הפרוטוקול הנוכחי מתאר מדידות velocimetry תמונת חלקיקים (PIV) שבוצעו כדי לחקור את זרימת הסינוסים באמצעות ההתקנה במבחנה של שסתום אבי העורקים transcatheter (TAV). הפרמטרים המודינמיים המבוססים על מהירות נקבעים גם הם.
הרשמה ל-JoVE נדרשת לצפייה בתוכן זה. התחברו או התחילו בגרסת ניסיון בחינם.
מאמר שיטה
הפרוטוקול הנוכחי מתאר מדידות velocimetry תמונת חלקיקים (PIV) שבוצעו כדי לחקור את זרימת הסינוסים באמצעות ההתקנה במבחנה של שסתום אבי העורקים transcatheter (TAV). הפרמטרים המודינמיים המבוססים על מהירות נקבעים גם הם.
תפקוד לקוי של מסתם אבי העורקים ושבץ דווחו לאחרונה בהשתלת שסתום אבי העורקים transcatheter (TAVI) חולים. יש חשד לתערובת בסינוס אבי העורקים ובסינוסים ניאו-סינוסים עקב שינויים המודינמיים. ניסויים במבחנה מסייעים לחקור את המאפיינים המודינמיים במקרים שבהם הערכת in vivo מוכיחה להיות מוגבלת. ניסויים במבחנה הם גם חזקים יותר, ואת הפרמטרים המשתנים נשלטים בקלות. ולוצימיטריית תמונת חלקיקים (PIV) היא שיטת ולוצימיטריה פופולרית למחקרי הפריה חוץ גופית . הוא מספק שדה מהירות ברזולוציה גבוהה כך שאפילו תכונות זרימה בקנה מידה קטן נצפות. מטרת מחקר זה היא להראות כיצד PIV משמש כדי לחקור את שדה הזרימה בסינוס אבי העורקים לאחר TAVI. ההתקנה במבחנה של פנטום אבי העורקים, TAVI עבור PIV, ואת תהליך רכישת הנתונים וניתוח זרימת לאחר העיבוד מתוארים. הפרמטרים המודינמיים נגזרים, כולל המהירות, קיפאון הזרימה, המערבולת, המערבולת, המערבולת ומגורים חלקיקים. התוצאות מאשרות כי ניסויים במבחנה ו- PIV מסייעים לחקור את התכונות המודינמיות בסינוס אבי העורקים.
היצרות אבי העורקים היא מחלה נפוצה אצל מבוגרים, וזה כאשר שסתום אבי העורקים אינו נפתח, הפחתת זרימת הדם. הבעיה נגרמת על ידי עיבוי או הסתיידות של שסתום אבי העורקים1. לכן, זהו טיפול הכרחי כדי לשפר את זרימת הדם ולהפחית את העומס על הלב. הוא מטופל על ידי שיפוץ שסתום אבי העורקים או החלפתו בשסתום מלאכותי. מחקר זה מתמקד בהשתלת שסתום אבי העורקים transcatheter (TAVI), החלפת שסתום אבי העורקים תקלה עם אחד מלאכותי באמצעות קטטר.
TAVI הומלץ לחולים מאותגרים בניתוח, והתמותה הייתה גם נמוכה2. לאחרונה, דווח כי פקקת בחולים לאחר TAVI גרם תפקוד לקוי שסתום ושבץ 3,4. פקקת בסינוס אבי העורקים וניאו-סינוס חשוד, עם הסיבה שלה כנראה להיות השינויים בהודינמיקה הנגרמת על ידי TAVI. זה מבוצע מבלי להסיר את העלונים המקומיים; עלונים אלה יכולים להפריע לזרימת הסינוסים ולהעלות את הסיכון לפקקת5.
קשה לקבוע כיצד זרימת הדם מושפעת על ידי TAVI וכיצד פקקת מושרה בחולים. רצוי להבהיר את הקשר בין זרימת הדם לבין היווצרות פקקת ב vivo. עם זאת, היעדר טכניקות מעשיות למדידת זרימת הדם הופך את זה לבעייתי. מצד שני, בטכניקות הפריה חוץ גופית יש את היתרון של מתן אפשרות לאחד לפקח על השינויים בזרימת הדם על ידי הגבלת הפרמטרים שיש לחקור. התקנה במבחנה ו velocimetry תמונת חלקיקים (PIV) שימשו לזיהוי מהירות בשדות רפואיים 6,7,8. לכן, אין ויטרו ו- PIV מספיקים לקביעת הפרמטרים שיש לדווח עליהם על ידי חיקוי מצבו של המטופל: קצב הלב והלחץ, הצמיגות והגיאומטריה של הסינוסים, ומאפשרים לאדם לשלוט בפרמטרים אלה.
במחקר זה, הגדרת מבחנה ו- PIV משמשים כדי לחקור את הזרימה בסינוס אבי העורקים לאחר TAVI. פנטום אבי העורקים ו- TAVI עבור PIV ותהליך רכישת הנתונים וניתוח זרימת לאחר העיבוד מתוארים בפרוטוקול זה. נגזרים פרמטרים המודינמיים שונים, כולל המהירות, הקיפאון, המערבולת, המערבולת, המערבולת ומגורים של חלקיקים. התוצאות ממחישות כי הגדרת הפריה חוץ גופית ו- PIV מסייעים לחקור את התכונות המודינמיות בסינוס אבי העורקים.
