Name: manufacturing abdominal aorta hydrogel tissue-mimicking phantoms for ultrasound elastography validation
Uploaded: 2018-09-19T13:30:00
Duration: 9 min 32 s
Description: Watch this Scientific Journal Video about Manufacturing Abdominal Aorta Hydrogel Tissue-Mimicking Phantoms for Ultrasound Elastography Validation at JoVE.com

Bu eser translasyonel Bilimler Ulusal Sağlık Enstitüleri Ödülü No ile ilerleyen için Ulusal Merkezi tarafından desteklenmiştir UL1 TR000042 ve Ulusal Enstitüsü Biyomedikal görüntüleme ve Ulusal Ödülü No ile Sağlık Enstitüleri Biyomühendislik R21 EB018432.

1. download STL modelleri NIH 3D yazdırma değişiminden
<ol><li>NIH 3D baskı Exchange'e (3dprint.nih.gov) gidip arama girişte Aneurysmal aort Phantom kalıp simüle yazın ve enter tuşuna basın.</li>
	<li>Aramanın döndürdüğü sonraki listesinde modeli " 3DPX-009210" bulmak ve bu girdiyi tıklatın.</li>
	<li>Karşıdan yükle düğmesini tıklatın ve daha sonra bu dosyayı indirmek için aşağı açılan listeden Aneurysmal aort Phantom Mold.zip simüle dosya'yı tıklatın.</li>
	<li>O unzip ve elde edilen dosyaları (InnerDistSTL.stl, InnerProxSTL.stl, OuterAntSTL.stl, OuterPostSTL.stl, BackgroundMoldSTL.stl ve SampleMoldSTL.stl) 2.1-2.7 adımda 3D baskı için kullanılan bilgisayara depolamak için karşıdan yüklenen dosyayı çift tıklatın. Not: Bir alternatif olarak adım 1.4 ayrı ayrı listelenen dosyaların karşıdan yüklenebilir.</li>
</ol>2. 3D baskı kalıpları
<ol><li>3D yazıcı arabirim yazılımını açın ve yazıcıya bağlanmak için Bağlan düğmesini kullanın.</li>
	<li>İndirilen STL Dosya OuterAntSTL.stl (Şekil 1bir, mavi) 3D yazdırma yazılımı içine alın. 3D baskı yazılım Düzenle düğmesini seçin ve Döndür menüsünü ve ardından uzun ekseni ile yazdırma yatağa paralel hizalamak için X, Yveya Z düğmeleri tıklatarak kalıp parçası şark dışında kalıp Yazdırma yatağın karşı karşıya. Kaydet düğmesini tıklatın ve daha sonra Yazdır düğmesini tıklatın ve üzerinde tek bir ekstruder polylactic asit (PLA) plastik filament kullanarak kalıp parçası yazdırın.</li>
</ol><img alt="Figure 1" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/57984/57984fig1.jpg"> Resim 1 : Phantom, arka plan ve örnek kalıpları CAD gösterimi. (a) - (b) 3D CAD görüntüleri gemi kalıp ve parça derleme için yönünü. Kayıt mesafe tutucular (i), iğne (II), delik (III) ve dolgu delik gösterilir. (c) iç lümen iç gemi boyutları vurgulayarak çizim. (d) CAD işleme örnek kalıp. (e) CAD işleme arka plan hayalet kalıp. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/57984/57984fig1large.jpg" target="_blank">Bu rakam daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için buraya tıklayınız.</a>
<ol start="3"><li>Adım 2.2 OuterPostSTL.stl dosyası için (Şekil 1bir, kırmızı) yineleyin.</li>
	<li>Tabi aynı oluşum--dan adım 2.2, STL dosyasının InnerDistSTL.stl (Şekil 1bir, beyaz) 3D yazdırma yazılımı içine almak ve "Düzenle" düğmesini seçin ve içinde Döndür menüsünü X, Yveya Z uzun eksenin dikey yazdırma yatak ve öyle ki kayıt PIN (i) ile temas yazdırma yatağım hizalamak için düğmeleri. Kaydet düğmesini tıklatın ve daha sonra Yazdır düğmesini tıklatın ve PLA plastik filament üzerinde tek bir ekstruder kullanarak kalıp parçası yazdırın. Not: Bu bölümü destek yapısı ile yazdırma. Yazdırılan bu bölümü için değil kullanımı % 30 daha fazla dolgu yapın.</li>
	<li>STL Dosya SampleMoldSTL.stl (Şekil 1d) 3D yazdırma yazılımı içine alın. Düzenle düğmesini seçin ve Döndür menüsünden yazdırma yatakta kalıp içine bakıyor öyle ki bölüm hizalamak için X, Yveya Z düğmelerini tıklatın. Kaydet düğmesini tıklatın ve daha sonra Yazdır düğmesini tıklatın ve PLA plastik filament üzerinde tek bir ekstruder kullanarak kalıp parçası yazdırın. Not: Bu bölümü destek yapısı ile yazdırma. 3 veya daha fazla örnek kalıplar yazdırın.</li>
	<li>STL Dosya BackgroundMoldSTL.stl (Şekil 1e) 3D yazdırma yazılımı içine alın. "Düzenle" düğmesini seçin ve Döndür menüde bölümü alt kalıp (Yani, silindirin kapalı sonunda) yazdırma yatak bakacak şekilde hizalamak için X, Yveya Z düğmelerini tıklatın. Kaydet düğmesini tıklatın ve daha sonra Yazdır düğmesini tıklatın ve PLA plastik filament üzerinde tek bir ekstruder kullanarak kalıp parçası yazdırın. Not: Bu bölümü destek yapısı ile yazdırma.</li>
	<li>STL Dosya InnerDistSTL.stl (Şekil 1bir, sarı) 3D yazdırma yazılımı içine alın. "Düzenle" düğmesini seçin ve Döndür menüde öyle ki uzun eksen yazdırma yatağa dik olduğunu ve çoğu çatallanma kayıt iğne (i) karşı karşıya olan hizalamak için X, Yveya Z düğmelerini tıklatın Yatak yazdırın. Kaydet düğmesini tıklatın ve daha sonra Yazdır düğmesini tıklatın ve üzerinde tek bir ekstruder Polivinil asit (PVA) plastik filament kullanarak kalıp parçası yazdırın.</li>
	<li>Herhangi bir destek malzeme adımları 2.1-2.7 (Şekil 2bir) 3D yazdırılan yerinden çıkarmak. Not: Eğer kalıp montaj ile müdahale değil destek yapısı dış kalıp yerlerinden kaldırmak gerekli değildir.</li>
