«Κόπωση Υλικών που χρησιμοποιούνται στην Αγγειοχειρουργική» είναι το θέμα του ερευνητικού έργου το οποίο εξελίσσεται στο πλαίσιο συνεργασίας του Εργαστηρίου Αντοχής Υλικών και Μικρομηχανικής του Τμήματος Πολιτικών Μηχανικών του Πανεπιστημίου Θεσσαλίας με επιστημονικό υπεύθυνο τον καθηγητή Αντώνη Γιαννακόπουλο με το Εργαστήριο Αγγειοχειρουργικής της Ιατρικής Σχολής του Πανεπιστημίου Θεσσαλίας με υπεύθυνο τον καθηγητή Αθαν. Γιαννούκα. Στο πλαίσιο του προγράμματος διεξήχθη στο αμφιθέατρο του Πανεπιστημιακού Νοσοκομείου Λάρισας το διήμερης διάρκειας 2ο Συνέδριο Κόπωσης Υλικών που χρησιμοποιούνται στην Αγγειοχειρουργική.
Το ερευνητικό έργο υλοποιείται σε συνεργασία με το Εργαστήριο Ρευστομηχανικής και Εργαστήριο Αγγειοχειρουργικής του Πανεπιστημίου Θεσσαλίας και η ομάδα έργου αποτελείται από τους Γιαννακόπουλο Α., Γιαννούκα Α., Λιακόπουλο Α., Άννα Ζερβάκη, Αλέξη Κορδολέμη, Ιωάννη Γκαβαρδίνα, Χαρά Χαραλάμπους, Αθανάσιο Αθανασούλα, Νικόλαο Ρούσα, Λεωνίδα Σπύρου, Φίλιππο Σοφό, τους επιστημονικούς συνεργάτες Γλυκερία Μπαλαμώτη, Χατζινίκου Ελένη και τον υπεύθυνο καινοτομίας –επιχειρηματικότητας Μπουρντένα Δημήτριο.
Ο ΑΝΤ. ΓΙΑΝΝΑΚΟΠΟΥΛΟΣ
Αναφερόμενος στο καινοτόμο ερευνητικό αυτό έργο και τους στόχους του ο καθηγητής Αντώνης Γιαννακόπουλος, επισήμανε: «Στη σύγχρονη πρακτική της αγγειακής χειρουργικής, έχει υιοθετηθεί ευρέως η ενδοαγγειακή τοποθέτηση των υλικών για την αντιμετώπιση της στένωσης και αποφράξεων του αρτηριακού και σε ορισμένες περιπτώσεις του φλεβικού δικτύου. Αυτά τα υλικά τα οποία τοποθετούνται χωρίς την ανάγκη της ανοικτής χειρουργικής επέμβασης, αλλά μόνο με τις τεχνικές αγγειακής καθετηρίασης, μπορούν να κατηγοριοποιηθούν ως εξής: Στη μια κατηγορία έχουμε τους απλούς μεταλλικούς νάρθηκες, οι οποίοι είναι σχήματος κυλινδρικού πλέγματος και στην άλλη κατηγορία έχουμε τους μεταλλικούς νάρθηκες (stents) που έχουν ένα κυλινδρικό μεταλλικό πλαίσιο το οποίο είναι επικαλυμμένο με Polytetraflouoroaithylen (PTFE) ή με ένα υφασμένο πλεκτό υλικό (Dacron). Αυτά τα υλικά τοποθετούνται στη θέση της στένωσης ή απόφραξης προκειμένου να διατηρηθεί η συμβατότητα με τη διάμετρο του αγγείου. Επιπλέον, τοποθετούνται σε περιπτώσεις ανευρυσμάτων, δηλαδή εντοπισμένη διεύρυνση του αυλού των αιμοφόρων αγγείων προκειμένου να κατευθύνουν τη ροή του αίματος έξω από το ανευρυσμιακό σάκο εξαλείφοντας την πιθανότητα ρήξης του ανευρύσματος. Αναμένεται ότι τα υλικά αυτά επηρεάζονται από τις αιμοδυναμικές παραμέτρους στη θέση του αρτηριακού δικτύου που τοποθετούνται, ενώ μπορούν επίσης να τοποθετούνται στις αρτηριακές γωνίες συνεχώς ή διακεκομμένα, λόγω της ανατομίας του αγγειακού δικτύου και λόγω της κίνησης μερών του σώματος (π.χ. η αρτηρία της καρωτίδας με την κίνηση του κεφαλιού, η της μηριαίας αρτηρίας με την κίνηση των ποδιών κατά το βάδισμα).
Οι αιμοδυναμικές επιδράσεις οδηγούν σε κόπωση των υλικών είτε των μεταλλικών ναρθήκων, η οποία μπορεί τελικά να οδηγήσει σε εκτοπισμό, απόφραξη του αυλού του αγγείου ή διάτρηση της επικάλυψης που έχει ως αποτέλεσμα την αναδημιουργία του ανευρύσματος. Οι ιδιότητες των υλικών αυτών είναι γνωστές από πειραματικές τεχνικές. Η κλινική σημασία όλων αυτών των φαινομένων έχει μελετηθεί, αν και όχι επαρκώς σε όλες τις περιπτώσεις, και οι περισσότερες δημοσιεύσεις συμβάλλουν στο συμπέρασμα ότι η διάσπαση της ακεραιότητας του μεταλλικού νάρθηκα μπορεί να συμβάλει στην στένωση του αγγείου. Επιπλέον, η ρήξη του υλικού που καλύπτει το μεταλλικό σκελετό τους μπορεί να οδηγήσει στην ανοικοδόμηση του ανευρύσματος. Αυτό που είναι ενδιαφέρον και ως σήμερα παραμένει άγνωστο είναι ο συσχετισμός μεταξύ των μεταβαλλόμενων αιμοδυναμικών παραμέτρων που αναπτύσσονται από την αναδιάταξη του αρτηριακού τοιχώματος και τις κινήσεις του σώματος σε σχέση με την αντοχή σε κόπωση των υλικών που αποτελούν τους μεταλλικούς νάρθηκες».
