Julie Van Hassel, Mohamed Diane ve Panpan Chen de dahil olmak üzere Dr. Gordana Vunjak-Novakovic'in laboratuvarına, deneylerinden elde edilen kardiyak atık dokuları kullanmamıza izin verdikleri için teşekkür ederiz. Bu çalışma, Butler, NJ'deki Konjenital Kalp Kusuru Koalisyonu ve Bethesda, MD'deki Ulusal Sağlık Enstitüleri (5T32HL007854-27) tarafından desteklenmiştir.

Tüm araştırmalar, hayvanların bakımı için kurumsal yönergelere uygun olarak gerçekleştirildi.
1. Deney için dikkat edilmesi gerekenler ve hazırlıklar
<ol><li>AV aracılığıyla kardiyak debinin simülasyonu için uygun bir nabız çoğaltıcı (PD) kullanın. PD'nin biyolojik materyalleri barındırabilmesi ve temizlenebilmesi gerekecektir.<ol><li>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.</li>
		<li>Akışkan ortam olarak oda sıcaklığında (RT) normal salin (% 0.9 NaCl) kullanın.</li>
	</ol></li>
	<li>PD üzerinde test etmek üzere porcine AV'yi monte etmek için uygun fikstürleri bulun veya oluşturun (3D baskı veya benzer bir yöntem kullanarak).<ol><li>Darbeli çoğaltıcı ile birlikte verilen armatürler üzerinde modellenen ve aşağıdaki özelliklere sahip armatürler kullanın: armatürün iç çapının incelenen AV'nin çapına benzer olduğundan, bağlantı uzunluğunun en az 2 cm olduğundan ve kullanılabilir bağlantı genişliğinin en az 4 cm olduğundan emin olun (Şekil 1).</li>
		<li>Fikstürlerin uçlarında conta olarak kauçuk O-ringler kullanın.</li>
	</ol></li>
	<li>Kardiektomi sonrası kalp örneği alın (Şekil 2A).<ol><li>Mezbahadan domuz kardiyak örnekleri veya sağlıklı olan ve kalplerini etkileyecek herhangi bir deneysel protokolün parçası olmayan hayvanlardan alınan atık dokuları kullanın.</li>
		<li>Kardiyektomiden sonra örnek alın veya superior vena kava, inferior vena kava, ana pulmoner arter (PA), tüm pulmoner venler ve aort arkının distal yüzünde aort transeksiyonu dahil olmak üzere ölüm sonrası kardiyomektomi gerçekleştirin. NOT: Bu deney için, ölümden sonra 6 saatten daha kısa bir süre içinde veya% 1 antibiyotik solüsyonu (penisilin ve streptomisin) içeren steril salin içinde 4 °C'lik bir buzdolabında 7 güne kadar saklanan taze örnekler kullanılmalıdır. Formalin veya glutaraldehit içinde sabitlenen dokular, artan sertlik nedeniyle değişmiş hidrodinamik sonuçlar üretecektir.</li>
	</ol></li>
</ol><img alt="Figure 1" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/65885/65885fig01v2.jpg"> Şekil 1: Domuz aort kapakçıklarını nabız çoğaltıcıya monte etmek için özel 3D baskılı armatürler. Protokolde belirtildiği gibi, bağlantı uzunluğu en az 2 cm, kullanılabilir bağlantı genişliği en az 4 cm olmalıdır. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/65885/65885fig01large.jpg" target="_blank">Bu rakamın daha büyük bir sürümünü görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.</a>
2. Sağ taraflı yapıların rezeksiyonu
<ol><li>Ventriküler doku görünene kadar PA'yı aorttan Metzenbaum makasıyla inceleyin (Şekil 2B).</li>
	<li>Sinüsleri daraltmamaya dikkat ederek, her iki koroner arteri aort sinüslerinden kökenlerinde ipek bağlarla diseke edin ve bağlayın.</li>
	<li>İpek bağlarının distalindeki koroner arterleri kesin.</li>
	<li>Metzenbaum makası kullanarak pulmoner kapağın tabanında aort ve PA arasındaki sağ ventrikülü (RV) kesin (Şekil 2C).</li>
	<li>Önden başlayarak, RV serbest duvarını çıkarmak için insizyona interventriküler septum boyunca çevresel olarak devam edin (Şekil 2D, E).</li>
	<li>Tüm sağ atriyal dokuyu çıkarmak için insizyona interatriyal septum boyunca triküspit kapak anulusundan posteriordan devam edin (Şekil 2F).</li>