</ol><img alt="Figure 2" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/57984/57984fig2.jpg"> Resim 2 : Gemi hayalet kalıp montaj ve son gemi Phantom. (a) iç ve dış lümen kalıp son yazdırılan kalıp. İç lümen distal sonu eriyen bir PVA Plastik baskılı ve proksimal deforme balmumu kullanarak iç lümen kalıp sonuna eklenir. (b) boru dış lümen kalıp ve şırınga tıpa enjeksiyon bağlantı noktasına bağlı. (c) sprey kaplama esnek dolgu macunu sonra iç lümen kalıp. (d) Meclisi çıkıntı yan dış lümen kalıp ve PVA c (kırmızı boyalı) ile iç lümen kalıp sert anevrizma hayaletler için eklendi. (e) tam damar kalıp montajı ve sabitlenmiş. (f) deforme balmumu PVA c kalıp sızıntı önlemek için dış lümen kalıp dikişleri uygulanır. (g) son PVA c hayalet 5 donma/çözülme döngüsü ve Kalıp Temizleme sonra. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/57984/57984fig2large.jpg" target="_blank">Bu rakam daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için buraya tıklayınız.</a>
3. hidrojel hazırlık
<ol><li>22,2 g PVA c tozu musluk suyu (% 10 oranında kitle) 200 ml bir cam kabı içinde karıştırın. Çıban için çözüm mikrodalga ve karıştırın. Tüm PVA toz çözünmüş ve çözüm şeffaf görüntüleninceye kadar bu adımı yineleyin.</li>
	<li>0.4 g kalsiyum karbonat tozu (kitle tarafından % 0,2) 10 mL su askıya alma ve Kimden adım ultrason scatterers hareket etmek 2.1 ekleyin. İyice karıştırın. Çözüm kapak ve oda sıcaklığında (RT) soğumasını bekleyin. Not: homojen hayaletler için adım 3.5 atlayın.</li>
	<li>17,6 g PVA c tozu musluk suyu (kitle veya istediğiniz gibi % 15) 100 ml ayrı cam kabı içinde karıştırın. Çıban için çözüm mikrodalga ve karıştırın. PVA toz çözünmüş ve çözüm şeffaf görüntüleninceye kadar bu adımı yineleyin.</li>
	<li>0.4 g kalsiyum karbonat tozu (kitle tarafından % 0,2) 5 mL su askıya alma ve adım 2,3 ekleyin. İyice karıştırın. Çözüm kapak ve RT. için soğumasını bekleyin</li>
	<li>183,7 g musluk suyu (%5 oranında kitle) 3.5 litre PVA c tozu ayrı büyük bir tencerede karıştırın. Çözüm bir taşım kaynadıktan ve karıştırın. Pot PVA toz çözünmüş ve çözüm şeffaf görünür sonra ısı kaldırmak.</li>
	<li>7.4 g kalsiyum karbonat tozu (kitle tarafından % 0,2) 10 mL su askıya alma ve adım 2,5 ekleyin. İyice karıştırın. Çözüm kapak ve RT. için soğumasını bekleyin</li>
</ol>4. montaj kalıpları
<ol><li>Yaklaşık 100 mm esnek boru dış lümen kalıp enjeksiyon bağlantı noktasına takın. Tüp karşı sonuna kadar bir stopcock şırınga bağlantıları (Şekil 2b) ekleyin.</li>
	<li>İç lümen kalıp kayıt iğne hizalamak ve deforme balmumu kullanarak, uygun iç lümen kalıp iç lümen kalıp düz gemi parçası için şişkin gemi parçası.</li>
	<li>İyi havalandırılmış bir alanda bir sprey esnek kauçuk kaplama (Şekil 2c) kalıplama işlemi sırasında PVA kalıp parçası eriterek hidrojel önlemek için iç lümen kalıp aneurysmal sonu için geçerlidir. Not: homojen hayaletler için adım 4,6 atlayın.</li>
	<li>Aşağı bakacak şekilde dış kalıp aneurysmal parçası ile daha büyük yan çıkıntı 3.3-3.4 (Şekil 2b,) adımlarda oluşturduğunuz çözüm 15 mL ile doldurun. Birleştirilmiş iç kalıp parçaları (Şekil 2d) açık dış kalıp bölümüne yerleştirin. Kauçuk şeritler iç lümen bölümü tutmak için kullanın. Not: Şekil 2' de, PVA c görünürlük için kırmızı boyalı.</li>
	<li>Kalıp montaj 12 h için-20 ° C dondurucuda dondurma ve dondurucudan kaldırın. Adım 4,6 için çözüm kalıp montaj tezcan izin vermeden devam.</li>
	<li>(Adım 4.4) dondurmak kalıp için beklenirken, deforme balmumu bol miktarda bir basılı örnek kalıp arka yüzeyine uygulamak ve düz plastik bir tabaka yaklaşık 100 mm en küçük boyut tarafından 60 mm 10 mm (Şekil 3bir) tarafından kesmek için kelepçe. Adım 4,3 kullanılan aynı PVA çözüm ile kalıp ve plastik levha arasındaki boşluğu doldurmak. Örnek kalıp aynı dondurucu (-20 ° C) olarak gemi kalıp içinde adım 4.4 dondur.</li>
</ol><img alt="Figure 3" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/57984/57984fig3.jpg"> Şekil 3 : Örnek kalıp ve son örnek ve arka plan hayaletler. (a) örnek kalıp ve şeffaf plastik levha sabitlenmiş. PVA c örnek kalıp içine dökülür ve hava kabarcıkları yüzeye çıkmaya izin verilir. (b) PVA c örnek son donma/çözülme döngüsü sonra. (c) deneysel u.s. görüntüleme Kur Phantom simülatörü pompa bağlı ve PVA c arka planda hayalet yerleştirilir. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/57984/57984fig3large.jpg" target="_blank">Bu rakam daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için buraya tıklayınız.</a>
<ol start="7"><li>Bir araya getiren ve birlikte Şekil 1bir içinde ve 1b (Şekil 2e) gösterilen yönde gemiyi kalıp kelepçe. Dikişleri hidrojel (Şekil 2f) enjeksiyon sırasında kaçak değil emin olmak için bir deforme balmumu kullanarak dış lümen kalıp hattı.</li>
	<li>60 mL şırınga adımları 3.1 ve 3.2 yapılan PVA c çözüm ile doldurun. Bifurkasyon sonuna kadar kalıp PVA c çözüm kalıp montaj kaçınarak hava kabarcığı enjekte çözüm içine enjekte. Not: herhangi bir sızıntı enjeksiyon sırasında oluşursa, enjeksiyon ve yama sızan alanlarla deforme balmumu duraklatın. PVA c çözüm kalıp doldurur kadar şırınga iğneleri yineleyin.</li>
	<li>Kalıp 30 dk kalıp dokunarak yavaşça her 10 herhangi bir hava kabarcıkları kalıp tepesine yükselmeye izin vermek için min oturmak izin. Şırınga enjeksiyon gerekirse tekrar kalıp kapalı dön. Tüm kalıp montaj 12 h için Don ve dondurucudan kaldırın. Kalıp montaj için 12 h RT çözülme izin.</li>
