Name: Die Überwachung der Wand Mechanik Während der Entfaltung des Stents in einem Gefäß (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2012-05-08T12:00:00.000+00:00
Duration: 8 min 28 s
Description: Erfahren Sie die optische Dehnungsmessung zur Analyse stentinduzierter nicht-uniformer Gefäßdehnung mit dem Aramis-System. Diese berührungslose Methode liefert präzise Einblicke für die Biomedizintechnik.

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Diese Studie wurde teilweise durch die NASA Weltraum Nebraska Grant und National Science Foundation unter dem Förderkennzeichen 0926880 Nr. unterstützt.

1. Herstellung des Latex Schiff <ol><li> Um beide Enden des Latex Schiff Schlauchanschluss Verbindungen, die auf einem stabilen Werkbank befestigt sind. </li><li> Man misst die Fläche von Zinsen auf Latex Schiff das Blickfeld zu bestimmen. Der interessierende Bereich für einen Stent Test sollte zwischen den Widerhaken Schlauchanschlüsse zentriert werden und umfassen etwa einem Zoll auf jeder Seite des Stents, um die Stämme außerhalb der Stent-Bereich zu beobachten. </li><li> Datensatz den Abstand von der äußeren Kante von einem Schlauchanschluss Stecker an der zentralen Stelle zwischen den Verbindern, die auch die ungefähre Mitte des Latex Behälter. Übersetzen der Abstand auf den Katheter durch die Messung von der Mitte des Stents bis der Katheter. Dann markieren Sie den Katheter mit einem Marker. </li><li> Entfernen Sie das Gefäß Latex aus den Widerhaken Schlauchanschlüsse. </li><li> Bereiten Sie die Latex-Schiff durch Besprühen der Bereich von Interesse mit einem stochastischen Muster aus weißen und schwarzen Sprühlack oder Kennzeichnungder interessierende Bereich mit zufälligen Punkten mit Filzstift. Für kleinere und feinere Muster stochastischen Muster ist nicht erforderlich. </li></ol> 2. In vitro Testsystem und Kalibrierung von ARAMIS-System <ol><li> Auswählen der Kalibriertemperatur Platte, die geringfügig größer als der Bereich von Interesse in Schritt 1 gemessen wird. </li><li> Legen Sie die Kalibrierung Panel zwischen den Widerhaken Schlauchanschlüsse auf dem Gebiet von Interesse und sicherzustellen, dass der interessierende Bereich gut beleuchtet ist. </li><li> Den Abstand zwischen zwei Kameras, die Entfernung von der Probe und der Kamera auf der Höhe Kalibrierfeld ausgewählt wurden. Jede Kalibrierung Panel ist anders, daher ist das ARAMIS Bedienungsanleitung müssen konsultiert werden, um diese Entfernungen zu bestimmen. </li><li> Öffnen Sie ein neues Projekt in ARAMIS, indem Sie &quot;Datei&quot;, dann &quot;Neues Projekt&quot;. Anschließend klicken Sie auf der &quot;Sensor&quot; und wählen Sie &quot;Kalibrierung&quot;, dann &quot;Full Calibration&quot;. </li><li> Das ARAMIS-Software wird nun zu Fuß den Benutzer durch die Schritte, um t kalibrieren<html> er Kameras. </li><li> Mit der Blende vollständig geöffnet ist, konzentrieren sich die Kamera auf dem Panel-Kalibrierung durch Lösen der Stellschraube an der Kamera und drehen Sie das Objektiv. Einmal scharfgestellt, ziehen Sie die Stellschraube und schließen Sie die Blende. </li><li> Nehmen Sie das erste Bild von der Kalibrierung. Verschieben oder Drehen der Kalibrierung Platte nach der Demonstration auf dem Computer, bis das Bild auf dem Bildschirm fokussiert wird. Nehmen Sie das zweite Bild. Wiederholen Sie diesen Vorgang für den Rest der Kalibrierung Bilder. </li><li> Wenn alle der Kalibrierung aufgenommenen Bilder sind, wird die Bildanalyse-Software ARAMIS berechnen die Kalibrierungseinstellungen. Die Kalibrierung wiederholt, wenn die Kalibrierung Abweichung größer als 0,04 ist. Etwaige Anpassungen vorgenommen, um den Fokus der Kamera oder der Abstand zwischen Kameras machen die Kalibrierung ungültig. </li><li> Entfernen Sie die Kalibrierung Panel und legen Sie die bemalten Latex Schiff wieder auf den gezackten Schlauchanschlüsse. </li></ol>Titel &quot;&gt; 3. Pretest zu Übermäßige Hintergrund Lärm zu vermeiden <ol><li> Bestimmen Sie die Anzahl der Frames pro Sekunde, die für den Test gewünscht wird. Erhöhte Bildern pro Sekunde produziert gleichmäßigere Belastung ergibt. </li><li> Stellen Sie die Verschlusszeit auf weniger als 1 Bild pro Sekunde und damit kein Rot auf dem Bild angezeigt wird. </li><li> Nehmen Sie sich 5 Bilder. </li><li> Fügen Sie starten Punkten auf der Bildserien und berechnen Sie den Test. </li><li> Halten Sie &quot;Strg&quot;, auf der Mitte der Probe klicken, um die Hintergrundgeräusche zu beobachten. Wenn der Vortest Lärm über 75 Mikrodeformation die Kalibrierung Prozess muss wiederholt werden. </li></ol> 4. Stententfaltung <ol><li> Wählen Sie die gewünschte Anzahl der Bilder während der Prüfung zu nehmen. 