קו תות'י, היווצרות anneurysm בצומת graft-artery, או אפילו graft rupture לאורך זמן.
  • (FLT:0)Impaired distal perfusion:cioFLT:1 ללא הציפוי Windkessel המסופק על ידי כלי שיט אלסטיים, איברים במורד הזרם חווים לחץ הדופק גבוה יותר ולהפחית את זרימת הדיאסטולית, לתרום נזק סוף-אורגן.

סיבוכים אלה חמורים במיוחד בגרפטים זעירים (<6 מ"מ), כגון אלה המשמשים עבור עורק כלילית עורקים כלילית או מתחת ל-knee revascularization. grafts סינתטי הנוכחי בהגדרות אלה יש שיעורי פטיות נמוך כמו 30 עד 50% בחמש שנים. ⁇ ורידות עצביות דלקתיות דלקתיות עדיין ביצועים טובים יותר, אבל רבים חסרים מתאימים בשל מחלה מוקדמת או מנקה של עשרות שנים.

אסטרטגיות להנדסת Compliance-Matched Vascular Grafts

בחירה וחדשנות חומריים

הבחירה של פולימר הבסיס היא הראשון והימלט ביותר עבור כוונון graft . מאמצים מוקדמים התמקדו פוליאורתמפוס elastomeric, המציע מודוללוס גמיש קרוב יותר עורקים הילידים מאשר Dacron או ePTFE. עם זאת, פוליאורנטיות כיתה רפואית (למשל, biomer, ChronoFlex) להתמודד עם אתגרים עם לטווח ארוך ארוך הידרוזה ארוך ו-xics (Firated) עם מגוון פוליאוקסים) עם ספוגים חדשים כגון ציפויים צהובים).

פולימרים בעלי יכולת ביולוגית מציגים פרדיגמת אלטרנטיבית: תמיכה מכנית זמנית שדוגמת מחדש לרקמות חיים. חומרים כמו חומצה פולית (L-lactic acid) (PLLA), Polycaprolactone (PCL), ופולי(lactic-co-co-glycolic acid) (PLGA) יכול להיות אלקטרוספיגה נאותה או 3D-H מודפס לתוך מחסנים תואמים כי לאט לאט כמו תאים נוספים של תרכובת (L) עבור תרכובת גבוהה יותר מ-LUSLUSL) ו-LIVELUSLIVELIVELIVEL% 0.

מעמד מבטיח נוסף הוא thermoplastic elastomers כמו פולי(glycerol sebacate) (PGS) ופולי(ester-urethane) היברידיs. PGS נחקרה באופן נרחב עבור יישומים פולשניים כי צפיפות הטונה שלו חודרנית מאפשר את המודולוסים הגמישות להיות מותאם מ 0.1 עד 2 MPa, מכסה את טווח של עורקים כליליים ופריפריה.

עיצוב סטרקטידור: מימיקה את החומה האמנותית הרב-שכבתית

עורקים Native אינם צינורות הומוגניים; הם מעוכבים.האטניקה הפנימית ביותר מכילה שכבה אחת של תאים נוסטליים על מזכרת המרתף.התקשורת טוניקה מכילה יחידות מלמלצנטריות של תאי שריר אלסטוסטין ותאים חלקיים משובצים במריצה קולית, מסודרים ב helix עם סטילה לאורך אורך המשטח החיצוני הזה מונע את השכבה המכנית הזו של תאים מכניים.

כדי לשחזר את זה, החוקרים פנו לטכניקות ייצור מרובות שכבות:

  • (FLT:0) אלקטרוניקה עם יישור סיבים: FIRLT:1 על ידי ספינים עם אוריינטציה סיבים מבוקרת (circumferential עבור שכבות, longitudinal עבור שכבות של פונדקאות), התגובה המכנית של graft יכול להיות מיוצר anisotropic. Bilayer ו trilayer אלקטרופלרטרה fts באמצעות פוליאורתטן או PCL הוכיחו תאימות של 0.5 / 1.5 מ"מ"מ.
  • (FLT:0)3D הדפסה וייצור תוספים:FLT:1 התפתחויות האחרונות בכתיבה אלקטרוסנסטיבית היתוך ו- coaxial extrusion מאפשרות פיזור מדויק של סיבים או ⁇ s של קשיחות.חוקרים הודפסו grafts עם קידודים ביומטיים helical כי להגדיל את הציות תוך התנגדות kinking.
  • (FLT:0) עיצובים מבוססי-פלישה: FIRLT:1 ; איורים מ-Elastomeric lns ניתן לחבוש עם חותמות ביו-מדרגתיות כדי להשיג תאימות תוך שמירה על כוח שימור מתח.
  • (FLT:0) מבנים בולטים: FLT:1 אזור מעבר בגרפט מסתיים עם נוקשות גוברת בהדרגה יכול להפחית את ההתאמה החריפות של אסטומיוזיס - מושג המכונה "דירוג עקבי" אשר הראה הבטחה במודלים חישוביים.

