ペースメーカーは、異常な心臓のリズムを管理する命を救う装置ですが、それらは合併症なしでいません。 これらの中で、血栓症 - デバイス上のまたは周りの血液凝固の形成 - 患者の安全に重要な危険を及ぼす。 最近の物質科学の革新は、血栓症のでき事を大幅に減らす高度なコーティングの開発につながり、生体適合性を高め、デバイス長寿を高めています。 この記事では、将来のエッジングおよびその利点を迅速に解決するために、その利点を予測するペースメーカーの問題を調査します。

ペースメーカーの関連性トロンボーン症の問題

ペースメーカーの血栓症は、デバイスリードまたはパルス発生器自体に血液凝固が形成されるとき発生します。臨床的に重要な血栓症の発生率は変化しますが、副臨床閉塞形成は一般的です。 リーディングスタディは、鉛の調整された血栓症は、患者の30〜50%で起こる可能性があることを示唆していますが、多くは非症的です。 凝固が大きくなるとき、またはエンボライズすると、肺塞栓症、優れた粘膜症、脳卒中症、または再発症が正常性を低下させる可能性があります。

病理学は、異物表面にプラズマタンパク質の即時吸着を伴います。, 血小板付着をトリガー, 凝固カスケードの活性化, および炎症反応. 表面粗さ, 物質組成 (例えば, シリコーン, ポリウレタン), そして、電気環境はすべて血栓症に貢献します. さらに, 凝固障害などの患者要因, 癌, または前の血栓症増加リスク. これらのメカニズムの理解は、自然凝固や抗炎症を防止することなく、表面を駆動するために使用されます.

物質コーティングがトロンボーン症リスクを軽減する方法

高度なコーティングは、タンパク質吸着や血小板活性化を防ぐため、ペースメーカーの表面特性を変更することを目指しています。 3つの主要なカテゴリが出現しました:親水性コーティング、抗トロンボティックコーティング、ナノ構造表面。

親水性コーティング

ポリエチレングリコール(PEG)やリンコリン(PC)などの親水性コーティングは、デバイス表面に水上層を作成します。この水和された「ブラシ」は、タンパク質の付着と変性を低下させ、それによって、血小板結合のためのプラットフォームを最小限に抑えます。蛍光体化線は、赤血球の外側膜を模倣し、特にバイオコンパシブルにします。親水性リードショーの臨床研究は、炎症抑制および硬化性を改善するために導きます。

抗トロンボティックコーティング

抗トロンボティックコーティングは、積極的に腐敗形成を阻害する生体活性分子を組み込んでいます。最も一般的な例は、ヘパリンコーティングで、抗トロンビンIIIを結合して、血栓を活性化させ、血栓を活性化させます。ヘパリンコーティングされたペースメーカーのリードは、数十年にわたり入手可能であり、急性血栓症を減らすためによく文書化されています。しかし、長期の有効性は、ヘパリンが、最近の堆肥化剤や汚染物質の減少を含み、より優れたコーティングが、ノボテンボ酸エステルを含まないと、より優れたコーティングが特徴的であるように、腐食する可能性があります。

ナノ構造化・生体表面

ナノ構造コーティングは、ナノメートルのスケールで表面地形を操作し、エンドセルの付着を奨励しながらタンパク質吸着を促します。例えば、ナノピラーや溝でパターンされた表面は、板金を拡散させることができる。バイオミメティックコーティングは、エンドトテルセル固有のリグアンド(例えば、CD31、血管内皮内皮下皮下皮下皮)を提示することで、さらに進んでいるので、急速な内皮下皮を促進するために[F]と[F]を初期化し、この表面を[F]を[F]に表示します。

その他の有望なコーティング技術

3つの主要な部門を越えて、他の高度のコーティングは牽引を得ています:

