Bu yöntem, hesaplamalı modelleme ve kalp kapak hastalığı için tedavi yöntemlerinin iyileştirilmesi nde son derece yararlı olabilir kalp kapak biyomekaniği daha iyi anlaşılmasını sağlayabilir. Bu protokol, birleşik bir test şeması kullanarak kalp kapakçığı dokularının mekanik karakterizasyonlarını gerçekleştirmek için kullanılabildiği için, diğer yerleşik test protokollerine göre avantajlıdır. Birleşik test şeması ile bu biaksiyel test protokolü arteriyel damarların ve deri dokusunun tam karakterizasyonu gibi mekanik niceliklerin yumuşak doku biyomekanik araştırma için yararlı olacaktır.
PBS depolamadan ilgi broşürü örneğini kaldırmak için forceps kullanarak başlayın. Broşürü y yönüne ve çevre yönüne hizalanmış radyal yönü X yönüne hizalanmış bir kesme minkesinin üzerine düz bir şekilde yatırın. Broşürün merkezi bölgesini test bölümü olarak belirleyin ve istenilen doku test bölgesinin jiletlerin sınırları içinde olması için bir doku kesicisini hizalayın.
İstenilen boyutlarda bir kare bölge oluşturmak için bir yatay ve bir dikey kesim yapın ve dokunun radyal yönünü etiketlemek için cerrahi bir kalem kullanın. Daha sonra, broşürden kordae germek için forceps kullanın ve herhangi bir koral ekleri kesmek için bir jilet kullanın, broşür zarar vermemeye özen. Forseps kullanarak, bir spatula düz doku örneği koymak ve üç farklı broşür yerlerde spatula-doku çiftinin kalınlığını ölçmek için bir dijital kaliper kullanın.
Daha sonra, numunenin çevresel ve radyal yönlerinin makinenin X ve Y yönleriyle hizalanmasını sağlayarak dokuyu biaksiyel test sistemine monte edin. Fiducial marker yerleşimi için, küçük bir açık yüzlü konteyner içine cam boncuk yerleştirin ve başka bir kap için superglue küçük bir havuz ekleyin. İnce uçlu bir aletin ucunu az miktarda süper tutkalla kaplayın ve tek bir boncuku aletin ucuna yapıştırın.
Daha sonra, dört boncuk kare bir dizi oluşana kadar bu yerleşim tekrarlayarak, doku test bölgesinin orta üçte bir köşesine boncuk aktarmak için dikkatle aracı kullanın. Biaksiyel test sistemine bağlı bilgisayarda, dokunun en yüksek membran gerilimi ile ilişkili kuvvetlerde 10 yükleme/boşaltma döngüsüne ve maksimum kuvvetin %2,5'ine sahip bir ön yükleme de dahil olmak üzere dakikada 4,42 newton yükleme hızından geçmesi için bir ön koşullandırma protokolü oluşturun. Ön koşullandırma verilerini geçici olarak depolamak için yeni bir rasgele sınama dizini oluşturun ve sonraki testler için dakikada 4,42 newton yükleme hızı oluşturun.
Yeni bir test parametreleri kümesi oluşturun ve protokolün adını Preconditioning0 olarak ayarlayın. X ve Y eksenleri için Kontrol Modunu Kuvvete, Denetim Işlevini De adıma ayarlayın. Yük Büyüklüğünü hedeflenen pik membran gerilimi ile ilişkili kuvvet olarak ayarlayın ve Preload Büyüklüğünü yalnızca ilk yineleme için maksimum kuvvetin %2,5'i olarak ayarlayın.
Hem Germe Süresini hem de Kurtarma Süresini 25 saniyeye ayarlayın ve Yineleme sayısını 10'a ayarlayın. Ön koşullandırma adımı bittiğinde, X ve Y yönündeki dokunun deformasyonuna dikkat edin ve kaydedilen boyuttan başlayarak numuneyi maksimum kuvvete taşımak için bir protokol hazırlayın. Daha sonra, makine çalıştırmaya başladığında aynı anda kronometreyi çalıştırırken, ön koşullandırma sonrası deformasyondan başlayarak maksimum kuvvet yükleme protokolünü başlatın.
İşitsel ipuçlarında belirtildiği gibi aktüasyon durduğunda kronometreyi durdurun. Daha sonra, en uygun doku germe süresini temsil eden kronometreden gelen süre ile birlikte ön koşullandırma sonrası pik doku deformasyonu kaydedin. Biaksiyel mekanik testler için, gösterildiği gibi dakikada 4,42 newton yükleme hızında kuvvet kontrollü bir protokol hazırlayın ve yeni bir test dizini açın.
Testi adlandırın ve verileri daha sonraki stres ve gerinim hesaplamalarında kullanılmak üzere bilinen bir konuma kaydetmek üzere ayarlayın. Örneği orijinal montaj yapılandırmasına geri taşıyın ve İlk Görüntü başlıklı bir protokol kümesi oluşturun. X ve Y ekseni Kontrol Modunu Zorlamak ve Kontrol İşlevini Adıma ayarlayın.
