Protocollo per la relativa valutazione idrodinamica del Tri-volantino Polymer Valvole

L'obiettivo generale del seguente esperimento è dimostrare come un duplicatore di impulsi in vitro disponibile in commercio possa ospitare protesi valvolari cardiache in polimero e tri lembi emergenti e valutare le metriche idrodinamiche dell'assemblaggio. Ciò si ottiene assemblando un tubo e un supporto della valvola per ospitare una configurazione della valvola a tre lembi nel duplicatore di impulsi Come seconda fase, le valvole in polimero vengono suturate in posizione e testate per misurare le loro metriche idrodinamiche. Anche le valvole suine native e le valvole cardiache meccaniche vengono testate per convalidare le modifiche hardware del sistema alla progettazione meccanica della valvola sintetica.

I risultati mostrano che il sistema di duplicazione di impulsi modificato può essere utilizzato per valutare valvole in polimero con idrodinamica nativa suina e meccanica, fornendo così informazioni sugli aspetti funzionali della progettazione di valvole in polimero. In generale, le persone che non conoscono questo metodo si confonderanno perché le tecniche sono noiose e ci sono molti concetti relativi alle metriche idrodinamiche che sono necessari per una valutazione approfondita della protesi valvolare e che non vengono tipicamente insegnati in un curriculum di ingegneria tradizionale. Le implicazioni di questa tecnica si estendono allo sviluppo funzionale delle tecnologie emergenti per le protesi valvolari cardiache perché la valutazione idrodinamica fornisce spunti su come migliorare ulteriormente le caratteristiche di progettazione della valvola protesica har, insieme a Manuel.

Assistendolo. In questa dimostrazione ci sarà Carl Lande fratello e studente universitario nel mio laboratorio. Questo protocollo inizia con la fabbricazione dell'assemblaggio.

Ciò include un supporto della valvola utilizzato per suturare i lembi della valvola, un tubo utilizzato per alloggiare il supporto della valvola e gli accessori circostanti che fissano il gruppo al sistema di duplicazione degli impulsi. È inoltre necessario un sistema di duplicazione di impulsi disponibile in commercio Prima di utilizzare il sistema per la prima volta, adescare l'intero loop. Pulire il sistema ad anello con acqua e sapone.

Durante questo processo, sostituire eventuali tubi degradati. Successivamente, calibrare gli strumenti collegati al circuito, che sono la pompa, la sonda di flusso e i trasduttori di pressione. La calibrazione inizia con una soluzione salina all'1%, seguita da una soluzione di glicerina analoga del sangue.

In genere tararli per effettuare misurazioni in posizioni atriali, aortiche e ventricolari. Una volta calibrate, procedere con la preparazione delle valvole. Ottieni quattro cuori di maiale freschi con l'aorta intatta dal macello approvato A-U-S-D-A.

Disimballare e sciacquare un cuore con acqua deionizzata e metterlo in un recipiente riempito con antibiotico antimicotico all'1% in PBS su ghiaccio. Trasportarlo al laboratorio di prove idrodinamiche. Metti uno dei cuori in una padella da dissezione e rimuovi con cura il suo pericardio.

Guardando il lato ventrale, ispeziona le quattro camere e individua l'arco aortico sull'aorta intatta. Quindi separa il cuore a metà. Tagliare orizzontalmente tre quarti di pollice sotto l'anulus alla giunzione tra l'aorta e il ventricolo sinistro e isolare l'aorta intatta attaccata al segmento di tessuto ventricolare sinistro.

Esaminare la valvola aortica situata nella radice aortica per verificare la presenza di danni o calcificazioni. Questa è la regione tra l'aorta ascendente e l'anulus inferiore. Se sembra buono, dividi l'aorta circa un pollice sopra l'anulus, altrimenti scarta il tessuto.

Quindi separare il segmento di tessuto ventricolare sinistro sotto l'anulus per isolare la valvola aortica con la valvola isolata. Procedere con la sutura per fissare una valvola al supporto. Per prima cosa, posizionalo all'interno del supporto della valvola.

Allineare la base della valvola con la base del supporto del palo. Quindi fissare temporaneamente la valvola con una graffetta. Fare attenzione a non danneggiare la commessura o le cuspidi.

Ora, posiziona le suture nella parte inferiore del supporto della valvola. Far passare l'ago attraverso il primo foro e scendere fino in fondo. Quindi, in modo ad anello, suturare la valvola al supporto della valvola lungo i perni.

Continua a suturare lungo la circonferenza del supporto. Termina la sutura con una sutura aggiuntiva attorno alle punte dei perni per una maggiore sicurezza. Una volta suturate, fissare la valvola a tutti i perni.