	<li>Süre (adım 4.8), dondurmak kalıp için bekleyen bir araya ve başka bir örnek kalıp kelepçe ve düz plastik örtü olarak kesilmiş açıklanan 4.5 (Şekil 3bir) adım. Adım 4.7 içinde kullanılan aynı PVA çözüm ile kalıp ve plastik levha arasındaki boşluğu doldurun. Donma ve örnek kalıp aynı dondurucu (-20 ° C) ve gemi kalıp içinde adım 4,8 ve adım 4.5 örnek kalıp olarak aynı zamanda çözme.</li>
	<li>Kıpırdama ve gemi kalıp ve her iki örnek kalıplar üzerinden adımları 4.5 çözülme, 4,8 ve 4,9 dört kez daha için bir toplam beş 24 - h donma/çözülme döngüsü. Sonra 5inci donma/çözülme döngüsü, PVA c test örnekleri kendi kalıpları (Şekil 3b) kaldırın. Herhangi bir aşırı cryogel örneklerinden trim ve onları birim çamaşır suyu/su solüsyonu RT., % 5 kapalı bir kap içinde depolayabilirsiniz</li>
	<li>PVA c geminin dış lümen kalıptan çıkarın. Dikkatli bir şekilde iç lümen kalıp düz gemi parçası aneurysmal kısmından ayırmak ve PVA c gemiden kaldırın. Yazdırılan PVA filaman ortaya çıkarmak için kayıt mesafe tutucular iç lümen kalıp aneurysmal parçası çatallı sonundan kesti. PVA aneurysmal bölümü çözülmeye RT, bir su banyosu yerleştirin. Not: Bu 24 saat veya daha fazla sürebilir, ancak, banyoya sıcak su ekleyerek eriterek sürecini hızlandırmak.</li>
	<li>Baskılı bölümünden Operadaki hayalet gemi içinde eriterek ve PVA kaldırma sonra hayalet RT. birim çamaşır suyu/su çözüm tarafından % 5 kapalı bir kap içinde saklamak</li>
	<li>Arka plan kalıp PVA c çözüm adımları 3.5 ve 3.6 yapılan yaklaşık 3.3 litre ile doldurun. (-20 ° C) arka plan kalıp 12 h için Don ve dondurucudan kaldırın. Kalıp için 12 h RT çözülme ve toplamda 2 donma/çözülme döngüsü için tekrar izin.</li>
	<li>Adım 4.13 aynı zamanda dolgu ile aynı PVA c çözüm bir örnek kalıp montaj adım 4.13 içinde kullanılan ve arka plan kalıp olarak aynı donma/çözülme örnekleri üzerinden koydum.</li>
	<li>2nd tezcan sonra arka plan örnek ve arka plan hayalet kendi kalıpları çıkarın ve onları RT. birim çamaşır suyu/su çözüm tarafından % 5'lik kapalı bir kapta saklayın</li>
</ol>5. hayalet ve örnek test
<ol><li>Gemi phantom ve arka plan hayalet bir büyük su banyosu yerleştirin. Daha büyük gemi sonunda boru kelepçeleri (Şekil 3c) kullanarak hemodinamik su pompası42,43 çıktısına ekleyin. Taşıyıcıyı içinde belgili tanımlık geçmiş hayalet hayalet koyun ve sonra hayalet çatallı uçları boru kelepçeleri kullanarak hemodinamik pompa koya ekleyin.</li>
	<li>Gemi ve hemodinamik pompa giriş yakınındaki pompa sistemi bir katı hal basınç sensörü kateter yerleştirin. 0 kPa minimum ve bir maksimum 7,5 kPa (Şekil 4bir) arasında duvar deformasyonlar baskıları vardır öyle ki hemodinamik pompa çalıştırmak.</li>
</ol><img alt="Figure 4" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/57984/57984fig4.jpg"> Şekil 4 : Protokolü Imaging. (a) basınç profil hayalet görüntüleme kurulumu sırasında ölçülen. (b) Operadaki hayalet en düşük basınçta temsilcisi bir B-mod görüntüsü. (c) maksimum basınç, B-mod. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/57984/57984fig4large.jpg" target="_blank">Bu rakam daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için buraya tıklayınız.</a>
<ol start="3"><li>Bir ultrason (bizi) sistemi ve konveks bir çevirici merkezi sıklığı yaklaşık 5 MHz ile bize en büyük damar çapı (Şekil 4b ve 4 c bulunduğu konumda kesit arka plan ve gemi hayaletleri görüntülerini toplamak için kullanın ). Bir dijital koordinat belirleme sistemi (Şekil 4bir) kullanarak basınç verilerini kaydeder. Not: Bu adımda resim alma gerçekleştirmek için Ayrıntılar Mix ve ark44içinde bulunabilir.</li>
	<li>Mix ve ark. içinde açıklandığı gibi kayıt tabanlı bir katı olmayan görüntü tekniği kullanarak öteleme tahminleri elde 44. iki boyutlu (2D) deplasman ölçümleri alan (benu(x)), hesaplamak 2D zorlanma tansör alanı (εIJ(x)) degrade simetrik parçası değerlendirerek değişim alanı: <img alt="Equation 1" src="/files/ftp_upload/57984/57984eq1.jpg">
</li>
	<li>Sonra en fazla asıl zorlanma (εp) aşağıdaki denklemi kullanarak zorlanma tansör alanı maksimum asıl bileşeni olarak hesaplamak: <img alt="Equation 2" src="/files/ftp_upload/57984/57984eq2.jpg">
</li>
	<li>Son olarak, en yüksek basınç ve bölmek için bu zorlanma tansör alanı maksimum ve minimum kateter fark tarafından baskılar (Şekil 4bir) veya nabız basıncı (PP), ölçülen asıl zorlanma çerçevesinde dağınık şekilde çözülmüş belirlemek basınç prensibi zorlanma (εp/PP) normalleştirilmiş.</li>
</ol><img alt="Figure 5" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/57984/57984fig5.jpg"> Şekil 5 : Baskısı normalleştirilmiş zorlanma görüntüler. Baskısı normalleştirilmiş zorlanma (εp/PP) in%/kPa ölçülen kitle gemi phantom (a) ve türdeş olmayan hayalet 15 oranında kitle (b), kitle % 20 oranında ve kitle ön % 25 ile homojen 10 oranında için gemi içinde temsilcisi görüntüleri aneurysmal Bölüm (geminin üst). Bu rakam Mix ve ark. değiştirildi 44. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/57984/57984fig5large.jpg" target="_blank">Bu rakam daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için buraya tıklayınız.</a>

