Protocole pour l'évaluation hydrodynamique relative de Vannes polymères tri-leaflet

L’objectif global de l’expérience suivante est de démontrer comment un duplicateur d’impulsions in vitro disponible dans le commerce peut s’adapter aux prothèses valvulaires cardiaques émergentes en polymère, et d’évaluer les paramètres hydrodynamiques de l’assemblage. Ceci est réalisé en assemblant un tube et un support de valve pour s’adapter à une configuration de valve à trois feuillets dans le duplicateur d’impulsions. Dans un deuxième temps, les valves en polymère sont suturées en place et testées pour mesurer leurs métriques hydrodynamiques. Les valves porcines natives et les valves cardiaques mécaniques sont également testées pour valider les modifications matérielles apportées au système à la conception mécanique de la valve synthétique.

Les résultats montrent que le système de duplication d’impulsions modifié peut être utilisé pour évaluer les vannes en polymère avec l’hydrodynamique native des vannes porcines et mécaniques, fournissant ainsi des informations sur les aspects fonctionnels de la conception des vannes en polymère. En général, les personnes qui ne connaissent pas cette méthode seront confuses car les techniques sont fastidieuses et il existe de nombreux concepts liés aux mesures hydrodynamiques qui sont nécessaires à une évaluation approfondie des prothèses valvulaires et qui ne sont généralement pas enseignés dans un programme d’ingénierie traditionnel. Les implications de cette technique s’étendent au développement fonctionnel des technologies émergentes de prothèses valvulaires cardiaques, car l’évaluation hydrodynamique fournit des informations sur la façon d’améliorer davantage les caractéristiques de conception de la valve prothétique, avec Manuel.

L’assister. Dans cette démonstration, il y aura Carl Lande, frère et étudiant de premier cycle dans mon laboratoire. Ce protocole commence par la fabrication de l’ensemble.

Il s’agit notamment d’un support de valve utilisé pour suturer les feuillets de la valve, d’un tube utilisé pour loger le support de valve et des accessoires environnants qui fixent l’ensemble sur le système de duplication d’impulsions. Un système de duplication d’impulsions disponible dans le commerce est également nécessaire Avant d’utiliser le système en premier, amorcez toute la boucle. Nettoyez le système de boucle à l’eau et au savon.

Au cours de ce processus, remplacez tous les tubes dégradés. Ensuite, calibrez les instruments connectés à la boucle, qui sont la pompe, la sonde de débit et les transducteurs de pression. L’étalonnage commence par une solution saline à 1 %, suivie d’une solution de glycérine analogue au sang.

Étalonnez-les généralement pour effectuer des mesures aux emplacements auriculaire, aortique et ventriculaire. Une fois calibrés, procédez à la préparation des vannes. Procurez-vous quatre cœurs de porc frais avec l’aorte intacte de l’abattoir approuvé par l’A-U-S-D-A.

Déballez et rincez un cœur avec de l’eau désionisée et placez-le dans un récipient rempli d’un antibiotique antimycosique à 1 % dans du PBS sur de la glace. Transportez-le au laboratoire d’essais hydrodynamiques. Placez l’un des cœurs dans une casserole de dissection et retirez délicatement son péricarde.

En regardant la face ventrale, inspectez les quatre chambres et localisez l’arc aortique sur l’aorte intacte. Séparez ensuite le cœur en deux. Coupez horizontalement trois quarts de pouce sous l’anneau à la jonction entre l’aorte et le ventricule gauche, et isolez l’aorte intacte attachée au segment de tissu ventriculaire gauche.

Examinez la valve aortique située dans la racine aortique à la recherche de dommages ou de calcification. Il s’agit de la région située entre l’aorte ascendante et l’anneau inférieur. Si cela semble bon, fendez l’aorte à environ un pouce au-dessus de l’anneau, sinon jetez le tissu.

Séparez ensuite le segment de tissu ventriculaire gauche sous l’anneau pour isoler la valve aortique avec la valve isolée. Procédez à la suture pour fixer une valve au support. Tout d’abord, placez-le à l’intérieur du support de valve.

Alignez la base de la vanne avec la base du support de poteau. Fixez ensuite temporairement la vanne à l’aide d’un trombone. Attention à ne pas endommager la commissure ou les cuspides.

Maintenant, placez les sutures au bas du support de valve. Faites passer l’aiguille à travers le premier trou et descendez vers le bas. Ensuite, en boucle, suturez la valve au support de valve le long des poteaux.

Continuez à suturer le long de la circonférence du support. Terminez la suture avec une suture supplémentaire autour des extrémités des tenons pour plus de sécurité. Une fois les sutures effectuées, fixez la valve à tous les montants.

Retirez le trombone dans cette démonstration. Un système de duplication d’impulsions vi vitro est utilisé. Les étapes seront différentes avec d’autres systèmes.

