שיטה זו יכולה לספק הבנה טובה יותר של ביומכניקה שסתום הלב אשר יכול להיות שימושי מאוד במודלים חישוביים, עידון של שיטות טיפול למחלות שסתום הלב. פרוטוקול זה הוא יתרון בהשוואה לפרוטוקולי בדיקה מבוססים אחרים כי זה יכול לשמש כדי לבצע אפיונים מכניים של רקמות שסתום הלב באמצעות ערכת בדיקה מאוחדת. פרוטוקול בדיקה דו-מיני זה עם ערכת הבדיקה המאוחדת יועיל למחקר הביומכניקה של רקמות רכות של כימות מכני כגון אפיון מלא של כלי עורקים ורקמות העור.
התחל על ידי שימוש במדפים כדי להסיר את דגימת העלון של עניין מאחסון PBS. מניחים את העלון שטוח על מחצלת חיתוך עם הכיוון הרדיאלי מיושר לכיוון Y ואת הכיוון ההיקפי מיושר לכיוון X. זהה את האזור המרכזי של העלון כמקטע הבדיקה ויישר חותך רקמה כך שאזור בדיקת הרקמה הרצוי נמצא בגבולות סכיני הגילוח.
צור חתך אופקי אחד ואנכי אחד כדי ליצור אזור ריבועי של הממדים הרצויים ולהשתמש בעט כירורגי כדי לתייג את הכיוון הרדיאלי של הרקמה. לאחר מכן, השתמש במדפים כדי למתוח את chordae מן העלון ולהשתמש סכין גילוח כדי לקצץ את כל ההחזקות אקורד, דואג לא לפגוע בעלון. באמצעות ממטרות, להניח את דגימת הרקמה שטוחה על מרית ולהשתמש caliper דיגיטלי כדי למדוד את העובי של זוג רקמת מרית בשלושה מקומות עלונים שונים.
לאחר מכן, הר את הרקמה למערכת הבדיקות הדו-אקסיאליות, והבטיח כי הכיוונים ההיקפיים והרדיאליים של הדגימה מיושרים עם כיווני ה- X וה- Y של המכונה. למיקום סמן הנאמנות, מניחים גם פסי זכוכית במיכל אחד קטן עם פנים פתוחות ומוסיפים בריכה קטנה של דבק-על למיכל אחר. מצפים את קצה הכלי עם כמות קטנה של דבק-על ומדביקים חרוז בודד לקצה הכלי.
לאחר מכן, בזהירות להשתמש בכלי כדי להעביר את חרוז לפינה אחת של החלק האמצעי של אזור בדיקת רקמות, חוזר על מיקום זה עד מערך מרובע של ארבעה חרוזים נוצר. במחשב המחובר למערכת הבדיקות הדו-מיניות, צור פרוטוקול תנאים מוקדמים כך שהרקמות יעברו 10 מחזורי טעינה/פריקה בכוחות הקשורים למתח השיא של הממברנה וקצב טעינה של 4.42 ניוטון לדקה כולל טעינה מוקדמת של 2.5% מהכוח המרבי. צור ספריית בדיקה שרירותית חדשה כדי לאחסן באופן זמני את נתוני התנאים המוקדמים, וליצור קצב טעינה של 4.42 ניוטון לדקה לבדיקה הבאה.
צור קבוצה חדשה של פרמטרי בדיקה והגדר את שם הפרוטוקול כתותנה מראש0. עבור צירי X ו- Y, הגדר את מצב הבקרה לכפות ואת פונקציית הבקרה לצעד. הגדר את עוצמת העומס ככוח המשויך למתח ממברנה השיא הממוקד, ואת עוצמת הטעינה מראש כ- 2.5% מהכוח המרבי לחזרה הראשונה בלבד.
הגדר הן את משך המתיחה והן את משך השחזור ל- 25 שניות והגדר את מספר החזרה ל- 10. כאשר שלב התנאים המוקדמים מסתיים, רשום את עיוות הרקמה בכיווני X ו- Y והכן פרוטוקול להזזת הדגימה לכוח המרבי, החל מהגודל המוקלט. לאחר מכן, התחל את פרוטוקול טעינת הכוח המרבי, החל מהעיוות שלאחר התנאים המוקדמים ובו-זמנית הפעלת שעון עצר כאשר המחשב מתחיל בהפעלה.
עצור את שעון העצר כאשר התב"ע נעצרת כפי שמצוין ברמזים שמיעתיים. לאחר מכן, להקליט את עיוות שיא רקמות לאחר תנאים מוקדמים, יחד עם הזמן מן סטופר המייצג את זמן מתיחת הרקמה האופטימלית. לבדיקות מכניות דו-מיניות, הכינו פרוטוקול מבוקר כוח בקצב טעינה של 4.42 ניוטון לדקה כפי שהוכח ופתחו ספריית בדיקה חדשה.
תן שם לבדיקה והגדר את הנתונים לשמירה במיקום ידוע לשימוש בחישובי מתח ומתח מאוחרים יותר. העבר את הדגימה בחזרה לתצורת ההרכבה המקורית וצור ערכת פרוטוקולים בשם תמונה ראשונה. הגדר את מצב הבקרה של ציר X ו- Y לכפות ואת פונקציית הבקרה לשלב.
