El presente protocolo describe las mediciones de velocimetría de imagen de partículas (PIV) realizadas para investigar el flujo sinusal a través de la configuración in vitro de la válvula aórtica transcatéter (TAV). También se determinan los parámetros hemodinámicos basados en la velocidad.
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Artículo de método
Investigación de velocimetría de imágenes de partículas de hemodinámica a través de Aortic Phantom
En este artículo
Resumen
Resumen
Recientemente se han notificado casos de disfunción de la válvula aórtica y accidente cerebrovascular en pacientes con implante de válvula aórtica transcatéter (TAVI). Se ha sospechado trombo en el seno aórtico y neoseno debido a cambios hemodinámicos. Los experimentos in vitro ayudan a investigar las características hemodinámicas en los casos en que una evaluación in vivo resulta ser limitada. Los experimentos in vitro también son más robustos y los parámetros variables se controlan fácilmente. La velocimetría de imagen de partículas (PIV) es un método de velocimetría popular para estudios in vitro . Proporciona un campo de velocidad de alta resolución tal que incluso se observan características de flujo a pequeña escala. El propósito de este estudio es mostrar cómo se utiliza la PIV para investigar el campo de flujo en el seno aórtico después de TAVI. Se describe la configuración in vitro del fantasma aórtico, TAVI para PIV, y el proceso de adquisición de datos y el análisis de flujo posterior al procesamiento. Se derivan los parámetros hemodinámicos, incluida la velocidad, la estasis de flujo, el vórtice, la vorticidad y la residencia de partículas. Los resultados confirman que los experimentos in vitro y la PIV ayudan a investigar las características hemodinámicas en el seno aórtico.
Introducción
La estenosis aórtica es una enfermedad común en los adultos mayores, y es cuando la válvula aórtica no se abre, lo que reduce el flujo sanguíneo. El problema es causado por el engrosamiento o calcificación de la válvula aórtica1. Por lo tanto, es un tratamiento necesario para mejorar el flujo sanguíneo y disminuir la carga en el corazón. Se trata remodelando la válvula aórtica o reemplazándola por una válvula artificial. Este estudio se centra en la implantación de la válvula aórtica transcatéter (TAVI), reemplazando la válvula aórtica que funciona mal por una artificial utilizando un catéter.
TAVI se ha recomendado ....
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Protocolo
1. Configuración in vitro
- Prepare la configuración experimental en una mesa óptica, que incluya una bomba de pistón, un dispositivo de adquisición de datos (DAQ) y una computadora con el software de ingeniería de sistemas requerido y un software de control de motores (consulte la Tabla de materiales) (Figura 1).
NOTA: La bomba de pistón ha sido previamente probada y calibrada y consta de un motor, un controlador de motor y un actuador lineal9. - Importe el archivo de hoja de cálculo con la información de caudal al software de ingeniería de sistemas.
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Resultados
Los campos de velocidad mostraron una estructura de flujo sinusal diferente dependiendo del diámetro de la válvula en la Figura 4. Para TAV (23 mm), la velocidad fue superior a 0,05 m/s entre TAV y STJ desde la sístole temprana hasta la sístole máxima que TAV se abrió utilizando el chorro de reenvío. La alta velocidad se distribuyó en un rango estrecho cerca del stent en la sístole tardía. La velocidad en la diástole fue inferior a 0,025 m/s, y aparecieron dos vórtices con baja velocidad. Pa.......
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Discusión
El flujo sinusal cambió debido a la diferente geometría sinusal después de TAVI. El vórtice se formó por la abertura de la válvula aórtica y la interacción con el chorro delantero de la sístole22. En el estudio de la válvula quirúrgica artificial sin valvas nativas, el vórtice observado en la región sinusal en la sístole fue normal23. Este estudio forma el vórtice presentado en la diástole al reducir el chorro hacia adelante y entrar en el seno. El flujo sinusal se encontró.......