חשוב, porosity ו בגודל pore חייב להיות אופטימיזציה כדי לאפשר חדירה תאים וחילופי מזון ללא להתפשר על שלמות מכנית. Macro ⁇ scaffolds (גודל 100-500 μm) להקל רקמות אבל יכול להפחית כוח; ציפוי מיקרו ⁇ או עיצובים דו-phasic משמשים לעתים קרובות כדי לאזן דרישות אלה.

גישה ביולוגית: Tissue-Engineered Vecular Grafts

בסופו של דבר, הדרך המתוחכמת ביותר לחקות תאימות Native היא לבנות גרפט חי המורכב מהתאים והמטריקס של המטופל. Tissue-engineered vascular grafts (TEVGs) במטרה ליצור קונוטציה ביולוגית מלאה שיכולה לגדול, לעצב מחדש, לתקן את עצמה לאורך זמן.

הנדסה רקמות vitro

תאים (בדרך כלל תאים אנדואליים רדיאליים, תאים שרירים חלק, ו fibroblasts) מושרשים על גרף biodegradable ותרבותed ב bioreactor אשר חל מתח מכני מחזורי ו זרימת ריאות. זה מתנורמים תאים האחרונים סיבי שריר (מריצה) לייצר מבנה עם תאימות כמעט-native.

ב-Losw רקמות הנדסה

אלטרנטיבה אטרקטיבית היא לשתול פיגומים (למשל, עורקים או עורקים מטושטשים) לשמור על הארכיטקטורה של מאטרוזיס חוץ סלולרית (למשל, עורקים אטומיים או עורקים סרטניים) לשמור על השדולה חוץ גופית חוץ גופית חוץ גופית (למשל, הדבקה) יכול לקדם את מודלים אדפטיים קטנים של תאים אדפטיים (FGemgation) עם תאים vulggggation משתנה, לדוגמה, ggation) vulgation sived) עשוי להיות מדבקת (FGggggggggggggggg) עם תאים vulgggg.

אסטרטגיה מבטיחה במיוחד בסיטקום כרוכה בשימוש "off-the-shelf" graft ללא תאים המיוצרים מפולימרים ביו-דיד, תואמים כי מדרג מעל 12-24 חודשים תוך שהוא מוחלף על ידי רקמת מארחת.המפתח הוא מהנדס פרופיל ההשפלה כך שהמעבר המכאני של ft חלק ממצב סינתטי לחלוטין לכדי תפיסה ביולוגית מלאה, שמירה על פני כל הרעיון הזה הוכחוכים ב-95% של שכבות ו-ידי חניכיים.

השלכות קליניות ו-Outcomes נוכחי

התאמה להתאמה היא לא רק מטרה תיאורטית; היא משפיעה ישירות על תוצאות המטופל. A meta-analysis של 25 מחקרים קליניים מצאו כי עבור כל 0.1% / mmHg ירידה בציות graft, הסיכויים של כישלון graft מאוחר גדל על ידי 22%.conversely, ± עם תאימות של 1.0% / mg הראה שיעור נמוך משמעותית של hyperalsia עקב קצב חום גבוה יותר עבור cygricrei2 לחץ כבד יותר עבור cbspi) לחץ דם גבוה יותר עבור לחץ מחזורית (% 26%) עבור לחץ היקפי נמוך יותר עבור לחץ מחזורי לחץ היקפי נמוך יותר עבור לחץ היקפי נמוך יותר עבור לחץ היקפי נמוך יותר עבור לחץ כפול (% 26%) עבור לחץ כפול לחץ דם שטוח יותר על ידי קצת יותר עבור לחץ מחזורית נמוכה יותר עבור לחץ דם שטוח (% 26%) על ידי קצת יותר עבור ctrargrgrbnbnbsp; 000) עבור לחץ דם גבוה יותר על ידי קצת יותר עבור ctrargrbsp; 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000

למרות תובנות אלה, לא graft סינתטי עדיין השיג שימוש קליני נרחב עם תאימות כמו קריטריון עיצוב ראשוני.הקרובים ביותר הם מורחבים פוליטרה-fluoroethylenelene (ePTFE) grafts עם טבעות תמיכה חיצוניות, אשר משפרים את ההתנגדות הקינק אבל לעשות מעט עבור תאימות, וגרם Dacron-Gellowin ftin מורכב בשימוש גדול תחליפים, שבו הוא פחות פעיל אלקטרו-דלקתי, עם זאת, עם זאת, עם אלקטרו-דלקתיפטמיית.

