Name: particle image velocimetry investigation of hemodynamics via aortic phantom
Uploaded: 2022-02-25T15:00:00
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Diese Forschung wurde durch das Basic Science Research Program der National Research Foundation of Korea unterstützt, das vom Bildungsministerium finanziert wird (NRF-2021R1I1A3040346 und NRF-2020R1A4A1019475). Diese Studie wurde auch durch den 2018 Research Grant (PoINT) der Kangwon National University unterstützt.

1. In-vitro-Setup
<ol><li>Bereiten Sie den Versuchsaufbau auf einem optischen Tisch vor, einschließlich einer Kolbenpumpe, einer Datenerfassungsvorrichtung (DAQ) und einem Computer mit der erforderlichen Systementwicklungssoftware und einer Motorsteuerungssoftware (siehe Materialtabelle) (Abbildung 1). HINWEIS: Die Kolbenpumpe wurde zuvor getestet und kalibriert und besteht aus einem Motor, einem Motortreiber und einem Linearantrieb<sup class=...

<ol>
	<li>Carabello, B. A., Paulus, W. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Aortic+stenosis.">Aortic stenosis.</a> The Lancet. 373 (9667), 956-966 (2009).</li><li>Jakobsen, L., 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=Short-and+long-term+mortality+and+stroke+risk+after+transcatheter+aortic+valve+implantation.">Short-and long-term mortality and stroke risk after transcatheter aortic valve implantation.</a> The American Journal of Cardiology. 121 (1), 78-85 (2018).</li><li>Koo, H. 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=Computed+tomography+features+of+cuspal+thrombosis+and+subvalvular+tissue+ingrowth+after+transcatheter+aortic+valve+implantation.">Computed tomography features of cuspal thrombosis and subvalvular tissue ingrowth after transcatheter aortic valve implantation.</a> The American Journal of Cardiology. 125 (4), 597-606 (2020).</li><li>Midha, P. 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=The+fluid+mechanics+of+transcatheter+heart+valve+leaflet+thrombosis+in+the+neosinus.">The fluid mechanics of transcatheter heart valve leaflet thrombosis in the neosinus.</a> Circulation. 136 (17), 1598-1609 (2017).</li><li>Abubakar, H., Ahmed, A. S., Subahi, A., Yassin, A. 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L., Dasi, L. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Coronary+flow+impacts+aortic+leaflet+mechanics+and+aortic+sinus+hemodynamics.">Coronary flow impacts aortic leaflet mechanics and aortic sinus hemodynamics.</a> Annals of Biomedical Engineering. 43 (9), 2231-2241 (2015).</li><li>Evans, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Practical 3D printers: The science and art of 3D printing. , (2012).</li><li>Yudi, M. B., Sharma, S. K., Tang, G. H., Kini, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Coronary+angiography+and+percutaneous+coronary+intervention+after+transcatheter+aortic+valve+replacement.">Coronary angiography and percutaneous coronary intervention after transcatheter aortic valve replacement.</a> Journal of the American College of Cardiology. 71 (12), 1360-1378 (2018).</li><li>Adrian, R. J., Westerweel, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Particle Image Velocimetry. , (2011).</li><li>Deen, N. G., 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=On+image+pre-processing+for+PIV+of+single-and+two-phase+flows+over+reflecting+objects.">On image pre-processing for PIV of single-and two-phase flows over reflecting objects.</a> Experiments in Fluids. 49 (2), 525-530 (2010).</li><li>Thielicke, W., Stamhuis, E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=PIVlab-towards+user-friendly,+affordable+and+accurate+digital+particle+image+velocimetry+in+MATLAB.">PIVlab-towards user-friendly, affordable and accurate digital particle image velocimetry in MATLAB.</a> Journal of Open Research Software. 2 (1), (2014).</li><li>Pizer, S. 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=Adaptive+histogram+equalization+and+its+variations.">Adaptive histogram equalization and its variations.</a> Computer Vision, Graphics, and Image Processing. 39 (3), 355-368 (1987).</li><li>Garcia, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Robust+smoothing+of+gridded+data+in+one+and+higher+dimensions+with+missing+values.">Robust smoothing of gridded data in one and higher dimensions with missing values.</a> Computational Statistics &amp; Data Analysis. 54 (4), 1167-1178 (2010).</li><li>Elger, D. F., LeBret, B. A., Crowe, C. T., Roberson, J. 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H., Saikrishnan, N., Tamilselvan, G., Yoganathan, A. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Experimental+measurement+of+dynamic+fluid+shear+stress+on+the+aortic+surface+of+the+aortic+valve+leaflet.">Experimental measurement of dynamic fluid shear stress on the aortic surface of the aortic valve leaflet.</a> Biomechanics and Modeling in Mechanobiology. 11 (1), 171-182 (2012).</li><li>Toninato, R., Salmon, J., Susin, F. M., Ducci, A., Burriesci, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Physiological+vortices+in+the+sinuses+of+Valsalva:+an+in+vitro+approach+for+bio-prosthetic+valves.">Physiological vortices in the sinuses of Valsalva: an in vitro approach for bio-prosthetic valves.</a> Journal of Biomechanics. 49 (13), 2635-2643 (2016).</li><li>Raghav, V., Midha, P., Sharma, R., Babaliaros, V., Yoganathan, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Transcatheter+aortic+valve+thrombosis:+a+review+of+potential+mechanisms.">Transcatheter aortic valve thrombosis: a review of potential mechanisms.</a> Journal of the Royal Society Interface. 18 (184), 20210599 (2021).</li><li>Ramanathan, T., Skinner, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Coronary+blood+flow.">Coronary blood flow.</a> Continuing Education in Anaesthesia, Critical Care &amp; Pain. 5 (2), 61-64 (2005).</li><li>Nobach, H., Bodenschatz, E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Limitations+of+accuracy+in+PIV+due+to+individual+variations+of+particle+image+intensities.">Limitations of accuracy in PIV due to individual variations of particle image intensities.</a> Experiments in Fluids. 47 (1), 27-38 (2009).</li><li>G&#252;lan, U., 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=Performance+analysis+of+the+transcatheter+aortic+valve+implantation+on+blood+flow+hemodynamics:+An+optical+imaging-based+in+vitro+study.">Performance analysis of the transcatheter aortic valve implantation on blood flow hemodynamics: An optical imaging-based in vitro study.</a> Artificial Organs. 43 (10), 282-293 (2019).</li></ol>

