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Department of Mechanical and Materials Engineering, University of Nebraska-Lincoln
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Steinert, B. D., Zhao, S., Gu, L. Monitoring the Wall Mechanics During Stent Deployment in a Vessel. J. Vis. Exp. (63), e3945, doi:10.3791/3945 (2012).
Los ensayos clínicos han reportado tasas de reestenosis diferentes para diferentes diseños de stent 1. Se especula que el stent inducidos por las concentraciones de tensión en la pared arterial conducen a la lesión tisular, que inicia la reestenosis 2-7. Esta hipótesis necesita investigaciones adicionales, como la mejor cuantificación de la distribución de la tensión no uniforme sobre la arteria después de la implantación del stent. Un no-contacto deformación superficial método de medición de la arteria con stent se presenta en este trabajo. ARAMIS estéreo superficie óptica cepa sistema de medición utiliza dos cámaras ópticas de alta velocidad para capturar el movimiento de cada punto de referencia, y resolver las tres cepas de dimensiones sobre la superficie de deformación de 8,9. Como un stent de malla se implementa en un recipiente de látex con un patrón aleatorio contrastante rociado o dibujado en su superficie exterior, la cepa superficie está grabada en cada instante de la deformación. Las distribuciones de deformación calculados a continuación, se puede utilizar para entender la LOrespuesta de cal lesión, validar los modelos computacionales, y formular hipótesis para ulterior estudio in vivo.
1. Preparación de la nave de látex
2. Prueba in vitro del sistema y la calibración del sistema de ARAMIS
4. El despliegue del stent
5. Análisis Imágenes
6. Los resultados representativos
Los stent expanda hacia fuera la pared del vaso, las cepas generalmente será mayor en torno a la ubicación del stent. Figura 1 es un ejemplo de asignación de tensión durante el proceso de retroceso de balón expandible de stent, así como la historia cepa principal en un punto específico. Los puntos negros en la Figura 1 son puntos de referencia, que fueron utilizados por las cámaras de alta velocidad para capturar y seguir los desplazamientos de estos puntos de referencia en el conducto. Basado en el movimiento grabada de puntos de referencia, el software se utilizará entonces para calcular las cepas del conducto o unny otro objeto blanco. Cepa mayor, también conocida como la cepa principal máximo, se calcula como sigue:

Es evidente que el stent implantado condujo a la distribución cepa no uniforme sobre la superficie de la vasija. Esto podría explicarse por la carga de retroceso de los extremos-constreñido conducto de látex y la estructura de malla del stent. Esta cepa de campo corresponde a la etapa inicial de retroceso del stent, como se identifica por el marcador de la cruz roja en la imagen inferior de la Figura 1. La gran tensión-la historia de la curva de un punto específico 10 demostró etapas diferenciadas de la implantación del stent. La expansión del globo se produce a partir de aproximadamente 10 a 12 segundos y de retroceso del stent tras el desinflado del balón se produce entre el 12 y 14 segundos.

Figura 1.
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El estéreo tensión óptica superficie sistema de medición se usa para medir las tensiones locales sobre la superficie deformando tanto para los dentro y fuera del plano movimientos sin contacto con el espécimen. Este sistema utiliza dos cámaras de alta velocidad ópticos para tomar imágenes de un patrón aleatorio contrastantes poner en la superficie para construir mediciones precisas de los movimientos de cada punto, con una alta precisión de resolver las cepas de superficie.
Cabe señalar que el patrón requerido contrastantes necesita adhiere a la superficie suficientemente suficientes para proporcionar mediciones precisas. Además, el área de la muestra específica necesita ser bien iluminado, sin brillo, para las cámaras de distinguir los movimientos del patrón de contraste. De lo contrario, las imágenes capturadas deslumbramiento creará regiones vacíos de datos. Dos fuentes de luz, en los extremos opuestos de la embarcación látex, en ángulo aproximadamente en ángulos de 45 grados con relación a la tubería se recomienda. Una pintura de aerosol plana en lugar de unala pintura de lustre para el patrón estocástico también ayudará a reducir la cantidad de deslumbramiento.
Aquí se presenta un protocolo de medidas de tensión superficial usando un buque burlado, lo que podría ser utilizado para probar la asignación cepa no uniforme en la embarcación nativa heterogénea. Estudio ex vivo vasos nativo se incubaron en solución fisiológica para mantener la actividad celular. El lápiz común de inyección de tinta negro podría ser utilizado para teñir una vasculatura real, que se ha utilizado en la arteria femoral de conejo por Squire et al 10. Esta cepa óptico superficie sistema de medición podría captar el movimiento de los puntos de referencia a través de la ventana transparente. Mediciones de la superficie de deformación con vasos nativos ex vivo con las evaluaciones histológicas de los vasos proporcionará una visión más clara sobre el mecanismo de la lesión de la arteria con stent. Las tres cepas dimensionales superficie demostrados en este trabajo también puede extenderse a obtener el mapa en cualquier lugar de la cepala muestra de ensayo heterogéneo incluyendo su superficie interior, así como a través del espesor del recipiente a través de análisis numérico adicional.
La cepa presenta estéreo de la superficie óptica del sistema de medición es uno de los métodos muy particulares que pueden capturar y medir las tensiones locales observados en toda la superficie sin llegar a ponerse en contacto con deformación de la muestra y con gran precisión, tanto para los dentro y fuera de plano los movimientos de la superficie. Se compara con otros sistemas de medición de tensión como la ecografía intravascular (IVUS) de imágenes, así como prueba de inflado 11,12. La prueba de inflación tradicional es útil para obtener la cepa promediada a lo largo de la prueba de conducto 11, sin embargo no puede proporcionar la cepa tres dimensiones locales capturado por el sistema de medición de superficie óptica cepa en este trabajo. La elastografía IVUS 12 podría obtener el mapa de dos dimensiones tensión en toda la sección transversal del buque, y mantener una granpotencial para la aplicación clínica. El sistema óptico se demuestra en este trabajo tiene su ventaja única, proporcionando tres cepas de la superficie de dimensiones y desplazamientos sobre superficies irregulares, en particular los resultantes de formas irregulares o los organismos no homogéneas.
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No hay conflictos de interés declarado.
Este estudio fue apoyado en parte por la NASA Space Grant Nebraska y National Science Foundation con la subvención No. 0926880.
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| ARAMIS Camera System | GOM: Optical Measuring Techniques | ||
| PALMAZ Genesis TRANSHEPATIC BILIARY STENT | Cordis Corporation | PG5910B | Balloon-expandable stent |
| Z-MED Balloon Dilatation Catheter | B. Braun Medical Inc. | PDZ336 | Balloon dilatation catheter |