이 방법은 전산 모델링 및 심장 판막 질환에 대한 치료 방법의 정제에 매우 유용 할 수있는 심장 판막 생체 역학에 대한 더 나은 이해를 제공 할 수 있습니다. 이 프로토콜은 통합 테스트 체계를 사용하여 심장 판막 조직의 기계적 특성을 수행하는 데 사용할 수 있기 때문에 다른 확립 된 테스트 프로토콜에 비해 유리합니다. 통합 된 테스트 체계를 가진 이 양축 시험 프로토콜은 동맥 혈관 및 피부 조직의 완전한 특성화와 같은 기계적 정량화의 연조직 생체 역학 연구에 도움이 될 것입니다.
먼저 포셉을 사용하여 PBS 스토리지에서 관심 있는 전단지 표본을 제거합니다. 리플렛을 절삭 매트에 평평하게 놓고 방사형 방향이 Y 방향에 정렬되고 X 방향에 정렬된 둘레 방향을 놓습니다. 리플렛의 중앙 영역을 테스트 섹션으로 식별하고 원하는 조직 테스트 영역이 면도날의 경계 내에 있도록 조직 커터를 정렬합니다.
하나의 수평 및 하나의 수직 절단을 원하는 차원의 사각형 영역을 형성하고 조직의 방사형 방향을 레이블수술 펜을 사용합니다. 그런 다음, 전단지에서 화음을 스트레칭하고 전단지를 손상시키지 않도록주의, 어떤 화음 첨부 파일을 손질면도날을 사용하여 집게를 사용합니다. 집게를 사용하여, 주걱에 조직 표본을 평평하게 놓고 디지털 캘리퍼를 사용하여 세 가지 다른 전단지 위치에서 주걱 조직 쌍의 두께를 측정합니다.
다음으로, 양축 시험 시스템에 조직을 탑재하여 시편의 일주 및 방사형 방향이 기계의 X 및 Y 방향과 정렬되도록 합니다. 수탁 마커 배치를 위해 유리 구슬을 하나의 작은 열린 면 용기에 넣고 다른 용기에 작은 초접착제 풀을 추가합니다. 소량의 슈퍼 접착제로 미세 기울어진 공구의 끝을 코팅하고 도구 의 끝에 개별 비드를 붙입니다.
이어서, 신중하게 도구를 사용하여 비드를 조직 테스트 영역의 중간 3분의 1의 한 구석으로 옮기고, 4개의 구슬의 사각 배열이 형성될 때까지 이 배치를 반복한다. 양축 시험 시스템에 연결된 컴퓨터에서, 조직이 최대 력의 2.5 %의 전하를 포함하여 분당 4.42 뉴턴의 적재 속도와 관련된 힘에 10 로딩 / 하역 주기를 겪을 수 있도록 사전 조정 프로토콜을 만듭니다. 새 임의 테스트 디렉터리를 만들어 사전 조정 데이터를 일시적으로 저장하고 후속 테스트를 위해 분당 4.42 뉴턴의 로딩 속도를 설정합니다.
새 테스트 매개 변수 집합을 만들고 프로토콜이름을 사전 조정0으로 설정합니다. X 및 Y 축의 경우 제어 모드를 강제로 설정하고 제어 함수를 단계로 설정합니다. 로드 크기를 대상 피크 멤브레인 장력과 관련된 힘으로 설정하고 프리로드 진도를 첫 번째 반복에 대해서만 최대 힘의 2.5%로 설정합니다.
스트레치 지속 시간과 복구 기간을 25초로 설정하고 반복 횟수를 10초로 설정합니다. 사전 조절 단계가 완료되면 X 및 Y 방향에서 조직의 변형을 기록하고 기록된 크기부터 시편을 최대 힘으로 이동하는 프로토콜을 준비한다. 다음으로, 기계가 작동을 시작할 때 스톱워치를 동시에 시작하는 동시에 사전 컨디셔닝 후 변형에서 시작하여 최대 힘 적재 프로토콜을 시작합니다.
청각 단서에 표시된 대로 작동이 중지되면 스톱워치를 중지합니다. 그런 다음, 최적의 조직 스트레칭 시간을 나타내는 스톱워치의 시간과 함께 사전 조절 후 피크 조직 변형을 기록합니다. 양축 기계 테스트의 경우 설명된 대로 분당 4.42 뉴턴의 로딩 속도로 강제 제어 프로토콜을 준비하고 새로운 테스트 디렉터리를 엽니다.
테스트이름을 지정하고 나중에 스트레스 및 변형 계산에 사용할 수 있는 알려진 위치에 저장하도록 데이터를 설정합니다. 시편을 원래 마운팅 구성으로 다시 이동하고 첫 번째 이미지라는 프로토콜 집합을 만듭니다. X 축 제어 모드를 강제로 설정하고 제어 함수를 단계로 설정합니다.
