Subskrypcja JoVE jest wymagana do oglądania tego materiału. Zaloguj się lub rozpocznij bezpłatny okres próbny.

Artykuł metodologiczny

Pomiar naprężeń na zaworze aortalnym trzeciej generacji rozprężalnym balonem podczas rozprężania

752 wyświetleń

⸱

DOI:

10.3791/67455

⸱

11 lipca 2025

 ,  ,  ,  ,  ,  ,  ,  ,  , 

W tym artykule

Podsumowanie

Poniższy protokół przedstawia symulacje przeprowadzone w celu oceny wpływu obciążenia ciśnieniem systemowym na integralność strukturalną zaworu SAPIEN 3 26 mm. Poziom naprężeń określono za pomocą analiz metodą elementów skończonych, które wykazały, że największe naprężenia podczas fazy zaciskania były skoncentrowane na końcówkach spoidła.

Streszczenie

To badanie miało na celu określenie naprężeń mechanicznych doświadczanych przez przezcewnikowe zastawki aortalne trzeciej generacji z możliwością rozszerzania balonem w obecności zwapnienia aorty, zdefiniowanego przez podwyższony wskaźnik skali Agatstona dla wapnia. Badanym urządzeniem był zawór Edwards SAPIEN 3 (zwany dalej S3-TAV), komercyjne urządzenie o średnicy 26 mm. Podjęto pięć kroków. Pierwszym z nich była rekonstrukcja trójwymiarowego (3D) modelu CAD (computer-aided design) urządzenia. Drugim była symulacja procesu zaciskania i ponownego otwierania. Trzecim była ocena wpływu zaciskania na stres ulotki i porównanie z idealnym stanem. Czwarta była symulacją rzeczywistych przypadków klinicznych. Wreszcie, kolejna faza badania obejmuje przetwarzanie końcowe wyników symulacji i porównanie z danymi następczymi. Tomografia mikrokomputerowa o wysokiej rozdzielczości została wykorzystana do opracowania dokładnej geometrycznej siatki 3D stentu i zastawki. Właściwości materiałowe ulotek zostały wyprowadzone z bioprotez chirurgicznych; Właściwości materiałowe stentów oparto na właściwościach kobaltowo-chromowych. Przeprowadzono szereg symulacji w celu oceny wpływu systemowego obciążenia ciśnieniowego na konstrukcję. Naprężenia określono ilościowo za pomocą analiz metodą elementów skończonych. Analiza naprężeń zaworu, przeprowadzona przy użyciu dokładnej geometrii pochodzącej ze skanów o wysokiej rozdzielczości, wykazała, że naprężenia szczytowe podczas fazy zaciskania były skoncentrowane na końcówkach spoidła, do których przymocowane były ulotki. Regiony te zostały zidentyfikowane jako najbardziej prawdopodobne miejsca zakrzepicy i zwyrodnienia. Utrzymywanie się dużych zwapnień po rozszerzeniu urządzenia powoduje powstawanie przecieków przystawkowych (PVL), które działają jako prekursory zakrzepicy i strukturalnego zwyrodnienia zastawki.

Wprowadzenie

Wykazano, że

1,2,3,4. SAPIEN 3 reprezentuje trzecią generację przezcewnikowych balonowych rozprężalnych zastawek aortalnych (TAV). Początkowo został wydany do tymczasowego użytku komercyjnego w Europie w styczniu 2014 r., a następnie w Stanach Zjednoczonyc....

Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.

Protokół

Wykorzystanie tych danych do badań zostało zatwierdzone przez Institutional Review Board, z zastrzeżeniem zgody pacjenta. Identyfikator IRB: 202201057, numer zatwierdzenia nadany przez IRB: IRB-MTP_2022_03_202201057; ClinicalTrials.gov identyfikator: NCT05261204.

UWAGA: Podsumowanie protokołu znajduje się w Tabeli 1.

