نقدم طريقة لتركيب صمام أبهري خنزيري على ناسخ نبضي لاختبار خصائصه الهيدروديناميكية. يمكن استخدام هذه الطريقة لتحديد التغير في الديناميكا المائية بعد تطبيق إجراء تجريبي أو جهاز طبي جديد قبل استخدامه في نموذج حيواني كبير.
يتطلب اشتراك JoVE لعرض هذا المحتوى. تسجيل الدخول أو ابدأ نسخة تجريبية مجانية
مقالة منهجية
نقدم طريقة لتركيب صمام أبهري خنزيري على ناسخ نبضي لاختبار خصائصه الهيدروديناميكية. يمكن استخدام هذه الطريقة لتحديد التغير في الديناميكا المائية بعد تطبيق إجراء تجريبي أو جهاز طبي جديد قبل استخدامه في نموذج حيواني كبير.
خيارات اختبار إجراءات القلب الجديدة والأجهزة الطبية الاستقصائية قبل استخدامها في نموذج حيواني محدودة. في هذه الدراسة ، نقدم طريقة لتركيب صمام أبهري خنزيري في ناسخ نبضي لتقييم خصائصه الهيدروديناميكية. يمكن بعد ذلك تقييم هذه الخصائص قبل وبعد تنفيذ الإجراء قيد التحقيق و / أو تطبيق الجهاز الطبي الاستقصائي. يمثل تأمين جزء التدفق بعض الصعوبة بسبب نقص عضلة القلب المحيطية في مجرى تدفق البطين الأيسر. تعالج هذه الطريقة هذه المشكلة عن طريق تأمين جزء التدفق باستخدام الوريقة الأمامية للصمام التاجي ثم خياطة الجدار الحر للبطين الأيسر حول تركيبات التدفق. يتم تأمين جزء التدفق الخارجي ببساطة عن طريق إدخال التركيب في شق في الجانب العلوي من قوس الأبهر. وجدنا أن العينات لها خصائص هيدروديناميكية مختلفة بشكل كبير قبل وبعد تثبيت الأنسجة. دفعتنا هذه النتيجة إلى استخدام عينات جديدة في اختباراتنا ويجب أخذها في الاعتبار عند استخدام هذه الطريقة. في عملنا ، استخدمنا هذه الطريقة لاختبار مواد رقعة جديدة داخل القلب لاستخدامها في وضع الصمامات عن طريق إجراء إجراء neocuspidization الصمام الأبهري (إجراء Ozaki) على الصمامات الأبهرية الخنازير المركبة. تم اختبار هذه الصمامات قبل وبعد الإجراء لتقييم التغير في الخصائص الهيدروديناميكية مقارنة بالصمام الأصلي. هنا ، نبلغ عن منصة للاختبار الهيدروديناميكي لإجراءات الصمام الأبهري التجريبية التي تتيح المقارنة مع الصمام الأصلي وبين الأجهزة والتقنيات المختلفة المستخدمة في الإجراء قيد البحث.
يمثل مرض الصمام الأبهري عبئا كبيرا على الصحة العامة ، وخاصة تضيق الأبهر ، الذي يصيب 9 ملايين شخص في جميع أنحاء العالم1. تتطور حاليا استراتيجيات معالجة هذا المرض وتشمل إصلاح الصمام الأبهري واستبدال الصمام الأبهري. في الأطفال على وجه الخصوص ، هناك حافز كبير لإصلاح الصمام بدلا من استبداله لأن الأطراف الاصطناعية المتاحة حاليا عرضة لتنكس الصمام الهيكلي (SVD) ولا تتحمل النمو ، مما يتطلب إعادة التشغيل لإعادة الاستبدال مع نمو المريض. حتى إجراء روس ، الذي يستبدل الصمام الأبهري المصاب (AV) بالصمام الرئوي الأصلي (PV) ، يتطلب طرفا اصطناعيا أو طعما في الموضع الرئوي يخضع أيضا ل SVD وغالبا ما يكون تحمل النمومحدودا 2. ويجري تطوير نهج جديدة لمرض الصمام الأبهري، وهناك حاجة إلى الاختبار في سياق ذي صلة بيولوجية قبل تطبيقه في نموذج حيواني كبير.
