尽管占全球6400万心力衰竭患者的一半，但这种常见类型的心力衰竭患者却无法获得心脏泵治疗，只能依靠药物或姑息治疗。
最新研究表明，重新设计的心脏泵可能为射血分数保留的心力衰竭（HFpEF）患者带来希望。HFpEF是一种历史上难以治疗的心力衰竭形式。与更为人所知的射血分数降低的心力衰竭（HFrEF）不同，HFpEF发生在心肌变得僵硬时，使得心脏在每次跳动之间难以充满血液，尽管其泵血功能保持正常。
莫纳什大学的一项研究提出，一种创新的心脏泵设计可以通过改善血流和减轻心脏负担来应对这一疾病的独特挑战。
发表在《生物医学工程年鉴》上的这项研究表明，专门为HFpEF设计的心脏泵可以作为移植桥梁，让患者在等待供体心脏期间保持生命，甚至可以为那些没有其他选择的患者提供长期解决方案。
作为莫纳什大学机械工程博士项目的一部分，研究主要作者尼娜·兰格（Nina Langer）研究了如何为HFpEF患者调整现有心脏泵，帮助推动下一代设备和患者护理的创新。
"这种主要的心力衰竭状况，即HFpEF，没有专用的机械循环支持，导致超过一半的心力衰竭患者没有机械支持选项，"兰格女士说。"这些患者中大多数的心脏僵硬，心壁增厚，心室较小。这意味着标准的心室辅助装置不太合适——甚至可能造成伤害。"
图片提供：莫纳什大学
在她的研究中，兰格女士亲自动手使用专门建造的测试设备，并设计了一个带有管道、泵和阀门的高科技管道系统。这使她能够模拟心血管状况，测试对现有设备的修改并进行实时调整。
这些发现正在推动针对HFpEF患者的第一款机械循环支持设备的开发，该设备目前正由莫纳什大学主导的人工心脏前沿计划（AHFP）开发，这是该国最大的心血管设备计划。
兰格女士表示，这项研究突显了心力衰竭治疗中的一个关键缺口。
"结果强调了需要为这一患者群体设计专用的心脏泵，而不是重新利用为其他类型心力衰竭开发的设备。专用泵可以为数百万人改变治疗方式，为那些目前选择有限的人提供新的生命机会。"
除了心血管模拟器外，兰格女士还开发了一个尖端的计算模型，该模型与麻省理工学院（MIT）合作进行了实验验证，以进一步探索现有心脏泵的适应性，并帮助工程师和临床医生推动该领域创新的极限。
AHFP联合主任、兰格女士的博士导师之一肖恩·格雷戈里教授（Prof. Shaun Gregory）表示："尼娜高质量且具有转化意义的研究抓住了心力衰竭最大患者群体（超过一半的患者属于HFpEF类别）对新型靶向机械循环支持的未满足需求。虽然我们已经知道这一未满足需求有一段时间了，但这项新研究指出了更清晰的设备开发路径。"
更多信息： Nina Langer等，HeartMate 3 for Heart Failure with Preserved Ejection Fraction: In Vitro Hemodynamic Evaluation and Anatomical Fitting，《生物医学工程年鉴》（2024）。DOI: 10.1007/s10439-024-03585-y
期刊信息： 《生物omedical工程年鉴》
提供方：莫纳什大学
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