הגדר את גודל העומס לאפס מילניוטון והגדר הן את משך המתיחה והן את משך השחזור לשניה אחת. הגדר את מספר החזרה לאחד ואת תדירות פלט הנתונים ותדירות פלט התמונה להרץ אחד. הורה על ערכת בדיקות חדשה ותן לה שם Preconditioning A, קביעת פרמטרי הבדיקה כך הרקמה תעבור 10 חזרות של טעינה מחזורית / פריקה לכוח הממוקד למתח הממברנה הרצוי כפי שהוכח.
הנחה ערכת בדיקות אחרת בשם Preconditioning B עם פרמטרי בדיקה זהים לתדר הבדיקה Preconditioning A, אך עם תדירות פלט תמונה מוגדרת ל- 15 הרץ וללא טעינה מראש מוחלת. לאחר פרוטוקולי התנאים המוקדמים, צור את פרוטוקולי הבדיקה כך שהרקמות ייטענו למתח הממברנה הגבוה ביחסי הטעינה ההיקפיים לרדיאליים המצוין בקצב טעינה של 4.42 ניוטון לדקה. אחזר את הנתונים משני המחזורים האחרונים של כל יחס טעינה עבור עיבוד וניתוח נתונים עוקבים המתוארים.
הכן פרוטוקול בדיקת מתיחה דו-אקסיאלית הנשלטת על-ידי תזוזה בקצב טעינה של 4.42 ניוטון לדקה בכיווני X ו- Y עבור התזוזות הקשורות למתיחות ההיקפיות והרדיאליות הגבוהות ביותר בהתאמה. הכינו פרוטוקול בדיקת נתינה טהור לאורך כיוון ה-X, נמתחים בכיוון X המשויך למתיחות ההיקפיות של הפסגה ומתקצרים בכיוון ה-Y תוך שמירה על שטח מקווקו קבוע תחת עיוות. הכן פרוטוקול בדיקת מתיחה יוניאקסיאלי מוגבל לאורך כיוון X.
לאחר מכן, הכינו פרוטוקול בדיקת נתגים טהור לאורך כיוון Y ופרוטוקול בדיקות מתיחה יוניאקסיאלי מוגבל לאורך כיוון Y. בין כל אחד מהפרוטוקולים הללו, בנה מחזור מנוחה של דקה אחת המחזיק את הרקמה בתצורה המותקנת המקורית ואחזר את הנתונים משני המחזורים האחרונים של כל יחס טעינה לעיבוד וניתוח נתונים. לאחר מכן, להכין פרוטוקול הרפיה מתח כך הרקמה נטענת לכל כיוון בקצב טעינה של 4.42 ניוטון לדקה כדי עקירה הקשורים מתחי קרום השיא מוחזק בתזוזה זו במשך 15 דקות.
לאחר 15 דקות, יש להגדיר את הפרוטוקול כדי לשחזר את הרקמה לתצורת ההרכבה המקורית שלה. נתוני מתיחת מתח מבדיקה מכנית דו-אקסיאלית הנשלטת על-ידי כוח מייצג חושפים עקומה לא ליניארית עם דמיון מסוים לעקומה מעריכית, כאשר עקומות ההתנהגות החומריות איזוטרופיות רוחביות והמתיחה הרדיאלית גדולה יותר מהעיוות ההיקפי. במקרים מסוימים, הכיוון של anisotropy עשוי להתהפך, עם הכיוון ההיקפי מפגין תאימות גדולה יותר מאשר הכיוון הרדיאלי.
מבדיקות מבוקרות עקירה, נתוני מתיחת מתח עוקבים אחר תגובה לא ליניארית לכיוון העיקרי שעובר מתח. בפרוטוקול המתח הבלתי-מיני המוגבל, תגובה גוברת למתוח מתח מוצג בכיוון מוגבל, המדגים את הצימוד של מתיחה מיושמת בכיוון העיקרי האחר. מבדיקות הרפיית הלחץ, נתוני זמן מתח ממברנה מנורמלים עוקבים אחר עקומה נרקבת לא ליניארית.
הן רקמות עלון שסתום מיטרלי tricuspid להפגין הפחתת מתח גדולה יותר בכיוון הרדיאלי לעומת זה בכיוון ההיקפי. ניתוח היסטולוגי מייצג של שסתום מיטרלי ושסתום tricuspid מקטעי רקמת עלון לפנים באמצעות הכתמת trichrome של מאסון מדגים מרכיבים אופייניים נמצאו שסתומי לב atrioventricular כגון סיבי קולגן ותאי ביניים valvular. חשוב כי קדימות הזכוכית אינן מודבקות בטעות יחד כדי למנוע שגיאות משמעותיות בחישוב עיוות הרקמה במהלך שלב שלאחר העיבוד.
הנתונים הנרכשים יכולים לשמש מאוחר יותר במודלים חישוביים שסתום הלב שיכול ליידע טוב יותר כיצד השסתום מתפקד ועל שיפורים בהליכים הכירורגיים לטיפול במחלות לב וסת. פרוטוקול זה פותח דלתות בתחום הביומכניקה של רקמות רכות להשוואת ההתנהגויות המכאניות בין רקמות בריאות ומחלות, כמו גם לתכנון חומרים ביומימטיים.