Yük Büyüklüğünü sıfır milinewton'a ayarlayın ve hem Streç Süresini hem de Kurtarma Süresini bir saniyeye ayarlayın. Tekrarsayısını bire, Hem Veri Çıktı Sıklığı ve Görüntü Çıkış Frekansını bir hertz'e ayarlayın. Yeni bir test seti ve adını Preconditioning A olarak adlandırarak, doku da gösterildiği gibi istenilen membran gerilimi için hedeflenen kuvvete döngüsel yükleme/boşaltmanın 10 tekrarından geçecek test parametrelerini belirleyin.
Preconditioning A test kümesiyle aynı olan, ancak Görüntü Çıkış Frekansı 15 hertz'e ayarlanmış ve uygulanan ön yükleme olmadan Önkoşullama B adlı başka bir test kümesini uygulayın. Ön koşullandırma protokollerinden sonra, doku, dakikada 4,42 newton yükleme hızında radyal yükleme oranlarına belirtilen çevresel ve radyal yükleme oranlarındaki en yüksek membran gerilimine yüklenecek şekilde test protokolleri oluşturun. Açıklanan sonraki veri işleme ve analizler için her yükleme oranının son iki döngüsünden verileri alın.
Sırasıyla tepe çevresel ve radyal uzanır ile ilişkili deplasmanlar için X ve Y yönünde dakikada 4,42 newton yükleme hızında bir deplasman kontrollü biaksiyel germe test protokolü hazırlayın. X yönü boyunca saf bir kesme testi protokolü hazırlayın, tepe çevresi ile ilişkili X yönünde uzanan ve kesik li alanı deformasyon altında sabit tutarken Y yönünde kısalma. X yönü boyunca kısıtlı tek eksenli germe test protokolü hazırlayın.
Ardından, Y yönü boyunca saf bir kesme testi protokolü ve Y yönü boyunca sınırlı tek eksenli germe test protokolü hazırlayın. Bu protokollerin her biri arasında, orijinal monte yapılandırmada dokuyu tutan bir dakikalık bir dinlenme döngüsü oluşturmak ve veri işleme ve analizler için her yükleme oranının son iki döngüsünden verileri alın. Daha sonra, doku pik membran gerilimleri ile ilişkili deplasmanlar için dakikada 4,42 newton yükleme hızında her yöne yüklenir ve 15 dakika boyunca bu deplasman tutulur böylece bir stres gevşeme protokolü hazırlayın.
15 dakika sonra, protokol orijinal montaj yapılandırmasına doku kurtarmak için ayarlanmalıdır. Kuvvet kontrollü biaksiyel mekanik testten elde edilen gerilim germe verileri, çevresel davranış eğrilerinin enine olarak otropik ve radyal germe çevresel deformasyondan daha büyük olan üstel eğriye benzerlik içeren doğrusal olmayan bir eğriyi ortaya çıkarır. Bazı durumlarda, anizotropinin yönü takla atabilir ve çevresel yön radyal yönden daha fazla uyum gösterebilir.
Yer değiştirme kontrollü testten, gerilim streç verileri gerilime maruz kalınan ana yön için doğrusal olmayan bir yanıt izler. Kısıtlı tek yönlü gerilim protokolünde, artan bir gerilim gerilme tepkisi, diğer ana yönde uygulanan germe bağlantı gösteren, kısıtlı yönde sergilenmektedir. Stres gevşeme testinden itibaren, normalleştirilmiş membran gerilim süresi verileri doğrusal olmayan bir çürüyen eğriizler.
Hem mitral hem de triküspid kapak yaprakçık dokuları radyal yönde çevresel yönde daha büyük bir stres azaltma sergiler. Masson'un trikrom boyama kullanarak mitral kapak ve triküspid kapak anterior broşür doku bölümlerinin temsili histolojik analizi kollajen lifler ve valvüler interstisyel hücreler gibi atriyoventriküler kalp kapaklarında bulunan tipik bileşenleri göstermektedir. İşlem sonrası adımda doku deformasyonu hesaplamasında önemli hataları önlemek için cam boncukların kazara birbirine yapıştırılmaması önemlidir.
Elde edilen veriler daha sonra daha iyi nasıl kapak fonksiyonları ve valvular kalp hastalıklarının tedavisinde cerrahi prosedürlerde iyileştirmeler için bilgi verebilir kalp kapakçığı hesaplama modelleme kullanılabilir. Bu protokol, sağlıklı ve hastalıklı dokular arasındaki mekanik davranışların karşılaştırılması ve biyomimetik malzemelerin tasarlanması için yumuşak doku biyomekaniği alanında kapılar açmaktadır.