200 Bilder werden für die Expansion des Stents genügen. </li><li> Nach den Katheter in den Latex Gefäß und mit dem Marker-Anzeige auf dem Katheter, um die Insertion des Stents zu leiten, bis sie die zentrale Stelle erreicht. </li><li> Fangen Sie an, Bilder mit ARAMIS. </li><li> Für den Ballon-expandierbaren Stent, schrittweise Erhöhung der Ballondruck zu erweitern Stent, bis der Ballon vollständig ausgedehnt ist, dann allmählich verringert den Druck des Ballons auf Null und der Ballon wird entleert und zusammen mit dem Katheter zurückgezogen. </li><li> Für des selbst-expandierenden Stent, nach und nach beseitigt die Hülle, bis der Stent vollständig expandiert wird; dann allmählich zurückgezogen des Katheters. </li></ol> 5. Bilder-Analyse <ol><li> Der Stamm der Geschichte eines bestimmten Punktes auf dem Schiff <ol><li> Erstellen Sie eine Bühne, durch Drücken der &quot;Strg&quot;-Taste und Mausklick auf den Bereich von Interesse. </li><li> Wählen Sie den Stamm, die erwünscht ist, dh Stamm in der X, Y, XY, Hauptformänderung, Nebenformänderung oder Mises-Stamm. </li><li> Das Grundstück in der rechten unteren Ecke zeigt die Belastung an der Stelle, über die Dauer des Tests ausgewählt. </li></ol></li><li> Räumliche Stamm entlang einer bestimmten Bahn des Schiffes <ol><li> Create ein mehrstufiges Punkte-Linie durch Klicken auf die &quot;Abschnitte&quot;, dann &quot;schaffen Abschnitt&quot;. Internationale Linie auf dem Bild parallel zu der X-Achse mit Y gleich Null ist. Dies wird eine Reihe von Punkten der Bühne in einer Linie. </li><li> Nach dem mehrstufigen Linie erstellt wird die Handlung in der unteren Ecke wird eine Reihe von Linien auf einem Grundstück anzuzeigen. Jede Zeile repräsentiert die Spannung an einem Fall in der Zeit entlang der Länge des Abschnitts. </li></ol></li><li> Erstellen einer Best-Fit-Zylinder zu Expansionsrate und Radius des Schiffes zu analysieren <ol><li> In der oberen Menüleiste wählen Sie &quot;Primitiven&quot;, dann &quot;Best-Fit-Zylinder&quot;. </li><li> Wählen Sie einen kleinen Ausschnitt des Bildes mit der &quot;Auswahl durch Fläche&quot;-Tool auf der rechten Werkzeugleiste. </li><li> Das ARAMIS-Software generiert eine dreidimensionale Best-Fit-Zylinder. </li><li> Die Bilder können dann wieder eingeschaltet werden durch zu beobachten, wie der Durchmesser des Latex Behälter variiert. </li></ol></li><li> Auswertung der Abstand zwischenzwei Punkte <ol><li> Unter der &quot;Analyse&quot;-Registerkarte, klicken Sie auf &quot;Punkt zu Punkt Abstand&quot;. </li><li> Internationale Länge auf das Bild, die für die Analyse durch die zwei Punkte gewünscht wird. </li><li> Die Bilder können dann wieder eingeschaltet werden durch die Änderung des Abstands zwischen den beiden Punkten im Laufe der Zeit zu beobachten. </li></ol></li></ol> 6. Repräsentative Ergebnisse Die Stentstreben erweitern die Gefäßwand nach außen, wird im Allgemeinen höher sein Stämmen rund um Stents Standort. Abbildung 1 ist ein Beispiel für Stamm-Mapping während der Rückstoß Prozess der Ballon-Stent, sowie große Belastung Geschichte an einem bestimmten Punkt. Die schwarzen Punkte in Abbildung 1 sind Bezugspunkte, die von den High-Speed-Kameras verwendet wurden, zu erfassen und zu verfolgen, die Verschiebungen dieser Referenzpunkte auf der Leitung. Basierend auf den erfassten Bewegung der Bezugspunkte, die Software wird dann verwendet, um die Stämme von der Leitung oder ein zu berechnenny andere zielgerichtete Objekt. Wichtige Stamm, der auch als der maximale Hauptspannung bezeichnet wird, wird wie folgt berechnet: <img alt="Gleichung 1" src="/files/ftp_upload/3945/3945eq1.jpg" /> Es ist klar, dass die implantierten Stents zu einer ungleichmäßigen Spannungsverteilung auf dem Schiff Oberfläche geführt. Dies könnte durch den Rückstoß beim Laden von Enden-Latex eingeschränkt Leitung und der Netzstruktur des Stents erläutert. Dieser Stamm Feld entspricht der Anfangsphase der Stent Rückstoß, wie von der Rot-Kreuz-Marker in der unteren Bild von Abbildung 1 identifiziert. Der große Stamm-Geschichte Kurve von einem bestimmten Punkt 10 demonstriert unterscheidbare Stadien der Stent-Implantation. Die Expansion des Ballons tritt von etwa 10 bis 12 Sekunden und Stent Rückstoß nach dem Entleeren des Ballons tritt zwischen 12 und 14 Sekunden. <img alt="1" src="/files/ftp_upload/3945/3945fig1.jpg" /> Abbildung 1. </strong&gt; Versuchsaufbau (oben); ungleichmäßige Spannungsverteilung auf der Oberfläche gestenteten Conduit (Mitte), die große Belastung der Geschichte an der Nummer 10 (unten).

