Partikül İmajı Velosimetrisi Aort Fantomu ile Hemodinamiğin İncelenmesi

Özet

Bu protokol, transkateter aort kapağının (TAV) in vitro kurulumundan sinüs akışını araştırmak için yapılan partikül görüntü velosimetrisi (PIV) ölçümlerini açıklamaktadır. Hıza dayalı hemodinamik parametreler de belirlenir.

Özet

Transkateter aort kapak implantasyonu (TAVI) hastalarında son zamanlarda aort kapak disfonksiyonu ve inme bildirilmiştir. Aort sinüsünde trombüs ve hemodinamik değişikliklere bağlı neo-sinüs şüphesi vardır. In vitro deneyler, in vivo değerlendirmenin sınırlı olduğu durumlarda hemodinamik özelliklerin araştırılmasına yardımcı olur. İn vitro deneyler de daha sağlamdır ve değişken parametreler kolayca kontrol edilir. Partikül görüntü velosimetrisi (PIV), in vitro çalışmalar için popüler bir velosimetri yöntemidir. Küçük ölçekli akış özelliklerinin bile gözlemleneceği şekilde yüksek çözünürlüklü bir hız alanı sağlar. Bu çalışmanın amacı, TAVI sonrası aort sinüsündeki akış alanını araştırmak için PIV'nin nasıl kullanıldığını göstermektir. Aort hayaletinin in vitro kurulumu, PIV için TAVI ve veri toplama süreci ve işlem sonrası akış analizi açıklanmaktadır. Hemodinamik parametreler, hız, akış durağanlığı, vorteks, vortisite ve parçacık rezidansı dahil olmak üzere türetilir. Sonuçlar, in vitro deneylerin ve PIV'nin aort sinüsündeki hemodinamik özelliklerin araştırılmasına yardımcı olduğunu doğrulamaktadır.

Giriş

Aort darlığı yaşlı erişkinlerde sık görülen bir hastalıktır ve aort kapağının açılmadığı ve kan akışını azalttığı zamandır. Sorun, aort kapağının kalınlaşması veya kalsifikasyonundan^{kaynaklanır 1}. Bu nedenle, kan akışını arttırmak ve kalp üzerindeki yükü azaltmak için gerekli bir tedavidir. Aort kapağının yeniden şekillendirilmesi veya yapay bir kapakla değiştirilmesiyle tedavi edilir. Bu çalışma, transkateter aort kapak implantasyonuna (TAVI) odaklanarak, arızalı aort kapağının bir kateter kullanılarak yapay bir kapakla değiştirilmesine odaklanmaktadır.

Cerrahide zorlanan hastalar için TAVI önerilmiştir ve mortalite....

Protokol

1. In vitro kurulum

1. Deney düzeneğini bir pistonlu pompa, veri toplama cihazı (DAQ) ve gerekli sistem mühendisliği yazılımı ve motor kontrol yazılımı içeren bir bilgisayar da dahil olmak üzere optik bir masa üzerinde hazırlayın (bkz.
   NOT: Pistonlu pompa daha önce test edilmiş ve kalibre edilmiştir ve bir motor, motor sürücüsü ve lineer aktüatör^9'dan oluşur.
2. Akış hızı bilgilerini içeren elektronik tablo dosyasını sistem mühendisliği yazılımına aktarın.
   NOT: Örneğin, kalp atış hızı 60 bpm, maksimum akış hızı 20 L / dak, kalp debisi 4.8 L / dak ve inm....

Sonuçlar

Hız alanları, Şekil 4'teki valf çapına bağlı olarak farklı bir sinüs akış yapısı göstermiştir. TAV (23 mm) için hız, TAV ile STJ arasında erken sistolden tepe sistolüne kadar 0,05 m/s'den yüksekti ve TAV yönlendirme jeti kullanılarak açıldı. Yüksek hız daha sonra geç sistolde stent yakınında dar bir aralıkta dağıtıldı. Diyastoldeki hız 0.025 m / s'den düşüktü ve düşük hıza sahip iki vorteks ortaya çıktı. TAV (26 mm) için valf açıldığında S.......

Tartışmalar

Sinüs akışı, TAVI'den sonra farklı sinüs geometrisi nedeniyle değişti. Vorteks, aort kapağının açılması ve sistol^22'nin ileri jeti ile etkileşimi ile oluşturulmuştur. Doğal broşürsüz yapay cerrahi kapak çalışmasında, sistolde sinüs bölgesinde gözlenen vorteks normal²³ idi. Bu çalışma, ileri jeti indirgeyerek ve sinüse gelerek diyastolde sunulan vorteksi oluşturur. Sinüs akışı doğal broşürle karşılaştı; Sonuç olarak, yerel broşü.......

Malzemeler

Name	Company	Catalog Number	Comments
3D Printer	Prusa Research		Original Prusa i3 MK2; FDM printer
Aluminum bar (square)	APSPRO	KHP-3030, KHP-6060	Dimension: 30 mm x 30 mm, 60 mm x 60 mm
Bulb pump	Skyhope		MHL-1
Camera controlling software	Phantom	PCC 3.4 software	The software controll the high speed camera
Check valve	HANJU STEEL PIPE		Check valve; 1/2 inch (15A)
Digital Aqusition device	National Instruments		USB-6001
Glycerin	ANU Korea		It used for making a working fluid
High-speed camera	Phantom		Phantom VEO 710E-L
Laser	Changchun New Industries Optoelectronics Technology		MGL-W-532; CW Nd:YAG Laser
Linear actuator	THOMSON		PC-40; it converts the rotational motion to lenear motion
Macro lens	Nikon		VR Micro-NIKKOR 105mm, f/1.4
Motor	KOLLMORGEN		AKM33H-ANCNR-00; DC servo motor
Motor controlling software	KOLLMORGEN		Kollmorgen software; the software controll the motor driver
Motor driver	KOLLMORGEN		AKD-B00606-NBAN-0000
Open-source electronic prototypic platform	Arduino	A000066	Arduino Uno R3. It used for making a external trigger
Optic table	SMTECH		1800 (W) x 900 (B) x 800 (H)
Particle	Dantec Dynamics	80A6011	Hollow Glass Sphere. Mean diameter:10 µm, Density: 1090 kg/m3
PIVlab	PIVlab		Open source algorithm based on MATLAB https://kr.mathworks.com/matlabcentral/fileexchange/27659-pivlab-particle-image-velocimetry-piv-tool-with-gui
Pressure gauge	OMEGA		PX309-015A5V. Measurement range: 0~15psi
Refractometer	ATAGO	2350	R-5000. Hand held refractometer; measurement range: 1.333-1.520
Resistance valve	HANJU STEEL PIPE		Ball valve; 1/2 inch (15A)
Saline	DAI HAN PHARM		It is used for making a working fluid and for preserving the TAV
Silicone hose	HSW		Inner diameter 26mm, Outter diameter 30mm; Inlet length 5m, Outlet length 1.5m
System enginnering software	National Instruments		LabVIEW software. The software controlls the DAQ.
Transcatheter Aortic Valve, TAV (23 mm) and TAV (26 mm)	Edwards Lifesciences		SAPIEN3 23mm, SAPIEN3 26mm. It is supported by Seoul Asan Medical
Viscosmeter	Brookfiled		DVELV; Measurement range: 1-2x109 cp