Die Sinusströmung änderte sich aufgrund unterschiedlicher Sinusgeometrie nach TAVI. Der Wirbel wurde durch die Aortenklappenöffnung und die Wechselwirkung mit dem Vorwärtsstrahl von Systole22 gebildet. Bei der Untersuchung der künstlichen chirurgischen Klappe ohne native Blättchen war der in der Sinusregion an der Systole beobachtete Wirbel normal23. Diese Studie bildet den an der Diastole präsentierten Wirbel, indem sie den Vorwärtsstrahl reduziert und in den Sinus...

Aortenstenose ist eine häufige Erkrankung bei älteren Erwachsenen, und es ist, wenn sich die Aortenklappe nicht öffnet, was den Blutfluss reduziert. Das Problem wird durch die Verdickung oder Verkalkung der Aortenklappe1 verursacht. Daher ist es eine notwendige Behandlung, um den Blutfluss zu verbessern und die Belastung des Herzens zu verringern. Es wird behandelt, indem die Aortenklappe umgebaut oder durch eine künstliche Klappe ersetzt wird. Diese Studie konzentriert sich auf die Transkatheter-Aortenklappenimplantation (TAVI), bei der die fehlerhafte Aortenklappe durch eine künstliche mit einem Katheter ersetzt wird.
TAVI wurde für Patienten empfohlen, die in der Operation herausgefordert wurden, und die Mortalität war ebenfalls niedrig2. Kürzlich wurde berichtet, dass Thrombus bei Patienten nach TAVI Klappenfunktionsstörungen und Schlaganfallverursachte 3,4. Es wird vermutet, dass Thrombus in der Aortenhöhle und im Neosinus vermutet wird, wobei seine Ursache wahrscheinlich die durch TAVI verursachten Veränderungen in der Hämodynamik sind. Es wird durchgeführt, ohne die einheimischen Flugblätter zu entfernen; Diese Packungsbeilagen können den Sinusfluss stören und das Thromboserisiko erhöhen5.
Es ist schwierig zu bestimmen, wie der Blutfluss durch TAVI beeinflusst wird und wie Thrombose bei Patienten induziert wird. Es ist wünschenswert, den Zusammenhang zwischen Blutfluss und Thrombusbildung in vivo aufzuklären. Ein Mangel an praktischen Techniken zur Messung des Blutflusses macht dies jedoch problematisch. Auf der anderen Seite haben In-vitro-Techniken den Vorteil, dass man die Veränderungen im Blutfluss überwachen kann, indem man die zu untersuchenden Parameter begrenzt. In-vitro-Setup und Partikelbild-Velocimetrie (PIV) wurden verwendet, um die Geschwindigkeit in medizinischen Bereichen zu identifizieren 6,7,8. Daher sind in vitro und PIV ausreichend, um die zu meldenden Parameter zu bestimmen, indem der Zustand des Patienten nachgeahmt wird: die Herzfrequenz und der Druck, die Viskosität und die Sinusgeometrie, und es ermöglicht, diese Parameter zu kontrollieren.
In dieser Studie werden in vitro Setup und PIV verwendet, um den Fluss in der Aortenhöhle nach TAVI zu untersuchen. Das Aortenphantom und TAVI für den PIV sowie den Datenerfassungsprozess und die Nachbearbeitungsflussanalyse werden in diesem Protokoll beschrieben. Verschiedene hämodynamische Parameter werden abgeleitet, einschließlich Geschwindigkeit, Stasis, Vortex, Vortizität und Partikeldomäne. Die Ergebnisse zeigen, dass in vitro Setup und PIV helfen, die hämodynamischen Merkmale in der Aortenhöhle zu untersuchen.