<ol><li>Fischman, D. L., Leon, M. B., Baim, D. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+randomized+comparison+of+coronary-stent+placement+and+balloon+angioplasty+in+the+treatment+of+coronary+artery+disease.+Stent+Restenosis+Study+Investigators%5BTitle%5D)+AND+%22N.+Engl.+J.+Med%22%5BJournal%5D)">A randomized comparison of coronary-stent placement and balloon angioplasty in the treatment of coronary artery disease. Stent Restenosis Study Investigators.</a> N. Engl. J. Med. 331, 496-501 (1994).</li>
<li>Abul Hasan Muhammad Bashar, T. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Mechanical+Properties+of+Various+Z-Stent+Designs%3A+An+Endovascular+Stent-Grafting+Perspective%5BTitle%5D)+AND+%22Artificial+Organs%22%5BJournal%5D)">Mechanical Properties of Various Z-Stent Designs: An Endovascular Stent-Grafting Perspective.</a> Artificial Organs. 27, 714-721 (2003).</li>
<li>Nuutinen, J. uha-P. ekka <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Mechanical+properties+and+in+vitro+degradation+of+bioabsorbable+self-expanding+braided+stents%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Biomaterials+Science+--+Polymer+Edition%22%5BJournal%5D)">Mechanical properties and in vitro degradation of bioabsorbable self-expanding braided stents.</a> Journal of Biomaterials Science -- Polymer Edition. , 255-266 (2003).</li>
<li>C. Schulz, R. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Coronary+stent+symmetry+and+vascular+injury+determine+experimental+restenosis%5BTitle%5D)+AND+%22Heart%22%5BJournal%5D)">Coronary stent symmetry and vascular injury determine experimental restenosis.</a> Heart. 83, 462-467 (2000).</li>
<li>Jiménez, J. M., Davies, P. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Hemodynamically+Driven+Stent+Strut+Design%5BTitle%5D)+AND+%22Annals+of+Biomedical+Engineering%22%5BJournal%5D)">Hemodynamically Driven Stent Strut Design.</a> Annals of Biomedical Engineering. 1483, (2009).</li>
<li>Johnston, C. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+Mechanical+Properties+of+Endovascular+Stents%3A+An+In+Vitro+Assessment%5BTitle%5D)+AND+%22Cardiovascular+Engineering%3A+An+International+Journal%22%5BJournal%5D)">The Mechanical Properties of Endovascular Stents: An In Vitro Assessment.</a> Cardiovascular Engineering: An International Journal. 10, 128-135 (2010).</li>
<li>Mejia, J. uan <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Evaluation+of+the+effect+of+stent+strut+profile+on+shear+stress+distribution+using+statistical+moments%5BTitle%5D)+AND+%22Biomedical+Engineering+Online%22%5BJournal%5D)">Evaluation of the effect of stent strut profile on shear stress distribution using statistical moments.</a> Biomedical Engineering Online. , 1-10 (2009).</li>
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<li>Chesler, N. C., Thompson-Figueroa, J., Millburne, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Measurements+of+Mouse+Pulmonary+Biomechanics%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Biomechanical+Engineering%22%5BJournal%5D)">Measurements of Mouse Pulmonary Biomechanics.</a> Journal of Biomechanical Engineering. 126, 309-314 (2004).</li>
<li>de Korte, C. L., Sierevogel, M. J., Mastik, F., Strijder, C., Schaar, J. A., Velema, E., Pasterkamp, G., Serruys, P. W., van der Steen, A. F. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Identification+of+Atherosclerotic+Plaque+Components+With+Intravascular+Ultrasound+Elastography+In+Vivo+A+Yucatan+Pig+Study%5BTitle%5D)+AND+%22Circulation%22%5BJournal%5D)">Identification of Atherosclerotic Plaque Components With Intravascular Ultrasound Elastography In Vivo A Yucatan Pig Study.</a> Circulation. 105, 1627-1630 (2002).</li>
</ol>

