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  • Summary
  • Abstract
  • Introduction
  • Protocol
  • Representative Results
  • Discussion
  • Acknowledgements
  • Materials
  • References
  • Reprints and Permissions

Summary

Apresentamos um método de montagem de uma valva aórtica porcina em um duplicador de pulso para testar suas propriedades hidrodinâmicas. Este método pode ser usado para determinar a mudança na hidrodinâmica após a aplicação de um procedimento experimental ou novo dispositivo médico antes do uso em um modelo animal de grande porte.

Abstract

As opções para testar novos procedimentos cardíacos e dispositivos médicos investigativos antes do uso em um modelo animal são limitadas. Neste estudo, apresentamos um método de montagem de uma valva aórtica porcina em um duplicador de pulsos para avaliar suas propriedades hidrodinâmicas. Essas propriedades podem então ser avaliadas antes e depois da realização do procedimento sob investigação e/ou da aplicação do dispositivo médico investigativo. A fixação do segmento de entrada apresenta certa dificuldade devido à ausência de miocárdio circunferencial na via de saída do ventrículo esquerdo. Esse método resolve essa questão fixando o segmento de influxo usando a cúspide anterior da valva mitral e, em seguida, suturando a parede livre do ventrículo esquerdo ao redor do dispositivo de influxo. O segmento de saída é fixado simplesmente inserindo o acessório em uma incisão na face superior do arco aórtico. Observamos que os espécimes apresentaram propriedades hidrodinâmicas significativamente diferentes antes e após a fixação tecidual. Esse achado nos induziu a utilizar espécimes frescos em nossos testes e deve ser considerado ao utilizar este método. Em nosso trabalho, usamos esse método para testar novos materiais de remendo intracardíaco para uso na posição valvar, realizando um procedimento de neocuspidização da valva aórtica (procedimento de Ozaki) nas valvas aórticas porcinas montadas. Essas válvulas foram testadas antes e após o procedimento para avaliar a mudança nas propriedades hidrodinâmicas em comparação com a valva nativa. Neste trabalho, relatamos uma plataforma para testes hidrodinâmicos de procedimentos experimentais da valva aórtica que permite a comparação com a valva nativa e entre diferentes dispositivos e técnicas utilizadas para o procedimento sob investigação.

Introduction

A valvopatia aórtica representa um importante ônus para a saúde pública, particularmente a estenose aórtica, que afeta 9 milhões de pessoas em todo omundo1. As estratégias para abordar essa doença estão evoluindo atualmente e incluem o reparo da valva aórtica e a troca valvar aórtica. Na população pediátrica, especialmente, há um incentivo significativo para o reparo em vez da substituição da valva, uma vez que as próteses atualmente disponíveis são propensas à degeneração estrutural valvar (DVS) e não são tolerantes ao crescimento, necessitando de reoperação para reposição à medida que o paciente cresce. Mesmo a cirurgia de Ross, que substitui....

Protocol

Todas as pesquisas foram realizadas de acordo com as diretrizes institucionais para o cuidado com os animais.

1. Considerações e preparativos para a experiência

  1. Utilizar um duplicador de pulso (DP) adequado para a simulação do débito cardíaco através da AV. O PD precisará ser capaz de acomodar materiais biológicos e ser capaz de ser limpo.
    1. Utilizar configurações de DP apropriadas para testar a VA: volume de deslocamento de 70 mL e 70 batimentos por.......

Representative Results

Os dados representativos coletados do duplicador de pulso incluem fração de regurgitação (FR), área de orifício efetivo (EOA) e diferença de pressão positiva média (PPD). A RF e EOA, em particular, são usadas nas normas ISO para válvulas protéticas (ISO 5840) e serão importantes para coletar se produtos de válvulas protéticas estiverem sob investigação. O PPD oferece informações sobre quanta pressão é necessária para abrir a válvula e é comumente referenciado quando se discute a substituição de .......

Discussion

O método aqui apresentado fornece uma plataforma para testes hidrodinâmicos da AV, a fim de examinar o efeito de um procedimento experimental ou de um novo dispositivo médico. Através da montagem da válvula aórtica nativa em uma máquina duplicadora de pulsos, podemos determinar o efeito do procedimento experimental sobre todos os parâmetros hidrodinâmicos utilizados na investigação e aprovação de novas próteses valvares (ISO 5840). Isso oferece uma oportunidade de ajustar procedimentos e próteses antes do .......

Acknowledgements

Gostaríamos de agradecer ao laboratório da Dra. Gordana Vunjak-Novakovic, incluindo Julie Van Hassel, Mohamed Diane e Panpan Chen, por nos permitir usar o tecido de resíduos cardíacos de seus experimentos. Este trabalho foi apoiado pela Congenital Heart Defect Coalition em Butler, NJ, e pelo National Institutes of Health em Bethesda, MD (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....

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