Yazarlar ifşa gerek yok.

Bu kağıt doku taklit eden hayaletler kullanılmak üzere test elastography veya algoritmaları Imaging elastikiyet üretimi için bir teknik sunar. Aort taklit eden hayaletler ötesinde borulu hayaletler, aneurysmal çıkıntı dahil olmak üzere karmaşık geometriler ile verimli tasarım CAD ve 3D baskı kombine kullanımı sağlar. Hayalet oluşturulması 4 adımda yapılır; 1) tasarımı hayalet geometri, 2) hayalet kalıp parçalarını basma, 3) sonuçta ultrasonik özellikleri ve hayalet gemi mekanik özellikleri ve 4) dökme/enjekte cryogel, taklit cryogel çözümleri, karıştırma çözüm donma-çözülme çevrimleri ve hayalet kaldırılması ile PVA c kalıp ayarlama kalıp içine. CAD kullanımı için basit bir tam hayaletler geometrisini değiştirmek anlamına gelir 1. adımda elde kalıp tasarım sağlar. Baskı kalıp parçalarının Şu anda yaklaşık 5-8 h baskı boyutuna bağlı olarak alır ve böylece kolayca kalıpları için tekrarlanan değişiklikler için yapılabilir.
Adım 3'te cryogel çözümleri gemisi, anevrizma ve arka plan doku doku ABD dağılım taklit kalsiyum karbonat parçacıkları ile taklit etmek için oluşturulmuş. Cryogel çözümleri kalsiyum parçacıklar karışımı dışında yerleşmiş Eğer kullanmadan önce karıştırılır. Cryogel karışımı tam konsantrasyon hayaletler son mekanik özelliklerini belirler. Böylece, her hayalet gemi ve arka plan kullanılan çözümleri bağımsız örnekleri oluşturmak önemlidir. Değil burada Protokolü parçası olsa da, örnek'ın elastik modül bağımsız ölçümleri uniaxial gerilim test kullanarak alınmalıdır. PVA c örnekleri temsilcisi oluşturulan % 10, % 15, % 20 ve % 25 hayaletler için bağımsız mekanik test kesme modülü 17.4 ± 1,0 kPa, 48,3 ± 5,7 kPa, 95,1 ± 0,4 kPa ve 170.0 ± 4.1 kPa, anılan sıraya göre ölçülen.
Adım 4 Bu hayaletler oluştururken en kritik bir adımdır. Kayıtları pim yerine uygun konumlarına diğerlerine göre kalıp parçaları tutmak için olmakla birlikte, bu parçaları döküm işlemi sırasında ayırmayın kalıp emin olmak önemlidir. Böylece, kelepçeler kalıp tutmak için kullanın. İlk donma-çözülme döngüsü önce kalıp sıkışmış hava kabarcıkları en aza indirmek için adım 4 en önemli unsurlardan biridir. Genellikle dış kalıp bir tarafı sökmeye ve ilk donma-çözülme sonra düzgün biçimlendirilmiş emin olmak için döngüsü hayalet incelemeniz yararlıdır. Bu "kötü" bir hayalet ek başlatıldıkları koyarak boşa zaman kazanabilirsiniz. Hayalet kalıp tamamen kaldırıldıktan sonra bu suda kullanmaya devam ile birkaç hafta saklanır.
Bu çalışmada geliştirilen PVA c hayaletler özellikle aort dokusu ultrasonik ve malzeme sertliği taklit etmek için oluşturulmuş. Polivinil alkol cryogel kullanımı daha iyi taklit için olası mekanik sertlik daha geniş bir aralığı için aort dokusu daha fazla lastik gibi malzemeler33,34göre değişen malzeme özellikleri sağlar. Buna ek olarak, hidrojel ve yatırım döküm döküm kauçuklar veya doğrudan 3D basılı materyaller33,45akustik özellikleri daha iyi yakalar. Bazı hava kabarcıkları bizim kalıpları ilk donma-çözülme döngüsü önce tuzağa olsun. Bu hayalet boşluklar neden ve malzeme zayıflık veya akustik eserler için neden. Böylece, bu hayaletler kalıp dışarı ilk donma-işlem yeniden Eğer belirlemek için çözülme sonra incelemek için tavsiye edilir. Buna ek olarak, yazarlar iç kalıp bazen hayaletler aneurysmal bölümünü donma sırasında kayması olabilir bulduk. Bu durum ortaya çıkarsa, sıkıca iç lümen kalıp ön dış kalıp için bu bölümde donma sırasında tutmak için bir 3D yazılı veya başka şekilde tasarlanmış, bölümü oluşturmak amacıyla yukarıdaki Protokolü'nün bir değişiklik olurdu. Yazarlar dış kalıp ve arka dış kalıp ve iç kalıp arasında 5 mm spacer arka tarafında kullanarak de bu amaç için çalışıyor bulduk.
Operadaki hayalet burada geliştirilen aneurysmal çapı ve luminal kalınlığı değişiklikler etkisi ya da potansiyel olarak trombüsü doku varlığı özgün CAD dosyalarını düzenleyerek eğitim için idealdir. Ancak, önceki çalışmaları da bu imalat tekniği hastaya özgü hayalet geometrileri bilgisayarlı tomografi görüntüleri ve bölümleme yazılımı kullanarak üretmek için değiştirilebilir, yerine hayalet kalıpları CAD Tasarım, 3D oluşturmak için yazdırılan göstermiştir 44. algoritma hayalet bölümlerin mekanik özellikleri imal edilmiş değişimler görselleştirmek başardı burada gösterilen sonuçlar gösterilmektedir. Her ne kadar bu hayaletler görüntüleme teknikleri ABD merkezli test etmek için kullanılan, aynı zamanda manyetik rezonans ve bilgisayarlı tomografi görüntüleme sistemleri ile uyumlu olduğunu ve onlar da ötesinde, görüntüleme için geniş bir esneklik amacı da kullanılabilir unutulmamalıdır çeşitli roman görüntüleme teknikleri ve yöntemleri.