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
1. הגדרת במבחנה
2. הגדרת PIV
3. חקירת המודינמיקה
4. עיבוד נתונים
5. ניתוח נתונים
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
שדות המהירות הראו מבנה זרימת סינוס שונה בהתאם לקוטר השסתום באיור 4. עבור TAV (23 מ"מ), המהירות הייתה גבוהה מ-0.05 מ'/ש' בין TAV ל-STJ מהסיסטולית המוקדמת ועד שיא הסיסטולית שנפתחה על ידי TAV באמצעות מטוס השילוח. מהירות גבוהה הופצה אז בטווח צר ליד הסטנט בסוף הסיסטוליה. המהירות בדיאסטולה הייתה נמוכה מ-0.025 מ'/ש', והופיעו שתי מערבולות במהירות נמוכה. עבור TAV (26 מ"מ), כאשר השסתום נפתח, מהירות גבוהה נמדדה ב STJ. עם הזמן, למעט סיסטולית מוקדמת, התפלגות המהירות בסינוסים הייתה נמוכה מ-0.05 מ'/ש'. באו...
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
זרימת הסינוס השתנתה עקב גיאומטריית סינוס שונה לאחר TAVI. המערבולת נוצרה על ידי פתיחת שסתום אבי העורקים ואת האינטראקציה עם סילון קדמי של systole22. במחקר של שסתום כירורגי מלאכותי ללא עלונים מקומיים, מערבולת שנצפתה באזור הסינוס ב systole היה נורמלי23. מחקר זה יוצר את המערבולת המוצגת בדיאסטולה על ידי הפחתת הסילון הקדמי והכניסה לסינוס. זרימת הסינוסים נתקלה בעלון המקומי; כתוצאה מכך, הוא מתפצל בכיוון השעון מתחת לעלון המקורי ונגד כיוון השעון לעיל. זה מרמז כי חולים לאחר TAVI שונים ...
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
למחברים אין מה לחשוף.
מחקר זה נתמך על ידי תוכנית המחקר המדעי הבסיסית של קרן המחקר הלאומית של קוריאה, הממומנת על ידי משרד החינוך (NRF-2021R1I1A3040346 ו- NRF-2020R1A4A1019475). מחקר זה נתמך גם על ידי מענק מחקר 2018 (PoINT) מהאוניברסיטה הלאומית של קנגוון.
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
| שם | חברה | מספר קטלוג | הערות |
|---|---|---|---|
| מדפסת תלת מימד | Prusa Research | מקורית Prusa i3 MK2; מדפסת FDM | |
| מוט אלומיניום (מרובע) | APSPRO | KHP-3030, KHP-6060 | ממד: 30 מ"מ x 30 מ"מ, 60 מ"מ x 60 מ"מ |
| משאבת נורה | Skyhope | MHL-1 | |
| תוכנת בקרת מצלמה | Phantom | PCC 3.4 | התוכנה שולטת במצלמה במהירות גבוהה |
| שסתום הסימון | HANJU STEEL | PIPE CHECK VALVE; 1/2 אינץ' (15A) | |
| דיגיטלי מכשיר | National Instruments | USB-6001 | |
| גליצרין | ANU קוריאה | זה שימש לייצור נוזל עבודה | |
| מצלמה מהירה | פנטום | פנטום VEO 710E-L | |
| לייזר | צ'אנגצ'ון תעשיות חדשות טכנולוגיית | MGL-W-532; מפעיל לייזר ליניארי CW Nd:YAG | |
| THOMSON | PC-40; הוא ממיר את התנועה הסיבובית לתנועה קרובה | ||
| עדשת מאקרו | Nikon | VR Micro-NIKKOR 105 מ"מ, מנוע f/2.8 G | |
| KOLLMORGEN | AKM33H-ANCNR-00; מנוע סרוו DC | ||
| תוכנת בקרת מנוע | תוכנת KOLLMORGEN Kollmorgen | ; התוכנה שולטת בנהג | |
| המנוע נהג המנוע | KOLLMORGEN | AKD-B00606-NBAN-0000 | |
| פלטפורמת אב טיפוס אלקטרונית בקוד פתוח | Arduino | A000066 | Arduino Uno R3. הוא משמש להכנת טריגר חיצוני |
| שולחן אופטי | SMTECH | 1800 (W) x 900 (B) x 800 (H) | |
| חלקיקים | Dantec Dynamics | 80A6011 | כדור זכוכית חלולה. קוטר ממוצע: 10 ומיקרו; m, צפיפות: 1090 ק"ג/מ3 |
| PIVlab | PIVlab | אלגוריתם קוד פתוח המבוסס על מד לחץ MATLAB https://kr.mathworks.com/matlabcentral/fileexchange/27659-pivlab-particle-image-velocimetry-piv-tool-with-gui | |
| OMEGA | PX309-015A5V. טווח מדידה: 0 ~ 15psi | ||
| רפרקטומטר | ATAGO | 2350 | R-5000. רפרקטומטר מוחזק ביד; טווח מדידה: 1.333-1.520 |
| שסתום התנגדות שסתום | כדור צינור | ; 1/2 אינץ' (15A) | |
| מלח | DAI HAN PHARM | הוא משמש לייצור נוזל עבודה ולשימור | |
| צינור הסיליקון | HSW | קוטר פנימי 26 מ"מ, קוטר חיצוני 30 מ"מ; אורך כניסה 5 מ', אורך יציאה 1.5 מ' | |
| תוכנת הנדסת מערכת | תוכנת National Instruments | LabVIEW. התוכנה שולטת ב-DAQ. | |
| מסתם אבי העורקים טרנסקטטר, TAV (23 מ"מ) ו-TAV (26 מ"מ) | Edwards Lifesciences | SAPIEN3 23 מ"מ, SAPIEN3 26 מ"מ. הוא נתמך על ידי Seoul Asan Medical | |
| Viscosmeter | Brookfiled | DVELV; טווח מדידה: 1-2x109 cp |
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.