</ol><img alt="Figure 2" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/65885/65885fig02.jpg"> Şekil 2: Kardiektomi spesmeni ve sağ taraflı yapıların rezeksiyonu. (A) Kardiektomi spesmeni. (B) Ana pulmoner arter, ventriküler doku görünene kadar aorttan diseke edildi. (C) Pulmoner kapağın tabanında sağ ventrikülün (RV) kesilmesi. (D) İnsizyonun interventriküler septum boyunca anterior olarak devam etmesi. (E) İnsizyonu interventriküler septum boyunca çevresel olarak devam ettirerek RV'siz duvarın çıkarılması. (F) Sağ kenarlı yapıları çıkarılmış numune. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/65885/65885fig02large.jpg" target="_blank">Bu rakamın daha büyük bir sürümünü görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.</a>
3. PD fikstürü ile kanülasyon için sol ventrikül çıkış yolunun (LVOT) hazırlanması
<ol><li>Sol atriyum (LA) sağ pulmoner ven ostiumundan aorta paralel olarak Metzenbaum makası kullanılarak kesilmelidir (Şekil 3A). NOT: Sınırlı değişkenlik olmasına rağmen, domuz pulmoner ven anatomisi genellikle LA8'e giren iki pulmoner ven ostisi ile sonlanır.</li>
	<li>Aort tarafında en az 3 mm'lik bir atriyal doku manşeti bırakarak mitral kapağın (MV) anterolateral komisürüne doğru insizyona devam edin.</li>
	<li>Aort üzerindeki 3 mm'lik atriyal doku manşetini ve MV anulusunu çevresel olarak koruyarak fazla LA dokusunu kesin (Şekil 3B).</li>
	<li>Anterolateral papiller kası korumaya dikkat ederek, insizyonu MV'nin anterolateral komissüründen sol ventriküle (LV) uzatın (Şekil 3C).</li>
	<li>Korda tendineae'yi anterolateral papiller kastan posterior MV broşürüne bölün ve anterior MV broşürüne olan ekleri koruyun.</li>
	<li>Kesiye kalbin tepesine kadar devam edin.</li>
	<li>Her iki papiller kası koruyarak papiller kasların altındaki fazla LV dokusunu kesin (Şekil 3D).</li>
</ol><img alt="Figure 3" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/65885/65885fig03.jpg"> Şekil 3: Pulse çoğaltıcı fikstürü ile kanülasyon için sol ventrikül çıkış yolunun hazırlanması. (A) Sol atriyumun (LA) sağ pulmoner venin ostiumundan kesilmesi. (B) Fazla LA dokusu kesilmiş, aort üzerinde en az 3 mm'lik bir atriyal doku manşeti korunmuş ve mitral kapak halkasını çevresel olarak korumuş. (C) İnsizyonun mitral kapağın anterolateral komissür yoluyla sol ventrikül (LV) üzerine uzatılması. (D) Papiller kasların altındaki fazla LV dokusunun çıkarılması. Makas resmin sağ üst köşesinde görülebilir. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/65885/65885fig03large.jpg" target="_blank">Bu rakamın daha büyük bir sürümünü görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.</a>
4. PD fikstürü ile aortun kanülasyon için hazırlanması
<ol><li>Aorttaki fazla lenfatik, bağ veya pulmoner arter dokusunu kesin (Şekil 4A).</li>
	<li>Aort arkının üst yönünün inen aorttan sol subklavyen artere doğru olan kısmı Metzenbaum makası ile kesilmelidir (Şekil 4B).</li>
	<li>Sol subklavyen arterden brakiyosefalik gövdeye kadar aortik arkın üst yüzündeki insizyona devam edin (Şekil 4C, D). NOT: Domuz aort arkının distalden proksimal dalları, sol subklavyen arter ve sağ subklavyen arter, sağ karotis arter ve sol karotis artere yol açan brakiyosefalik gövdeyi içerir9.</li>
</ol><img alt="Figure 4" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/65885/65885fig04.jpg"> Şekil 4: Nabız çoğaltıcı fikstürü ile aortun kanülasyon için hazırlanması. (A) Fazla doku çıkarılmış aort arkı. Domuz aort arkı, brakiyosefalik gövde ve sol subklavyen arterdeki iki ark damarına dikkat edin. (B) İnen aorttan sol subklavyen artere kadar aort arkının üst yönü boyunca insizyonun başlatılması. (C) Sol subklavyen arterden brakiyosefalik gövdeye kadar aort arkının üst yönü boyunca insizyona devam etmek. (D) Tamamlanmış aort arkı insizyonu. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/65885/65885fig04large.jpg" target="_blank">Bu rakamın daha büyük bir sürümünü görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.</a>
5. LVOT'un PD fikstürü ile kanülasyonu
<ol><li>Fikstürün LVOT'taki konumunu test edin ve fazla LV dokusunu kesin.<ol><li>Fikstürü, MV'nin ön broşürünün altındaki LVOT'a yerleştirin.</li>
