Nowe podejÅ›cie do zastosowania fal ultradźwiÄ™kowych w leczeniu zakrzepicy zatok żyÅ‚ mózgowych może znacznie poprawić rokowania pacjentów. AmerykaÅ„scy naukowcy opracowali specjalny cewnik, który można wprowadzić do naczynia krwionoÅ›nego i falami ultradźwiÄ™kowymi dotrzeć bezpoÅ›rednio do skrzepu, a nastÄ™pnie go rozbić. Ich badania wykazaÅ‚y, że fale o ksztaÅ‚cie wiru, nazywane przez nich ultradźwiÄ™kowym tornado, mogÄ… to zrobić znacznie szybciej i skuteczniej niż fale podÅ‚użne. UrzÄ…dzenie w ciÄ…gu 30 min ma redukować masÄ™ skrzepu o 40 proc., czyli ponad dwukrotnie skuteczniej niż podÅ‚użne fale stosowane w sonotrombolizie.
– UrzÄ…dzenie wykorzystuje wirowe fale ultradźwiÄ™kowe, które sÄ… generowane przez przetwornik zamontowany na koÅ„cówce cewnika. Podczas operacji chirurg umieszcza cewnik w naczyniu krwionoÅ›nym, aby zbliżyć go do miejsca powstania zakrzepu krwi. Przetwornik generuje wir ultradźwiÄ™kowy, który ma ksztaÅ‚t tornada, co powoduje kawitacjÄ™ i powstanie naprężenia Å›cinajÄ…cego wewnÄ…trz zakrzepu, prowadzÄ…c do jego rozpadu na mniejsze kawaÅ‚ki. W ten sposób naczynie krwionoÅ›ne zostaje udrożnione i powraca przepÅ‚yw krwi, a pacjent zostaje wyleczony – wyjaÅ›nia w rozmowie z agencjÄ… Newseria Innowacje wspóÅ‚autor pracy Chengzhi Shi, adiunkt na Wydziale Inżynierii Mechanicznej w Georgia Institute of Technology.
Technologia opracowana przez amerykaÅ„skich naukowców pozwala na rozbicie skrzepu w okoÅ‚o póÅ‚ godziny. Stosowane dziÅ› metody rozbijania zakrzepów sÄ… znacznie bardziej czasochÅ‚onne. Standardowy model postÄ™powania obejmuje leczenie preparatami rozrzedzajÄ…cymi krew, czyli antykoagulantami. WadÄ… farmakoterapii w przypadku zakrzepicy żyÅ‚ mózgowych jest to, że Å›rodki majÄ… charakter niecelowany, tylko ogólnoustrojowy, wiÄ™c oczekiwanie na efekt terapeutyczny bardzo siÄ™ wydÅ‚uża. To co najmniej 15 godz., a Å›rednio nawet ponad 29 godz. Co wiÄ™cej, odsetek nieudanych interwencji jest bardzo wysoki, bo siÄ™ga od 20 do 40 proc.
W przypadku zakrzepicy zatok żylnych mózgowia to przede wszystkim czas decyduje o życiu lub Å›mierci pacjenta. Lokalne nadciÅ›nienie spowodowane zakrzepem może bowiem doprowadzić do nagÅ‚ego rozerwania naczynia krwionoÅ›nego, wywoÅ‚ujÄ…cego potencjalnie Å›miertelny krwotok.
– Podejmuje siÄ™ też próby chirurgicznego usuniÄ™cia fragmentu czaszki, co obniża ciÅ›nienie w mózgu. W tym przypadku jednak nie usuwa siÄ™ samego zakrzepu, który nadal powoduje lokalny wzrost ciÅ›nienia, a wiÄ™c ryzyko zgonu nadal istnieje – podkreÅ›la Chengzhi Shi. – Trzecia metoda polega na zastosowaniu cewników wewnÄ…trznaczyniowych. Ostatnio stosowane sÄ… także cewniki ultradźwiÄ™kowe, jednak nie sÄ… one wystarczajÄ…co efektywne w rozbijaniu zakrzepów. Leczenie nadal trwa okoÅ‚o 15 do 20 godzin, co wiąże siÄ™ z ogromnym ryzykiem dla pacjenta.
