Новое исследование причин утечки в одной из самых сложных клапанных структур сердца может привести к улучшению диагностики и лечения этого состояния.
Примерно 1.6 миллионов американцев страдают от умеренной до тяжелой утечки через трикуспидальный клапан, сложную структуру, которая закрывает правый желудочек сердца от правого предсердия. У большинства людей есть хотя бы некоторая утечка в клапане, но причина проблемы не совсем понятна.
Новое исследование, опубликованное в журнале Circulation 1 августа 2011 года, показало, что либо расширение открытия трехстворчатого клапана, либо смещение папиллярных мышц, которые контролируют его работу, могут вызвать протекание клапана. Комбинация этих двух действий может увеличить тяжесть утечки, которая называется трехстворчатой регургитацией.
"Мы думаем, что это первое исследование механики трикуспидального клапана in vitro, и наши открытия механизмов, вызывающих трикуспидальную регургитацию, могут привести к улучшению диагностики и лечения," сказал Аджит Йоганатан, профессор регентов и Уоллес Х. Култер заслуженный факультет биомедицинской инженерии в Уоллесе H. Колтер, факультет биомедицинской инженерии Технологического института Джорджии и Университета Эмори.
Трехстворчатый клапан состоит из трех створок, которые открываются, позволяя крови течь из верхней правой камеры сердца в желудочек. Чтобы закрыть клапан, створки снова закрывают отверстие, не позволяя крови течь обратно в камеру, которую она только что покинула. Когда клапан негерметичен или закрывается недостаточно плотно, кровь течет обратно в камеру сразу после сокращения сердца.
Трикуспидальная регургитация все чаще признается источником заболевания у пациентов с хронической регургитацией митрального клапана, но только в редких случаях рекомендуется хирургическое восстановление трикуспидального клапана. Если человек страдает тяжелой трикуспидальной регургитацией, хирурги иногда восстанавливают трикуспидальный клапан во время операции, чтобы восстановить другие протекающие сердечные клапаны.
"Необходимо разработать стандартные клинические процедуры, подробно описывающие, когда и как следует выполнять восстановление трикуспидального клапана, и в этом исследовании предлагается несколько пунктов, которые следует учитывать," сказал один из соавторов исследования Дэвид Х. Адам, заведующий отделением кардиоторакальной хирургии в Медицинском центре Mount Sinai в Нью-Йорке. "Текущие методы лечения трикуспидальной регургитации сосредоточены в основном на ремоделировании отверстия клапана для исправления увеличения, но это исследование показывает, что также может быть важно восстановить положение сосочковых мышц, обеспечивая как можно большее перекрытие, чтобы провести эффективное и надежное трикуспидальное давление. ремонт клапана."
При финансовой поддержке Американской кардиологической ассоциации аспирантка отделения Йоганатана и Коултера Эрин Спиннер провела эксперименты с трикуспидальными клапанами свиней, чтобы определить возможные причины трикуспидальной регургитации. Клапаны прикрепляли к пластине, предназначенной для физиологического расширения, а затем помещали внутрь симулятора правого сердца.
Исследователи впервые исследовали эффект расширения открытия трехстворчатых клапанов. Когда отверстия растягивались до площади, на 40 процентов превышающей их нормальный размер, в центральной части клапана появлялось отверстие. Отверстие вызвало утечку и увеличилось в размере с дальнейшим расширением. Это открытие удивило исследователей, потому что аналогичные исследования с использованием того же метода показали, что митральный клапан сердца может выдерживать 75-процентное расширение до протечки.
"Эти результаты говорят нам о том, что трехстворчатый клапан является гораздо более сложным клапаном, чем митральный клапан, который имеет только два створки," объяснил Спиннер. "Формирование надлежащего уплотнения над отверстием клапана может быть более трудным при использовании трех лоскутов, что может быть причиной того, что такой большой процент населения испытывает некоторый уровень трикуспидальной регургитации и почему у некоторых людей с кольцевидной дилатацией наблюдается трикуспидальная регургитация, а у других нет."
Исследовательская группа также исследовала эффект смещения трех папиллярных мышц клапана, которые прикрепляются к клапану с помощью нитей. Сокращение сосочковых мышц открывает клапан, а расслабление мышц закрывает клапан. Исследование показало, что только смещение сосочков приводит к значительной утечке трикуспидального клапана.
"Хотя изолированное смещение папиллярных мышц случается редко, эти результаты важны для понимания того, что может произойти, если размер отверстия клапана исправлен, но сосочковые мышцы остаются смещенными," отметил Йоганатан.
Исследование также показало, что более высокий уровень утечки трикуспидального клапана возникает, когда исследователи объединили условия – расширение на 40 процентов или более и смещение всех папиллярных мышц.
В своей будущей работе исследователи отделения Коултера планируют изучить влияние легочной гипертензии на трикуспидальный клапан, поскольку трикуспидальная регургитация обычно развивается в связи с легочной гипертензией, которая представляет собой аномально высокое кровяное давление в легких. Они также планируют работать со своими клиническими сотрудниками, чтобы распространить свои открытия на людей.
"В нашем исследовании in vitro мы смогли выбрать определенные клапаны свиньи, но у людей будет больше анатомического разнообразия. Например, у двух человек могут быть клапаны одинакового диаметра, но у одного человека могут быть более длинные лоскуты, которые могут компенсировать расширение, а у другого – нет," отметил Йоганатан.