آلیاژ نیتینول برای درمان نوزادان و کودکان مبتلا به بیماریهای مادرزادی قلب
ابزارهای پزشکی کودکان که با آلیاژ نیتینول (آلیاژ حافظه دار ساخته شده از نیکل و تیتانیوم) فوقکشسان ساخته میشوند، انعطافپذیری و امنیت مناسبی را برای آناتومی حساس و پیچخورده رگهای خونی فراهم میکنند. اما برای تطبیق این ابزارها با رشد کودک در آینده می بایست مطالعات بیشتری انجام گیرد.
بیماریهای مادرزادی قلب (CHD) شایعترین نقص تولد در جهان هستند و تقریباً ۱.۳ میلیون نوزاد را در سراسر دنیا تحت تأثیر قرار میدهند. دستکم ۱۸ نوع مشخص از CHD شناخته شده است و بسیاری تغییرات آناتومیکی دیگر نیز وجود دارد که از شرایط ساده که ممکن است بهطور خودبهخود برطرف شوند تا ناهنجاریهای پیچیدهای که نیاز به مداخله فوری پزشکی دارند، متغیر هستند. شایعترین آنها، نقص دیواره بین بطنی است که حدود ۲۰ تا ۳۰ درصد از کل موارد CHD را تشکیل میدهد و پس از آن نقص دیواره بین دهلیزی، باز بودن مجرای شریانی (PDA) و تتراژي فالوت (TOF) قرار دارند.
تقریباً یکی از هر چهار نوزادی که دچار نقص قلبی هستند، به بیماری مادرزادی قلبی بحرانی (CCHD) مبتلا است که معمولاً در سال اول زندگی نیاز به جراحی یا سایر اقدامات درمانی دارد و اغلب این اقدامات در روزها یا هفتههای نخست پس از تولد انجام میشود. این شرایط شامل سندرم قلب چپ تکاملنیافته (HLHS)، جابجایی شریانهای بزرگ، تنه شریانی مشترک، بازگشت غیرطبیعی کامل وریدهای ریوی، آترزی تریکوسپید، آترزی ریوی و انواع شدید TOF است. ویژگی اصلی CCHD توانایی آن در ایجاد هیپوکسمی شدید، اسیدوز، شوک و مرگ در صورت عدم درمان است.
درمانهای CCHD
جراحی، همچنان سنگبنای درمان CCHD است و اقدامات جراحی از ترمیمهای کامل آناتومیکی تا جراحیهای تسکینی مرحلهای متغیر هستند. بهبود از این جراحیها معمولاً نیاز به چندین روز بستری در بیمارستان و چندین هفته مراقبت در خانه دارد. این جراحیها جای زخمهای قابلمشاهده باقی میگذارند و ممکن است با رشد کودک چندین بار تکرار شوند.
رویکردهای ترکیبی که جراحی و کاتتری را ترکیب میکنند بهعنوان گزینههای درمانی نوآورانه برای برخی بیماران پدید آمدهاند و میتوانند خطرات روشهای درمانی را کاهش داده و نتایج را بهبود بخشند (کاتترها، وسایل پزشکی هستند که در داخل بدن بیمار برای یک هدف معین کار گذاشته می شوند). توسعه دستگاههای مسدودکننده از طریق کاتتر، انقلابی در درمان بسیاری از نقصهای مادرزادی قلبی ایجاد کرده است. این دستگاهها را میتوان بهطور کلی به دو دسته مسدودکنندههای دیوارهای و مسدودکنندههای عروقی تقسیم کرد. در مسدودکنندههای دیوارهای مدرن از مش سیمی نیتینول استفاده میشود. پرکاربردترین آنها مسدودکننده سپتوم Amplatzer شرکت Abbott و Helex شرکت Gore هستند. این دستگاهها دارای مکانیزم خودمرکزی و طولهای مختلف در ناحیه اتصال برای سازگاری با انواع آناتومیکی هستند. مسدودکنندههای عروقی برای بستن مجرای شریانی در اختلالات PDA، عروق جانبی و ارتباطات عروقی دیگر طراحی شدهاند. با این حال بخش عمدهای از تجهیزاتی که برای درمان کودکان استفاده میشوند، بهصورت آفلیبل (خارج از دستور کاربرد اصلی) استفاده میشوند و مختص کودکان طراحی نشدهاند.
استنتگذاری در کودکان یکی دیگر از پیشرفتهای مهم در درمان بیماریهای مادرزادی و اکتسابی عروقی است. استنتگذاری در کودکان چالشهای منحصر به فردی دارد. زیرا بدن کودکان در حال رشد است و اندازه رگهایشان کوچکتر است. این روش برای کودکان در اوایل دهه ۱۹۹۰ بهعنوان جایگزینی برای جراحی برای شرایطی مانند تنگی شریان ریوی، تنگی آئورت و انسداد وریدی مطرح شد. در حالی که استنتگذاری ایمنی بیشتری دارد و زمان بهبود و عوارض جراحی را در بیماران خردسال کاهش میدهد، اما باید سازگاری استنت با رشد کودک در نظر گرفته شود.
استنت مینیمـا (Minima)
شرکت Renata Medical یک شرکت تجهیزات پزشکی است که بر توسعه دستگاههای تحولآفرین برای بیماریهای مادرزادی قلب در نوزادان، شیرخواران و کودکان در سراسر جهان تمرکز دارد. این شرکت توسط داستین آرمِر و ایسون ابوت برای طراحی تجهیزات پزشکی مخصوص قلب کودکان تأسیس شده است. تمرکز آنها بر ساخت دستگاههایی است که با رشد کودک تطبیق یابند و در رگهای کوچک و حساس کودکان حرکت کنند. این شرکت استنت مینیما را برای استفاده در درمان تنگیهای شریان ریوی مادرزادی یا اکتسابی یا تنگی آئورت توسعه داده است که تا سالهای آینده و دوران بزرگسالی نیز طراحی شده است.