لقد طورنا طريقة لاختبار AV الخنازير التي يمكن أن توفر نظرة ثاقبة لوظيفة الصمام قبل وبعد إجراء بحثي أو تطبيق جهاز طبي جديد. من خلال تركيب AV الخنازير على آلة ناسخة نبضية متاحة تجاريا ، يمكننا مقارنة الخصائص الهيدروديناميكية التي يشيع استخدامها في التحقيق والموافقة في النهاية على الأطراف الاصطناعية للصمام ، بما في ذلك جزء القلس (RF) ، ومنطقة الفتحة الفعالة (EOA) ، ومتوسط فرق الضغط الإيجابي (PPD) 3,4. يمكن بعد ذلك ضبط التدخل في سياق ذي صلة بيولوجية قبل استخدامه في نموذج حيواني كبير ، مما يحد من عدد اللازمة لإنتاج إجراء أو طرف اصطناعي يمكن استخدامه في البشر. يمكن الحصول على القلوب المستخدمة في هذه التجربة من المسلخ المحلي أو النفايات من تجارب أخرى ، لذلك ليس من الضروري التضحية بحيوان فقط لأغراض هذه التجربة.
في عملنا ، استخدمنا هذه الطريقة لتطوير مادة رقعة جديدة لإصلاح الصمام واستبداله. اختبرنا الوظيفة الهيدروديناميكية لمجموعة متنوعة من مواد التصحيح عن طريق إجراء عملية neocuspidization للصمام الأبهري (إجراءOzaki 5،6،7) على AVs الخنازير واختبارها في ناسخ النبض قبل الإجراء وبعده. وقد مكننا ذلك من ضبط المواد بناء على أدائها الهيدروديناميكي. وبالتالي ، توفر هذه الطريقة منصة للاختبار الهيدروديناميكي للإجراءات التجريبية والأجهزة الطبية الجديدة للاستخدام على AV قبل التطبيق في نموذج حيواني كبير.
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
تم إجراء جميع الأبحاث وفقا للمبادئ التوجيهية المؤسسية لرعاية.
1. الاعتبارات والاستعدادات للتجربة

الشكل 1: تركيبات مطبوعة 3D مخصصة لتركيب الصمامات الأبهرية الخنازير على ناسخ النبض. كما هو مذكور في البروتوكول ، يجب ألا يقل طول المرفق عن 2 سم ، ويجب ألا يقل عرض المرفق القابل للاستخدام عن 4 سم. يرجى النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الشكل.
2. استئصال الهياكل اليمنى

الشكل 2: عينة استئصال القلب واستئصال التراكيب اليمنى. أ: عينة استئصال القلب. ب: الشريان الرئوي الرئيسي يقطع الشريان الأورطي حتى يصبح النسيج البطيني مرئيا. ج: شق البطين الأيمن (RV) في قاعدة الصمام الرئوي. د: استمرار الشق على طول الحاجز بين البطينين أمامي. ه: إزالة الجدار الخالي من المركبات الميكروفونية عن طريق مواصلة الشق المحيطي على طول الحاجز بين البطينين. (و) عينة ذات هياكل يمنى مزيلت. يرجى النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.
3. إعداد مجرى تدفق البطين الأيسر (LVOT) للقنية مع تركيبات PD

الشكل 3: تحضير مجرى تدفق البطين الأيسر للقنية باستخدام أداة ناسخ النبض. أ: شق الأذين الأيسر عبر عظم الوريد الرئوي الأيمن. (ب) قطع أنسجة LA الزائدة ، والحفاظ على سوار 3 مم على الأقل من الأنسجة الأذينية على الشريان الأورطي والحفاظ على حلقة الصمام التاجي محيطيا. ج: مد الشق إلى البطين الأيسر (LV) عبر الفتحة الأمامية الجانبية للصمام التاجي. د: إزالة الأنسجة LV الزائدة أسفل العضلات الحليمية. المقص مرئي في الزاوية اليمنى العليا من الصورة. يرجى النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.