		<li>AG'siz duvarı armatürün etrafına sarın.</li>
		<li>Fikstürün etrafını sıkı bir şekilde sarmak için fazla LV dokusunu kesin.</li>
		<li>İnterventriküler septumdan başlayarak LV serbest duvarın kalınlığının yarısını kaldırın, sütür hattının bütünlüğünü korumak için serbest kenarda en az 1 cm epikard bırakın (Şekil 5A).</li>
		<li>LV içermeyen duvar kaplamasının üst köşesinden 1 cm doku kesin (Şekil 5A).</li>
	</ol></li>
	<li>Fikstürü, destek çubuğu bağlantı deliği AG kesiğinin 1 cm gerisinde olacak şekilde LVOT'a yerleştirin (Şekil 5B).<ol><li>Armatürü, AV halkasını genişletecek şekilde LVOT'a çok fazla sokmamaya dikkat edin.</li>
	</ol></li>
	<li>Broşürün kordae tendineae'si arasına yerleştirilmiş bir veya iki adet 6 inçlik fermuar kullanarak MV'nin ön broşürünü fikstüre sabitleyin (Şekil 5C).</li>
	<li>AG serbest duvarı armatürün etrafına dikin (Şekil 5D).<ol><li>Aort üzerindeki LA dokusunun manşetini konik uçlu bir iğne ile basit bir koşu sütürü kullanarak MV halkasına dikerek başlayın.</li>
		<li>LV dokusunu yırtmadan LV üzerine akan dikişe devam edin.</li>
	</ol></li>
</ol><img alt="Figure 5" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/65885/65885fig05.jpg"> Şekil 5: Sol ventrikül çıkış yolunun nabız çoğaltıcı fikstürü ile kanülasyonu. (A) Serbest kenarda tutulan 1 cm epikard ile LV serbest duvarın yarısı kaldırıldı. Noktalı çizgi, AG'siz duvar kaplamasının üst köşesinden kaldırılacak 1 cm'lik alanı gösterir. (B) AG'siz duvar kesiğinin 1 cm arkasına yerleştirilmiş destek çubuğu bağlantı deliği. (C) MV'nin ön broşürünü proksimal fikstüre sabitleyen fermuar. (D) Armatürün etrafına dikilmiş AG'siz duvar. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/65885/65885fig05large.jpg" target="_blank">Bu rakamın daha büyük bir sürümünü görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.</a>
6. Aortun PD fikstürü ile kanülasyonu ve PD testi için son hazırlık
<ol><li>PD testinin sonuçlarının yorumlanmasına yardımcı olmak için Hegar dilatörlerini kullanarak AV'nin çapını ölçün.</li>
	<li>Aortu kavrayarak numuneyi masadan kaldırarak aortun nötr pozisyonunu belirleyin (Şekil 6A).</li>
	<li>Çubuk bağlantı deliklerini aortun nötr konumunda hizalamaya dikkat ederek PD fikstürünü aort içine yerleştirin.</li>
	<li>Destek çubuklarını yerleştirerek numunenin uzunluğunu kontrol edin.</li>
	<li>PD fikstürünü bir veya iki adet 6 inçlik fermuar kullanarak aorta sabitleyin (Şekil 6B).</li>
	<li>Bir veya iki adet 8 inçlik fermuar kullanarak LVOT'u PD armatürünün etrafına sabitleyin.</li>
	<li>PD setiyle birlikte verilen vidaları kullanarak destek çubuklarını yerine sabitleyin.</li>
	<li>Numuneyi PD'ye yerleştirin ve testi başlatın (Şekil 6C, Video 1 ve Video 2).</li>
	<li>Gerektiğinde herhangi bir sızıntıyı dikin.</li>
</ol><img alt="Figure 6" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/65885/65885fig06.jpg"> Şekil 6: Aortun kanülasyonu ve nabız çoğaltıcıda test edilmesi. (A) Aortun nötr pozisyonunu belirlemek için numunenin aort tarafından masadan kaldırılması. (B) Aortta fermuarlarla sabitlenmiş distal fikstür. (C) Hidrodinamik test için darbeli çoğaltıcıya monte edilmiş numune. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/65885/65885fig06large.jpg" target="_blank">Bu rakamın daha büyük bir sürümünü görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.</a>
7. Deneysel prosedür uygulayın
NOT: Daha önce 5,6,7'de açıklandığı gibi Ozaki prosedürü gibi deneysel prosedürler uygulayın ve PD testini tekrarlayın.
<ol><li>İşlem sırasında doku kuruduysa, fermuarları sıkın ve dikiş hattını gerektiği gibi güçlendirin.</li>
</ol>8. Numunenin uzun süreli saklanması (istenirse)
<ol><li>Numuneyi 168 saat (1 hafta) boyunca% 10 formalin içine yerleştirin10,11.</li>
	<li>Doku fiksasyonundan sonra, numuneyi deiyonize suyla yıkayın ve uzun süreli saklama için% 70 etanol içine koyun.</li>
</ol>