استنت مینیمـا برای درمان تنگی عروق در نوزادان است و به گونهای طراحی شده که با رشد کودک بتواند دوباره گسترش یافته و به اندازههای بزرگسال برسد.
استنتهای اطفال با قابلیت افزایش اندازه باید طوری طراحی شوند که با رشد بیمار قابلگسترش باشند، در حالی که مقاومت شعاعی بالایی را فراهم کنند، طراحی میلهای نازکتر داشته باشند و در عین حال یکپارچگی ساختاری، حجم اشغالی کم و مقاومت طولی بالایی داشته باشند و قابلیت دید در تصویربرداری (رادیوپاسیته) را حفظ کنند. آلیاژ کبالت-کروم به دلیل قابلیت باز شدن بالا در روش آنژیوپلاستی بالونی، نسبت به نیتینول ترجیح داده می شود. مینیما میتواند در نوزادانی که تنها چند روز سن دارند، کاشته شود و تا بزرگسالی کودک همراه با بزرگ شدن رگهای کودک، باز شود.
استنت و محدودکننده جریان نیتینول
نیتینول با وجود محدودیتهایی که دارد، همچنان در استنتگذاری اطفال کاربرد دارد، چرا که انعطافپذیری و سازگاری بسیار خوبی با آناتومی رگها بهویژه در رگهای پرپیچ و خم دارد و در عین حال در برابر نیروهای فشاری خارجی مقاومت بالایی ارائه میدهد. توسعه اخیر نیتینول با خلوص بالا، مقاومت خستگی عالی را برای آناتومیهای دشوار با شعاع خم زیاد و کرنشهای عملیاتی بالا فراهم کرده است.
شرکتStarlight Cardiovascular که در سال ۲۰۲۰ توسط بورلی تانگ تأسیس شد، به سراغ نیازهای درمانی برآورده نشده در درمان CHD رفته است. این شرکت در حال توسعه یک سیستم استنت داکتوس شریانی (DA) از جنس نیتینول و یک محدودکننده جریان ریوی از طریق پوست است که جایگزین مناسبتری برای روشهای جراحی سنتی است. استنت داکتوس شریانی، جریان خون حیاتی را به ریهها یا بدن نوزادان دارای بیماریهای مادرزادی قلبی ایجاد میکند و جایگزین جراحی باز قفسه سینه در نوزاد میشود. این استنت ترکیبی متعادل از نیروی شعاعی و تطبیقپذیری در رگهای پرپیچ و خم را فراهم میکند. بدون ویژگی فوقکشسان نیتینول، این مزایا دستیافتنی نبودند.
استنت داکتوس شریانی استارلایت، یک استنت نیتینولی است که در آن نیروی شعاعی و سازگاری با آناتومی پر پیچ و خم نوزادان به خوبی متعادل شده است.
محدودکننده جریان ریوی از طریق پوست از یک قاب نیتینولی با پوشش پلیتترافلوئورواتیلن منبسطشده ساخته شده است. این دستگاه برای جلوگیری از گردش بیش از حد خطرناک خون به ریهها در نوزادان طراحی شده است. روش استاندارد فعلی، جراحی باز قفسه سینه روی نوزاد است که در آن باندهای کوچکی از بیرون به شریانهای ریوی دوخته میشوند تا آنها را محدود کنند که روشی بسیار دشواری است و نتیجه نهایی تا زمانی که قفسه سینه بسته نشود و ریهها به فشارهای فیزیولوژیک بازنگردند، مشخص نیست. علاوه بر این، باندینگ ریوی باعث تنگی شریان ریوی میشود که اغلب نیاز به ترمیم در جراحی بعدی دارد. محدودکنندههای جریان ریوی استارلایت اجازه میدهند که استنتهایی با اندازه دقیق به روش کاتتریزاسیون نصب شوند و در طول زمان با استفاده از تکنیکهای سنتی اتساع بالونی، گسترش یابند تا نیازهای افزایش جریان خون در آینده را تأمین کنند. در این مورد، وجود یک قاب نیتینولی با قابلیت بازشوندگی خودکار، ضروری است تا قاب سوارشده روی بالون با بخش محدودکننده مرکزی تداخل پیدا نکند. این روش برای اطفالی که بطن چپ آنها ناقص است و نمیتواند خون اکسیژندار را بهطور کافی به بدن پمپاژ کند و یکی از خطرناکترین انواع CHDاست بسیار مؤثر است و می تواند جایگزین عمل جراحی بسیار پرریسک روی نوزاد باشد.
محدودکننده جریان استارلایت، یک استنت نیتینولی با روکش پلیتترافلوئورواتیلن منبسطشده است که برای جلوگیری از گردش بیش از حد و خطرناک خون به ریهها در نوزادان طراحی شده است.
آینده نیتینول
با وجود قابلیتهای مهم نیتینول، هنوز چالشهای فناورانهای در استفاده پزشکی از آن برای کودکان وجود دارد، از جمله: (۱) توانایی محدود برای سازگاری با رشد بیمار، (۲) چالش در ارائه نیروی شعاعی کافی در عین حفظ حجم اشغال کم و یکپارچگی ساختاری و (۳) رادیوپاسیته ضعیف ایمپلنتهای کوچک نیتینولی که نیاز به نشانگرهای رادیوپک اضافی دارد که پیچیدگی دستگاه را افزایش میدهد. سرمایهگذاری و پژوهش مستمر در این حوزه برای ارتقای درک ما از توسعه قلبی-عروقی و راهبردهای مداخلهای و کاهش بار روانی و مالی خانوادههای درگیر CHD ضروری است.
