트라이 전단지 폴리머 밸브의 상대 유체 역학 평가를위한 프로토콜

다음 실험의 전반적인 목표는 상업적으로 이용 가능한 체외 펄스 복사기가 새로운 트라이 리플렛, 폴리머 심장 판막 보철물을 수용할 수 있는 방법을 보여주고 어셈블리의 유체역학 메트릭을 평가하는 것입니다. 이는 펄스 복사기에서 tri leaflet 밸브 구성을 수용하기 위해 튜브와 밸브 홀더를 조립함으로써 달성됩니다.두 번째 단계로, 폴리머 밸브를 제자리에 봉합하고 유체역학적 지표를 측정하기 위해 테스트합니다. 천연 돼지 판막과 기계식 심장 판막도 테스트를 거쳐 합성 판막의 기계적 설계에 대한 시스템 하드웨어 수정을 검증합니다.

결과는 수정된 펄스 복사기 시스템을 사용하여 천연 돼지 및 기계적 밸브 유체역학이 있는 폴리머 밸브를 평가할 수 있음을 보여주며, 따라서 폴리머 밸브 설계의 기능적 측면에 대한 통찰력을 제공합니다. 일반적으로 이 방법을 처음 접하는 개인은 기술이 지루하고 철저한 판막 보철물 평가에 필요하고 일반적으로 전통적인 엔지니어링 커리큘럼에서 가르치지 않는 유체역학 메트릭과 관련된 많은 개념이 있기 때문에 혼란스러워할 것입니다. 이 기술의 의미는 새로운 심장 판막 보철물 기술의 기능 개발로 확장되는데, 유체역학 평가는 Manuel과 함께 인공 판막의 설계 특성을 더욱 개선하는 방법에 대한 통찰력을 제공하기 때문입니다.

그를 돕는다. 이 시연에서는 제 연구실의 Carl Lande 형제이자 학부생이 될 것입니다. 이 프로토콜은 어셈블리 제작으로 시작됩니다.

여기에는 밸브 리플릿을 봉합하는 데 사용되는 밸브 홀더, 밸브 홀더를 수용하는 데 사용되는 튜브 및 어셈블리를 펄스 복사기 시스템에 고정하는 주변 액세서리가 포함됩니다. 시판되는 펄스 복사기 시스템도 필요합니다.시스템을 먼저 사용하기 전에 전체 루프를 프라이밍하십시오. 비누와 물을 사용하여 루프 시스템을 청소하십시오.

이 과정에서 성능이 저하된 튜브를 교체하십시오. 다음으로, 루프에 연결된 기기(펌프, 유량 프로브 및 압력 변환기)를 보정합니다. 보정은 1% 식염수로 시작하여 혈액 아날로그 글리세린 용액으로 시작합니다.

일반적으로 심방, 대동맥 및 심실 위치에서 측정을 수행하기 위해 이를 보정합니다. 보정이 완료되면 밸브 준비를 진행합니다. A-U-S-D-A 공인 도축장에서 대동맥이 손상되지 않은 신선한 돼지 심장 4개를 획득하세요.

심장의 포장을 풀고 탈이온수로 헹구고 얼음 위의 PBS에 1% 항진균 항생제를 채운 용기에 넣습니다. 유체역학 시험실로 운반하십시오. 심장 중 하나를 해부 팬에 넣고 조심스럽게 심낭을 제거합니다.

복부 쪽을 보면서 4개의 방을 검사하고 손상되지 않은 대동맥에서 대동맥궁을 찾습니다. 그런 다음 심장을 반으로 나눕니다. 대동맥과 좌심실 사이의 접합부에서 고리 아래 3/4 인치를 수평으로 절단하고 좌심실 조직 분절에 부착된 온전한 대동맥을 분리합니다.

대동맥근에 위치한 대동맥 판막의 손상이나 석회화가 있는지 검사합니다. 이것은 상행 대동맥과 하부 고리 사이의 영역입니다. 좋아 보이면 대동맥을 고리 위 1인치 정도 분리하고, 그렇지 않으면 조직을 버리십시오.

그런 다음 고리 아래의 좌심실 조직 분절을 분리하여 판막이 분리된 상태에서 대동맥 판막을 분리합니다. 봉합을 진행하여 밸브를 홀더에 고정합니다. 먼저 밸브 홀더 내부에 넣습니다.

밸브 바닥을 포스트 홀더 바닥에 맞춥니다. 그런 다음 클립으로 밸브를 임시로 고정합니다. 커미셔너나 교두가 손상되지 않도록 주의하십시오.

이제 밸브 홀더 바닥에 봉합사를 놓습니다. 첫 번째 구멍을 통해 바늘을 바닥까지 공급합니다. 그런 다음 고리를 그리며 기둥을 따라 밸브 홀더에 밸브를 봉합합니다.

홀더의 둘레를 따라 계속 봉합하십시오. 보안을 강화하기 위해 기둥 끝 주위에 추가 봉합사로 봉합을 마칩니다. 봉합이 끝나면 밸브를 모든 기둥에 고정합니다.