<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always">
	<tbody>
		<tr>
			<td>3D Printer</td>
			<td>Prusa Research</td>
			<td></td>
			<td>Original Prusa i3 MK2; FDM printer</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Aluminum bar (square)</td>
			<td>APSPRO</td>
			<td>KHP-3030, KHP-6060</td>
			<td>Dimension: 30 mm x 30 mm, 60 mm x 60 mm</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Bulb pump</td>
			<td>Skyhope</td>
			<td></td>
			<td>MHL-1</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Camera controlling software</td>
			<td>Phantom</td>
			<td>PCC 3.4 software</td>
			<td>The software controll the high speed camera</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Check valve</td>
			<td>HANJU STEEL PIPE</td>
			<td></td>
			<td>Check valve; 1/2 inch (15A)</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Digital Aqusition device</td>
			<td>National Instruments</td>
			<td></td>
			<td>USB-6001</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Glycerin</td>
			<td>ANU Korea</td>
			<td></td>
			<td>It used for making a working fluid</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>High-speed camera</td>
			<td>Phantom</td>
			<td></td>
			<td>Phantom VEO 710E-L</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Laser</td>
			<td>Changchun New Industries Optoelectronics Technology</td>
			<td></td>
			<td>MGL-W-532; CW Nd:YAG Laser</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Linear actuator</td>
			<td>THOMSON</td>
			<td></td>
			<td>PC-40; it converts the rotational motion to lenear motion</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Macro lens</td>
			<td>Nikon</td>
			<td></td>
			<td>VR Micro-NIKKOR 105mm, f/1.4</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Motor</td>
			<td>KOLLMORGEN</td>
			<td></td>
			<td>AKM33H-ANCNR-00; DC servo motor</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Motor controlling software</td>
			<td>KOLLMORGEN</td>
			<td></td>
			<td>Kollmorgen software; the software controll the motor driver</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Motor driver</td>
			<td>KOLLMORGEN</td>
			<td></td>
			<td>AKD-B00606-NBAN-0000</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Open-source electronic prototypic platform</td>
			<td>Arduino</td>
			<td>A000066</td>
			<td>Arduino Uno R3. It used for making a external trigger</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Optic table</td>
			<td>SMTECH</td>
			<td></td>
			<td>1800 (W) x 900 (B) x 800 (H)</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Particle</td>
			<td>Dantec Dynamics</td>
			<td>80A6011</td>
			<td>Hollow Glass Sphere. Mean diameter:10 &#181;m, Density: 1090 kg/m3</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>PIVlab</td>
			<td>PIVlab</td>
			<td></td>
			<td>Open source algorithm based on MATLAB 
			https://kr.mathworks.com/matlabcentral/fileexchange/27659-pivlab-particle-image-velocimetry-piv-tool-with-gui</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Pressure gauge</td>
			<td>OMEGA</td>
			<td></td>
			<td>PX309-015A5V. Measurement range: 0~15psi</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Refractometer</td>
			<td>ATAGO</td>
			<td>2350</td>
			<td>R-5000. Hand held refractometer; measurement range: 1.333-1.520</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Resistance valve</td>
			<td>HANJU STEEL PIPE</td>
			<td></td>
			<td>Ball valve; 1/2 inch (15A)</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Saline</td>
			<td>DAI HAN PHARM</td>
			<td></td>
			<td>It is used for making a working fluid and for preserving the TAV</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Silicone hose</td>
			<td>HSW</td>
			<td></td>
			<td>Inner diameter 26mm, Outter diameter 30mm; Inlet length 5m, Outlet length 1.5m</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>System enginnering software</td>
			<td>National Instruments</td>
			<td></td>
			<td>LabVIEW software. The software controlls the DAQ.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Transcatheter Aortic Valve, TAV (23 mm) and TAV (26 mm)</td>
			<td>Edwards Lifesciences</td>
			<td></td>
			<td>SAPIEN3 23mm, SAPIEN3 26mm. It is supported by Seoul Asan Medical</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Viscosmeter</td>
			<td>Brookfiled</td>
			<td></td>
			<td>DVELV; Measurement range: 1-2x109 cp</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

