通过重新设计动静脉移植来改善透析
终末期肾病患者经常接受血液透析，这是一种维持生命的血液过滤治疗。为了使这一过程尽可能快速有效，许多人通过手术植入“血液透析移植物”。这些移植物就像旁路，连接静脉和大动脉，使其更容易获得血液，并确保相同的血液不会被过滤两次。
但移植物有一个臭名昭著的问题:血栓往往形成的地方贪污与静脉相连。对于接受透析的人来说，这不仅意味着治疗的中断，还意味着手术移除移植物，然后手术植入另一个。
来自圣路易斯华盛顿大学医学院和该大学麦凯维工程学院的一个多学科团队设计了一种新方法来设计移植物，降低凝血风险，最终减轻人们的疼痛、不便和这种关键治疗的干扰。
这项研究发表在6月10日的杂志上科学报告．
在美国，有超过50万人患有终末期肾病。
“这一直是我的病人的一个长期问题，我们知道必须有更好的方法，”穆罕默德·扎耶德(Mohamed Zayed)医学博士说，他是血管外科和放射学副教授，也是该研究的资深作者。“只有这么多血为了防止移植物凝血，患者可以忍受更薄的药物，所以我们从药物解决方案转向了机械生物学。”
机械生物学领域考虑生物系统的所有物理特性，而不仅仅是化学。如何机械力在游戏中——例如，压力、弹性、张力——形成血凝块?
为了弄清楚这个问题，研究人员在神经科学与技术创新中心(CINT)的领域内工作，这是一个跨学科小组，致力于消除工程和医学之间的经典障碍，以便更流畅地交流思想和见解。
该研究的第一作者Dillon Williams，现在是明尼苏达大学的博士生，在麦凯维大学读硕士的时候，写了一篇关于重新设计透析移植的论文。“狄龙的关键见解是，外科医生通常无法控制的手术特征可以被量身定制，以减少血液细胞接受导致它们形成血栓的机械生物学线索的机会，”华盛顿大学机械工程教授盖伊·吉宁(Guy Genin)说，他是该论文的联合高级作者。
外科医生不需要简单地建造一个旁路，他们也可以扮演土木工程师的角色，关注特定的设计元素，以减少血细胞积聚的可能性。
该团队的研究表明，关键的设计元素是移植物和静脉连接的角度。它可以被量身定制，以降低血液中的高和低剪切应变率，这是一种以特定方式扭曲血管壁的力。
扎耶德说:“通过明智地选择依恋角度，这些问题几乎可以消除。”“尽管Dillon发现的最佳附着角度范围并不总是可能达到，但结果告诉我们如何设计能够显著减少血栓形成的假体移植物。”
这项工作已经作为一项非临时专利申请提交——威廉姆斯作为麦凯维大学学生的第二项——研究小组希望能很快将其投入临床。“CINT在将新技术引入临床方面有着良好的记录，”Eric Leuthardt医学博士说，他是CINT的神经外科教授和主任，也是这项研究的作者之一。“在华盛顿大学，我们可以汇集正确的想法和正确的人，包括像狄龙这样优秀的麦凯维学生。”
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