Исследование, опубликованное в выпуске журнала Science Translational Medicine от 22 июня 2016 года, указывает на потенциальный новый способ улучшения работы сердца и лечения опасных аритмий путем компенсации поврежденной сердечной мышцы и обеспечения более эффективной работы живой сердечной мышцы.В нормальных условиях сердце качает кровь по всему телу посредством серии скоординированных сокращений, поддерживаемых тщательно синхронизированной системой электропроводности. При развитии сердечной недостаточности — когда ослабленная сердечная мышца повреждает насосный механизм сердца — эта система электропроводности также может быть повреждена.«Некоторых пациентов с сердечной недостаточностью лечат с помощью ресинхронизирующей терапии, при которой три небольших электрода имплантируются через кардиостимулятор, чтобы сердце сокращалось согласованно», — поясняет автор-корреспондент Хе Джин Хван, доктор медицинских наук, исследователь из отдела сердечно-сосудистой медицины в Институт сердечно-сосудистой системы BIDMC. «Но кардиостимуляторы обеспечивают электрическую стимуляцию только в определенных частях сердца и не обеспечивают полного охвата всего органа, как это делает собственная сердечная система электрической проводимости сердца».
«Мы знали, что интегрированный стратегический подход, который непосредственно подавляет желудочковую тахиаритмию в дополнение к улучшению сердечной функции, будет многообещающей стратегией для лечения сердечной недостаточности, желудочковых аритмий и внезапной смерти», — сказал соавтор Марк Э. Джозефсон, доктор медицины, почетный председатель. доктор сердечно-сосудистой медицины в BIDMC, заслуженный профессор медицины Германа Дана в Гарвардской медицинской школе и международный лидер в области электрофизиологии.Созданная из нанопроволок, встроенных в резиновый полимер, который может соответствовать уникальной трехмерной анатомии каждого отдельного сердца, новая сетка предназначена для обертывания и «объятия» сердца и, таким образом, доставки электрических импульсов ко всему миокарду желудочков или сердечная мышца.
При разработке нового материала для этого нового устройства Хван сотрудничал с исследователями Сеульского национального университета Тэхван Хён, доктором наук, специалистом по наноматериалам, и Дэ-Хён Ким, доктором философии, специалистом по растягивающимся устройствам. «Мы хотели точно имитировать сердечную ткань, которая очень эластична, а также имитировать ее уникальные функции, которые обладают высокой проводимостью», — сказал Хван.Работая с мультидисциплинарными исследовательскими группами из семи институтов в США, Китае и Республике Корея, Хван и ее коллеги разработали новый наноматериал, создали эластичное электрическое устройство, адаптировали устройство с помощью 3D-печати, провели предварительную оценку механики с помощью компьютерного моделирования и провели функциональную оценку устройства на модели сердечной недостаточности in vivo.В исследованиях на крысах сетка структурно и электрически интегрировалась с миокардом после сердечного приступа, действуя как субструктура сердца во время сердечного движения и улучшая сократительную функцию сердца без нарушения расслабления.
«Большим достижением здесь стал поиск способа создания устройства, которое более точно имитирует нормальную физиологию», — объяснил Питер Дж. Зиметбаум, доктор медицины, заместитель начальника и директор клинической кардиологии BIDMC и доцент медицины Гарвардской медицинской школы. «Концепция обертывания сердца не нова, но выполнение ее с таким вниманием к более физиологическому подходу делает устройство исключительно умным.
Это не просто еще одно механическое вспомогательное устройство. Это инновационный физиологический подход и дает возможность объединить сложные инженерные решения. и медицина ".