Monte Edilmiş Domuz Aort Kapaklarında Hidrodinamik Özelliklerin Değerlendirilmesi

<ol>
	<li>Aluru, J. S., Barsouk, A., Saginala, K., Rawla, P., Barsouk, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Valvular+heart+disease+epidemiology.">Valvular heart disease epidemiology.</a> Medical Science. 10 (2), 32 (2022).</li><li>Herrmann, J. L., Brown, J. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Seven+decades+of+valved+right+ventricular+outflow+tract+reconstruction:+The+most+common+heart+procedure+in+children.">Seven decades of valved right ventricular outflow tract reconstruction: The most common heart procedure in children.</a> The Journal of Thoracic and Cardiovascular Surgery. 160 (5), 1284-1288 (2020).</li><li>Rotman, O. M., Bianchi, M., Ghosh, R. P., Kovarovic, B., Bluestein, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Principles+of+TAVR+valve+design,+modelling,+and+testing.">Principles of TAVR valve design, modelling, and testing.</a> Expert Review of Medical Devices. 15 (11), 771-791 (2018).</li><li>Pibarot, P., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Imaging+for+predicting+and+assessing+prosthesis-patient+mismatch+after+aortic+valve+replacement.">Imaging for predicting and assessing prosthesis-patient mismatch after aortic valve replacement.</a> JACC Cardiovascular Imaging. 12 (1), 149-162 (2019).</li><li>Ozaki, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Aortic+valve+reconstruction+using+self-developed+aortic+valve+plasty+system+in+aortic+valve+disease.">Aortic valve reconstruction using self-developed aortic valve plasty system in aortic valve disease.</a> Interactive Cardiovascular and Thoracic Surgery. 12 (4), 550-553 (2011).</li><li>Krane, M., Amabile, A., Ziegelm&#252;ller, J. A., Geirsson, A., Lange, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Aortic+valve+neocuspidization+(the+Ozaki+procedure).">Aortic valve neocuspidization (the Ozaki procedure).</a> Multimedia Manual of Cardiothoracic Surgery. , (2021).</li><li>Ozaki, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+total+of+404+cases+of+aortic+valve+reconstruction+with+glutaraldehyde-treated+autologous+pericardium.">A total of 404 cases of aortic valve reconstruction with glutaraldehyde-treated autologous pericardium.</a> The Journal of Thoracic and Cardiovascular Surgery. 147 (1), 301-306 (2014).</li><li>Vandecasteele, T., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+pulmonary+veins+of+the+pig+as+an+anatomical+model+for+the+development+of+a+new+treatment+for+atrial+fibrillation.">The pulmonary veins of the pig as an anatomical model for the development of a new treatment for atrial fibrillation.</a> Anatomia Histollogia Embryologia. 44 (1), 1-12 (2015).</li><li>G&#243;es, A. M. O., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Comparative+angiotomographic+study+of+swine+vascular+anatomy:+contributions+to+research+and+training+models+in+vascular+and+endovascular+surgery.">Comparative angiotomographic study of swine vascular anatomy: contributions to research and training models in vascular and endovascular surgery.</a> Journal Vascular Brasilerio. 20, 20200086 (2021).</li><li>Ho&#322;da, M. K., Klimek-Piotrowska, W., Koziej, M., Pi&#261;tek, K., Ho&#322;da, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Influence+of+different+fixation+protocols+on+the+preservation+and+dimensions+of+cardiac+tissue.">Influence of different fixation protocols on the preservation and dimensions of cardiac tissue.</a> Journal of Anatomy. 229 (2), 334-340 (2016).</li><li>Ho&#322;da, M. K., Klimek-Piotrowska, W., Koziej, M., Tyrak, K., Ho&#322;da, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Penetration+of+formaldehyde+based+fixatives+into+heart.">Penetration of formaldehyde based fixatives into heart.</a> Folia Medica Cracoviensia. 57 (4), 63-70 (2017).</li><li>Spampinato, R. A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Grading+of+aortic+regurgitation+by+cardiovascular+magnetic+resonance+and+pulsed+Doppler+of+the+left+subclavian+artery:+harmonizing+grading+scales+between+imaging+modalities.">Grading of aortic regurgitation by cardiovascular magnetic resonance and pulsed Doppler of the left subclavian artery: harmonizing grading scales between imaging modalities.</a> International Journal of Cardiovascular Imaging. 36 (8), 1517-1526 (2020).</li><li>Capps, S. B., Elkins, R. C., Fronk, D. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Body+surface+area+as+a+predictor+of+aortic+and+pulmonary+valve+diameter.">Body surface area as a predictor of aortic and pulmonary valve diameter.</a> The Journal of Thoracic and Cardiovascular Surgery. 119 (5), 975-982 (2000).</li><li>Baumgartner, H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Recommendations+on+the+echocardiographic+assessment+of+aortic+valve+stenosis:+a+focused+update+from+the+European+Association+of+Cardiovascular+Imaging+and+the+American+Society+of+Echocardiography.">Recommendations on the echocardiographic assessment of aortic valve stenosis: a focused update from the European Association of Cardiovascular Imaging and the American Society of Echocardiography.</a> European Heart Journal - Cardiovascular Imaging. 18 (3), 254-275 (2017).</li><li>Saisho, H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=An+ex+vivo+evaluation+of+two+different+suture+techniques+for+the+Ozaki+aortic+neocuspidization+procedure.">An ex vivo evaluation of two different suture techniques for the Ozaki aortic neocuspidization procedure.</a> Interactive Cardiovascular and Thoracic Surgery. 33 (4), 518-524 (2021).</li><li>Saisho, H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Ex+vivo+evaluation+of+the+Ozaki+procedure+in+comparison+with+the+native+aortic+valve+and+prosthetic+valves.">Ex vivo evaluation of the Ozaki procedure in comparison with the native aortic valve and prosthetic valves.</a> Interactive Cardiovascular and Thoracic Surgery. 35 (3), (2022).</li><li>Paulsen, M. J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Comprehensive+ex+vivo+comparison+of+5+clinically+used+conduit+configurations+for+valve-sparing+aortic+root+replacement+using+a+3-dimensional-printed+heart+simulator.">Comprehensive ex vivo comparison of 5 clinically used conduit configurations for valve-sparing aortic root replacement using a 3-dimensional-printed heart simulator.</a> Circulation. 142 (14), 1361-1373 (2020).</li><li>Al-Atassi, T., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Impact+of+aortic+annular+geometry+on+aortic+valve+insufficiency:+Insights+from+a+preclinical,+ex+vivo,+porcine+model.">Impact of aortic annular geometry on aortic valve insufficiency: Insights from a preclinical, ex vivo, porcine model.</a> The Journal of Thoracic and Cardiovascular Surgery. 150 (3), 656-664 (2015).</li><li>Sun, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+biomimetic+multilayered+polymeric+material+designed+for+heart+valve+repair+and+replacement.">A biomimetic multilayered polymeric material designed for heart valve repair and replacement.</a> Biomaterials. 288, 121756 (2022).</li><li>Waller, B. F., McKay, C., Van Tassel, J., Allen, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Catheter+balloon+valvuloplasty+of+stenotic+porcine+bioprosthetic+valves:+Part+I:+Anatomic+considerations.">Catheter balloon valvuloplasty of stenotic porcine bioprosthetic valves: Part I: Anatomic considerations.</a> Clinical Cardiology. 14 (8), 686-691 (1991).</li><li>Crick, S. J., Sheppard, M. N., Ho, S. Y., Gebstein, L., Anderson, R. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Anatomy+of+the+pig+heart:+comparisons+with+normal+human+cardiac+structure.">Anatomy of the pig heart: comparisons with normal human cardiac structure.</a> Journal of Anatomy. 193, 105-119 (1998).</li></ol>