Abdominal aort anevrizması (AAA) tercihen aort çatallanma1meydana odak büyütme aort vardır. AAA oluşumu kesin nedeni bilinmemektedir, pek çok teori patogenezinde katkıda bulunan2,3, davranış, hemodinamik, genetik ve çevresel faktörler ile multifaktöriyel, olduğunu göstermektedir. Abdominal aort anevrizması tanısında non-invaziv görüntüleme teknikleri kullanılarak elde edilebilir olsa da, hastanın özel kopma riski tahmin tam4,5,6değil. Cerrahi onarım Aort yırtılması riskini azaltabilir ama operatif aort damarı tamiri ilişkili morbidite ve mortalite7yüksek orandaki taşır. Mevcut cerrahi uygulamaları "en büyük boyutu ölçüt" ve anevrizmalarının maksimum mutlak çapı bir hastanın kopma riski tahmin etmek için kullanın. Ne yazık ki, bu iyi bir anevrizma hala herhangi bir büyüklükteki anevrizması olan hastalarda rüptür8,9, bazı risk taşırlar anlamına gelen cerrahi onarım için klinik olarak kabul edilebilir boyutları aşağıda yırtığı kurulmuştur 10 , 11 , 12 , 13. Buna ek olarak, bu kopma riski geçmiş raporları birçok hasta cerrahi risk yarar13olmadan maruz anlam gerçek kopma riski büyük olasılıkla aşırı tahminler vardır bilinen. Hastaya özgü kopma riski daha doğru bir değerlendirme cerrahi anevrizma onarım geçiren bir hastanın risk-fayda oranı tabakalaşmak yardımcı olmak için gereklidir.
Kayma stres dağıtım içinde bir AAA rüptürü potansiyel belirlemede kritik önem ve maksimum çapı14,15,16,17 daha iyi bir göstergesi olabilir gösterilmiştir , 18. AAA rüptürü mekaniği araştırmak son çalışmaların en x-ışını bilgisayarlı tomografi (CT) görüntüleri kesimli geometriden kullanın ve nüfus mekanik özellikleri aort dokusu ölçülen ortalama ex vivo. Sonlu elemanlar (FE) modeller daha sonra damar duvar gerilmeler14,15,16,17,18tahmin etmek için kullanılır. Mekanik özellikler doku Eksizyonu takiben belirlenir, ancak, olup elde edilen modelleri tasvir doğru bir şekilde elde edilen vivo içinde hastaya özgü gerilmeler belirsiz içindir. Bu çalışmalar genellikle homojen damar duvar malzeme özellikleri kabul ve aort duvar ve trombüsü19,20,21,22 son derece heterojen yapısı için hesap yok ,23,24,25.
Elastikiyet ultrason tabanlı görüntüleme Klinik teşhis ve hastalık patolojiler26çeşitli izlemek için kullanılır. Bu teknoloji yumuşak dokuların fiziksel etkileşimleri sorguya çekmek non-invaziv bir araç sağlar. Vasküler ABD elastikiyet görüntüleme modalite klinik ABD değerlendirilmesinde tarama için görüntüleme ve AAAs izleme bir ek kullanılmıştır. Bu tekniklerin birleşimi mekanik veri yanı sıra çapı ve uzunluğu gibi göreceli sertlik ve sertlik değişim gibi her iki geometrik bilgileri sağlar. Birçok esneklik görüntüleme teknikleri ölçülebilir doku deformasyon ikna etmek için harici bir yük gerektirirken, burada ölçülecek doku hareket tarafından kalbi neden aortik basınç değişiklikleri tarafından indüklenen. Dağınık şekilde zorlanma alana damarları bozulmayı gidermek için yayınlanan çok sayıda yöntemleri, ancak, bu yöntemlerin doğrulama çalışmaları insan hasta, hayvan modelleri veya ex vivo doku örnekleri27,28 sınırlı olmuştur ,29,30,31,32. Bugüne kadar yarattıkları dağınık şekilde çeşitli malzeme özellikleri27,29ile özel geometrileri için birkaç yöntem sağlar.
Burada bize çeşitli ilgili aort geometrileri ve doğrulama ABD elastography teknikleri için malzeme özellikleri için tasarlanmış uyumlu, doku taklit eden hayaletler üretim yöntemi mevcut. Önceki gruplar AAA geometrileri 3D teknolojisi33,34baskı kullanarak taklit etmek için karmaşık geometriyi hayaletler tasarlamak mümkün olmasına rağmen yazdırılabilir ABD yüksek bir zayıflama olduğu bilinmektedir ve daha sonra bir araç var mı onların malzeme özellikleri. Hayaletler daha önce damar doku özellikleri35taklit için ideal gösterilen Polivinil alkol (PVA-c), cryogel yapılır. Bu hayaletler ABD, manyetik rezonans ve elastographic görüntüleme36,37,38kullanılabilir. Aort anevrizması geometri benzer şekilde Vorp ve ark. tarafından oluşturulan simülasyon modeli olan için tasarlanmıştır 14. nominal 22.5 mm çapında ve uzun, 64 mm çıkıntı olduğunu aneurysmal bir çıkıntı 47 mm çap ve eksantrik vardır (β = 0,6)14 hayalet ön tarafına. Son bölümde 15 mm distal çapında çatallanma iliyak taklit eder. Hayalet sürekli kalınlığı, yaklaşık 5 mm. Raghavan ve ark. bildirdi küçük bir çalışmada AAA gemi kalınlığı 0,23-4.26 aralıkları için seçildi mm 1,48 mm39medyan değeri. Bu spektrum büyük ucunda nominal gemi kalınlığı burada endişeleri geliştirilmiş beklentisi ile üretim için 3D baskı teknikleri kalıp yapabiliyor en az hayalet kalınlığı artıracak seçildi. Hayalet kalıpları CAD tasarlanmış ve 3D ticari olarak kullanılabilir yazıcılar ve filament kullanılarak yazdırılır.
PVA c çözüm ile dolu ve donma/çözülme döngüsü (-20 ° C ve + 20 ° C) PVA c polimer bölünmelerini ve jel polimerize için bir dizi tabi enjeksiyon kalıpları vardır. Elastik modül PVA c konsantrasyonu PVA c jel veya donma-çözülme döngüsü sayısı değiştirerek kontrol edilir. Geminin iç lümen kaldırmak için hayalet gerekli kaybı kalıp aneurysmal bölümü. Bu bir Polivinil alkol, 3D printerlere harcama maddeler filaman (PVA) kullanılarak gerçekleştirilmiştir. Kimyasal olarak her ne kadar benzer PVA c toz, PVA filament dondurulmuş zaman polimerize değil ve PVA c ayarlandıktan sonra bu nedenle, suda çözünmüş. Ek örnek kalıplar gerilme test örnekleri, aynı PVA c konsantrasyonu ile bir "köpek kemiği" yapılandırma oluşturmak için yazdırılır. Bu kalıpları aynı donma/çözülme döngüsü geçmesi ve gerilme test etmek için bağımsız olarak hayalet bölümlerin elastik modül ölçmek için kullanılır. Bir arka plan malzeme daha yumuşak PVA-retroperitoneum40,41dokuların taklit etmek için yapılan c, üretildi. Bu arka plan hayalet 4 cm iç çapında ve 16,5 cm dış çap 16,5 cm uzunluğunda ile homojen bir axisymmetric silindirik tüp olarak üretildi. Bir % 5 PVA çözümden yapılan ve toplam iki donma-çözülme çevrimleri için tabi.
Son AAA hayaletler arka plan hayalet yerleştirilir ve Tüp bağlantı parçaları ve kelepçeler, hayaletler fizyolojik döngüsel akar ve basınç ile deforme için tasarlanmış bir hemodinamik su pompası için üzerinden bağlı. Pompa hızı yaklaşık 6-7 kPa basınç nabız Hz. Ultra ses görüntü dizileri vinçlerin hayaletler toplanan yaklaşık 1 oranında teslim etmek için kuruldu ve baskısı normalleştirilmiş zorlanma farklılıkları tanımlamak için hesaplanan dağınık şekilde mekanik özellikleri farklı. Temsilcisi sonuçları baskısı normalleştirilmiş zorlanma görüntüleri gemi bölgesi içinde sunulmaktadır. Homojen hayalet göre daha sert hànzú hayaletler normalleştirilmiş suşu artan bölgesel farklılıkları damar sertliği ve ölçmek için yeteneğimizi farklılıklar göstermektedir.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" style="width:983px;" width="982">
	<tbody>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:268px;">PLA filament</td>
			<td style="width:369px;">MatterHackers, MatterHackers.com</td>
			<td style="width:179px;">MEEDKTKU</td>
			<td style="width:167px;"></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:268px;">PVA filament</td>
			<td style="width:369px;">MatterHackers, MatterHackers.com</td>
			<td style="width:179px;">M4MJTECR</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:268px;">LeakSeal</td>
			<td style="width:369px;">RPM International Inc., Rustoleum.com</td>
			<td style="width:179px;">265495</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:268px;">Polyvinyl alcohol powder (Elvanol 71-30)</td>
			<td style="width:369px;">DowDuPont Inc., ChemistryStore.com</td>
			<td style="width:179px;">SKU: 81015</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:268px;">Calcium Carbonate Powder</td>
			<td style="width:369px;">greenwaybiotech.com via amazon.com</td>
			<td style="width:179px;">Amazon: B00HFFCBYQ</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:268px;">Tacky Wax</td>
			<td style="width:369px;">bards.com via amazon.com</td>
			<td style="width:179px;">Bards: BB759 
			Amazon: B016KBDYRS</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:268px;">Rostock max 3D Printer</td>
			<td style="width:369px;">SeeMeCNC, seemecnc.com</td>
			<td style="width:179px;">SKU: 84459</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:268px;">Onshape CAD software</td>
			<td style="width:369px;">OnShape, onshape.com</td>
			<td style="width:179px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:268px;">Mattercontrol printer software</td>
			<td style="width:369px;">MatterHackers, MatterHackers.com</td>
			<td style="width:179px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:268px;">Mikro-Cath pressure catheter and device</td>
			<td style="width:369px;">Millar, Inc., millar.com</td>
			<td>4501016/B</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:268px;">BNC digital acquisition</td>
			<td>National Instruments Corporation, ni.com</td>
			<td style="width:179px;">NI USB-6251 BNC</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:268px;">clear cast acrylic sheet</td>
			<td align="left">mcmaster-carr Supply Company, mcmaster.com</td>
			<td>8560K274</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="63">
			<td height="63" style="height:63px;width:268px;">Cole-Parmer Stopcocks with Luer Connections; 3-way; male lock, Non-sterile</td>
			<td style="width:369px;">Cole-Parmer, coleparmer.com</td>
			<td style="width:179px;">EW-30600-02</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">BD Disposable Syringes (60 mL, Luer lock)</td>
			<td style="width:369px;">Cole-Parmer, coleparmer.com</td>
			<td style="width:179px;">EW-07945-28</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">6 Inch Ratchet Bar Clamp / 12 Inch Spreader</td>
			<td>Tekton, Inc., www.tekton.com</td>
			<td style="width:179px;">39181</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:268px;">Tygon PVC Clear Tubing</td>
			<td align="left">mcmaster-carr Supply Company, mcmaster.com</td>
			<td>6516T53</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:268px;">MTS Qtest Q/5</td>
			<td style="width:369px;">MTS Systems Corperation, www.mts.com</td>
			<td style="width:179px;">4501016</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:268px;">MTS 5N Load Cell</td>
			<td style="width:369px;">MTS Systems Corperation, www.mts.com</td>
			<td style="width:179px;">4501016/B</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:268px;">Abaqus FEA</td>
			<td style="width:369px;">Dassault Syst&#232;mes, 3ds.com</td>
			<td style="width:179px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

