ความรู้ใหม่เกี่ยวกับโรคหัวใจ

ความรู้ใหม่เกี่ยวกับโรคหัวใจ

นอกเหนือจากโครงการ Y-graft แล้ว ทีมของ Taylor ยังใช้ SimVascular เพื่อตรวจสอบอาการป่วยและการรักษาอื่นๆ ของหัวใจ ตั้งแต่การศึกษาว่าการออกกำลังกายช่วยชะลอการเจริญเติบโตของหลอดเลือดแดงใหญ่โป่งพอง ไปจนถึงการตรวจสอบว่าการไหลเวียนของเลือดในเด็กที่แข็งแรงดีเป็นอย่างไรเมื่อเปรียบเทียบกับในทารกที่เกิดมาพร้อมกับ การตีบของหลอดเลือดแดงใหญ่อย่างรุนแรงด้วยภูมิหลังด้านวิศวกรรมการบินและอวกาศของเธอ Marsden ใช้เทคนิคการเพิ่มประสิทธิภาพเพื่อระบุตำแหน่งและมุมที่ดีที่สุดที่ศัลยแพทย์ควรติดการปลูกถ่ายอวัยวะทางเบี่ยงหลอดเลือดหัวใจ การทำบายพาสหลอดเลือดหัวใจคือ “การผ่าตัดเปิดหัวใจ” โดยทั่วไปที่ทำกับผู้ที่มีหลอดเลือดหัวใจอุดตันอย่างรุนแรงทำให้เกิดอาการเจ็บหน้าอกและหัวใจวาย

กระบวนการนี้ “คล้ายกับการออกแบบปีกเครื่องบิน 

ซึ่งคุณจะต้องพิจารณาว่าการเปลี่ยนแปลงรูปร่างส่งผลต่อการยกและการลากอย่างไร” เธอกล่าว “ในที่นี้ เรากำลังถามว่ารูปร่างของการปลูกถ่ายมีผลต่อการไหลและแรงเฉือนอย่างไร” แรงถูของเลือดบนผนังหลอดเลือด

ในการศึกษาอื่น ทีมงานได้ค้นพบบางอย่างเกี่ยวกับตัวเลือกการรักษาความดันโลหิตสูงในหลอดเลือดแดงไปยังปอด หรือที่เรียกว่าความดันโลหิตสูงในปอด ระหว่าง 50,000 ถึง 100,000 คนในสหรัฐอเมริกาต้องทนทุกข์ทรมานจากความดันโลหิตสูงในปอด และในกรณีที่รุนแรงที่สุด จะนำไปสู่ภาวะหัวใจล้มเหลวและเสียชีวิต Beverly Tang นักศึกษาระดับบัณฑิตศึกษาจากห้องทดลองของ Taylor ได้ใช้แบบจำลอง SimVascular ของผู้ป่วยที่มีความดันโลหิตสูงในปอดเพื่อคำนวณว่าความดันโลหิตสูงของพวกเขาส่งผลต่อความเครียดจากแรงเฉือนอย่างไร เป็นไปไม่ได้ที่จะวัดความเค้นเฉือนโดยใช้เครื่องมือวินิจฉัยทั่วไป “ซอฟต์แวร์ช่วยให้เราได้รับข้อมูลที่เราไม่สามารถหาได้ในคลินิก” Feinstein กล่าว

ความเครียดจากแรงเฉือนมีบทบาทสำคัญต่อสุขภาพของหลอดเลือด

 เนื่องจากแรงถูที่เกิดขึ้นจากเลือดที่พุ่งไปกระตุ้นให้เซลล์ที่บุหลอดเลือดเติบโตและพัฒนาตามปกติ กลุ่มของ Taylor พบว่าบริเวณที่มีความเค้นเฉือนต่ำในหลอดเลือดแดงใหญ่มักจะเป็นที่สะสมของคราบพลัค

Feinstein กล่าวว่า “นั่นคือหนึ่งในเหตุผลที่การออกกำลังกายเป็นสิ่งที่ดี เพราะมันเพิ่มการไหลและความเค้นเฉือน”

Tang พบว่าจากการจำลองหลอดเลือดของ SimVascular ความเครียดจากแรงเฉือนเกือบจะต่ำกว่าผู้ป่วยโรคความดันโลหิตสูงในปอดมากกว่าคนที่มีสุขภาพดี เพื่อวัดผลกระทบของความเค้นเฉือนต่ำนี้ Tang ได้ทดลองเซลล์ผนังหลอดเลือดที่ตัดออกในห้องแล็บเพื่อวัดความเค้นเฉือนโดยทั่วไปของผู้ป่วยความดันโลหิตสูงในปอด เซลล์เกิดการอักเสบและระดับการทำงานลดลง

ความดันโลหิตสูงที่กำหนดความดันโลหิตสูงในปอดดูเหมือนจะทำให้เกิด “ภาวะแทรกซ้อน” Feinstein กล่าว ผลกระทบเหล่านี้อาจอธิบายได้ว่าทำไมโรคถึงดำเนินไป ซึ่งเป็นปริศนาสำหรับนักวิจัยทางการแพทย์ การค้นพบของ Tang ชี้ให้เห็นว่าอาจเหมาะสมที่จะรักษาผู้ป่วยที่มีความดันโลหิตสูงในปอดระยะแรกให้รุนแรงขึ้น โดยใช้ยาที่เรียกว่า prostacyclin ซึ่งแพทย์มักจะสงวนไว้สำหรับกรณีที่รุนแรง ซึ่งแตกต่างจากการรักษาอื่น ๆ ยานี้เพิ่มการไหลเวียนของเลือดซึ่งจะเป็นการเพิ่มความเครียดจากแรงเฉือน Feinstein แนะนำการใช้มันในกรณีความดันโลหิตสูงในปอดน้อยกว่าปกติ อาจป้องกันน้ำตกที่นำไปสู่โรคเต็มเป่า

Feinstein กล่าวว่า “การจำลองทำให้เรามีความเข้าใจใหม่เกี่ยวกับโรคนี้

ด้วยการเผยแพร่สู่สาธารณะของ SimVascular เมื่อวันที่ 31 สิงหาคม ซอฟต์แวร์ “จะเริ่มใช้กับปัญหาจำนวนมากเกินกว่าที่เราจะสามารถจัดการภายในบริษัทได้” เทย์เลอร์กล่าว แม้ว่าปัญหาเหล่านั้นส่วนใหญ่จะอยู่ในขอบเขตของการวิจัยขั้นพื้นฐาน แต่ Taylor หวังว่านักวิจัยบางคนจะพัฒนาซอฟต์แวร์ให้เป็นเครื่องมือที่มีศักยภาพมากยิ่งขึ้นเพื่อช่วยให้แพทย์และศัลยแพทย์ตัดสินใจว่าจะรักษาผู้ป่วยเฉพาะรายอย่างไร

เทย์เลอร์กล่าวว่า “วิศวกรเชื่อว่าคุณจะสร้างแบบจำลองทางทฤษฎีและใช้มันในการคาดการณ์ได้ แต่การแพทย์ไม่ได้พัฒนาไปแบบนั้น เพราะร่างกายและโรคต่างๆ มีความซับซ้อนมาก” เทย์เลอร์กล่าว “แต่ตอนนี้” เขากล่าวเสริม “เมื่อฉันบอกแพทย์เกี่ยวกับวิธีการนี้ พวกเขาพูดว่า ‘ว้าว—แน่นอนว่าควรทำสิ่งนี้’

แนะนำ : ข่าวดารา | กัญชา | เกมส์มือถือ | เกมส์ฟีฟาย | สัตว์เลี้ยง