Keine Interessenskonflikte erklärt.

Der Stereo-optischen Oberfläche Dehnungsmessung System wird verwendet, um die lokalen Stämme über die Oberfläche verformt sowohl für die in-und out-of-Plane-Bewegungen zu messen, ohne Kontakt mit der Probe. Dieses System verwendet zwei optischen Hochgeschwindigkeits-Kameras Bilder von einem zufälligen Muster kontrastierender indem auf der Oberfläche, genaue Messungen der Bewegung jedes Punkts zu konstruieren, mit einer hohen Genauigkeit zu lösen Oberflächenspannungen zu nehmen. Es sei darauf...

<table border="1"><tbody><tr><td> Anlage gebraucht </td><td> Firma </td><td> Katalog-Nummer </td><td> Kommentare </td></tr><tr><td> ARAMIS-Kamera-System </td><td> GOM: Optische Messtechnik </td><td></td><td></td></tr><tr><td> PALMAZ Genesis transhepatische Gallenstentsystem </td><td> Cordis Corporation </td><td> PG5910B </td><td> Ballon-Stent </td></tr><tr><td> Z-MED Ballondilatationskatheters </td><td> B. Braun Medical Inc. </td><td> PDZ336 </td><td> Ballondilatationskatheter </td></tr></tbody></table>

die Überwachung der wand mechanik während der entfaltung des stents in einem gefäß

