Die Korkenzieher-Form des Blutflusses in der oberen Kammer des Herzens kann ein geringeres Schlaganfallrisiko anzeigen

Anonim

Ein Team von Johns Hopkins Kardiologen und Biomedizintechnikern verwendet spezialisierte CT-Scans eines gesunden Herzens und eines mit Herzerkrankungen. Sie haben Computermodelle der "Form" des Blutflusses durch die obere linke Herzkammer erstellt, die eines Tages Schlaganfall vorhersagen könnte Risiko.

Ihre Computervisualisierungen fanden heraus, dass das Blut im erkrankten Herzen nicht in korkenzieherartigen "Wirbeln" fließt, die das Blut im gesunden Herzen am effektivsten aus dem linken Vorhof herausbewegen und "uns genau zeigen, wie diese Bewegung das Risiko erhöht, Blut zu entwickeln Gerinnsel ", sagt Hiroshi Ashikaga, MD, Ph.D., Assistenzprofessor für Medizin und Mitglied des Herz-und Gefäß-Institut an der Johns Hopkins University School of Medicine.

Die Forscher sagen, dass die gleiche Flüssigkeitsbewegungsanalyse, die in ihrer Zwei-Herz-Proof-of-Concept-Studie verwendet wird, eines Tages eine genaue Möglichkeit zur Vorhersage des Schlaganfallrisikos bei Menschen mit Herzkrankheiten bieten könnte, die durch Vergrößerung und Schwäche des Herzmuskels gekennzeichnet sind.

Eine Beschreibung der Studie und ihrer Ergebnisse wurde in der November-Ausgabe der Annals of Biomedical Engineering veröffentlicht.

"Durch die Betrachtung des Blutflusses durch das Atrium können wir das Schlaganfallrisiko besser als solche Risikofaktoren wie Herzgröße und Pumpstärke beurteilen", sagt Ashikaga. "Unsere Studie füllt eine fehlende diagnostische Verbindung zwischen Herzfunktion und Flüssigkeitsbewegung in unserem Verständnis aus, wie jeder das Schlaganfallrisiko beeinflussen kann."

Vor dieser Studie stellten Ashikaga fest, dass die Vergrößerung des Herzens, insbesondere der linken oberen Kammer, mit einem erhöhten Schlaganfallrisiko verbunden war, insbesondere bei Menschen mit Vorhofflimmern, einer unregelmäßigen und oft sehr schnellen Herzfrequenz. Herzkrankheitsexperten schätzen, dass mehr als 1, 6 Millionen Amerikaner jedes Jahr mit Vorhofflimmersymptomen diagnostiziert werden, die ein Risiko für Schlaganfälle darstellen, die durch Blut verursacht werden, das sich im Herzen sammelt und ein Gerinnsel bildet, um dann zum Gehirn zu gelangen.

Die neue Studie, sagt Ashikaga, wirft ein deutliches Licht darauf, wie ein vergrößertes und "schlaffes" Atrium zur Bildung von Blutgerinnseln führte.

Um die für die Erstellung der Blutflussmodelle benötigten Daten zu sammeln, rekrutierte das Johns Hopkins-Team zwei Patienten mit Vorhofflimmern in der Anamnese - eine 58-jährige Frau mit einem gesunden Herz und einen 68-jährigen Mann mit einem vergrößerten Herz. Jeder unterzog sich einer CT-Untersuchung seines Herzens.

Anhand der Bilder berechneten die Forscher dann die Bewegung des Blutflusses, als er aus den Lungenvenen in den linken Vorhof eindrang und dann durch ein Ventil in die linke untere Kammer oder den Ventrikel gelangte. Schließlich formten sie eine Videodarstellung der flüssigen Bewegung des Blutes.

Bei der Visualisierung des gesunden Herzens sahen die Forscher, dass sich der Blutfluss in enge, korkenzieherartige Bewegungen verwandelte, die in Doughnut-Formationen umkreisten, die als Wirbel bezeichnet werden. Die Forscher sagen, dass die Vortexe dazu beigetragen haben, das Blut schneller und mit weniger Kontakt mit dem Oberflächengewebe des Atriums effizient durch das Atrium zu bewegen. Sehen Sie hier den Blutfluss in einem gesunden Herzen.

Das erkrankte Herz, das sie untersuchen wollten, war vergrößert wegen Überbeanspruchung, Muskelermüdung und Vernarbung, die alle das Vorhofflimmern fördern können.

In dem vergrößerten Herzen bemerkten die Forscher, dass das Blut an der Spitze des Atriums nie vollständig die Korkenzieher bildet, die sich zu Wirbeln umschlingen. Wenn das Blut den Boden des Atriums erreicht, scheint es stattdessen in "Blätter" zu fallen, die die Oberfläche des Herzens bedecken. Sehen Sie hier den Blutfluss durch ein krankes Herz.

"Da das Blut mit der Oberfläche des Atriums in Kontakt kommt, verlangsamt es sich aufgrund von Scherkräften, die der Reibung ähneln, und dies verhindert, dass das Blut so glatt wie möglich aus der Kammer austritt", sagt Ashikaga. "Je langsamer sich das Blut bewegt und je mehr Kontakt es mit dem Atrium hat, desto größer ist das Risiko, dass sich ein Blutgerinnsel bildet."

Ashikaga sagt, sein Team führt derzeit eine größere Langzeitstudie durch, bei der es um den Blutfluss von viel mehr Menschen mit normalen und erkrankten Herzen geht, und um die Häufigkeit von Schlaganfällen und anderen Anzeichen von Blutgerinnseln mit der Zeit zu überwachen.

Er hofft auch, den CT-Scan und die Computeranalyse zu einem Instrument zur Vorhersage des Schlaganfallrisikos entwickeln zu können.

Nach Angaben der Zentren für Krankheitskontrolle und Prävention haben schätzungsweise 3 Millionen bis 6 Millionen Menschen Vorhofflimmern und fast 800.000 Menschen haben in den USA jedes Jahr Schlaganfälle. Das häufigste Symptom des Schlaganfalls ist Taubheit oder Schwäche auf einer Seite des Körpers. Ärzte verwenden CT-Scans des Gehirns, Bluttests, EKGs, MRI-Scans oder andere bildgebende Untersuchungen, um festzustellen, ob eine Person an einem Schlaganfall leidet. Schlaganfälle können mit gerinnungshemmenden Medikamenten, Blutverdünnern und manchmal Operationen zur Entfernung des Gerinnsels behandelt werden.