Protokoll für Relative Hydrodynamische Beurteilung der Tri-Polymer Merkblatt Ventile

Das übergeordnete Ziel des folgenden Experiments ist es, zu demonstrieren, wie ein kommerziell erhältlicher In-vitro-Pulsduplikator aufkommende Tri-Leaflet-Polymer-Herzklappenprothesen aufnehmen kann, und die hydrodynamischen Metriken der Anordnung zu bewerten. Dies wird durch die Montage eines Schlauchs und eines Ventilhalters erreicht, um eine Tri-Leaflet-Ventilkonfiguration im Pulsduplikator aufzunehmen. In einem zweiten Schritt werden Polymerventile an Ort und Stelle vernäht und getestet, um ihre hydrodynamischen Metriken zu messen. Native Schweineklappen und mechanische Herzklappen werden ebenfalls getestet, um Änderungen an der Systemhardware am mechanischen Design der synthetischen Klappe zu validieren.

Die Ergebnisse zeigen, dass das modifizierte Impulsduplikatorsystem zur Bewertung von Polymerventilen mit nativer Schweine- und mechanischer Ventilhydrodynamik verwendet werden kann, was Einblicke in die funktionalen Aspekte des Polymerventildesigns ermöglicht. Im Allgemeinen werden Personen, die mit dieser Methode noch nicht vertraut sind, verwirrt sein, da die Techniken langwierig sind und es viele Konzepte im Zusammenhang mit hydrodynamischen Metriken gibt, die für eine gründliche Bewertung von Klappenprothesen erforderlich sind und die normalerweise nicht in einem traditionellen Ingenieurlehrplan gelehrt werden. Die Implikationen dieser Technik erstrecken sich auf die funktionelle Entwicklung neuer Herzklappenprothesentechnologien, da die hydrodynamische Bewertung Erkenntnisse darüber liefert, wie die Designeigenschaften der Har-Klappe weiter verbessert werden können.

Ihm zu helfen. In dieser Demonstration wird Carl Lande Bro und Student in meinem Labor sein. Dieses Protokoll beginnt mit der Herstellung der Baugruppe.

Dazu gehören ein Ventilhalter, der zum Einnähen der Klappensegel verwendet wird, ein Schlauch zur Aufnahme des Ventilhalters und das umgebende Zubehör, das die Baugruppe am Impulsvervielfältigungssystem befestigt. Ein kommerziell erhältliches Impulsvervielfältigungssystem ist ebenfalls erforderlich: Bevor das System zum ersten Mal verwendet wird, wird die gesamte Schleife grundiert. Reinigen Sie das Schlaufensystem mit Wasser und Seife.

Ersetzen Sie während dieses Vorgangs alle beschädigten Rohre. Kalibrieren Sie als Nächstes die an den Kreislauf angeschlossenen Instrumente, d. h. die Pumpe, die Durchflusssonde und die Druckmessumformer. Die Kalibrierung beginnt mit einer 1%igen Kochsalzlösung, gefolgt von einer blutanalogen Glycerinlösung.

Kalibrieren Sie diese in der Regel für Messungen an atrialen, aortalen und ventrikulären Stellen. Fahren Sie nach der Kalibrierung mit der Vorbereitung der Ventile fort. Besorgen Sie sich vier frische Schweineherzen mit intakter Aorta von einem A-U-S-D-A-zugelassenen Schlachthof.

Packen Sie ein Herz aus, spülen Sie es mit entionisiertem Wasser aus und legen Sie es in ein Gefäß, das mit 1% antimykotischem Antibiotikum in PBS auf Eis gefüllt ist. Transportieren Sie es zum hydrodynamischen Prüflabor. Legen Sie eines der Herzen in eine Präparierpfanne und entfernen Sie vorsichtig das Perikard.

Von der ventralen Seite aus inspizieren Sie die vier Kammern und lokalisieren den Aortenbogen an der intakten Aorta. Dann das Herz in zwei Hälften teilen. Schneiden Sie horizontal drei Viertel Zoll unterhalb des Anulus an der Verbindung zwischen der Aorta und dem linken Ventrikel und isolieren Sie die intakte Aorta, die mit dem linksventrikulären Gewebesegment verbunden ist.

Untersuchen Sie die Aortenklappe in der Aortenwurzel auf Beschädigungen oder Verkalkungen. Dies ist die Region zwischen der aufsteigenden Aorta und dem unteren Anulus. Wenn es gut aussieht, teilen Sie die Aorta etwa einen Zentimeter über dem Anulus, andernfalls entsorgen Sie das Gewebe.

Trennen Sie dann das linksventrikuläre Gewebesegment unterhalb des Anulus, um die Aortenklappe mit isolierter Klappe zu isolieren. Fahren Sie mit dem Nähen fort, um ein Ventil an der Halterung zu befestigen. Platzieren Sie es zunächst in den Ventilhalter.

Richten Sie die Basis des Ventils an der Basis des Pfostenhalters aus. Sichern Sie dann das Ventil vorübergehend mit einer Büroklammer. Achten Sie darauf, die Kommissur oder die Höcker nicht zu beschädigen.

Platzieren Sie nun Nähte an der Unterseite des Klappenhalters. Führen Sie die Nadel durch das erste Loch und nach unten nach unten. Nähen Sie dann das Ventil in einer Schleife entlang der Stifte an den Ventilhalter.

Fahren Sie mit dem Nähen entlang des Umfangs des Halters fort. Beenden Sie die Naht mit einer zusätzlichen Naht um die Spitzen der Stifte, um die Sicherheit zu erhöhen. Sobald die Nähte gezogen sind, befestigen Sie die Klappe an allen Stiften.