JednÄ… z technik stosowanych od kilku lat do walki z zakrzepicÄ… żyÅ‚ gÅ‚Ä™bokich jest sonotromboliza. PodÅ‚użne fale ultradźwiÄ™ków wykorzystywane sÄ… w niej do wprowadzenia w drgania mikrobÄ…belków otaczajÄ…cych zakrzep. Można w ten sposób rozbić zakrzep i uÅ‚atwić podanie leków antykoagulacyjnych. Problem w tym, że fala podÅ‚użna czasem może tylko przesunąć zakrzep w caÅ‚oÅ›ci, zamiast go rozbić. StÄ…d prace naukowców nad falami ultradźwiÄ™kowymi w ksztaÅ‚cie wiru, charakteryzujÄ…ce siÄ™ tym, że ich czoÅ‚o ma ksztaÅ‚t spiralny.
– Naprężenie Å›cinajÄ…ce wytworzone przez wirowe fale ultradźwiÄ™kowe może skuteczniej rozbić skrzep krwi niż konwencjonalna metoda, taka jak sonotromboliza – dodaje naukowiec.
Wyniki badaÅ„, opisane w „Research” (Science Partner Journals), wykazaÅ‚y, że po zastosowaniu cewnika wirowego masa skrzepu po 30 min zmniejsza siÄ™ o 40 proc. W przypadku tradycyjnej sonotrombolizy po takim czasie udaje siÄ™ osiÄ…gnąć redukcjÄ™ 17 proc. masy skrzepu.
– Z wirowego cewnika ultradźwiÄ™kowego można byÅ‚oby korzystać choćby jutro. Nie jest to jednak możliwe, ponieważ dopiero zgÅ‚osiliÅ›my prototyp i przeprowadziliÅ›my badania in vitro, aby pokazać możliwoÅ›ci nowego wyrobu. Czeka nas jeszcze dÅ‚uga droga, która obejmuje badania na zwierzÄ™tach i badania kliniczne, zanim bÄ™dzie można go stosować do leczenia pacjentów – mówi prof. Xiaoning Jiang z WydziaÅ‚u Inżynierii Mechanicznej i Kosmicznej Uniwersytetu Karoliny PóÅ‚nocnej, jeden z czÅ‚onków zespoÅ‚u naukowców pracujÄ…cych nad nowÄ… metodÄ… leczenia.
Jak podkreÅ›la, proces komercjalizacji urzÄ…dzenia może potrwać od trzech do piÄ™ciu lat. W tym czasie bÄ™dzie ono badane nie tylko pod kÄ…tem skutecznoÅ›ci, lecz również bezpieczeÅ„stwa.
– Badania wstÄ™pne i wiÄ™kszość danych in vitro, którymi dysponujemy, wskazujÄ…, że ryzyko zwiÄ…zane z przerwaniem ciÄ…gÅ‚oÅ›ci naczyÅ„ krwionoÅ›nych czy wielkoÅ›ciÄ… fragmentów skrzepliny jest niewielkie. Nie zaobserwowaliÅ›my również istotnego uszkodzenia komórek krwi. Dlatego uważamy, że ta technologia jest bezpieczna. Naszym zdaniem nie ma ona wad pod wzglÄ™dem skutecznoÅ›ci i bezpieczeÅ„stwa, jednak jeÅ›li chodzi o komercjalizacjÄ™ wyrobu, etap projektowania i produkcji może okazać siÄ™ nieco bardziej skomplikowany niż obecne prototypowe cewniki ultradźwiÄ™kowe, które wytwarzajÄ… fale podÅ‚użne o jednakowej fazie. Aby jednak rozwiÄ…zać ten problem, wystarczy nieco pracy nad technologiÄ… – zapewnia prof. Xiaoning Jiang.
Zakrzepica żyÅ‚ mózgowych odpowiada za okoÅ‚o 0,5–1 proc. wszystkich udarów. Dotyczy gÅ‚ównie mÅ‚odych pacjentów i kobiet w wieku rozrodczym. OkoÅ‚o 80 proc. przypadków dotyczy osób w wieku poniżej 50 lat, a 75 proc. – kobiet. Od 10 do 15 proc. przypadków koÅ„czy siÄ™ Å›mierciÄ… lub trwaÅ‚Ä… niepeÅ‚nosprawnoÅ›ciÄ….