particle image velocimetry investigation of hemodynamics via aortic phantom

Aortenklappendysfunktion und Schlaganfall wurden kürzlich bei Patienten mit Transkatheter-Aortenklappenimplantation (TAVI) berichtet. Thrombus in der Aortenhöhle und Neo-Sinus aufgrund hämodynamischer Veränderungen wurde vermutet. In-vitro-Experimente helfen, die hämodynamischen Eigenschaften in den Fällen zu untersuchen, in denen sich eine In-vivo-Bewertung als begrenzt erweist. In-vitro-Experimente sind auch robuster, und die variablen Parameter werden leicht kontrolliert. Die Partikelbild-Velocimetrie (PIV) ist eine beliebte Velocimetrie-Methode für In-vitro-Studien . Es bietet ein hochauflösendes Geschwindigkeitsfeld, so dass auch kleinräumige Strömungsmerkmale beobachtet werden. Ziel dieser Studie ist es, zu zeigen, wie PIV verwendet wird, um das Strömungsfeld in der Aortenhöhle nach TAVI zu untersuchen. Der In-vitro-Aufbau des Aortenphantoms, TAVI für PIV sowie der Datenerfassungsprozess und die Nachbearbeitungsflussanalyse werden beschrieben. Die hämodynamischen Parameter werden abgeleitet, einschließlich der Geschwindigkeit, der Strömungstasierung, des Vortex, der Vortizität und der Partikelresidenz. Die Ergebnisse bestätigen , dass In-vitro-Experimente und PIV helfen, die hämodynamischen Merkmale in der Aortenhöhle zu untersuchen.

Die Geschwindigkeitsfelder zeigten in Abbildung 4 je nach Ventildurchmesser eine unterschiedliche Sinusströmungsstruktur. Für TAV (23 mm) war die Geschwindigkeit höher als 0,05 m/s zwischen TAV und STJ von der frühen Systole bis zur Peak-Systole, dass TAV mit dem Weiterleitungsstrahl geöffnet wurde. Die hohe Geschwindigkeit wurde dann in einem engen Bereich in der Nähe des Stents an der späten Systole verteilt. Die Geschwindigkeit an der Diastole war niedriger als 0,025 m/s, und es er...

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Particle Image Velocimetry Investigation of Hemodynamics via Aortic Phantom

Das vorliegende Protokoll beschreibt PIV-Messungen (Particle Image Velocimetry), die durchgeführt wurden, um den Sinusfluss durch den In-vitro-Aufbau der Transkatheter-Aortenklappe (TAV) zu untersuchen. Die hämodynamischen Parameter basierend auf der Geschwindigkeit werden ebenfalls bestimmt.

Particle Image Velocimetry Untersuchung der Hämodynamik mittels Aortenphantom

Aortic valve dysfunction and stroke have recently been reported in transcatheter aortic valve implantation (TAVI) patients. Thrombus in the aortic sinus ...