4. تحضير الشريان الأورطي للقنية باستخدام تركيبات PD

الشكل 4: تحضير الشريان الأورطي للقنية باستخدام أداة ناسخ النبض. أ: قوس الأبهر مع إزالة الأنسجة الزائدة. لاحظ الوعاءين المقوسين في قوس الأبهر الخنازير ، والجذع العضدي الرأسي ، والشريان تحت الترقوة الأيسر. ب: بدء الشق على طول الجانب العلوي من قوس الأبهر من الشريان الأبهري النازل إلى الشريان تحت الترقوة الأيسر. ج: استمرار الشق على طول الجانب العلوي من قوس الأبهر من الشريان تحت الترقوة الأيسر إلى الجذع العضدي الرأسي. د: اكتمال شق قوس الأبهر. يرجى النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.
5. قنية LVOT مع تركيبات PD

الشكل 5: قنية مجرى تدفق البطين الأيسر باستخدام أداة ناسخ النبض. (أ) إزالة نصف سمك الجدار الحر منخفض الجهد مع الحفاظ على 1 سم من النخاب عند الحافة الحرة. يشير الخط المنقط إلى المساحة التي يبلغ طولها 1 سم والتي سيتم إزالتها من الزاوية العلوية لغلاف الحائط الخالي من الجهد المنخفض. (ب) فتحة ربط قضيب داعمة موضوعة على بعد 1 سم خلف شق الجدار الخالي من الجهد المنخفض. (C) ربطة عنق بسحاب تثبت النشرة الأمامية للجهد المتوسط بالتركيبات القريبة. (د) جدار خال من الجهد المنخفض مخيط حول المباراة. يرجى النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.
6. قنية الشريان الأورطي مع تركيبات PD والتحضير النهائي لاختبار PD

الشكل 6: قنية الشريان الأورطي واختباره في الناسخ النبضي. أ: رفع العينة عن الطاولة بواسطة الشريان الأورطي لتحديد الموضع المحايد للشريان الأورطي. (ب) تركيبات بعيدة مثبتة في الشريان الأورطي برباط مضغوط. (ج) عينة مركبة في الناسخ النبضي للاختبار الهيدرودينامي. يرجى النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.
7. تنفيذ الإجراء التجريبي
ملاحظة: قم بإجراء إجراءات تجريبية مثل إجراء Ozaki كما هو موضح سابقا5،6،7 ، وكرر اختبار PD.
8. تخزين طويل الأجل للعينة (إذا رغبت في ذلك)
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
تتضمن البيانات التمثيلية التي تم جمعها من ناسخ النبض جزء القلس (RF) ومنطقة الفتحة الفعالة (EOA) ومتوسط فرق الضغط الإيجابي (PPD). يتم استخدام RF و EOA، على وجه الخصوص، في معايير ISO للصمامات الاصطناعية (ISO 5840) وسيكون من المهم جمعها إذا كانت منتجات الصمامات الاصطناعية قيد التحقيق. يقدم PPD معلومات تتعلق بمقدار الضغط المطلوب لفتح الصمام ويتم الرجوع إليه عادة عند مناقشة استبدال الصمام الاصطناعي 3,4. يمكن لناسخ النبض HDTi-6000 (مختبرات BDC ، Wheat Ridge ، CO) المست...