Yazarların açıklanacak herhangi bir finansal çıkar çatışması yoktur.

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....

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 prosedürü bile, pulmoner pozisyonda SVD'ye ve genellikle sınırlı büyüme toleransına maruz kalan bir protez veya greft gerektirir2. Aort kapak hastalığına yeni yaklaşımlar geliştirilmektedir ve büyük bir hayvan modelinde uygulamadan önce biyolojik olarak ilgili bir bağlamda test yapılması gerekmektedir.
Bir araştırma prosedüründen veya yeni bir tıbbi cihazın uygulanmasından önce ve sonra valfin işlevi hakkında bilgi sağlayabilen bir domuz AV'sini test etmek için bir yöntem geliştirdik. Domuz AV'yi piyasada bulunan bir puls çoğaltıcı makinesine monte ederek, regürjitasyon fraksiyonu (RF), etkili orifis alanı (EOA) ve ortalama pozitif basınç farkı (PPD) dahil olmak üzere valf protezlerinin araştırılmasında ve nihayetinde onaylanmasında yaygın olarak kullanılan hidrodinamik özellikleri karşılaştırabiliyoruz3,4. Müdahale daha sonra büyük bir hayvan modelinde kullanılmadan önce biyolojik olarak ilgili bir bağlamda ince ayar yapılabilir, böylece insanlarda kullanılabilecek bir prosedür veya protez üretmek için gereken hayvan sayısı sınırlandırılabilir. Bu deney için kullanılan kalpler yerel mezbahadan veya diğer deneylerden elde edilen atık dokulardan elde edilebilir, bu nedenle bir hayvanı yalnızca bu deneyin amaçları için kurban etmek gerekli değildir.
Çalışmamızda, valf onarımı ve değişimi için yeni bir yama malzemesi geliştirmek için bu yöntemi kullandık. Domuz AV'leri üzerinde bir aort kapak neoküspidizasyon prosedürü (Ozaki prosedürü 5,6,7) gerçekleştirerek ve bunları işlemden önce ve sonra nabız çoğaltıcıda test ederek çeşitli yama materyallerinin hidrodinamik fonksiyonunu test ettik. Bu, hidrodinamik performansına dayalı olarak malzemeye ince ayar yapmamızı sağladı. Bu nedenle, bu yöntem, büyük bir hayvan modelinde uygulamadan önce AV'de kullanılmak üzere deneysel prosedürlerin ve yeni tıbbi cihazların hidrodinamik testi için bir platform sağlar.