Geschwindigkeitsinformationen sind für die Beurteilung des valvularen Blutflusses unerlässlich. Unser Protokoll erfasst Instanzgeschwindigkeitsfelder, was zu einer detaillierten Analyse der Hämodynamik führt. Der Hauptvorteil dieses Protokolls besteht darin, dass es mit der prothetischen Herzklappenimplantation, die aus In-vivo-Experimenten schwer zu erhalten ist, Instanzgeschwindigkeitsfelder in der Aortenhöhle erfassen kann.Das aktuelle Protokoll würde helfen, die abnormale Hämodynamik nach der Implantation der Transkatheter-Aortenklappe zu charakterisieren. Basierend auf der erhaltenen Hämodynamik könnten Forscher eine bessere Herzklappe entwickeln. Der Prozess der Gewinnung guter Partikelbilder für die Teilchenbild-Velocimetrie ist kompliziert.Für einen Anfänger wird empfohlen, Partikelbilder mit unterschiedlichen Bildraten aufzunehmen und jedes Ergebnis zu vergleichen. Bereiten Sie zunächst den Versuchsaufbau auf einem optischen Tisch vor, einschließlich einer Kolbenpumpe, eines Datenerfassungsgeräts und eines Computers mit der erforderlichen Systementwicklungssoftware und Motorsteuerungssoftware. Importieren Sie die Tabellenkalkulationsdatei mit den Flussrateninformationen in die Systementwicklungssoftware.Befestigen Sie das Acryl-Sinus-Modell mit einer quadratischen Aluminiumstange am optischen Tisch. Verbinden Sie das Reservoir, die Kolbenpumpe und das Acryl-Sinus-Modell mit einem Silikonschlauch. Kombinieren Sie den festen TAV auf dem nativen Prospekt mit dem Acryl-Sinus-Modell.Platzieren Sie die Hochgeschwindigkeitskamera auf einer zweiachsigen Traverse und bewegen Sie die Traverse. Schalten Sie den Laser ein, stellen Sie ihn auf sieben Watt ein und platzieren Sie das Laserblatt in der Mitte des TAV. Machen Sie ein Foto und überprüfen Sie, ob der maximale Partikelabstand weniger als vier bis sechs Pixel beträgt.Stellen Sie die Softwareparameter für die Kamerasteuerung ein, beginnend mit einer Auflösung von 1.280 x 720, einer Bildrate von 300 Bildern pro Sekunde, einer durch die Burst-Periode erzwungenen Belichtung, einer Burst-Anzahl von drei und einer Burst-Periode von 200 Mikrosekunden und 150 Mikrosekunden. Erfassen Sie Partikelbilder für 14 kontinuierliche Zyklen und wiederholen Sie sie insgesamt sieben Mal. Machen Sie die Maske, indem Sie die zu analysierenden Bereiche von denen trennen, die verworfen werden sollen.Mit einem Open-Source-Tool, PIVlab, basierend auf MATLAB, führt PIV durch, indem es Partikelbilder importiert, die mit der zeitaufgelösten Methode oder der paarweisen Methode gespeichert wurden. Importieren Sie die Maske und wenden Sie sie auf alle Partikelbilder an. Führen Sie eine kontrastbegrenzte adaptive Histogrammentzerrung durch, führen Sie die Kreuzkorrelation über das Teilchenbildpaar aus, das mit der schnellen Fourier-Transformation in den Frequenzbereich konvertiert wurde.Legen Sie das Multi-Pass-Abfragefenster fest, und suchen Sie den Spitzenwert mithilfe eines Zwei-mal-drei-Gauß-Match-in-Korrelationsergebnisses. Berechnen Sie das Geschwindigkeitsfeld, leiten Sie Hämodynamikparameter mit dem hauseigenen Code und der integrierten Funktion ab. Für den 23-Millimeter-TAV war die Geschwindigkeit höher als 0,05 Meter pro Sekunde zwischen TAV und sino-röhrenförmiger Verbindung von der frühen Systole bis zur Peak-Systole.Die Geschwindigkeit bei Diastole war niedriger als 0,025 Meter pro Sekunde und es traten zwei Wirbel mit geringer Geschwindigkeit auf. Für 26 Millimeter TAV in der Zeit mit Ausnahme der frühen Systole war die Geschwindigkeitsverteilung im Sinus niedriger als 0,05 Meter pro Sekunde. Insbesondere bei der späten Systole war die Geschwindigkeit niedriger als zu einem anderen Zeitpunkt.Die Spitzengeschwindigkeit in 23-Millimeter-TAV war höher als 26-Millimeter-TAV. Die Stasisfläche, die in 23-Millimeter-TAV gebildet wurde, war breit, aber der Anteil der Stasis war gering. Zwei ähnliche Wirbel wurden über und unter dem nativen Flugblatt für das 23-Millimeter-TAV bemerkt.Für den 26-Millimeter-TAV war der Wirbel im Uhrzeigersinn jedoch unklar und der Wirbel gegen den Uhrzeigersinn hatte eine elliptische Form. Die Vortizität zeigte ähnliche Ergebnisse wie der Wirbel. Die Momentaufnahmen der Partikelresidenz zeigten die Partikelverteilung in der Sinusregion für zwei Sekunden, und der Prozentsatz der Partikelresidenz zeigte diesen Anteil der verbleibenden Partikel in der Sinusregion für 14 Sekunden.Der 26-Millimeter-TAV nahm schneller ab als der 23-Millimeter-TAV, jedoch war die Freisetzung von Partikeln in beiden Fällen nicht identisch. Die Ableitung von Geschwindigkeitsfeldern ist der wichtigste Schritt. Die vorhergehenden Schritte sind Verfahren zur Ableitung von Geschwindigkeitsfeldern und eignen sich für PIV.Dieses Protokoll kann verwendet werden, um die Hämodynamik in verschiedenen Herz-Kreislauf-Systemen, wie den stenotischen Arterien und Herzklappen, zu untersuchen.