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
توفر الطريقة المعروضة هنا منصة للاختبار الهيدروديناميكي للمركبات من أجل فحص تأثير إجراء تجريبي أو جهاز طبي جديد. من خلال تركيب الصمام الأبهري الأصلي على جهاز ناسخ النبض ، يمكننا تحديد تأثير الإجراء التجريبي على جميع المعلمات الهيدروديناميكية المستخدمة في التحقيق والموافقة على الأطراف الاصطناعية الجديدة للصمام (ISO 5840). يوفر هذا فرصة لضبط الإجراءات والأطراف الاصطناعية قبل استخدامها في نموذج حيواني كبير.
يمثل تأمين جزء التدفق بعض الصعوبة بسبب نقص عضلة القلب المحيطية في مجرى تدفق البطين الأيسر....
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
ليس لدى المؤلفين أي تضارب في المصالح المالية ذات صلة للكشف عنها.
نود أن نشكر مختبر الدكتورة جوردانا فونجاك نوفاكوفيتش ، بما في ذلك جولي فان هاسل ومحمد ديان وبانبان تشين ، للسماح لنا باستخدام أنسجة النفايات القلبية من تجاربهم. تم دعم هذا العمل من قبل تحالف عيوب القلب الخلقية في بتلر ، نيوجيرسي ، والمعاهد الوطنية للصحة في بيثيسدا ، ماريلاند (5T32HL007854-27).
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
| الاسم | الشركة | رقم فهرسي | التعليقات |
|---|---|---|---|
| طابعة ثلاثية الأبعاد | Ultimaker | Ultimaker S5 | تستخدم لطباعة تركيبات مخصصة للاختبار الهيدروديناميكي |
| Crile-Wood Needle Driver | Emerald | Instruments 2.0638.15 | تستخدم لخياطة ملقط |
| البطين Debakey | Jarit | 320-110 | تستخدم للتشريح وإعداد العينة (يمكن استخدام عدة مرات إذا كنت تعمل مع مساعد) |
| الإيثانول 200 دليل | على Decon Labs Inc. | DSP-MD.43 | يستخدم لتخزين الأنسجة |
| الثابتة فورمالين 10٪ | إبريديا | 5701 | يستخدم لتثبيت الأنسجة |
| ملقط جيرالد | جاريت | 285-126 | يستخدم لتشريح وتحضير العينة |
| برطمانات زجاجية | QAPPDA | B07QCP54Z3 | تستخدم لتخزين الأنسجة |
| جلوتارالديهايد 25٪ | علوم المجهر الإلكتروني | 16400 | تستخدم للأنسجة تثبيت |
| HEPES 1 M محلول عازلة | فيشر | BP299-100 | يستخدم لصنع الجلوتارالديهايد 0.6٪ |
| مقص مايو | جاريت | 099-200 | يستخدم لقطع خياطة |
| مقص ميتزنباوم | جاريت | 099-262 | يستخدم للتشريح وإعداد العينة |
| الدائري | و أمبير شركة العرض | AS568-117 | تستخدم كحشية في نهاية التركيبات المطبوعة ثلاثية الأبعاد راتنج |
| حمض اللاكتيك | Ultimaker | 1609 | تستخدم لتركيبات الطباعة ثلاثية الأبعاد |
| خياطة Polyproplene | Covidien | VP-762-X | تستخدم لخياطة البطين ، إبرة مدببة |
| الناسخ النبضي | مختبرات BDC | HDTi-6000 | تستخدم للاختبار الهيدروديناميكي |
| العلاقات الحريرية | Covidien | S-193 | تستخدم لربط الشرايين التاجية |
| المشبك اللوزتين | Aesculap | BH957R | تستخدم لتشريح الشريان التاجي |
| الروابط المضغوطة (6 بوصات) | الكابلات المتقدمة ، Inc. | AL-06-18-9-C | يستخدم لتأمين العينة على التركيبات ، بطول 157.14 مم (6 بوصات) ، |
| أربطة مضغوطة بعرض 2.5 مم (8 بوصات) | GTSE | GTSE-20025B.1000 | تستخدم لتأمين العينة على التركيبات ، بطول 203 مم (8 بوصات) ، عرض 2.5 مم |
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.