Commencez l’évaluation en réglant la fréquence cardiaque du système sur 70 battements par minute. Ensuite, sélectionnez une forme d’onde d’écoulement pour piloter la pompe, qui dans ce cas est la forme d’onde S 35. Allumez maintenant l’amplificateur et la pompe à piston et laissez-les se réchauffer pendant 15 minutes.

Lors du test d’une valve à feuillet bi, positionnez-la dans le système en position aortique pour une valve suturée. Tout d’abord, positionnez-le à l’intérieur du tube de verre pour l’assemblage sur mesure en prenant en sandwich le tube avec les pièces supérieure et inférieure et fixez-les avec des vis latérales. Nous venons d’insérer la valve en polymère.

C’est la même procédure que celle que nous utilisons pour insérer la valve native. Positionnez ensuite l’ensemble entre la chambre aortique et le support de valve aortique d’origine avec la valve en position, étalez de graisse sous vide sur toutes les jonctions qui pourraient fuir. Ensuite, ajoutez deux litres de glycérine à 35 % dans une solution saline dans le compartiment auriculaire.

Maintenant que le système est rempli, l’étape la plus importante est de s’assurer que tous les composants sont bien calibrés. Deux personnes travaillent ensemble à la mise en place du système. Maintenant, assurez-vous que le transducteur de débit est réglé pour la position de l’aorte et allumez-le à l’aide des instructions sous l’onglet d’étalonnage du logiciel, calibrez la pompe, puis le transducteur de débit, puis les transducteurs de pression.

Une fois les étalonnages terminés, démarrez la pompe à bas régime jusqu’à ce que le liquide remplisse le compartiment aortique. Vérifiez qu’il n’y a pas de fuites et obturez-les avec de la graisse sous vide supplémentaire. Tournez les deux robinets d’arrêt en position ouverte.

Ce sont les transducteurs aortiques et ventriculaires. Augmentez le régime de la pompe jusqu’à ce que le volume de course atteigne 80 millilitres par battement. Laissez le système fonctionner pendant 10 minutes jusqu’à ce que le débit se soit stabilisé.

Cela peut être vérifié en observant les formes d’ondes de débit et de pression à l’écran. Lorsque la variation entre les cycles n’est pas observée ou très mineure, le système s’est stabilisé. Maintenant, dans le logiciel de test VI, sélectionnez le mode d’acquisition et cliquez sur collecter 10 cycles à partir du mode d’analyse, cliquez sur table et enregistrez le fichier.

Enregistrez également une image des formes d’onde à l’aide de la prise de photo. L’option cinq, quatre valves porcines indigènes en polymère et deux valves à feuillets bifoliaires ont été comparées. Le débit a été mesuré à l’aide d’un débitmètre électromagnétique relié à une sonde d’écoulement non invasive placée à l’interface entre le ventricule et les chambres aortiques.

La pression ventriculaire a été mesurée dans la chambre ventriculaire à l’aide d’un transducteur de pression à micro-pointe superposé à celui-ci. Il en résulte des valeurs rapportées pour les vannes à feuilleton natif et B d’un diamètre de 29 millimètres. D’après la littérature.

La pression aortique a été mesurée juste en aval de la position de la valve aortique à l’aide d’un transducteur de pression à micro-pointe. Là encore, les valeurs précédemment rapportées pour les vannes de 29 millimètres de diamètre sont également indiquées. En résumé, de nombreux paramètres ont été calculés à partir des mesures de débit et de pression effectuées.

La taille des vannes testées était en moyenne d’environ 22 millimètres de diamètre par feuillet. Les soupapes étaient difficiles à obtenir. Par conséquent, la taille de leur échantillon est petite.

Une fois maîtrisée, cette technique, y compris la préparation des échantillons et l’évaluation hydrodynamique, peut être réalisée en deux heures et demie environ. Nous avons été en mesure de démontrer, à l’aide d’un assemblage personnalisé, que nous avons construit un moyen d’accommoder des structures de vannes à trois feuillets ou de vannes à trois feuillets en polymère, puis d’incorporer par la suite ces types de vannes ou ces vannes en polymère dans une boucle pulsatile commerciale existante pour une évaluation hydrodynamique fonctionnelle. En même temps, nous avons pu démontrer que nous pouvons comparer objectivement ces valves à une valve native, qui est également trifolile en géométrie.

Dans notre cas, nous utilisons des valves aortiques natives porcines car ces valves sont très similaires aux valves humaines. Enfin, à la suite de ces procédures, nous pouvons également nous pencher sur d’autres domaines de recherche tels que le développement de valves assemblées en échafaudage qui peuvent être utilisées pour l’ingénierie tissulaire, à des fins de valves cardiaques.