Rimuovere la graffetta in questa dimostrazione. Viene utilizzato un sistema di duplicazione di impulsi in vitro. I passaggi saranno diversi con altri sistemi.

Iniziare la valutazione impostando la frequenza cardiaca del sistema a 70 battiti al minuto. Quindi, selezionare una forma d'onda del flusso per azionare la pompa, che in questo caso è la forma d'onda S 35. Ora accendi l'amplificatore e la pompa a pistone e lasciali riscaldare per 15 minuti.

Quando si esegue il test di una valvola a doppio lembo, posizionarla nel sistema in posizione aortica per una valvola suturata. Per prima cosa, posizionalo all'interno del tubo di vetro per l'assemblaggio su misura inserendo il tubo con i pezzi superiore e inferiore e fissali con viti laterali. Abbiamo appena inserito la valvola in polimero.

Questa è la stessa procedura che utilizziamo per inserire la valvola nativa. Quindi posizionare il gruppo tra la camera aortica e il supporto originale della valvola aortica con la valvola in posizione, spalmare grasso sottovuoto su tutte le giunzioni che potrebbero perdere. Quindi, aggiungere due litri di glicerina al 35% in soluzione salina al compartimento atriale.

Ora che il sistema è pieno, il passo più importante è assicurarsi che tutti i componenti siano ben calibrati. Due persone lavorano insieme per configurare il sistema. Ora, assicurati che il trasduttore di flusso sia impostato per la posizione dell'aorta e accendilo seguendo le istruzioni sotto la scheda di calibrazione nel software, calibra la pompa e poi il trasduttore di flusso e quindi i trasduttori di pressione.

Una volta completate le calibrazioni, avviare la pompa a un basso numero di giri fino a quando il fluido non riempie il compartimento aortico. Verificare la presenza di perdite e sigillarle con altro grasso per vuoto. Ruotare i due rubinetti in posizione aperta.

Sono i trasduttori aortici e ventricolari. Aumentare il numero di giri della pompa fino a quando il volume della corsa raggiunge gli 80 millilitri per battito. Lasciare in funzione il sistema per 10 minuti fino a quando il flusso non si è stabilizzato.

Ciò può essere verificato osservando le forme d'onda del flusso e della pressione sullo schermo. Quando la variazione tra i cicli non viene osservata o è molto piccola, il sistema si è stabilizzato. Ora nel software di test VI, selezionare la modalità di acquisizione e fare clic su raccogli 10 cicli dalla modalità di analisi, fare clic sulla tabella e salvare il file.

Inoltre, salva un'immagine delle forme d'onda utilizzando lo scatto fotografico. Sono state confrontate l'opzione cinque, quattro valvole suine native in polimero e due valvole a doppio foglio. La portata è stata misurata utilizzando un flussometro elettromagnetico collegato a una sonda di flusso non invasiva posizionata nella posizione di interfaccia del ventricolo e delle camere aortiche.

La pressione ventricolare è stata misurata nella camera ventricolare utilizzando un trasduttore di pressione a micropunta sovrapposto a questo. I risultati sono i valori riportati per le valvole native e B con un diametro di 29 millimetri. Dalla letteratura.

La pressione aortica è stata misurata appena a valle della posizione della valvola aortica utilizzando un trasduttore di pressione a micropunta. Anche in questo caso, vengono forniti anche i valori precedentemente riportati per valvole di diametro 29 millimetri. In sintesi, molti parametri sono stati calcolati dalle misurazioni di portata e pressione effettuate.

La dimensione delle valvole testate era in media di circa 22 millimetri di diametro per foglietto. Le valvole erano difficili da ottenere. Quindi, la dimensione del loro campione è piccola.

Una volta padroneggiata questa tecnica, compresa la preparazione del campione e la valutazione idrodinamica, può essere eseguita in circa due ore e mezza. Siamo stati in grado di dimostrare, utilizzando un assemblaggio personalizzato, che abbiamo costruito un modo in cui possiamo ospitare strutture di valvole a tre lembi o a tre foglietti, e quindi successivamente incorporare questi tipi di valvole o queste valvole in polimero in un circuito pulsatile commerciale esistente per la valutazione idrodinamica funzionale. Allo stesso tempo, siamo stati in grado di dimostrare che possiamo confrontare oggettivamente queste valvole con una valvola nativa, che è anche a tre leve in geometria.

Nel nostro caso, utilizziamo valvole aortiche native suine perché queste valvole sono molto simili alle valvole umane. Infine, seguendo queste procedure, possiamo anche esaminare altre aree di ricerca come lo sviluppo di valvole assemblate per scaffold che possono essere utilizzate per l'ingegneria tissutale, per scopi valvolari cardiaci.