尽管全球6400万心力衰竭患者中半数属于射血分数保留型心力衰竭(HFpEF),这类患者此前却无法使用心脏泵治疗,仅能依赖药物或姑息治疗维持。
如今,蒙纳士大学工程师团队正研发突破性心脏泵技术,有望首次为这些患者提供机械循环支持。
尼娜·兰格博士致力于推进下一代心血管疾病诊疗技术研究。最新研究表明,经重新设计的心脏泵可为HFpEF患者带来希望。与更广为人知的射血分数降低型心力衰竭(HFrEF)不同,HFpEF患者的心肌会变得僵硬,导致心脏在两次跳动间难以充分充血,尽管其泵血功能仍保持正常。
蒙纳士大学研究提出,创新的心脏泵设计可通过改善血流并减轻心脏负担,有效应对该病症的独特挑战。发表于《生物医学工程年鉴》的这项研究显示,专为HFpEF设计的心脏泵既能作为心脏移植前的过渡方案维持患者生命,也可为无其他选择的患者提供长期解决方案。
作为蒙纳士大学机械工程学博士生及该研究的主要作者,尼娜·兰格女士探索了如何将现有心脏泵适配HFpEF患者,推动新一代医疗设备与患者护理的创新。"这种主要的心力衰竭类型HFpEF,目前缺乏专用机械循环支持设备,导致过半心力衰竭患者无法获得机械支持,"兰格女士表示,"多数患者的特征是心脏僵硬、心壁增厚且心室较小。这意味着标准心室辅助装置难以适配——甚至可能造成伤害。"
研究过程中,兰格女士操作了专用测试平台,设计了包含管道、泵和阀门的高科技流体系统,模拟心血管状况以测试现有设备的改进方案并进行实时调整。
这些发现正助力全球首个针对HFpEF患者的机械循环支持设备开发。该设备由蒙纳士大学主导的"人工心脏前沿计划"(AHFP)——澳大利亚规模最大的心血管器械项目——正在推进中。
兰格女士指出,该研究揭示了心力衰竭治疗的关键缺口:"研究结果凸显必须为这类患者群体开发专用心脏泵,而非改造用于其他类型心力衰竭的设备。专用泵将彻底改变数百万人的治疗格局,为当前选择有限的患者提供新生机。"
除心血管模拟器外,兰格女士还开发了经麻省理工学院(MIT)实验验证的尖端计算模型,进一步探索现有心脏泵的适配方案,助力工程师和临床医生突破该领域创新极限。
AHFP联合主任、兰格女士的博士生导师肖恩·格雷戈里教授表示:"尼娜高质量的转化研究揭示了心力衰竭最大患者群体——超过半数患者属于HFpEF类别——对新型靶向机械循环支持的未满足需求。尽管我们早已认知这一缺口,但这项新研究指明了更清晰的器械开发路径。"
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