manufacturing abdominal aorta hydrogel tissue-mimicking phantoms for ultrasound elastography validation

Ultrason (bizi) elastography veya elastikiyet görüntüleme, sıralı ABD görüntüleri yumuşak dokuların doku hareket ölçmek ve sonucuna ya da temel biyomekanik özellikleri ölçmek için kullanır tekniği Imaging bir adjunct olduğunu. Abdominal aort anevrizması (AAA) için doku'nın elastik modül ve tahminleri doku stres değişiklikleri gibi biyomekanik özellikleri için cerrahi müdahaleye ihtiyaç değerlendirmek için gerekli olabilir. Abdominal aort anevrizması u.s. elastography AAA ilerleme izlemek ve biyomekanik özellikleri yüksek riskli hastaların karakteristik değişiklikleri tanımlamak için yararlı bir araç olabilir.
Bir ön bir AAA bize elastography tekniği, geliştirilmesinde fiziksel olarak uygun bir model ile bilinen malzeme özelliklerini kullanarak yöntemi doğrulama hedeftir. Burada bir süreç AAA doku taklit eden hayaletler üretimi için fiziksel olarak ilgili geometrileri ve dağınık şekilde modüle edilmiş malzeme özellikleri ile mevcut. Bu doku hayaletler ABD özellikleri, malzeme modülü ve abdominal aort anevrizması geometrisini taklit hedefliyoruz. Doku hayaletler bir Polivinil alkol (PVA-c) cryogel kullanarak ve bilgisayar destekli tasarım (CAD) yazılımıyla oluşturulan 3D basılı parçalar kullanarak kalıp yapılır. Hayaletler in PVA c konsantrasyonu değiştirme ve donma-çözülme döngüsü cryogel polimerize eskiden sayısını değiştirerek kontrol edilir. AAA hayalet hayaletler fizyolojik Siklik basınç ve akışı ile deforme için tasarlanmış bir hemodinamik pompa bağlanır. Ultra ses görüntü dizileri baskısı normalleştirilmiş zorlanma kayma hesaplanması ve damar duvarının mekanik özelliklerinin belirlenmesi için izin verilen vinçlerin hayaletler. Büyük baskısı normalleştirilmiş yük temsilcisi sonuçları sunulmuştur.

Hayaletler taklit eden gemi görüntülerini temsilcisi B-mod kateter tarafından ölçülen minimum ve maksimum basınç destekleyen yapýlandýrmalar gösterilir (Şekil 4b ve 4 c, sırasıyla). Baskısı normalleştirilmiş zorlanma (εp/PP) in%/kPa dört farklı imal edilmiş hayaletler (Şekil 5) için gösterilir. Şekil 5 bir % 10 ile kitle PVA c çözüm tarafından üretilen homojen bir hayalet içinde ölçülen baskısı normalleştirilmiş zorlanma gösterir. Arka çeyrek (görüntü alt) ortalama zorlanma Hayalet'in ön Mahallesi (resmi üst) içinde ölçülen ortalama gerilme oranı 0,92 oldu. Şekil 5 b εp/PP için bir hayalet hayalet aneurysmal bölümünü kitle PVA c çözüm 15 oranında ve hayalet geri kalanı ile üretildi PVA c kitle tarafından yapılan % 10 kullanarak gösterir. Posterior anterior zorlanma bu hayalet için oranını 1,87 bulundu. Şekil 5 c gösterir εpkitle PVA-c, bir arka 4.23 ön gerilme oranı ile % 20 oranında ile türdeş olmayan hayalet için /PP. Şekil 5 d gösterir εpkitle PVA-c, bir arka 7,37 ön gerilme oranı ile % 25 ile türdeş olmayan hayalet için /PP.
Burada sunulan sonuçlar abdominal aort hayaletler karmaşık geometriler ve dağınık şekilde değişen malzeme özellikleri ile oluşturulduğunu gösterir. Hayalet geometrileri tasarım ya da daha ayrıntılı olarak, hayalet kalıpları yapılmıştır hayalet geometri değişiklikler (Şekil 1bir ve 1b) kolaylaştıran bilgisayar yazılımı kullanma. Kalıpları-ebilmek var olmak kolayca 3D basılmış ve toplandı ve karmaşık kalıp geometrileri baskılı PVA filament ve kaldırılan, benzer lost-balmumu kullanarak döküm teknikleri. Son gemi hayaletleri dinamik olarak basınçlı ve büyük yükler (Şekil 4bir) altında stabildir. Hayaletler ultrason ile uyumlu görüntü (Şekil 4b ve 4 c) ve abdominal aort stiffnesses taklit eden malzeme özellikleri vardır. Zorlanma oranlarının anterior posterior bölgelere değişimler zorlanma görüntülerin göstermek bölgeleri değişen malzeme özellikleri (Şekil 5) var ve bağımsız mekanik üzerinde örnekleri test tam değerlerini ölçmek onların ilgili kesme dönmeler.