Ο ΑΘΑΝ. ΓΙΑΝΝΟΥΚΑΣ
Από την πλευρά του, ο καθηγητής Αγγειοχειρουργικής Αθανάσιος Γιαννούκας παραθέτει την ακόλουθη οκτάδα καινοτόμων ερευνητικών αποτελεσμάτων του έργου:
1. Ανάπτυξη προχωρημένων καταστατικών εξισώσεων που περιγράφουν την πολύπλοκη μηχανική συμπεριφορά των ανθρωπίνων αρτηριακών τοιχωμάτων και περιλαμβάνουν φαινόμενα κλίμακας και παθολογίες
2. Επέκταση των κλασικών θεωριών ροής μέσω μοριακής δυναμικής που εξηγεί διαρροές σε ιδιότητες μεταφοράς ρευστών όταν αυτά διέρχονται από στενές σχισμές και κανάλια.
3. Με τον όρο «κόπωση» θα περιλάβουμε αρκετούς τύπους αστοχίας που εμφανίζονται στις ανθρώπινες αρτηρίες και σε τεχνητά αγγειακά συστήματα (μοσχεύματος, stents, ράμματα), όπως μεταβολές στη βιοελαστική συμπεριφορά μοσχευμάτων, χαλάρωση των κόμβων των ραμμάτων και ρηγμάτωση των stents.
4. Ένας αριθμός παραμέτρων που παίζουν σημαντικό ρόλο στην αγγειοχειρουργική θα συσχετισθεί με την υπάρχουσα ιατρική εμπειρία και γνώση (ηλικία των ασθενών, ανάπτυξη αθηρωματικών πλακών και φαινόμενα μεταφοράς στο αίμα).
5. Ανάπτυξη διαγνωστικών μεθοδολογιών που μπορούν να βοηθήσουν την έγκαιρη διάγνωση των αστοχιών λόγω κόπωσης. Τέτοια πειράματα μπορεί να είναι επεκτάσεις και βελτιώσεις υπαρχουσών μεθοδολογιών (π.χ. διείσδυση) που ενσωματώνουν την επιπλέον γνώση που θα αναπτυχθεί στην παρούσα πρόταση. Αυτά θα μπορούσαν να καθοδηγήσουν και τις στρατηγικές αντικατάστασης των υλικών.
6. Ανάπτυξη νέων τεχνικών και στρατηγικών Αγγειοχειρουργικής θεραπείας κατά την τοποθέτηση και κατά την αντικατάσταση των τεχνικών αγγειακών συστημάτων. Η προσέγγιση της ασφαλούς φθοράς των σχετιζόμενων υλικών της υγείας θα ενσωματωθεί με τα ιατρικά ιδανικά της υγείας και ποιότητας ζωής των ασθενών που υπόκεινται σε αγγειοχειρουργικές επεμβάσεις και θεραπεία.
7. Ανάπτυξη νέων σχεδίων αγγειακών συστημάτων (πλέγματα των stents, γεωμετρίες κόμβων ραμμάτων, διαδικασία ραφών τραυμάτων, λεπτομέρειες αναστομωτικών μοσχευμάτων κλπ.) για καλύτερη λειτουργικότητα και υψηλότερη αντοχή σε κόπωση.
8. Έρευνα νέων υλικών που μπορούν να χρησιμοποιηθούν σε τεχνικά αγγειακά συστήματα. Αναμένεται πληθώρα νέων ιδεών στους τομείς της μηχανικής των στερεών, στη ρευστομηχανική και την εμβιο-μηχανική. Πιστεύουμε για παράδειγμα ότι τα υφασμάτινα υλικά μπορεί να αποτελέσουν καλές εναλλακτικές λύσεις για υψηλή αντοχή σε κόπωση, χαμηλό κόστος και ευκολία διαχείρισής τους.
Τα αποτελέσματα θα βοηθήσουν στην ανάδειξη καινοτόμων εφαρμογών των υλικών και προώθηση νέων ερευνητικών πεδίων της επιστήμης της Μηχανικής των Υλικών, στον τομέα της ιατρικής επιστήμης και ειδικά στην παραγωγή ιατρικού εξοπλισμού και αναλωσίμων, στην προαγωγή νέων καινοτόμων τεχνικών αγγειακής αποκατάστασης και θεραπείας, στη μείωση των επιπλοκών που συναντώνται μετά τις αγγειοχειρουργικές επεμβάσεις όχι μόνο σε εθνικό αλλά και σε διεθνές επίπεδο, βελτιώνοντας την υγεία και την ποιότητα των ασθενών και επηρεάζοντας την ιατρική εκπαίδευση και πρακτική. Το προτεινόμενο έργο αναμένεται να έχει πολύ θετικά αποτελέσματα και να συνεισφέρει σημαντικά στην παραγωγή τέτοιου είδους υλικών και αναλωσίμων, με σημαντικές συνέπειες στη γενικότερη οικονομία της χώρας αλλά και διεθνώς, δημιουργώντας θέσεις εργασίας, νέες ειδικότητες τόσο στην ιατρική όσο και στη μηχανική, συμβάλλοντας σημαντικά και την υγεία του πληθυσμού».
Ζ.