Entfernen Sie die Büroklammer in dieser Demonstration. Zum Einsatz kommt ein Vi-vitro-Pulsvervielfältigungssystem. Die Schritte sind bei anderen Systemen anders.

Beginnen Sie die Auswertung, indem Sie die Herzfrequenz des Systems auf 70 Schläge pro Minute einstellen. Wählen Sie als Nächstes eine Strömungswellenform aus, um die Pumpe anzutreiben, in diesem Fall die Wellenform S 35. Schalten Sie nun den Verstärker und die Kolbenpumpe ein und lassen Sie sie 15 Minuten lang aufwärmen.

Wenn Sie eine Bi-Leaflet-Klappe testen, positionieren Sie sie in der Aortenposition für eine vernähte Klappe im System. Positionieren Sie es zunächst im Glasrohr für die individuelle Montage, indem Sie das Rohr mit dem Ober- und Unterteil verbinden und mit seitlichen Schrauben sichern. Wir haben gerade das Polymerventil eingesetzt.

Dies ist das gleiche Verfahren, das wir verwenden, um das native Ventil einzusetzen. Positionieren Sie dann die Baugruppe zwischen der Aortenkammer und dem ursprünglichen Aortenklappenhalter mit dem Ventil in Position und schmieren Sie Vakuumfett auf alle Verbindungsstellen, die auslaufen könnten. Geben Sie anschließend zwei Liter 35% Glycerin in Kochsalzlösung in das Vorhofkompartiment.

Jetzt, da das System befüllt ist, besteht der wichtigste Schritt darin, sicherzustellen, dass alle Komponenten gut kalibriert sind. Zwei Personen arbeiten zusammen, um das System einzurichten. Stellen Sie nun sicher, dass der Durchflussmessumformer auf die Aortenstellung eingestellt ist, und schalten Sie ihn gemäß den Anweisungen auf der Registerkarte "Kalibrieren" in der Software ein, kalibrieren Sie die Pumpe und dann den Durchflussmessumformer und dann die Druckmessumformer.

Sobald die Kalibrierungen abgeschlossen sind, starten Sie die Pumpe mit einer niedrigen Drehzahl, bis die Flüssigkeit das Aortenfach füllt. Auf Undichtigkeiten prüfen und mit zusätzlichem Vakuumfett abdichten. Drehen Sie die beiden Absperrhähne in die offene Position.

Es handelt sich um die Aorten- und Ventrikelwandler. Erhöhen Sie die Drehzahl der Pumpe, bis das Hubvolumen 80 Milliliter pro Schlag erreicht. Lassen Sie das System 10 Minuten lang laufen, bis sich der Durchfluss stabilisiert hat.

Dies kann durch die Beobachtung der Strömungs- und Druckwellenformen auf dem Bildschirm überprüft werden. Wenn die Variation zwischen den Zyklen unbeobachtet oder sehr gering ist, hat sich das System stabilisiert. Wählen Sie nun in der VI-Testsoftware den Erfassungsmodus aus und klicken Sie auf 10 Zyklen sammeln aus dem Analysemodus, klicken Sie auf Tabelle und speichern Sie die Datei.

Speichern Sie außerdem ein Bild der Wellenformen mit dem Foto-Snap. Option fünf, Polymer, vier native Schweine- und zwei Bi-Leaflet-Ventile wurden verglichen. Die Durchflussrate wurde mit einem magnetisch-induktiven Durchflussmesser gemessen, der mit einer nicht-invasiven Durchflusssonde verbunden war, die an der Grenzfläche zwischen der Ventrikel- und der Aortenkammer platziert war.

Der ventrikuläre Druck wurde in der Ventrikelkammer mit Hilfe eines Mikrospitzen-Druckwandlers gemessen, der darüber gelegt wurde. Als Ergebnis werden Werte für native und B-Flügelventile mit einem Durchmesser von 29 Millimetern angegeben. Aus der Literatur.

Aortendruck wurde direkt stromabwärts der Aortenklappenposition mit einem Mikrospitzen-Druckmessumformer gemessen. Auch hier werden bereits berichtete Werte für Ventile mit 29 Millimeter Durchmesser angegeben. Zusammenfassend lässt sich sagen, dass aus den durchgeführten Durchfluss- und Druckmessungen viele Parameter berechnet wurden.

Die Größe der getesteten Ventile betrug durchschnittlich einen Durchmesser von etwa 22 Millimetern. Ventile waren schwer zu bekommen. Daher ist ihre Stichprobengröße klein.

Einmal gemeistert, kann diese Technik, einschließlich Probenvorbereitung und hydrodynamischer Auswertung, in etwa zweieinhalb Stunden durchgeführt werden. Wir konnten anhand einer kundenspezifischen Baugruppe demonstrieren, dass wir eine Möglichkeit entwickelt haben, wie wir Tri-Leaflet-Ventil- oder Tri-Leaflet-Polymer-Ventilstrukturen aufnehmen und diese Art von Ventilen oder diese Polymerventile anschließend in eine bestehende kommerzielle pulsierende Schleife zur funktionellen hydrodynamischen Bewertung integrieren können. Gleichzeitig konnten wir zeigen, dass wir diese Ventile objektiv mit einer nativen Klappe vergleichen können, die ebenfalls tri leaflet in der Geometrie ist.

In unserem Fall verwenden wir native Aortenklappen von Schweinen, da diese Klappen den menschlichen Klappen sehr ähnlich sind. Schließlich können wir uns nach diesen Verfahren auch mit anderen Forschungsbereichen befassen, wie z. B. der Entwicklung von Gerüstklappen, die für das Tissue Engineering und Herzklappenzwecke verwendet werden können.