Monitoring the Wall Mechanics During Stent Deployment in a Vessel

Klinische Studien haben unterschiedliche Restenose Raten für verschiedene Stent-Designs 1 angegeben. Es wird spekuliert, dass Stent-induzierte Spannung Konzentrationen auf die Arterienwand zu Gewebeschäden, die Restenose 2-7 initiiert führen. Diese Hypothese bedarf weiterer Untersuchungen einschließlich einer besseren Quantifizierung von ungleichmäßiger Spannungsverteilung auf der Arterie nach einer Stentimplantation. Ein Nicht-Kontaktfläche Dehnungsmessung Methode für die Stent-Arterie wird in dieser Arbeit vorgestellt. ARAMIS Stereo optischen Oberfläche Dehnungsmessung System verwendet zwei optische High-Speed-Kameras, um die Bewegung eines jeden Bezugspunkt zu erfassen und zu lösen dreidimensionale Stämme über die Oberfläche verformt 8,9. Als ein Netz Stents in ein Gefäß mit einem Latex-zufällige kontrastierenden Musters aufgesprüht oder auf seiner äußeren Oberfläche gezogen bereitgestellt wird, wird die Oberfläche Stamm zu jedem Zeitpunkt der Verformung aufgezeichnet. Die berechneten Dehnungsverteilungen kann dann verwendet werden, um die lo verstehensche Läsion Reaktion, Validierung der Rechenmodelle und Hypothesen für weitere in-vivo-Studie.

Stent-induzierte arterielle Dehnungsverteilungen sind gekennzeichnet mit einer optischen Oberfläche Dehnungsmessung System. Diese Visualisierung Technik wird verwendet, um Einblicke in die Auswirkungen der Stentimplantation auf dem Host-Schiff zu gewinnen.

Die Überwachung der Wand Mechanik Während der Entfaltung des Stents in einem Gefäß

In klinischen Studien wurden unterschiedliche Restenoseraten für verschiedene Stent-Designs berichtet1. Es wird vermutet, dass durch Stents induzierte Spannungskonzentrationen an den ...

Dieses Experiment verwendet eine berührungslose Dehnungsmessvorrichtung, um die vom Stent verursachte, nicht gleichmäßige Dehnung an einer künstlichen Arterie zu überwachen und aufzuzeichnen. Bereiten Sie zunächst ein künstliches Gefäß für die Stent-Aufdehnungsumgebung vor. Kalibrieren Sie danach das Aramis-Software-System, dehnen Sie den Stent auf und erfassen Sie die Verformung des künstlichen Gefäßes.Ergebnisse von Analysen der durch die Stents verursachten Dehnung entlang eines axialen Pfades eines Modellgefäßes zeigen, dass die durch den Stent verursachte Dehnungsverteilung am Modellgefäß nicht gleichmäßig ist. Der Hauptvorteil des Aramis-Kamerasystems im Vergleich zu anderen Dehnungsmessmethoden wie Dehnungsmessstreifen besteht darin, dass das ARAMIS-Kamerasystem eine berührungslose Dehnungsmessung ermöglicht.Dieses Protokoll zeigt, wie das Aramis-System kalibriert wird, zusammen mit der Analyse der Probe hier. Diese Methode liefert Einblicke in eine Strömungsverteilung aufgrund einer Dehnung des Standes. Sie kann auch auf andere Systeme angewendet werden, beispielsweise auf eine Saite an einem Kopf während einer Stoßwelle oder auf eine Saite an einem Stahlstab unter Zugbelas

monitoring-the-wall-mechanics-during-stent-deployment-in-a-vessel

Research

Forschung

JoVE Journal

Bioengineering

Biotechnik

Dieses Video zeigt, wie eine präklinische kostengünstige und zuverlässige Modell nutzen, um pathobiologischen und pathophysiologische Prozesse in-Stent-Restenose Entwicklung zu studieren. Longitudinal in vivo-Überwachung mit OCT (Optical Coherence Tomography) und die Analyse von OCT-Bilder werden auch gezeigt.

Imaging In-Stent-Restenose: eine kostengünstige, zuverlässige und schnelle Präklinische Modell

Eine automatisierte Myographie Methode zur Kraftmessung in isolierten mesenterialen Arterien beschrieben. Es beschäftigt Mulvany-Halpern Auto Dual Wire Myographions 510A, um Antworten auf Phenylephrin und extrazelluläres Calcium zu bestimmen. Die Methode ermöglicht eine konsistente Bestimmung der isometrischen Antworten auf Agonisten in kleinen Gefäßen mit einem Durchmesser von 60 bis 300 um, unabhängig.

A. mesenterica Kontraktion und Entspannung Studies Verwendung automatisierter Draht Myographie

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Ein Mausmodell der Stentimplantation in der Arteria carotis für das Studium der Restenose

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