מעבר לסבלנות, התאמת תאימות יכולה להפחית את הסיכון של סיבוכים קרדיווסקולריים לטווח ארוך. בחולים עם עקף סינתטי שחווה ציות מופחת, גל הדופק השתקפות של לחץ עז מגביר את הלחץ האורטי המרכזי, להחמיר את העודף ואת העודף האוורור האוורור השמאלי. Re אחסן פרופיל תאימות פיזיולוגי יותר יכול להיות בעל יתרונות מערכתיים מעבר למגרש עצמו.

כיוונים עתידיים וטכנולוגיות מתפתחות

כמה גישות חדשניות מבטיחות לדחוף את ההתאמה מעבר למה שניתן כיום:

  • חומרים חכמים עם זיכרון צורה: FLT:1 Grafts אשר יכול להתאים את הנוקשות שלהם בתגובה pH המקומי, טמפרטורה, או פעילות אנזומטית יכול להתאים באופן דינמי את תאימות של כלי מרפא.לדוגמה, בצורת גירוי פוליאורטימאורי יכול לרכך בטמפרטורת הגוף, השגת מעבר מ 0.3% / mm בהשתלה ל - 1.2% / מילימטר לאחר איזון.
  • (FLT:0) הדפסה: הדפסה: 1FLT על ידי הדפסה עם הידרוג'ל או פולימרים תרמורספוניים שמשנים התאמה לאורך זמן, החוקרים יכולים ליצור grafts אשר לפתח את המבנה שלהם לאחר השתלה - לדוגמה, פתח בהדרגה ערוצים פנימיים כדי להתאים את התא חדירה או לשלוט על שחרור של גורמים מתאמת.
  • (FLT:0)Nanostructured מורכב:FLT:1 שילוב צינורות פחמן, תחמוצת גרפן, או nanofibers לתוך מטבול פולימרים יכול לשפר באופן דרמטי את הקשידות ללא היסוס תאימות. מחקר שנעשה לאחרונה שימוש בנונופיבריטים של משי ופוליאורטן כדי ליצור גרדה עם מחץ בצורת J.
  • (FLT:0) עיצוב ספציפי ל-Patient:FLT:1uing הדמיה טרום-אקטיבית (CT או MRI) כדי למדוד את עמידה של עורק הילידים באתר anastomotic המיועד, מנתחים יכולים להזמין graft מותאם אישית 3D עם קשיחות אזורית ⁇ s. Computational נוזל יכול לייעל דינמיות כדי למזער את ההפרעות.
  • (FLT:0)Biohybrid grafts עם רכיבים פעילים:FLT:1 שילוב תאים שרירים חלק שיכולים להידבקות או להירגע תחת שליטה תרופתית או חשמלית יאפשרו מתודולוגיה פעילה של עמידה - באופן משמעותי יצירת גניבת "חכם" אשר מגיבה לדרישות פיזיולוגיות.

אולי הכיוון הטרנספורמציי ביותר הוא שילוב של עמידה עם תרופות רגנרטיביות.הגרפה האידיאלית תהיה פעום ללא תאים כי בתחילה מספק חיקוי מכני מושלם, ואז מדגמי לאט לאט כמו תאים מארחים מחדש את הממטריקס, ולבסוף הוא הוחלף לחלוטין על ידי רקמת חיה עם תאימות Native.

מסקנה

תאימות אמנותית מולדת היא כנראה המטרה החשובה ביותר אך לא מגובשת בעיצוב graft פולשני.הסביבה המכנית של עץ האמנותי אינה רק conduit פסיבי; היא משתתף פעיל בתפקוד הלב וכלי הדם. A graft אשר אינו תואם את תאימות - גם אם זה לא רעיל, לא פולשני, וקל מבחינה כירורגית לטפל - משוב פתולוגי בלתי נמנע כי הוא מוביל ליתר דיוקים מתקדמים של סרטן, אשר יביא באופן ישיר של חומרים הנדסיים מתקדמים, אשר יובילוכים מוקדמים יותר.

(ב) [ה] [ה]] [ה]] [ה]] [ה]] [ה]]] [ה]]]] [ה]]] [ה]]]][ה]]]]] [התקדשות] [התחילה] [ה] ב[[ה[[ה[[המאה ה-20]], ו[[ה[[ה[[המאה ה-20]],]],]],]],]], ב[[1948]], [[1924]],]], [[1924]], [[1924]], [[1924]],]], [[1924]], [[1924]], [[1924]], [[1924]], [[1924]],]], [[1924]]]]]]]]]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]], [[1924]]]]]]]], [[1924]], [[1924]], [[1924]], [[1924]], [[1924]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]], [[1924]], [[1924]], [[1924]], [[1924]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]