تطوير تقنية جديدة وسريعة للقضاء على جلطات الدم

طور الباحثون أداة وتقنية جديدة تستخدم «الموجات فوق الصوتية الدوامية»، نوع من الإعصار بالموجات فوق الصوتية، لتفكيك الجلطات الدموية في الدماغ.

نجح النهج الجديد بشكل أسرع من التقنيات الحالية للقضاء على الجلطات المتكونة في نموذج مختبري لتجلط الجيوب الوريدية الدماغي (cerebral venous sinus thrombosis, CVST).

يقو كسياونينغ جيانغ، مؤلف مشارك في الورقة البحثية، التي نشرت في مجلة Research «بحث عملنا السابق في تقنيات مختلفة تستخدم الموجات فوق الصوتية للقضاء على جلطات الدم باستخدام موجات أمامية بشكل أساسي. يستخدم عملنا الجديد الموجات فوق الصوتية الدوامية، حيث يكون للموجات فوق الصوتية واجهة موجة حلزونية».

يقول جيانغ، وهو أستاذ الهندسة الميكانيكية والفضاء في جامعة ولاية كارولينا الشمالية «بعبارة أخرى، فإن الموجات فوق الصوتية تدور أثناء تحركها إلى الأمام. بناءً على تجاربنا في المختبر، فإن هذا النهج يقضي على جلطات الدم بسرعة أكبر من التقنيات الحالية. يرجع ذلك إلى حد كبير إلى إجهاد القص (shear stress) الناجم عن موجة الدوامة».

وكما يقول شنغزي شي، المؤلف المشارك في البحث والأستاذ المساعد في الهندسة الميكانيكية في معهد جورجيا التقني «حقيقة أن أسلوبنا الجديد يعمل بسرعة أمر مهم، لأن جلطات الجيوب الوريدية الدماغية تزيد الضغط على الأوعية الدموية في الدماغ»، مضيفا «هذا يزيد من خطر حدوث نزيف في الدماغ، والذي يمكن أن يكون كارثيا بالنسبة للمرضى».

ويؤكد «تعتمد التقنيات الحالية، في جزء كبير منها، على التدخلات التي تعمل على إذابة جلطة الدم. لكن هذه عملية تستغرق وقتًا طويلاً. نهجنا لديه القدرة على معالجة هذه الجلطات بسرعة أكبر، مما يقلل من المخاطر لدى المرضى».

يحدث تجلط الجيوب الوريدية الدماغي (CVST) عندما تتشكل جلطة دموية في الأوردة المسؤولة عن تصريف الدم من الدماغ. كانت معدلات الإصابة بهذا التجلط بين 2 و3 لكل 100 ألف في الولايات المتحدة في 2018 و2019، ويبدو أن معدل الإصابة يتزايد.

يقول جيانغ «سبب آخر لأهمية عملنا هنا هو أن العلاجات الحالية لتجلط الجيوب الوريدية الدماغي تفشل في 20-40٪ من الحالات».

تتكون الأداة الجديدة من محول طاقة واحد مصمم خصيصًا لإنتاج تأثير الدوامة. محول الطاقة صغير بما يكفي ليتم دمجه في قسطرة، والتي يتم تغذيتها بعد ذلك من خلال الدورة الدموية إلى موقع الجلطة الدموية.

لإثبات صحة الفكرة في التجارب المختبرية، استخدم الباحثون دم البقر في نموذج مطبوع ثلاثي الأبعاد للجيوب الأنفية الوريدية الدماغية.

يقول شي «بناءً على البيانات المتاحة، تستغرق التدخلات الصيدلانية لحل جلطات الدم في الجيوب الوريدية الدماغية 15 ساعة على الأقل، ويبلغ متوسطها حوالي 29 ساعة. خلال التجارب في المختبر، تمكنا من إذابة جلطة دموية حادة في أقل من نصف ساعة».

أثناء أي قسطرة أو تدخل جراحي، هناك خطر محتمل للإصابة بضرر، مثل إتلاف الأوعية الدموية نفسها. لمعالجة هذه المشكلة، أجرى الباحثون تجارب باستخدام الموجات فوق الصوتية الدوامية على عينات من دم الحيوانات. لم تجد تلك الاختبارات أي ضرر في جدران الأوعية الدموية.

كما أجرى الباحثون اختبارات لتحديد ما إذا كانت الموجات فوق الصوتية الدوامة (vortex ultrasound) تسبب أضرارًا كبيرة لخلايا الدم الحمراء. وجدوا أنه لم يكن هناك ضرر كبير لخلايا الدم الحمراء.

يقول جيانغ «تتمثل الخطوة التالية في إجراء اختبارات باستخدام نموذج حيواني لإثبات جدوى هذه التقنية بشكل أفضل لعلاج تجلط الجيوب الوريدية الدماغي. إذا نجحت هذه الاختبارات، نأمل في متابعة التجارب السريرية».

ويقول شي «إذا أصبحت الموجات فوق الصوتية الدوامية تطبيقًا سريريًا، فمن المحتمل أن تكون قابلة للمقارنة من حيث التكلفة مع التدخلات الأخرى المستخدمة لعلاج تجلط الجيوب الوريدية الدماغي».