<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always">
	<tbody>
		<tr>
			<td>3D Printer</td>
			<td>Ultimaker</td>
			<td>Ultimaker S5</td>
			<td>Used for printing custom fixtures for hydrodynamic testing</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Crile-Wood Needle Driver</td>
			<td>Emerald Instruments</td>
			<td>2.0638.15</td>
			<td>Used for suturing ventricle</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Debakey Forceps</td>
			<td>Jarit</td>
			<td>320-110</td>
			<td>Used for dissection and sample preparation (can use multiple if working with an assistant)</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Ethanol 200 proof</td>
			<td>Decon Labs Inc.</td>
			<td>DSP-MD.43</td>
			<td>Used for fixed tissue storage</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Formalin 10%</td>
			<td>Epredia</td>
			<td>5701</td>
			<td>Used for tissue fixation</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Gerald Forceps</td>
			<td>Jarit</td>
			<td>285-126</td>
			<td>Used for dissection and sample preparation</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Glass jars</td>
			<td>QAPPDA</td>
			<td>B07QCP54Z3</td>
			<td>Used for tissue storage</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Glutaraldehyde 25%</td>
			<td>Electron Microscopy Sciences</td>
			<td>16400</td>
			<td>Used for tissue fixation</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>HEPES 1 M buffer solution</td>
			<td>Fisher</td>
			<td>BP299-100</td>
			<td>Used to make glutaraldehyde 0.6%</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Mayo Scissors</td>
			<td>Jarit</td>
			<td>099-200</td>
			<td>Used for cutting suture</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Metzenbaum Scissors</td>
			<td>Jarit</td>
			<td>099-262</td>
			<td>Used for dissection and sample preparation</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>O-ring</td>
			<td>Sterling Seal &#38; Supply Inc.</td>
			<td>AS568-117</td>
			<td>Used as a gasket on the end of the 3D printed fixtures</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Polylactic acid resin</td>
			<td>Ultimaker</td>
			<td>1609</td>
			<td>Used for 3D printing fixtures</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Polyproplene suture</td>
			<td>Covidien</td>
			<td>VP-762-X</td>
			<td>Used for suturing ventricle, tapered needle</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Pulse Duplicator</td>
			<td>BDC Laboratories</td>
			<td>HDTi-6000</td>
			<td>Used for hydrodynamic testing</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Silk ties</td>
			<td>Covidien</td>
			<td>S-193</td>
			<td>Used for ligating coronary arteries</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Tonsil Clamp</td>
			<td>Aesculap</td>
			<td>BH957R</td>
			<td>Used for coronary artery dissection</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Zip ties (6 inch)</td>
			<td>Advanced Cable Ties, Inc.</td>
			<td>AL-06-18-9-C</td>
			<td>Used for securing sample to fixtures, 157.14 mm long (6 inches), 2.5 mm wide</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Zip ties (8 inch)</td>
			<td>GTSE</td>
			<td>GTSE-20025B.1000</td>
			<td>Used for securing sample to fixtures, 203 mm long (8 inches), 2.5 mm wide</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

an ex vivo porcine model for hydrodynamic testing of experimental aortic valve procedures and novel medical devices

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.

Aortic valve disease represents a significant public health burden, particularly aortic stenosis, which affects 9 million people worldwide1. Strategies to address this disease are currently evolving and include aortic valve repair and aortic valve replacement. In the pediatric population especially, there is a significant incentive to repair rather than replace the valve since currently available prostheses are prone to structural valve degeneration (SVD) and are not growth tolerant, requiring reoperation for re-replacement as the patient grows. Even the Ross procedure, which replaces the diseased aortic valve (AV) with the native pulmonary valve (PV), requires a prosthesis or graft in the pulmonary position that is also subject to SVD and often limited growth tolerance2. New approaches to aortic valve disease are being developed, and there is a need for testing in a biologically relevant context prior to application in a large animal model.
We have developed a method for testing a porcine AV that can provide insights into the function of the valve before and after an investigational procedure or application of a novel medical device. By mounting the porcine AV on a commercially available pulse duplicator machine, we are able to compare the hydrodynamic characteristics that are commonly used in the investigation and ultimately approval of valve prostheses, including regurgitation fraction (RF), effective orifice area (EOA), and mean positive pressure difference (PPD)3,4. The intervention can then be fine-tuned in a biologically relevant context before use in a large animal model, thus limiting the number of animals needed to produce a procedure or prosthesis that can be used in humans. The hearts used for this experiment can be obtained from the local abattoir or waste tissue from other experiments, so it is not necessary to sacrifice an animal solely for the purposes of this experiment.
In our work, we used this method to develop a novel patch material for valve repair and replacement. We tested the hydrodynamic function of a variety of patch materials by performing an aortic valve neocuspidization procedure (Ozaki procedure5,6,7) on porcine AVs and testing them in the pulse duplicator before and after the procedure. This enabled us to fine-tune the material based on its hydrodynamic performance. Thus, this method provides a platform for hydrodynamic testing of experimental procedures and novel medical devices for use on the AV prior to application&#160;in a large animal model.

