L’information sur la vitesse est essentielle pour évaluer le flux sanguin valvulaire. Notre protocole acquiert des champs de vitesse d’instance, ce qui conduit à une analyse détaillée de l’hémodynamique. Le principal avantage de ce protocole est qu’il peut acquérir des champs de vitesse d’instance dans le sinus aortique avec l’implantation de la valve cardiaque prothétique, ce qui est difficile à obtenir à partir d’expériences in vivo.
Le protocole actuel aiderait à caractériser l’hémodynamique anormale après l’implantation de la valve aortique transcathéter. Sur la base de l’hémodynamique obtenue, les chercheurs seraient en mesure de développer une meilleure valve cardiaque. Le processus d’obtention de bonnes images de particules pour la vélocimétrie d’images de particules est compliqué.
Pour un débutant, il est recommandé d’acquérir des images de particules avec des fréquences d’images différentes et de comparer chaque résultat. Pour commencer, préparez la configuration expérimentale sur une table optique, y compris une pompe à piston, un dispositif d’acquisition de données et un ordinateur avec le logiciel d’ingénierie système et le logiciel de contrôle du moteur requis. Importez le fichier de feuille de calcul dans le logiciel d’ingénierie système avec les informations de débit.
Fixez le modèle de sinus acrylique à la table optique avec une barre carrée en aluminium. Connectez le réservoir, la pompe à piston et le modèle de sinus en acrylique avec un tuyau en silicone. Combinez le TAV fixe sur la feuillet native avec le modèle de sinus acrylique.
Placez la caméra haute vitesse sur une traversée à deux axes et déplacez la traversée. Allumez le laser, réglez-le sur sept watts et placez la feuille laser au centre du TAV. Prenez une photo et vérifiez que la distance maximale des particules est inférieure à quatre à six pixels.
Réglez les paramètres logiciels de contrôle de la caméra en commençant par une résolution de 1 280 par 720, une fréquence d’images de 300 images par seconde, une exposition forcée par la période de rafale, un nombre de rafales de trois et une période de rafale de 200 microsecondes et 150 microsecondes. Capturez des images de particules pendant 14 cycles continus et répétez-les sept fois au total. Fabriquez le masque en séparant les zones à analyser de celles à jeter.
À l’aide d’un outil open source, PIVlab, basé sur MATLAB, effectue PIV en important des images de particules enregistrées par la méthode à résolution temporelle ou la méthode par paires. Importez le masque et appliquez-le à toutes les images de particules. Exécutez l’égalisation adaptative de l’histogramme à contraste limité, exécutez la corrélation croisée autour de la paire d’images de particules convertie dans le domaine fréquentiel à l’aide de la transformée de Fourier rapide.
Définissez la fenêtre d’interrogation multipasse, recherchez la valeur de crête à l’aide d’un résultat d’ajustement gaussien deux par trois. Calculez le champ de vitesse, dérivez les paramètres hémodynamiques à l’aide du code interne et de la fonction intégrée. Pour le TAV de 23 millimètres, la vitesse était supérieure à 0,05 mètre par seconde entre le TAV et la jonction sino-tubulaire de la première systole à la systole de pointe.
La vitesse à la diastole était inférieure à 0,025 mètre par seconde et deux vortex à faible vitesse sont apparus. Pour un TAV de 26 millimètres dans le temps, à l’exception de la systole précoce, la distribution de la vitesse dans les sinus était inférieure à 0,05 mètre par seconde. Plus précisément, à la fin de la systole, la vitesse était inférieure à celle d’un autre moment.
La vitesse maximale dans le TAV de 23 millimètres était supérieure à celle du TAV de 26 millimètres. La zone de stase formée dans le TAV de 23 millimètres était large, mais la fraction de stase était faible. Deux tourbillons similaires ont été remarqués au-dessus et au-dessous de la feuillet native pour le TAV de 23 millimètres.
Cependant, pour le TAV de 26 millimètres, le vortex dans le sens des aiguilles d’une montre n’était pas clair et le vortex dans le sens inverse des aiguilles d’une montre avait une forme elliptique. La vorticité a montré des résultats similaires à ceux du vortex. Les instantanés de la résidence des particules ont montré la distribution des particules dans la région des sinus pendant deux secondes, et le pourcentage de résidence des particules a montré cette fraction des particules restantes dans la région des sinus pendant 14 secondes.
Le TAV de 26 millimètres a diminué plus rapidement que le TAV de 23 millimètres, mais la libération de particules n’était pas identique dans les deux cas. La dérivation des champs de vitesse est l’étape la plus cruciale. Les étapes précédentes sont des processus de dérivation de champs de vitesse et conviennent au PIV.
Ce protocole peut être utilisé pour étudier l’hémodynamique dans divers systèmes cardiovasculaires, tels que les artères sténotiques et les valves cardiaques.
