A subscription to JoVE is required to view this content. Sign in or start your free trial.

In This Article

  • Summary
  • Abstract
  • Introduction
  • Protocol
  • תוצאות
  • Discussion
  • Disclosures
  • Acknowledgements
  • Materials
  • References
  • Reprints and Permissions

Summary

אנו מציגים שיטה להרכבת שסתום אבי העורקים החזירי על משכפל פולסים כדי לבדוק את תכונותיו ההידרודינמיות. שיטה זו יכולה לשמש כדי לקבוע את השינוי בהידרודינמיקה לאחר יישום של הליך ניסיוני או מכשיר רפואי חדשני לפני השימוש במודל של בעלי חיים גדולים.

Abstract

האפשרויות לבדיקת פרוצדורות לב חדשות ומכשירים רפואיים חקירתיים לפני השימוש במודל של בעלי חיים מוגבלות. במחקר זה אנו מציגים שיטה להרכבת שסתום אבי העורקים החזירי במשכפל פולסים כדי להעריך את תכונותיו ההידרודינמיות. לאחר מכן ניתן להעריך מאפיינים אלה לפני ואחרי ביצוע ההליך הנחקר ו / או הפעלת המכשיר הרפואי החקירתי. אבטחת מקטע הזרימה מציגה קושי מסוים בשל היעדר שריר הלב ההיקפי במערכת זרימת החדר השמאלי. שיטה זו מטפלת בבעיה זו על ידי אבטחת מקטע הזרימה באמצעות העלון הקדמי של המסתם המיטרלי ולאחר מכן תפירת דופן החדר השמאלי החופשי סביב מתקן הזרימה. מקטע היציאה מאובטח פשוט על ידי הכנסת המקבע לחתך באספקט העליון של קשת אבי העורקים. מצאנו שלדגימות היו תכונות הידרודינמיות שונות באופן משמעותי לפני ואחרי קיבוע רקמות. ממצא זה גרם לנו להשתמש בדגימות טריות בבדיקות שלנו ויש לשקול זאת בעת השימוש בשיטה זו. בעבודתנו, השתמשנו בשיטה זו כדי לבדוק חומרי תיקון תוך לבביים חדשניים לשימוש במצב המסתם על ידי ביצוע הליך neocuspidization מסתם אבי העורקים (הליך אוזאקי) על מסתמי אבי העורקים החזיריים הרכובים. שסתומים אלה נבדקו לפני ואחרי ההליך כדי להעריך את השינוי בתכונות הידרודינמיות בהשוואה לשסתום הטבעי. כאן אנו מדווחים על פלטפורמה לבדיקה הידרודינמית של פרוצדורות ניסיוניות של מסתם אבי העורקים המאפשרת השוואה עם המסתם המקורי ובין מכשירים וטכניקות שונות המשמשים להליך הנחקר.

Introduction

מחלת מסתם אבי העורקים מהווה נטל משמעותי על בריאות הציבור, במיוחד היצרות אבי העורקים, המשפיעה על 9 מיליון אנשים ברחבי העולם1. אסטרטגיות לטיפול במחלה זו מתפתחות כיום וכוללות תיקון מסתם אבי העורקים והחלפת מסתם אבי העורקים. באוכלוסיית הילדים במיוחד, קיים תמריץ משמעותי לתקן ולא להחליף את המסתם מכיוון שהתותבות הקיימות כיום מועדות לניוון מסתם מבני (SVD) ואינן סובלניות לצמיחה, מה שמצריך ניתוח חוזר להחלפה חוזרת ככל שהמטופל גדל. אפילו הליך רוס, המחליף את המסתם האאורטלי החולה (AV) במסתם הריאתי המקורי (PV), דורש תותבת או שתל במצב הריאתי שגם הוא כפוף ל- SVD ולעתים קרובות סובלנות גדילה מוגבלת2. גישות חדשות למחלת מסתם אבי העורקים מפותח....

Protocol

כל המחקר בוצע בהתאם להנחיות המוסדיות לטיפול בבעלי חיים.

1. שיקולים והכנות לניסוי

  1. השתמש במשכפל דופק מתאים (PD) לסימולציה של תפוקת הלב באמצעות AV. מחלת הפרקינסון תצטרך להיות מסוגלת להכיל חומרים ביולוגיים ולהיות מסוגלת לניקוי.
    1. השתמש בהגדרות PD המתאימות לבדיקת AV: נפח תזוזה של 70 מ"ל ו- 70 פעימות לדקה (פלט לב של 5 ליטר לדקה), 35% ממחזור הלב בסיסטולה, שיפוע לחץ טרנסוולרי ממוצע של 100 מ"מ כספית, שיפוע לחץ מרבי של 120 ושיפוע לחץ מינימלי של 80.
    2. יש להשתמש במי מלח רגילים בטמפרטורת החדר (0.9% NaCl) כמדיום נוזלי.
  2. אתר או צור (באמצעות הדפסה תלת מימדית או שיטה דומה) גופי תאורה מתאימים להרכ....

