Deneysel Aort Kapak Prosedürlerinin ve Yeni Tıbbi Cihazların Hidrodinamik Testi için Ex Vivo Domuz Modeli

Özet

Hidrodinamik özelliklerini test etmek için bir domuz aort kapağını bir nabız çoğaltıcıya monte etmek için bir yöntem sunuyoruz. Bu yöntem, büyük bir hayvan modelinde kullanılmadan önce deneysel bir prosedürün veya yeni bir tıbbi cihazın uygulanmasından sonra hidrodinamikteki değişikliği belirlemek için kullanılabilir.

Özet

Bir hayvan modelinde kullanılmadan önce yeni kardiyak prosedürleri ve araştırma tıbbi cihazlarını test etme seçenekleri sınırlıdır. Bu çalışmada, hidrodinamik özelliklerini değerlendirmek için bir domuz aort kapağının bir nabız çoğaltıcıya monte edilmesi için bir yöntem sunuyoruz. Bu özellikler daha sonra incelenen prosedür gerçekleştirilmeden önce ve sonra ve/veya araştırma tıbbi cihazı uygulandıktan sonra değerlendirilebilir. Sol ventrikül çıkış yolunda çevresel miyokard eksikliği nedeniyle giriş segmentinin sabitlenmesi biraz zorluk çıkarır. Bu yöntem, mitral kapağın ön broşürünü kullanarak giriş segmentini sabitleyerek ve ardından sol ventrikül serbest duvarını giriş fikstürünün etrafına dikerek bu sorunu giderir. Çıkış segmenti, fikstürün aortik arkın üst yönündeki bir kesiye yerleştirilmesiyle basitçe sabitlenir. Örneklerin doku fiksasyonundan önce ve sonra önemli ölçüde farklı hidrodinamik özelliklere sahip olduğunu bulduk. Bu bulgu, testlerimizde taze numuneler kullanmamıza neden oldu ve bu yöntemi kullanırken dikkate alınmalıdır. Çalışmamızda, monte edilmiş domuz aort kapakları üzerinde bir aort kapak neokuspidizasyon prosedürü (Ozaki prosedürü) gerçekleştirerek kapak pozisyonunda kullanılmak üzere yeni intrakardiyak yama materyallerini test etmek için bu yöntemi kullandık. Bu valfler, doğal valfe kıyasla hidrodinamik özelliklerdeki değişikliği değerlendirmek için prosedürden önce ve sonra test edildi. Burada, deneysel aort kapak prosedürlerinin hidrodinamik testi için, doğal kapakla ve incelenen prosedür için kullanılan farklı cihazlar ve teknikler arasında karşılaştırmaya olanak tanıyan bir platform sunuyoruz.

Giriş

Aort kapak hastalığı, özellikle dünya çapında 9 milyon insanı etkileyen aort darlığı olmak üzere önemli bir halk sağlığı yükünü temsil etmektedir¹. Bu hastalığı ele almak için stratejiler şu anda gelişmektedir ve aort kapak onarımı ve aort kapak replasmanını içerir. Özellikle pediatrik popülasyonda, şu anda mevcut olan protezler yapısal kapak dejenerasyonuna (SVD) eğilimli olduğundan ve büyümeye toleranslı olmadığından, hasta büyüdükçe yeniden değiştirilmek üzere yeniden ameliyat gerektirdiğinden, kapağı değiştirmek yerine onarmak için önemli bir teşvik vardır. Hastalıklı aort kapağını (AV) doğal pulmoner kapak (PV) ile değiştiren Ross prosedür....

Protokol

Tüm araştırmalar, hayvanların bakımı için kurumsal yönergelere uygun olarak gerçekleştirildi.

1. Deney için dikkat edilmesi gerekenler ve hazırlıklar

1. AV aracılığıyla kardiyak debinin simülasyonu için uygun bir nabız çoğaltıcı (PD) kullanın. PD'nin biyolojik materyalleri barındırabilmesi ve temizlenebilmesi gerekecektir.
   1. AV'yi test etmek için uygun PD ayarlarını kullanın: 70 mL deplasman hacmi ve dakikada 70 atım (5 L / dak kalp debisi), sistolde kardiyak siklusun %35'i, 100 mmHg ortalama transvalvüler basınç gradyanı, 120 maksimum basınç gradyanı ve 80 minimum basınç gradyanı.
   2. Akışkan ortam olara....

Tartışmalar

Burada sunulan yöntem, deneysel bir prosedürün veya yeni bir tıbbi cihazın etkisini incelemek için AV'nin hidrodinamik testi için bir platform sağlar. Doğal aort kapağını bir puls çoğaltıcı makinesine monte ederek, deneysel prosedürün yeni kapak protezlerinin araştırılması ve onaylanmasında kullanılan tüm hidrodinamik parametreler üzerindeki etkisini belirleyebiliyoruz (ISO 5840). Bu, büyük bir hayvan modelinde kullanılmadan önce prosedürlere ve protezlere ince ayar yapma fırsatı sağlar........

Malzemeler

Name	Company	Catalog Number	Comments
3D Printer	Ultimaker	Ultimaker S5	Used for printing custom fixtures for hydrodynamic testing
Crile-Wood Needle Driver	Emerald Instruments	2.0638.15	Used for suturing ventricle
Debakey Forceps	Jarit	320-110	Used for dissection and sample preparation (can use multiple if working with an assistant)
Ethanol 200 proof	Decon Labs Inc.	DSP-MD.43	Used for fixed tissue storage
Formalin 10%	Epredia	5701	Used for tissue fixation
Gerald Forceps	Jarit	285-126	Used for dissection and sample preparation
Glass jars	QAPPDA	B07QCP54Z3	Used for tissue storage
Glutaraldehyde 25%	Electron Microscopy Sciences	16400	Used for tissue fixation
HEPES 1 M buffer solution	Fisher	BP299-100	Used to make glutaraldehyde 0.6%
Mayo Scissors	Jarit	099-200	Used for cutting suture
Metzenbaum Scissors	Jarit	099-262	Used for dissection and sample preparation
O-ring	Sterling Seal & Supply Inc.	AS568-117	Used as a gasket on the end of the 3D printed fixtures
Polylactic acid resin	Ultimaker	1609	Used for 3D printing fixtures
Polyproplene suture	Covidien	VP-762-X	Used for suturing ventricle, tapered needle
Pulse Duplicator	BDC Laboratories	HDTi-6000	Used for hydrodynamic testing
Silk ties	Covidien	S-193	Used for ligating coronary arteries
Tonsil Clamp	Aesculap	BH957R	Used for coronary artery dissection
Zip ties (6 inch)	Advanced Cable Ties, Inc.	AL-06-18-9-C	Used for securing sample to fixtures, 157.14 mm long (6 inches), 2.5 mm wide
Zip ties (8 inch)	GTSE	GTSE-20025B.1000	Used for securing sample to fixtures, 203 mm long (8 inches), 2.5 mm wide