1. Badanie biomodelowania urządzeń

  1. Badanie biomodelowania komputerowego
    UWAGA: Jeden pacjent wykazywał nieprawidłowe działanie, które można przypisać PVL. Urządzenie zostało następnie usunięte i wykorzystane do badań biomechanicznych.
    1. W....

Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.

Wyniki

Ocena wpływu crimpingu na naprężenia płatków: rozważania ogólne
Wartości naprężeń na płatkach protezy w fazie rozkurczowej uzyskano po wykonaniu następujących kroków: (a) zamknięcie płatków osiągnięto poprzez przyłożenie jednorodnego ciśnienia fizjologicznego (0.005 MPa ≈80 mmHg) do ich powierzchni zewnętrznej. (b) Następnie ułatwiono przyleganie płatków poprzez ponowne rozszerzenie stentu. (c) Na koniec płatki pozostawiono w konfiguracji skurczowej przez cały etap crimpingu (Rys.......

Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.

Dyskusja

Wydajność biomechaniczna S3-TAV została oceniona w odniesieniu do postępu technologicznego urządzenia, które reprezentuje trzecią generację takich urządzeń. Jednak w analizie tej wzięto również pod uwagę bieżące wyzwania, które pozostają w obszarze implantacji oraz geometrię pierścienia aorty i zwapnienia korzenia lub litego, masywnego osadu. Niniejsze badanie pokazuje, że maksymalne i minimalne naprężenia główne występujące w 26 mm S3-TAV są zlokalizowane w komórkach położonych bezpośrednio w sąsiedztwie słupków stentu .......

Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.

Oświadczenia

Dr Julien Dreyfuss otrzymuje honoraria za konsultacje od firm Abbott, Edwards-Lifescience i Jenscare. Pozostali autorzy nie pozostają w konflikcie interesów.

Podziękowania

Autorzy chcieliby wyrazić swoją ogromną wdzięczność Philippe'owi Guyonowi, naprawdę wspaniałemu przyjacielowi i koledze. Nieoceniona wiedza i dalekowzroczność Philippe'a sprawiły, że ten artykuł stał się rzeczywistością, za co jesteśmy niezmiernie wdzięczni.

....

Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.

Materiały

Lista materiałów użytych w tym artykule
NazwaFirmaNumer katalogowyKomentarze
AbaqusDassault Systè mes (Simulia, Providence, RI, USA)2017komercyjny solver elementów skończonych
Zawór Edwards SAPIEN 3Edwards Lifesciences, Inc. z Irvine w Kaliforniihttps://www.edwards.com/healthcare-professionals/products-services/transcatheter-heart/transcatheter-sapien-3-ultraZawór Sapien badany
ITK-SNAP www.itksnap.orgWersja 3.6Identyfikacja anatomii na przedoperacyjnych obrazach DICOM
Matlab Mathworks Inc., Natick, MA, Stany Zjednoczone)v.R2018bWygeneruj odpowiednią siatkę ściany aorty
MicroCT-40Scanco Medical AG, Bazylea, SzwajcariaStacjonarny skaner mikrotomografii komputerowej z wiązką stożkową 
Revolution ApexGE Healthcare, Chicago, Illinois, USADwuźródłowy tomograf komputerowy 
Nosorożec McNee and Associates, Seattle, WA, USAWersja 5.0Skonstruuj ostateczny projekt wspomagany komputerowo 3D

Bibliografia

  1. Leon, M. B., et al. Transcatheter or surgical aortic-valve replacement in intermediate-risk patients. N Engl J Med. 374 (16), 1609-1620 (2016).
  2. Reardon, M. J., et al. Surgical or transcatheter aortic-valve replacement in intermediate-risk ....

Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.

Przedruki i uprawnienia

Przeglądaj więcej artykułów

Naprężenie zastawki aortyzastawka rozprężana balonikiemanaliza elementów skończonychcrimping zastawkinaprężenie płatkówzwapnienie aortyprzeciek okołozastawkowymikrotomografia komputerowastent kobaltowo-chromowystrukturalna degeneracja zastawki

Ten artykuł został opublikowany

Film wkrótce dostępny