תוצאות

הנתונים המייצגים שנאספו משכפל הדופק כוללים מקטע רגורגיטציה (RF), אזור פתח יעיל (EOA) והפרש לחץ חיובי ממוצע (PPD). ה- RF וה- EOA, בפרט, משמשים בתקני ISO עבור שסתומים תותבים (ISO 5840) ויהיה חשוב לאסוף אם מוצרי שסתומים תותבים נמצאים תחת חקירה. PPD מציע מידע לגבי כמה לחץ נדרש כדי לפתוח את השסתום והוא מוזכר בדרך כ.......

Discussion

השיטה המוצגת כאן מספקת פלטפורמה לבדיקה הידרודינמית של ה-AV לצורך בחינת ההשפעה של הליך ניסיוני או מכשיר רפואי חדשני. על ידי הרכבת שסתום אבי העורקים המקורי על מכונת משכפל דופק, אנו מסוגלים לקבוע את השפעת ההליך הניסיוני על כל הפרמטרים ההידרודינמיים המשמשים לחקירה ואישור של תותבות שסתום חדשות.......

Disclosures

למחברים אין ניגודי עניינים כספיים רלוונטיים לחשוף.

Acknowledgements

ברצוננו להודות למעבדה של ד"ר גורדנה וונג'אק-נובקוביץ', כולל ג'ולי ואן האסל, מוחמד דיאן ופנפן צ'ן, שאפשרה לנו להשתמש ברקמת פסולת לב מהניסויים שלהם. עבודה זו נתמכה על ידי הקואליציה למומי לב מולדים בבאטלר, ניו ג'רזי, והמכונים הלאומיים לבריאות בבת'סדה, מרילנד (5T32HL007854-27).

....

Materials

NameCompanyCatalog NumberComments
3D PrinterUltimakerUltimaker S5Used for printing custom fixtures for hydrodynamic testing
Crile-Wood Needle DriverEmerald Instruments2.0638.15Used for suturing ventricle
Debakey ForcepsJarit320-110Used for dissection and sample preparation (can use multiple if working with an assistant)
Ethanol 200 proofDecon Labs Inc.DSP-MD.43Used for fixed tissue storage
Formalin 10%Epredia5701Used for tissue fixation
Gerald ForcepsJarit285-126Used for dissection and sample preparation
Glass jarsQAPPDAB07QCP54Z3Used for tissue storage
Glutaraldehyde 25%Electron Microscopy Sciences16400Used for tissue fixation
HEPES 1 M buffer solutionFisherBP299-100Used to make glutaraldehyde 0.6%
Mayo ScissorsJarit099-200Used for cutting suture
Metzenbaum ScissorsJarit099-262Used for dissection and sample preparation
O-ringSterling Seal & Supply Inc.AS568-117Used as a gasket on the end of the 3D printed fixtures
Polylactic acid resinUltimaker1609Used for 3D printing fixtures
Polyproplene sutureCovidienVP-762-XUsed for suturing ventricle, tapered needle
Pulse DuplicatorBDC LaboratoriesHDTi-6000Used for hydrodynamic testing
Silk tiesCovidienS-193Used for ligating coronary arteries
Tonsil ClampAesculapBH957RUsed for coronary artery dissection
Zip ties (6 inch)Advanced Cable Ties, Inc.AL-06-18-9-CUsed for securing sample to fixtures, 157.14 mm long (6 inches), 2.5 mm wide
Zip ties (8 inch)GTSEGTSE-20025B.1000Used for securing sample to fixtures, 203 mm long (8 inches), 2.5 mm wide

References

  1. Aluru, J. S., Barsouk, A., Saginala, K., Rawla, P., Barsouk, A. Valvular heart disease epidemiology. Medical Science. 10 (2), 32 (2022).
  2. Herrmann, J. L., Brown, J. W. Seven decades of valved right vent....

Reprints and Permissions

Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article

Request Permission

Explore More Articles

Ex VivoNeocuspidization

This article has been published

Video Coming Soon

JoVE Logo

Privacy

Terms of Use

Policies

Research

Education

ABOUT JoVE

Copyright © 2025 MyJoVE Corporation. All rights reserved