이 데모에서 클립을 제거합니다. vi vitro pulse duplicator 시스템이 사용됩니다. 단계는 다른 시스템과 다릅니다.

시스템의 심박수를 분당 70회로 설정하여 평가를 시작합니다. 다음으로, 펌프를 구동할 유량 파형(이 경우 S 35 파형)을 선택합니다. 이제 앰프와 피스톤 펌프를 켜고 15분 동안 예열하도록 합니다.

이중 첨판 판막을 테스트할 때는 봉합된 판막을 위해 대동맥 위치에서 시스템에 배치합니다. 먼저 튜브를 상단 및 하단 조각과 함께 끼워 맞춤형 조립을 위해 유리관 내부에 배치하고 측면 나사로 고정합니다. 방금 폴리머 밸브를 삽입했습니다.

이것은 기본 밸브를 삽입하는 데 사용하는 것과 동일한 절차입니다. 그런 다음 밸브가 제자리에 있는 상태에서 대동맥실과 원래 대동맥 밸브 홀더 사이에 어셈블리를 배치하고 누출될 수 있는 모든 접합부에 진공 그리스를 바르십시오. 다음으로, 식염수에 함유된 35% 글리세린 2리터를 심방 구획에 첨가합니다.

이제 시스템이 채워졌으므로 가장 중요한 단계는 모든 구성 요소가 잘 보정되었는지 확인하는 것입니다. 두 사람이 함께 시스템을 설정합니다. 이제 유량 변환기가 대동맥 위치로 설정되어 있는지 확인하고 소프트웨어의 보정 탭 아래에 있는 지침에 따라 펌프를 보정한 다음 유량 변환기를 보정한 다음 압력 변환기를 보정합니다.

보정이 완료되면 유체가 대동맥 구획을 채울 때까지 낮은 RPM으로 펌프를 시작합니다. 누출 여부를 확인하고 추가 진공 그리스로 밀봉하십시오. 두 개의 스톱콕을 열린 위치로 돌립니다.

그들은 대동맥 및 심실 변환기입니다. 스트로크 볼륨이 비트당 80밀리리터에 도달할 때까지 펌프의 RPM을 높입니다. 흐름이 안정화될 때까지 시스템을 10분 동안 실행하도록 허용합니다.

이는 화면에서 흐름과 압력파 형태를 관찰하여 확인할 수 있습니다. 주기 간의 변동이 관찰되지 않거나 매우 미미하면 시스템이 안정화된 것입니다. 이제 VI 테스트 소프트웨어에서 수집 모드를 선택하고 분석 모드에서 10 사이클 수집을 클릭하고 테이블을 클릭하고 파일을 저장합니다.

또한 사진 스냅을 사용하여 파형의 이미지를 저장합니다. 옵션 5, 폴리머 4 천연 돼지 판막과 2 쌍 첨판 판막을 비교했습니다. 유속은 심실 및 대동맥 챔버의 인터페이스 위치에 배치된 비침습적 유량 프로브에 연결된 전자기 유량계를 사용하여 측정되었습니다.

심실 압력은 이것에 겹쳐진 마이크로 팁 압력 변환기를 사용하여 심실 챔버에서 측정되었습니다. 결과는 29mm 직경의 기본 및 B 전단지 밸브에 대한 보고된 값입니다. 문헌에서.

대동맥 압력은 마이크로 팁 압력 변환기를 사용하여 대동맥 판막 위치에서 바로 하류에서 측정되었습니다. 다시 말하지만, 29mm 직경 밸브에 대해 이전에 보고된 값도 제공됩니다. 요약하면, 많은 매개 변수가 수행 된 유량 및 압력 측정에서 계산되었습니다.

테스트된 판막의 크기는 전단지로 평균 직경이 약 22mm였습니다. 밸브는 구하기가 어려웠습니다. 따라서 표본 크기가 작습니다.

시료 전처리 및 유체역학 평가를 포함한 이 기술을 완전히 익히면 약 2시간 30분 만에 수행할 수 있습니다. 우리는 맞춤형 어셈블리를 사용하여 Tri Leaflet Valve 또는 Tri Leaflet 폴리머 밸브 구조를 수용할 수 있는 방법을 구축한 다음 이러한 유형의 밸브 또는 이러한 폴리머 밸브를 기능적 유체역학 평가를 위해 기존 상용 pulsatile 루프에 통합할 수 있는 방법을 구축한 것을 시연할 수 있었습니다. 동시에 우리는 이러한 밸브를 기하학의 트라이 리플렛이기도 한 기본 밸브와 객관적으로 비교할 수 있음을 입증할 수 있었습니다.

우리의 경우, 돼지 천연 대동맥 판막을 사용하는데, 이 판막은 인간의 판막과 매우 유사하기 때문입니다. 마지막으로, 이러한 절차에 따라 조직 공학, 심장 판막 목적으로 사용할 수 있는 골격 조립 판막의 개발과 같은 다른 연구 분야도 살펴볼 수 있습니다.