Un modèle porcin ex vivo pour les essais hydrodynamiques de procédures expérimentales de valvules aortiques et de nouveaux dispositifs médicaux

Résumé

Nous présentons une méthode de montage d’une valve aortique porcine sur un duplicateur d’impulsions afin de tester ses propriétés hydrodynamiques. Cette méthode peut être utilisée pour déterminer le changement de l’hydrodynamique après l’application d’une procédure expérimentale ou d’un nouveau dispositif médical avant son utilisation dans un modèle animal de grande taille.

Résumé

Les options pour tester de nouvelles procédures cardiaques et de nouveaux dispositifs médicaux d’investigation avant leur utilisation dans un modèle animal sont limitées. Dans cette étude, nous présentons une méthode de montage d’une valve aortique porcine dans un duplicateur d’impulsions afin d’évaluer ses propriétés hydrodynamiques. Ces propriétés peuvent ensuite être évaluées avant et après l’exécution de la procédure à l’étude et/ou l’application du dispositif médical d’investigation. La fixation du segment d’entrée présente une certaine difficulté en raison de l’absence de myocarde circonférentiel dans la voie d’écoulement ventriculaire gauche. Cette méthode résout ce problème en fixant le segment d’entrée à l’aide du feuillet antérieur de la valve mitrale, puis en suturant la paroi libre ventriculaire gauche autour de l’appareil d’entrée. Le segment d’écoulement est sécurisé simplement en insérant le dispositif dans une incision dans la face supérieure de l’arc aortique. Nous avons constaté que les spécimens avaient des propriétés hydrodynamiques significativement différentes avant et après la fixation tissulaire. Cette découverte nous a incités à utiliser des échantillons frais dans nos tests et devrait être prise en compte lors de l’utilisation de cette méthode. Dans notre travail, nous avons utilisé cette méthode pour tester de nouveaux matériaux de patchs intracardiaques à utiliser en position valvulaire en effectuant une procédure de néocuspidisation de la valve aortique (procédure d’Ozaki) sur les valves aortiques porcines montées. Ces vannes ont été testées avant et après la procédure afin d’évaluer le changement des propriétés hydrodynamiques par rapport à la vanne native. Nous présentons ici une plate-forme d’essais hydrodynamiques de procédures expérimentales de valve aortique qui permet la comparaison avec la valve native et entre différents dispositifs et techniques utilisés pour la procédure à l’étude.

Introduction

La valvulopathie aortique représente un fardeau important pour la santé publique, en particulier la sténose aortique, qui touche 9 millions de personnes dans le monde¹. Les stratégies pour traiter cette maladie sont en cours d’évolution et comprennent la réparation de la valve aortique et le remplacement de la valve aortique. Dans la population pédiatrique en particulier, il existe une incitation importante à réparer plutôt qu’à remplacer la valve, car les prothèses actuellement disponibles sont sujettes à la dégénérescence valvulaire structurelle (SVD) et ne sont pas tolérantes à la croissance, nécessitant une réintervention pour un remplaceme....

Protocole

Toutes les recherches ont été effectuées conformément aux directives institutionnelles pour les soins aux animaux.

1. Considérations et préparatifs de l’expérience

1. Utilisez un duplicateur d’impulsions () approprié pour la simulation du débit cardiaque via l’AV. Le DP devra être en mesure d’accueillir du matériel biologique et d’être nettoyé.
   1. Utilisez les paramètres de DP appropriés pour tester l’AV : volume de déplacement de 70 mL et 70 battements par minute (débit cardiaque de 5 L/min), 35 % du cycle cardiaque en systole, gradient de pression transvalvulaire moyen de 100 mmHg, gradient de pression maximale....

Discussion

La méthode présentée ici fournit une plate-forme pour les essais hydrodynamiques de l’AV afin d’examiner l’effet d’une procédure expérimentale ou d’un nouveau dispositif médical. En montant la valve aortique native sur une machine à duplication d’impulsions, nous sommes en mesure de déterminer l’effet de la procédure expérimentale sur tous les paramètres hydrodynamiques utilisés dans la recherche et l’approbation de nouvelles prothèses valvulaires (ISO 5840). Cela permet d’affiner les proc?.......

matériels

Name	Company	Catalog Number	Comments
3D Printer	Ultimaker	Ultimaker S5	Used for printing custom fixtures for hydrodynamic testing
Crile-Wood Needle Driver	Emerald Instruments	2.0638.15	Used for suturing ventricle
Debakey Forceps	Jarit	320-110	Used for dissection and sample preparation (can use multiple if working with an assistant)
Ethanol 200 proof	Decon Labs Inc.	DSP-MD.43	Used for fixed tissue storage
Formalin 10%	Epredia	5701	Used for tissue fixation
Gerald Forceps	Jarit	285-126	Used for dissection and sample preparation
Glass jars	QAPPDA	B07QCP54Z3	Used for tissue storage
Glutaraldehyde 25%	Electron Microscopy Sciences	16400	Used for tissue fixation
HEPES 1 M buffer solution	Fisher	BP299-100	Used to make glutaraldehyde 0.6%
Mayo Scissors	Jarit	099-200	Used for cutting suture
Metzenbaum Scissors	Jarit	099-262	Used for dissection and sample preparation
O-ring	Sterling Seal & Supply Inc.	AS568-117	Used as a gasket on the end of the 3D printed fixtures
Polylactic acid resin	Ultimaker	1609	Used for 3D printing fixtures
Polyproplene suture	Covidien	VP-762-X	Used for suturing ventricle, tapered needle
Pulse Duplicator	BDC Laboratories	HDTi-6000	Used for hydrodynamic testing
Silk ties	Covidien	S-193	Used for ligating coronary arteries
Tonsil Clamp	Aesculap	BH957R	Used for coronary artery dissection
Zip ties (6 inch)	Advanced Cable Ties, Inc.	AL-06-18-9-C	Used for securing sample to fixtures, 157.14 mm long (6 inches), 2.5 mm wide
Zip ties (8 inch)	GTSE	GTSE-20025B.1000	Used for securing sample to fixtures, 203 mm long (8 inches), 2.5 mm wide