Yazar Spot Işığı: Büyük Hayvan Çalışmalarına Başlamadan Önce Kardiyak Prosedür Testini İlerletmek 

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

Limited options exist for testing new cardiac procedures and investigative medical devices before use in a large animal model. Our protocol provides the opportunity to fine-tune such procedures and devices in a biologically and anatomically relevant context prior to embarking on large animal studies. Other techniques for mounting an aortic valve on a pulse duplicator require inserting or fixing a rigid structure to the aortic valve annulus, thus distorting the valve's hydrodynamic properties.Our protocol offers an innovative way to cannulate the LVOT so that all measured hydrodynamic properties are valid. This method is designed to assess the viability of leaflet substitution materials for use as a valve repair patch or prosthesis. It is a pivotal tool for our future research in which we are developing biomimetic polymeric materials for use as durable valve substitutives with native tissue, like mechanical and hydrodynamic properties.

Darbe çoğaltıcıdan toplanan temsili veriler, yetersizlik fraksiyonunu (RF), etkili delik alanını (EOA) ve ortalama pozitif basınç farkını (PPD) içerir. Özellikle RF ve EOA, protez valfler için ISO standartlarında (ISO 5840) kullanılmaktadır ve protez kapak ürünleri araştırılıyorsa toplanması önemli olacaktır. PPD, valfi açmak için ne kadar basınç gerektiğine ilişkin bilgi sunar ve protez kapak replasmanı 3,4 tartışılırken yayg?...

Watch this Scientific Journal Video about Advancing Cardiac Procedure Testing Prior to Embarking on Large Animal Studies at JoVE.com

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.

The options for testing new cardiac procedures and investigative medical devices prior to use in an animal model are limited. In this study, we present a ...

Büyük bir hayvan modelinde kullanılmadan önce yeni kardiyak prosedürleri ve araştırma tıbbi cihazlarını test etmek için sınırlı seçenekler mevcuttur. Protokolümüz, büyük hayvan çalışmalarına başlamadan önce bu tür prosedürleri ve cihazları biyolojik ve anatomik olarak ilgili bir bağlamda ince ayar yapma fırsatı sunar. Bir aort kapağını bir nabız çoğaltıcıya monte etmek için diğer teknikler, aort kapak halkasına sert bir yapının yerleştirilmesini veya sabitlenmesini gerektirir, böylece kapağın hidrodinamik özelliklerini bozar.Protokolümüz, ölçülen tüm hidrodinamik özelliklerin geçerli olması için LVOT'u kanüle etmek için yenilikçi bir yol sunar. Bu yöntem, kapak onarım yaması veya protez olarak kullanım için broşür ikame malzemelerinin uygulanabilirliğini değerlendirmek için tasarlanmıştır. Mekanik ve hidrodinamik özellikler gibi doğal dokulara sahip dayanıklı valf ikameleri olarak kullanılmak üzere biyomimetik polimerik malzemeler geliştirdiğimiz gelecekteki araştırmalarımız için çok önemli bir araçtır.

an-ex-vivo-porcine-model-for-hydrodynamic-testing-experimental-aortic

Research

JoVE Journal

Bioengineering

An Ex Vivo Porcine Model for Hydrodynamic Testing of Experimental Aortic Valve Procedures and Novel Medical Devices

683 Görüntüleme.  Columbia University Medical Center. Büyük bir hayvan modelinde kullanılmadan önce yeni kardiyak prosedürleri ve araştırma tıbbi cihazlarını test etmek için sınırlı seçenekler mevcuttur. Protokolümüz, büyük hayvan çalışmalarına başlamadan önce bu tür prosedürleri ve cihazları biyolojik ve anatomik olarak ilgili bir bağlamda ince ayar yapma fırsatı sunar. Bir aort kapağını bir nabız çoğaltıcıya monte etmek için diğer teknikler, aort kapak halkasına sert bir yapının yerleştirilmesini ve...

