Warunki i dźwięki przepływu krwi w AVF (APOLLO)

Natywna przetoka tętniczo-żylna (AVF) jest ratunkiem dla pacjentów poddawanych hemodializie, ale nadal charakteryzuje się wysokim odsetkiem niedojrzewania i wczesnych niepowodzeń, co w większości przypadków wymaga stworzenia nowego dostępu naczyniowego.

Mimo że dokładny mechanizm leżący u podstaw rozwoju zwężenia i w konsekwencji niepowodzenia AVF pozostaje niepewny, panuje ogólna zgoda co do tego, że kluczową rolę odgrywają warunki hemodynamiczne. Warunki hemodynamiczne można badać za pomocą obliczeniowych symulacji dynamiki płynów (CFD), zaawansowanych technik obliczeniowych, które pozwalają symulować przepływ krwi w wirtualnych modelach 3D generowanych na podstawie obrazów medycznych. Obecnym złotym standardem w badaniach klinicznych z CFD jest uzyskanie wiarygodnych modeli 3D AVF z MRI bez wzmocnienia kontrastowego, a nasza grupa opracowała w tym celu nowatorski protokół MRI. Jednak ostatnie badania przeprowadzone przez inne grupy sugerują, że technika amerykańska może również zapewnić dokładne i wiarygodne modele i stanowić hit na rynku, a urządzenie tUS Piur, które niedawno udostępniono naszej grupie badawczej, oferuje nowe możliwości nieinwazyjnego i niedrogie generowanie modeli AVF 3D dostosowanych do potrzeb pacjenta. Poprzednie badania obliczeniowej dynamiki płynów w modelach AVF specyficznych dla pacjenta przeprowadzone przez naszą grupę ujawniły przejściowy turbulentny przepływ w żyle. W szczególności oceniliśmy obszary powierzchni żylnych zajmowane przez wysokie wartości wskaźnika ścinania oscylacyjnego (OSI), dobrze przyjętego miernika hemodynamicznego służącego do identyfikacji warunków zakłóconego przepływu, i odkryliśmy, że duże obszary odcinka żylnego AVF charakteryzują się według OSI > 0,1. Niedawno, wykorzystując symulacje interakcji struktury płynu, wykazaliśmy, że takie turbulentne warunki przepływu krwi powodują, że ściana żylna wibruje z dużymi częstotliwościami, a wibracje ścian fenotypowo kolidują z typowymi obszarami powstawania zwężenia. Nasza hipoteza jest taka, że ​​wibracje wywołane przepływem są przenoszone na powierzchnię skóry pacjenta, a następnie powodują wyczuwalne dreszcze i słyszalne siniaki, które przez lata pielęgniarki i nefrolodzy przyzwyczaili się do jakościowej oceny za pomocą stetoskopu. Jednakże jak dotąd rzetelna ocena miała jedynie charakter jakościowy, a zatem bardzo subiektywny, ale może stanowić wyraźne wskazanie nieprawidłowych warunków hemodynamicznych i może mieć potencjał jako nieinwazyjna i niedroga metoda nadzoru.

Dlatego badania mające na celu wyjaśnienie związku między warunkami przepływu krwi a dźwiękiem AVF pomogą w pogłębieniu wiedzy w tej dziedzinie, dostarczając wskazówek na temat roli hemodynamiki w niepowodzeniu AVF i wprowadzając nowatorskie metody, takie jak analiza dźwięku do nadzoru AVF.