Watch this Scientific Journal Video about Manufacturing Abdominal Aorta Hydrogel Tissue-Mimicking Phantoms for Ultrasound Elastography Validation at JoVE.com

Manufacturing Abdominal Aorta Hydrogel Tissue-Mimicking Phantoms for Ultrasound Elastography Validation

Burada aneurysmal, aort dokusu taklit eden hayaletler kullanılmak üzere test ultrason elastography üretimi için bir yöntem açıklanmaktadır. Bilgisayar destekli tasarım (CAD) ve 3 boyutlu (3D) baskı teknikleri üretmek aort hayaletler öngörülebilir, karmaşık geometriler ile kontrollü deneyler algoritmalarıyla Imaging elastographic doğrulamak için kombine kullanımı.

Abdominal aort hidrojel doku-taklit üretim hayaletler ultrason Elastography doğrulama

Ultrasound (US) elastography, or elasticity imaging, is an adjunct imaging technique that utilizes sequential US images of soft tissues to measure the ...

Bu yöntem, karmaşık geometriler ve mekansal olarak değişen malzeme özellikleri ile klinik olarak ilgili damarları noninvaziv taklit ederek, vasküler ultrason elastikiyet görüntüleme alanında doğal algoritmalar değerlendirilmesine yardımcı olabilir. Bu tekniğin en büyük avantajı, ayarlanabilir geometrik parametrelerin yanı sıra mekansal olarak değişen mekanik özelliklere sahip fantomları taklit eden dokuları kolayca üretmek için bir metodoloji oluşturmasıdır. Bu üretim tekniği, hastalığın doğasında değişen mekanik özellikleri ölçmek için bir yöntem doğrulayarak abdominal aort anevrizmaları tanısı yeteneğimizi ilerletebilir.Prosedürü gösteren Luke Cybulski, laboratuvarımdan bir teknisyen olacak. Hidrojelleri hazırlamak için, 200 mililitre musluk suyunda 22,2 gram PVA-c tozunu cam bir kabın içinde karıştırın ve kaynamaya çözeltiyi mikrodalgaya koyun. Daha sonra tüm PVA eriyene kadar çözeltiyi tekrar karıştırın ve kaynatın.Daha sonra, 10 mililitre suda 0,4 gram kalsiyum karbonat tozu askıya alın ve ultrason saçılımı olarak kalsiyum karbonat süspansiyonunu iyice PVA çözeltisine karıştırın. Daha sonra, oda sıcaklığına soğutma için çözelti kapağı. Çözelti temizleninceye kadar kaynatıp karıştırarak başka bir cam kabında 100 mililitre musluk suyunda 17,6 gram PVA-c tozu içeren başka bir PVA-c çözeltisi yapın.Daha sonra ikinci PVA-c çözeltisine beş mililitre su ultrason serpişdirici süspansiyon0,4 gram kalsiyum karbonat tozu ekleyin. Son bir PVA-c çözeltisini 193,7 gram PVA-c tozu ve 3,5 litre musluk suyu yla büyük bir tencerede karıştırın ve pva çözeltide tamamen askıya alındıktan sonra tencereyi ısıdan çıkararak kaynatın. Daha sonra tencereye 10 mililitre su süspansiyonuna 7,4 gram kalsiyum karbonat tozu ekleyin ve çözeltinin oda sıcaklığına soğumasını bekleyin.Kalıpları monte etmek için, bir dış lümen kalıp enjeksiyon noktasına esnek boru yaklaşık 100 milimetrelik parça bir ucunu eklemek ve diğer ucuna şırınga bağlantıları ile bir stop horoz takın. Deforme balmumu kullanarak, iç lümen kalıbının kayıt pimlerini hizalayın ve iç lümen kalıbının şişkin damar kısmını iç lümen kalıbının düz damar kısmına yapıştırın. İyi havalandırılan bir alanda, hidrojelin kalıplama işlemi sırasında PVA kalıp parçasını eritmesini önlemek için iç lümen kalıbının anevrizmal ucunu esnek kauçuk kaplamaya bir sprey uygulayın.Dış kalıbın anevrizmal kısmının daha büyük tarafı aşağı bakacak şekilde, şişkinliği 17,6 gram PVA-c çözeltisinin 15 mililitresi ile doldurun ve iç lümen kısmını yerinde tutmak için kauçuk bantlar kullanarak iç kalıp parçalarını ön dış kalıp kısmına yerleştirin. Daha sonra kalıp tertibatını eksi 20 derece lik dondurucuya 12 saat bekletin. Bu arada, baskılı bir örnek kalıbın arka yüzeyine deforme edilebilir balmumu cömert bir miktar uygulayın ve yaklaşık 100 tarafından 60 tarafından 10 milimetre lik en az boyutuna kesilmiş düz bir plastik levha için örnek kalıp kelepçe.Daha sonra, kalıp ve plastik levha arasındaki boşluğu 17,6 gram PVA çözeltisi ile doldurun ve eksi 20 derece santigrat dondurucuda kalıp yerleştirin. İlk kalıp montaj çözülme çözeltisi birleştirme ve hidrojel enjeksiyon sırasında sızıntı olmadığından emin olmak için deforme balmumu ile dış lümen kalıp dikişleri astar tüm damar kalıbı birbirine kenetleme izin vermeden. 60 mililitrelik bir şırıngayı 22,2 gram PVC çözeltiyle doldurun ve kalıbın çatallanma ucunu tutarak PVA-c çözeltisini kalıp tertibatına enjekte edin.Herhangi bir hava kabarcığı kalıbının kalıbın tepesine çıkmasına izin vermek için her 10 dakikada bir hafifçe dokunarak 30 dakika boyunca yeni inşa edilmiş kalıbın ayarlatmasını bekleyin. Daha sonra tüm kalıp tertibatını 12 saat dondurun. Bu arada, montaj ve başka bir örnek kalıp ve düz plastik levha gibi gösterildiği gibi kesilmiş kelepçe, 22,2 gram PVA çözeltisi ile kalıp ve plastik levha arasındaki boşluğu doldurun ve 12 saat boyunca kalıp dondurmak.Dondurucu kuluçka sonunda, oda sıcaklığında 12 saat boyunca her iki kalıp ları eritin, ardından dört 24 saat daha donma ve çözülme döngüleri. Beşinci donma-çözülme döngüsünden sonra, PVA-c test örneklerini kalıplarından çıkarın ve oda sıcaklığında hacim çamaşır suyu suyu çözeltisi ile yüzde beş oranında kapalı bir kapta depolamak için numunelerden fazla kriyojeli kesin. Daha sonra, pva-c kabını dış lümen kalıbından çıkarın ve iç lümen kalıbının düz damar kısmını anevrizmal kısımdan dikkatlice ayırın.Daha sonra baskılı PVA filamentini ortaya çıkarmak için iç lümen kalıbının anevrizmal kısmının çatallı ucundan kayıt boşluklarını kesin ve PVA anevrizmal kısmını eritmek için PVA baskılı parçayı oda sıcaklığında bir su banyosuna yerleştirin. PVA baskılı parçayı damar ın içinden erittikten ve çıkardıktan sonra hayaleti oda sıcaklığında hacim çamaşır suyu suyu çözeltisi ile yüzde beş oranında kapalı bir kapta saklayın. Arka plan kalıbını 183,7 gramPVA-c çözeltisinin yaklaşık 3,3 litresi ile doldurun ve numune kalıbını 183,7 gram PVA-c çözeltisi ile doldurun ve arka planı ve numune kalıplarını iki 24 saatlik döngüler için dondurup eritin.İkinci çözülmeden sonra, arka plan örneğini ve arka plan hayaletini kalıplarından çıkarın ve oda sıcaklığında hacim beyazlatıcı su çözeltisi ile %5 oranında taze bir kapta saklayın. Hayaletler ve örneklerin test etmek için, büyük bir su banyosu içine gemi ve arka plan hayaletler yerleştirin ve hemodinamik su pompası çıkışına büyük damar ucu eklemek için boru kelepçeleri kullanın. Arka plan hayalet gemi hayalet yerleştirin ve hemodinamik pompa girişine hayalet bifurcated biter takmak için boru kelepçeleri kullanın.Hemodinamik pompa girişine yakın gemi uç pompası sistemine katı hal basınç sensörü kateter yerleştirin ve Walde oluşumları basınçları sıfır kilopascals minimum ve 7,5 kilopascals maksimum arasında olacak şekilde hemodinamik pompa çalıştırın. Sonra bir ultrason sistemi ve yaklaşık beş megahertz bir merkez frekansı ile bir dışbüsel transdüser maksimum damar çapı dijital bir edinme sistemi kullanarak basınç verilerini kayıt maksimum damar çapı yerinde kesitte arka plan ve damar hayaletler ultrason görüntüleri toplamak için kullanın. Burada kateter tarafından ölçülen minimum ve maksimum basınçlar için hayaletleri taklit eden geminin B-mod lu görüntüleri gösterilmiştir.Üretilen bu fantomda, hayaletin arka çeyreğinde ölçülen ortalama basınç normalleştirilmiş gerilme oranı nın ön çeyrekteki ortalama zorlanmaya oranı 0,92 idi. Üretilen bu fantomda, hayaletin anevrizmal bölümü kütle PVA-c çözeltisi ile yüzde 15, geri kalan kısmı ise yüzde 10'u kitle PVA-c ile yapılmış ve arka ve ön suş oranı 1.87 olarak belirlenmiştir. Burada heterojen fantom, pva-c kütlesi tarafından yüzde 20 ile oluşturuldu ve 4.23 anterior gerilme oranı posterior ve bu yüzde 25 kitle PVA-c heterojen fantom tarafından 7.37 anterior zorlanma posterior gösterdi.Gösterildiği gibi, son gemi hayaletler dinamik olarak basınçlı olabilir ve büyük yükler altında kararlıdır. Bu üretim sürecini denerken, tüm kalıp bölümlerinin kaydını korumak önemlidir. Kalıp parçaları düzgün monte edilmezse damar duvarının ince bölümleri neden olabilir.Polivinil alkol kriyogel kullanımı kan damarlarının değişen malzeme özelliklerini taklit etmek için sertlik değerleri geniş bir yelpazede sağlar. Bu prosedürde gösterilen tekniğitaki teknikten sonra, diğer fantom geometriler, benzer CAD kalıpları veya damarların kontrastlı CT görüntülerinden hastaya özgü kalıplar kullanılarak oluşturulabilir ve test edilebilir. Burada geliştirilen kriyogel hayaletler özellikle ultrason görüntüleme için tasarlanmıştır, ancak, onlar da manyetik ikamet ve bilgisayar tomogrophy görüntüleme sistemleri ile uyumludur ve görüntüleme teknikleri geniş bir yelpazede doğrulamak için kullanılabilir.