Video: Yazar Spot Işığı: Büyük Hayvan Çalışmalarına Başlamadan Önce Kardiyak Prosedür Testini İlerletmek 

The options for testing new cardiac procedures and investigative medical devices prior to use in an animal model are limited. In this study, we present a method for mounting a porcine aortic valve in a pulse duplicator to evaluate its hydrodynamic properties. These properties can then be evaluated before and after the procedure under investigation is performed and/or the investigative medical device is applied. Securing the inflow segment presents some difficulty owing to the lack of circumferential myocardium in the left ventricular outflow tract. This method addresses that issue by securing the inflow segment using the anterior leaflet of the mitral valve and then suturing the left ventricular free wall around the inflow fixture. The outflow segment is secured simply by inserting the fixture into an incision in the superior aspect of the aortic arch. We found that specimens had significantly different hydrodynamic properties before and after tissue fixation. This finding induced us to use fresh specimens in our testing and should be considered when using this method. In our work, we used this method to test novel intracardiac patch materials for use in the valvular position by performing an aortic valve neocuspidization procedure (Ozaki procedure) on the mounted porcine aortic valves. These valves were tested before and after the procedure to assess the change in hydrodynamic properties in comparison to the native valve. Herein, we report a platform for hydrodynamic testing of experimental aortic valve procedures that enables comparison with the native valve and between different devices and techniques used for the procedure under investigation.

We present a method for mounting a porcine aortic valve on a pulse duplicator to test its hydrodynamic properties. This method can be used to determine the change in hydrodynamics after the application of an experimental procedure or novel medical device prior to use in a large animal model.

Biyomühendislik

Preparation of Left Ventricular Outflow Tract (LVOT) from Porcine Heart for Cannulation 

To begin, collect a fresh porcine cardiac specimen after cardiectomy. Dissect the pulmonary artery off the aorta with Metzenbaum scissors until ventricular tissue is visible. Then, dissect the right and the left coronary arteries, and ligate them using silk ties at their origin from the aortic sinuses without narrowing the sinuses.Transect the coronary arteries distal to the silk ties. Using Metzenbaum scissors, incise the right ventricle between the aorta and the pulmonary artery at the base of the pulmonary valve. Beginning anteriorly, continue the incision circumferentially along the intraventricular septum to remove the right ventricle free wall.Continue the incision posteriorly through the tricuspid valve annulus along the interatrial septum to remove all right atrial tissue. Next, using Metzenbaum scissors, incise the left atrium through the right pulmonary vein ostium parallel to the aorta. Continue this incision towards the anterolateral commissure of the mitral valve.Trim excess left atrium tissue while maintaining the three millimeter cuff of atrial tissue on the aorta and the mitral valve annulus circumferentially. Now, extend the incision onto the left ventricle through the anterolateral commissure of the mitral valve without damaging the anterolateral papillary muscle. Divide the chordae tendineae from the anterolateral papillary muscle to the posterior mitral valve leaflet, preserving attachments to the anterior mitral valve leaflet.Extend the incision to the apex of the heart. Trim excess left ventricle tissue below the papillary muscles, preserving both papillary muscles.

Domuz Kalbinden Sol Ventrikül Çıkış Yolunun (LVOT) Kanülasyon için Hazırlanması 

Mounting a Porcine Aortic Valve on a Pulse Duplicator for Testing Hydrodynamic Properties

After preparing the left ventricular outflow tract, or LVOT, trim any excess lymphatic, connective, or pulmonary artery tissue off the aorta. Using Metzenbaum scissors, incise the superior aspect of the aortic arch from the descending aorta to the left subclavian artery. Continue the incision on the superior aspect of the aortic arch from the left subclavian artery to the brachiocephalic trunk.To cannulate the LVOT, insert the fixture into the LVOT under the anterior leaflet of the mitral valve. Wrap the left ventricle free wall around the fixture and trim excess tissue to maintain a tight wrap around the fixture. Next, remove half the thickness of the left ventricle free wall, starting at the interventricular septum.Trim one centimeter of the tissue off the superior corner of the left ventricle free wall wrap. Place the fixture in the LVOT, so the supporting rod attachment hole is one centimeter behind the left ventricle incision. Using one or two six-inch zip ties, fasten the anterior leaflet of the mitral valve to the fixture positioned between the chordae tendineae of the leaflet.Next, using a taper point needle, suture the cuff of the left atrium tissue on the aorta to the mitral valve annulus. Continue the running stitch onto the left ventricle without tearing the tissue. Using Hegar Dilators, measure the diameter of the aortic valve.Then lift the specimen by grasping the aorta to identify the neutral position of the aorta. Insert the pulse duplicator or PD fixture into the aorta, ensuring the rod attachment holes are aligned with the neutral position of the aorta. Verify the specimen's length by inserting the support rods into the attachment holes.Using one or two six-inch zip ties, secure the PD fixture to the aorta. Then using screws provided with the PD set. Secure the support rods in place.Subsequently, secure the LVOT around the PD fixture using one or two eight-inch zip ties. Place the specimen in the PD and start the hydrodynamic testing. The values for hydrodynamic testing of the native aortic valve were within the normal range with a mean regurgitation fraction of 5.74%Hydrodynamic testing values showed no significant differences between formalin and glutaraldehyde fixed samples.After the Ozaki procedure, the values obtained with the control patch material suggested consistent valve replacement outcomes.