Thrombose Tester: Untersuchung von Polymerklappen in der Aortenposition

 

Hintergrund

Bis zum ersten Einsatz im Patienten werden künstliche Aortenklappenprothesen aufgrund von fehlenden Regularien und einem Mangel an In‑vitro‑Testsystemen (außerhalb des lebenden Organismus) erst in vivo (im lebenden Organismus) auf ihre Thrombogenität untersucht. Deshalb wurde am CVE ein Thrombose Tester (THIA 3) entwickelt, der die Thromboseneigung und Hämolyse von mechanischen Aortenklappen bereits in vitro bewertet. Dabei bildet der THIA 3 unter Zuhilfenahme von Schweineblut die physiologischen Randbedingungen des linken Ventrikels ab.

Dadurch werden im THIA 3 die Wechselwirkung zwischen Blut, blutkontaktierender Oberfläche und Strömung berücksichtigt. Im Unterschied dazu wird bei gegenwärtigen In-vitro‑Testsystemen zumeist einer der drei Aspekte vernachlässigt, indem beispielsweise eine Blutersatzflüssigkeit eingesetzt wird. Demnach ist bis dato in vitro nur eine grobe und erst in vivo eine genauere Untersuchung der Prothesen hinsichtlich der Thrombogenität möglich. Am CVE konnte durch die Entwicklung des THIA 3 bereits gezeigt werden, dass die Thrombogenität von mechanischen Prothesen ebenfalls in vitro nachzuweisen ist. Gegenwärtig ist die Einspannung der Klappen im Prüfstand auf mechanische Prothesen beschränkt, da die vorhandene Klappenhalterung explizit für dieses Prothesenmodell ausgelegt ist. Eine Fixierung anderer Prothesenmodelle in dieser Halterung ist nicht möglich, da jedes Modell in der natürlichen Aortenklappe auf unterschiedlichem Weg befestigt wird. Mechanische Prothesen werden eingenäht, wohingegen Polymerklappen, die über einen Stent stabilisiert werden, in der Aorta eingeklemmt werden.

Projektziel

Im Rahmen des laufenden Projekts wird das am CVE entwickelte In‑vitro‑Testsystem an die innerhalb dieses Projektes neuentwickelten Polymerklappen angepasst. Zukünftig sollen dann ebenfalls Polymerklappen in vitro auf Klappenthrombosen sowie deren Entstehungsort und Größe geprüft werden. Dadurch kann das Prothesendesign hinsichtlich Thrombogenität vor der Durchführung von In‑vivo‑Testreihen in einem frühen Entwicklungsstand bereits optimiert werden.

Methodik

Damit die Untersuchung von gestenteten Polymerklappen mit dem vorhandenen Testsystem ermöglicht wird, werden unterschiedliche Lösungsprinzipien für eine Klappenhalterung für dieses Modell entwickelt und bewertet. Die Testkammer wird an die neue Klappenhalterung angepasst. Bei der Entwicklung wird darauf geachtet, dass die physiologischen Randbedingungen einstellbar sind und die Halterung keine Thrombenbildung verursacht.

 
Förderer: Dieses Forschungsprojekt wird durch das INTERREG Programm V-A Euregio Maas-Rhein der Europäischen Union gefördert (Förderkennzeichen 2016/98602).