Research

JoVE Journal

Bioengineering

Magnetic Resonance Elastography Methodology for the Evaluation of Tissue Engineered Construct Growth

Doku Değerlendirilmesinde Manyetik Rezonans Elastography Metodoloji Construct Büyüme Tasarlandı

Traditional mechanical testing often results in the destruction of the sample, and in the case of long term tissue engineered construct studies, the use ...

Cultivation of Human Neural Progenitor Cells in a 3-dimensional Self-assembling Peptide Hydrogel

3 boyutlu montaj Self-Peptid Hidrojel İnsan Sinir Progenitör Hücreler Yetiştiriciliği

The  influence of 3-dimensional (3D) scaffolds on growth, proliferation and finally  neuronal differentiation is of great interest in order to find new ...

Manufacturing Devices and Instruments for Easier Rat Liver Transplantation

Kolay Sıçan Karaciğer Nakli için üretim cihazlar ve Araçlar

Orthotopic rat liver transplantation is a popular model, which has been shown in a recent JoVE paper with the use of the "quick-linker" device. This ...

Construction of a Preclinical Multimodality Phantom Using Tissue-mimicking Materials for Quality Assurance in Tumor Size Measurement

Tümör Boyutu Ölçüm Kalite Güvencesi için Doku-taklit eden malzemeler kullanarak Klinik öncesi modelli Phantom İnşaatı

World Health Organization (WHO) and the Response Evaluation Criteria in Solid Tumors (RECIST) working groups advocated standardized criteria for ...

Bioprinting Cellularized Constructs Using a Tissue-specific Hydrogel Bioink

Bioprinting cellularized dokuya özel Hidrojel Bioink kullanılarak dahil edilmesi

Bioprinting has emerged as a versatile biofabrication approach for creating tissue engineered organ constructs. These constructs have potential use as ...

Optimized Setup and Protocol for Magnetic Domain Imaging with In Situ Hysteresis Measurement

Optimized Setup and Protocol for Magnetic Domain Imaging with In Situ Hysteresis Measurement

En iyi duruma getirilmiş kurulum ve manyetik etki alanı görüntüleme ile Situ histeresis ölçüm için iletişim kuralı

This paper elaborates the sample preparation protocols required to obtain optimal domain patterns using the Bitter method, focusing on the extra steps ...

An Additive Manufacturing Technique for the Facile and Rapid Fabrication of Hydrogel-based Micromachines with Magnetically Responsive Components

Teknik hidrojel tabanlı Micromachines manyetik olarak duyarlı bileşenleri ile Facile ve hızlı üretim için üretim bir katkı

Polyethylene glycol (PEG)-based hydrogels are biocompatible hydrogels that have been approved for use in humans by the FDA. Typical PEG-based hydrogels ...

Fabrication and Characterization of Optical Tissue Phantoms Containing Macrostructure

İmalat ve Macrostructure içeren optik doku hayaletler karakterizasyonu

The rapid development of new optical imaging techniques is dependent on the availability of low-cost, customizable, and easily reproducible standards. By ...

Agarose-based Tissue Mimicking Optical Phantoms for Diffuse Reflectance Spectroscopy

Özel tabanlı doku optik hayaletler diffüz yansıma spektroskopisi için taklit

This protocol describes how to make agarose-based tissue-mimicking phantoms and demonstrates how to determine their optical properties using a ...

Fabricating a Kidney Cortex Extracellular Matrix-Derived Hydrogel

Bir böbrek korteks ekstraselüler matrisi elde edilen hidrojel imalatı

Extracellular matrix (ECM) provides important biophysical and biochemical cues to maintain tissue homeostasis. Current synthetic hydrogels offer robust ...