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Divulgaciones
Los autores no tienen nada que revelar.
Agradecimientos
Esta investigación fue apoyada por el Programa de Investigación en Ciencias Básicas de la Fundación Nacional de Investigación de Corea, que está financiado por el Ministerio de Educación (NRF-2021R1I1A3040346 y NRF-2020R1A4A1019475). Este estudio también fue apoyado por la Beca de Investigación 2018 (PoINT) de la Universidad Nacional de Kangwon.
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Materiales
| Nombre | Empresa | Número de catálogo | Comentarios |
|---|---|---|---|
| Impresora 3D | Prusa Research | Original Prusa i3 MK2; Impresora FDM | |
| Barra de aluminio (cuadrada) | APSPRO | KHP-3030, KHP-6060 | Dimensión: 30 mm x 30 mm, 60 mm x 60 mm |
| Bomba de bombilla | Skyhope | MHL-1 | |
| Software de control de cámara | Phantom | PCC 3.4 | Software El software controla la cámara de alta velocidad |
| Válvula de retención | TUBO | Válvula de retención; 1/2 pulgada (15A) | |
| Ajuste digital dispositivo | National Instruments | USB-6001 | |
| Glicerina | ANU Corea | Se utiliza para hacer un fluido | |
| de trabajo Cámara de alta velocidad | Phantom | Phantom VEO 710E-L | |
| Laser | Changchun New Industries Optoelectronics Technology | MGL-W-532; CW Nd:YAG Laser Actuador | |
| lineal | THOMSON | PC-40; convierte el movimiento de rotación en movimiento | |
| cercano Lente macro | Nikon | VR Micro-NIKKOR 105mm, f/2.8 G | |
| Motor | KOLLMORGEN | AKM33H-ANCNR-00; Servomotor de CC | |
| Software de control del motor | KOLLMORGEN | Kollmorgen software; el software controla el controlador del motor | |
| Controlador de motor | KOLLMORGEN | AKD-B00606-NBAN-0000 | |
| Plataforma prototípica electrónica de código abierto | Arduino | A000066 | Arduino Uno R3. Se utiliza para hacer un disparador externo |
| Mesa óptica | SMTECH | 1800 (W) x 900 (B) x 800 (H) | |
| Partícula | Dantec Dynamics | 80A6011 | Esfera de vidrio hueco. Diámetro medio: 10 y micro; m, Densidad: 1090 kg/m3 |
| PIVlab | Algoritmo de código abierto PIVlab | ||
| OMEGA | PX309-015A5V. Rango de medición: 0 ~ 15psi | ||
| Refractómetro | ATAGO | 2350 | R-5000. Refractómetro de mano; Rango de medición: 1.333-1.520 Válvula de |
| resistencia | TUBO | Válvula de bola; 1/2 pulgada (15A) | |
| Solución salina | DAI HAN PHARM | Se utiliza para hacer un fluido de trabajo y para preservar el TAV | |
| Manguera de silicona | HSW | Diámetro interior 26 mm, diámetro exterior 30 mm; Longitud de entrada 5 m, longitud de salida 1,5 m | |
| Software de ingeniería de sistemas | National Instruments | . El software controla el DAQ. | |
| Válvula aórtica transcatéter, TAV (23 mm) y TAV (26 mm) | Edwards Lifesciences | SAPIEN3 23 mm, SAPIEN3 26 mm. Cuenta con el apoyo del viscosímetro médico Seoul Asan | |
| Brookfiled | DVELV; Rango de medición: 1-2x109 cp |
Referencias
- Carabello, B. A., Paulus, W. J. Aortic stenosis. The Lancet. 373 (9667), 956-966 (2009).
- Jakobsen, L., et al. Short-and long-term mortality and stroke risk after transcatheter aortic valve implantation. The American Journal of Cardiology. 121 (1), 78-8....
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Reimpresiones y permisos