Research

JoVE Journal

Engineering

Particle Image Velocimetry Investigation of Hemodynamics via Aortic Phantom

Investigation of Early Plasma Evolution Induced by Ultrashort Laser Pulses

Untersuchung der frühen Evolution von Plasma ultrakurzer Laserpulse

Early plasma is generated owing to high intensity laser irradiation of target and the subsequent target material ionization. Its dynamics plays a ...

Forschung

Ingenieurwesen

Echo Particle Image Velocimetry

The transport of mass, momentum, and energy in fluid flows is ultimately determined by spatiotemporal distributions of the fluid velocity field.1 ...

High-speed Particle Image Velocimetry Near Surfaces

High-Speed-Particle Image Velocimetry Nahe Surfaces

Multi-dimensional and transient flows play a key role in many areas of science, engineering, and health sciences but are often not well understood. The ...

Development of an Experimental Setup for the Measurement of the Coefficient of Restitution under Vacuum Conditions

Entwicklung eines Versuchsaufbau zur Messung des Restitutionskoeffizienten unter Vakuumbedingungen

The Discrete Element Method is used for the simulation of particulate systems to describe and analyze them, to predict and afterwards optimize their ...

Use of a Multi-compartment Dynamic Single Enzyme Phantom for Studies of Hyperpolarized Magnetic Resonance Agents

Die Verwendung eines Mehrfach Dynamische einzelner Enzym-Phantom für Studien von hyperpolarisiertem Magnetic Resonance Agents

Imaging of hyperpolarized substrates by magnetic resonance shows great clinical promise for assessment of critical biochemical processes in real time. Due ...

Three-dimensional Particle Tracking Velocimetry for Turbulence Applications: Case of a Jet Flow

Dreidimensionale Particle Tracking Velocimetry für Turbulence Anwendungen: Fall eines Jet Fluss

3D-PTV is a quantitative flow measurement technique that aims to track the Lagrangian paths of a set of particles in three dimensions using stereoscopic ...

Experimental Investigation of the Flow Structure over a Delta Wing Via Flow Visualization Methods

Experimentelle Untersuchung der Strömung Struktur über eine Delta-Flügel über Flow Visualisierungsmethoden

It is well known that the flow field over a delta wing is dominated by a pair of counter rotating leading edge vortices (LEV). However, their mechanism is ...

Simultaneous Measurement of Turbulence and Particle Kinematics Using Flow Imaging Techniques

Gleichzeitige Messung von Turbulenzen und Partikel-Kinematik mit bildgebenden Verfahren

Numerous problems in scientific and engineering fields involve understanding the kinematics of particles in turbulent flows, such as contaminants, marine ...

3D Printing - Evaluating Particle Emissions of a 3D Printing Pen

3D-Druck - Bewertung der Partikelemissionen eines 3D-Druckstifts

Three-dimensional (3D) printing as a type of additive manufacturing shows continuing increase in application and consumer popularity. The fused filament ...

Pneumatically Driven Microfluidic Platform for Micro-Particle Concentration

Pneumatisch angetriebene mikrofluidische Plattform für die Mikropartikelkonzentration

The present article introduces a method for fabricating and operating a pneumatic valve to control particle concentration using a microfluidic platform. ...