로드 크기를 0 밀리뉴턴으로 설정하고 스트레치 지속 시간과 복구 기간을 1초로 설정합니다. 반복 횟수를 하나및 데이터 출력 빈도와 이미지 출력 빈도를 하나의 hertz로 설정합니다. 새로운 테스트 세트를 지시하고 사전 조절 A의 이름을 지정하여 조직이 입증된 바와 같이 원하는 멤브레인 장력에 대한 표적 힘에 대한 순환 적재/하역의 10회 반복을 거치도록 하는 테스트 매개 변수를 확립한다.
사전 조정 A 테스트 세트와 동일한 테스트 매개 변수로 사전 컨디셔닝 B라는 또 다른 테스트 집합을 지시하지만 이미지 출력 주파수는 15 헤르츠로 설정되고 적용된 프리로드가 없습니다. 사전 조절 프로토콜 후, 조직이 분당 4.42 뉴턴의 적재 속도로 방사형 하중 비에 표시된 둘레의 피크 멤브레인 장력에 로드되도록 테스트 프로토콜을 작성합니다. 설명된 후속 데이터 처리 및 분석을 위해 각 로딩 비율의 마지막 두 주기에서 데이터를 검색합니다.
피크 둘레 및 방사형 스트레칭과 관련된 변위에 대해 X 및 Y 방향에서 분당 4.42 뉴턴의 적재 속도로 변위 제어 양축 스트레칭 테스트 프로토콜을 준비합니다. X 방향을 따라 순수 전단 테스트 프로토콜을 준비하여 피크 둘레 스트레치와 관련된 X 방향으로 스트레칭하고 Y 방향으로 단축하면서 대시 영역을 변형 하에서 일정하게 유지합니다. X 방향을 따라 제한된 축방향 스트레칭 테스트 프로토콜을 준비합니다.
그런 다음 Y 방향을 따라 순수 전단 테스트 프로토콜과 Y 방향을 따라 제한된 단방향 스트레칭 테스트 프로토콜을 준비합니다. 이러한 각 프로토콜 사이에는 원래 장착된 구성에서 조직을 보유하는 1분의 나머지 주기를 구성하고 데이터 처리 및 분석을 위해 각 로딩 비율의 마지막 두 주기에서 데이터를 검색합니다. 이어서, 조직이 분당 4.42 뉴턴의 적재 속도로 각 방향으로 적재되어 피크 멤브레인 장력과 관련된 변위까지 15분 동안 그 변위를 유지하도록 응력 이완 프로토콜을 준비한다.
15 분 후, 프로토콜은 원래 장착 구성으로 조직을 복구하도록 설정해야합니다. 대표적인 힘 제어 양축 기계 테스트에서 응력 스트레치 데이터는 재료 거동 곡선과 원주 변형보다 더 큰 방사형 스트레칭과 함께 기하급수적 곡선과 유사하지 않은 비선형 곡선을 보여줍니다. 경우에 따라, 편도축의 방향은 방사형 방향보다 더 큰 준수를 나타내는 둘레 방향으로 뒤집을 수 있습니다.
변위 제어 테스트에서 응력 스트레치 데이터는 장력을 받는 주 방향에 대한 비선형 응답을 따릅니다. 제한된 단방향 장력 프로토콜에서 응력 스트레치 반응이 제한된 방향으로 나타내다른 주 방향으로 적용된 스트레칭의 결합을 시연합니다. 응력 이완 테스트에서 정규화된 멤브레인 장력 시간 데이터는 비선형 붕괴 곡선을 따릅니다.
승모와 트리쿠스피드 밸브 리플릿 조직은 둘레 방향에 비해 방사형 방향의 스트레스 감소가 더 큽습니다. 모종의 삼색 염색을 이용한 승모판막 및 트리쿠스피드 밸브 전방 리플렛 조직 섹션의 대표적인 조직학적 분석은 콜라겐 섬유 및 valvular 간질 세포와 같은 상실 심장 판막에서 발견되는 전형적인 성분을 보여줍니다. 유리 구슬은 처리 후 단계에서 조직 변형 계산에 상당한 오류를 피하기 위해 실수로 함께 붙어 있지 않는 것이 중요합니다.
획득된 데이터는 나중에 심장 판막 전산 모델링에서 사용될 수 있으며, 이는 판막이 어떻게 작동하는지 더 잘 알 수 있으며 발경성 심장 질환 치료를 위한 외과 적 절차의 개선을 위해 더 잘 알 수 있습니다. 이 프로토콜은 건강하고 병들게 하는 조직 사이 기계적 행동을 비교하고 생물 미수성 물질을 설계하기 위한 연조직 생체 역학 분야의 문을 엽니다.