  • ダイヤモンドのようなカーボン(DLC):[ DLCコーティングは、硬く、滑らかで、化学的に不活性であり、タンパク質吸着および血小板の付着に抵抗する表面を提供します。 それらの耐久性は、長期インプラントに適したものになり、研究はDLCコーティングされたリードの血栓の形成を減少させました。
  • ドラッグ・エリューティングコーティング:[ 薬物希釈のステントと同様に、これらのコーティングリリース抗増殖剤(例えば、シロリムス、エベロリズム)は、局部組織の増殖と炎症を抑制し、間接的にスロムバストサイトを削減します。 抗血栓薬と抗増殖薬の両方を放出する組み合わせコーティングは、調査下にあります。
  • Phosphorylcholine ベースの “bioinspired” コーティング:[]]) これらは、細胞膜の脂質組成を正確に再現し、インプラント可能なデバイスに商品化されています。 彼らは例外的に低タンパク質結合を実証し、ペースメーカーリードで十分に確立された安全記録を持っています。

トロンボーン症削減を超えるメリット

高度なコーティングは、多面的な利点を提供します。まず、血栓症を最小限に抑えることにより、長期経口抗凝固の必要性を減らし、それによって出血リスクを下げます。第二に、改善された生体適合性は、より少ない線維症のカプセル化につながる、そして、電気的感知と発熱のしきい値を高めることができます。第三に、親水性のものなどのコーティングは、鉛抽出が容易になるべきであり、より少ない組織の成長が起こるため。そうしないと、全身の炎症が、長期にわたる細菌の反応を促進する可能性があります。

課題と限界

これらの利点にもかかわらず、高度なコーティングの広範な採用は、いくつかの課題に直面しています。長期的安定性は、体内の長年にわたって劣化または脱ラミネートする主な懸念です。例えば、ヘパリンが希釈されるにつれて、ヘパリンコーティングは活動を失う。ポリマー層侵食が発生した場合は、親水性コーティングは効果が低下する可能性があります。製造スケーラビリティは、複雑な鉛ジオメトリの均一コーティングアプリケーションが困難であるため、別のハードルです。さらに、免疫成分は、または長期的成分が、または長期的には、そのような成分がかかることがあります。

臨床証拠および採用の流れ

いくつかの高度なコーティングは、すでに臨床使用に入りました。 Heparin-coated リード(例えば、Medtronic Sprint Fidelis)は、コーティングに関連しないフラクチャー リスクのために後退していたが、以前に広く採用されました。 今日、多くのメーカーは、Phorylcholine を組み込んだか、リードに対する他の親水性コーティングを組み込む。 臨床的規制は、これらのコーティングされたリードは、それらの不燃性合併症の低率が、それらの事前の検査結果が、FORT EFL を解除することが示唆されています。 [FORT] 試験は、または非破壊物質を除去する: [F] または非破壊物質は、または非破壊された: [FORD] 試験は、または非破壊物質の比較対象の比較対象の比較対象の比較対象の比較対象の対象の対象の対象の対象の対象の対象に比べ、または非破壊的なコーティングが、または非破壊的検査対象の対象の対象の対象の対象の対象の対象の対象の対象の対象を、または非破壊的検査が、または非破壊的検査対象の対象の対象を、または非破壊的検査

今後の方向性

ペースメーカーコーティングの次世代は、複数の機能を統合する可能性があります。 センサーを組み込むスマートコーティングは、クロット形成の早期兆候を検出することができます(例えば、スロビンレベルを上昇させる)、適切なエージェントを解放することによって応答します。 患者の凝固プロファイルに合わせたパーソナライズされたコーティングは、バイオコンパシブルポリマーがカスタマイズされた薬物カクテルでロードされ、水平線上にいます。 もう1つの有望な方向は、エンドテルミアルプロゲニトセル(Empacter)を使用して、エンドウオールドコーティングを促進し、自己修復することができます。

コンテンツ

先進材料コーティングは、ペースメーカーの血栓症リスクを減らす際に重要な進歩を表しています。親水性、抗トロンボティック、またはバイオマイモティックである表面を作成することにより、これらの技術は、著しく腐敗形成を低下させ、バイオコンパシビリティを高め、患者の成果を改善します。耐久性とパーソナライズされた性能の課題は、継続的な研究開発と臨床導入は、これらの障壁を着実に克服しています。将来の目標は、スマートでレスポンシブコーティングの約束を保ち、さらに強化された脳炎および患者の予防接種剤を必要とするあらゆる分野に備えています。