Name: Monitorowanie mechaniki ściany podczas rozkładania stentu na statku (Wideo) | JoVE Journal
Uploaded: 2012-05-08T12:00:00.000+00:00
Duration: 8 min 28 s
Description: Poznaj metodę pomiaru odkształceń ściany naczynia podczas rozkładania stentu za pomocą systemu optycznego Aramis. Technika ta pozwala na nieinwazyjną analizę rozkładu naprężeń w badaniach inżynierii biomedycznej.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

Niniejsze badanie było częściowo finansowane przez NASA Nebraska Space Grant oraz National Science Foundation w ramach grantu nr 0926880.

1. Przygotowanie naczynia lateksowego
<ol>
	<li>Przymocuj oba końce lateksowego naczynia do kolców przyłączeniowych węża, które są zamocowane na stabilnym stole warsztatowym.</li>
	<li>Wyznacz obszar zainteresowania na lateksowym naczyniu, aby określić pole widzenia. Obszar zainteresowania dla testu stentu powinien znajdować się centralnie między kolcami przyłączeniowymi i obejmować około jednego cala z każdej strony stentu, aby umożliwić obserwację odkształceń poza obszarem stentowanym.</li>
	<li>Zapisz odległość od zewnętrznej krawędzi jednego kolca przyłączeniowego do punktu środkowego między kolcami, który stanowi również przybliżone centrum lateksowego naczynia. Przenieś tę odległość na cewnik, mierząc od środka stentu wzdłuż cewnika. Następnie zaznacz cewnik markerem.</li>
	<li>Zdejmij lateksowe naczynie z kolców przyłączeniowych.</li>
	<li>Przygotuj lateksowe naczynie, rozpylając na obszarze zainteresowania stochastyczny wzór z białej i czarnej farby w sprayu lub zaznaczając ten obszar losowymi kropkami za pomocą permanentnego markera. W przypadku mniejszych próbek wymagany jest drobniejszy wzór stochastyczny.</li>
</ol>
2. Układ testowy in vitro oraz kalibracja systemu ARAMIS
<ol>
	<li>Wybierz panel kalibracyjny, który jest nieco większy niż obszar zainteresowania zmierzony w kroku 1.</li>
	<li>Umieść panel kalibracyjny pomiędzy złączami węży w obszarze zainteresowania i upewnij się, że obszar ten jest odpowiednio oświetlony.</li>
	<li>Dostosuj odległość między dwiema kamerami, odległość od próbki oraz wysokość kamer w zależności od wybranego panelu kalibracyjnego. Każdy panel kalibracyjny jest inny, dlatego w celu ustalenia tych odległości należy skonsultować się z instrukcją obsługi systemu ARAMIS.</li>
	<li>Otwórz nowy projekt w programie ARAMIS, wybierając „File”, a następnie „New Project”. Następnie kliknij kartę „Sensor” i wybierz „Calibration”, a potem „Full Calibration”.</li>
	<li>Oprogramowanie ARAMIS przeprowadzi teraz użytkownika przez kolejne kroki kalibracji kamer.</li>
	<li>Przy w pełni otwartej przysłonie obiektywu ustaw ostrość kamery na panelu kalibracyjnym, luzując śrubę blokującą w kamerze i obracając obiektyw. Po ustawieniu ostrości dokręć śrubę blokującą i przymknij przysłonę.</li>
	<li>Wykonaj pierwszy obraz w procesie kalibracji. Przesuń lub obróć panel kalibracyjny zgodnie z instrukcją wyświetlaną na komputerze, aż obraz na ekranie stanie się ostry. Wykonaj drugi obraz. Powtarzaj ten proces dla pozostałych obrazów kalibracyjnych.</li>
	<li>Po wykonaniu wszystkich obrazów kalibracyjnych oprogramowanie do analizy obrazu ARAMIS obliczy ustawienia kalibracji. Proces kalibracji należy powtórzyć, jeśli odchylenie kalibracji jest większe niż 0,04. Wszelkie korekty ostrości kamery lub odległości między kamerami spowodują unieważnienie procesu kalibracji.</li>
	<li>Usuń panel kalibracyjny i umieść pomalowane naczynie lateksowe z powrotem na złączach węży.</li>
</ol>
3. Test wstępny w celu uniknięcia nadmiernego szumu tła
<ol>
	<li>Określ pożądaną liczbę klatek na sekundę dla badania. Zwiększenie liczby klatek na sekundę pozwoli uzyskać bardziej jednorodne wyniki odkształcenia.</li>
	<li>Ustaw czas naświetlania tak, aby uzyskać mniej niż 1 klatkę na sekundę i aby na obrazie nie pojawiały się czerwone obszary.</li>
	<li>Wykonaj 5 obrazów.</li>
	<li>Wyznacz punkty startowe na serii obrazów i oblicz wyniki badania.</li>
	<li>Przytrzymując klawisz „ctrl”, kliknij w środek próbki, aby sprawdzić poziom szumu tła. Jeśli szum przed badaniem przekracza 75 microstrain, proces kalibracji należy powtórzyć.</li>
</ol>
4. Implantacja stentu
<ol>
	<li>Wybierz liczbę obrazów, które mają zostać wykonane podczas testu. Dla rozprężania stentu wystarczy 200 obrazów.</li>
	<li>Stopniowo wprowadź cewnik do lateksowego naczynia, korzystając z oznacznika na cewniku w celu naprowadzania stentu, aż dotrze on do centralnej lokalizacji.</li>
	<li>Rozpocznij wykonywanie obrazów za pomocą systemu ARAMIS.</li>
	<li>W przypadku stentu rozprężanego balonem stopniowo zwiększaj ciśnienie w balonie, aby rozprężyć stent, aż balon zostanie w pełni rozszerzony; następnie stopniowo zmniejszaj ciśnienie w balonie do zera, aż balon zostanie całkowicie opróżniony z powietrza i wycofany wraz z cewnikiem.</li>
	<li>W przypadku stentu samorozprężalnego stopniowo usuwaj osłonkę, aż stent zostanie w pełni rozprężony; następnie stopniowo wycofaj cewnik.</li>
</ol>
5. Analiza obrazów
<ol>
	<li>Historia odkształcenia w konkretnym punkcie naczynia
	<ol>
		<li>Utwórz punkt pomiarowy, przytrzymując klawisz „ctrl” i klikając w obszar zainteresowania.</li>
		<li>Wybierz pożądany typ odkształcenia, np. odkształcenie w osi X, Y, XY, odkształcenie główne maksymalne, odkształcenie główne minimalne lub odkształcenie według Misesa.</li>
		<li>Wykres w prawym dolnym rogu wyświetli odkształcenie w wybranym punkcie w czasie trwania testu.</li>
	</ol>
	</li>
	<li>Przestrzenne odkształcenie wzdłuż określonej ścieżki naczynia
	<ol>
		<li>Utwórz linię wielopunktową, klikając w zakładkę „sections”, a następnie „create section”. Wybierz na obrazie linię równoległą do osi X przy Y równym zero. Spowoduje to utworzenie serii punktów pomiarowych w linii.</li>
		<li>Po utworzeniu linii wielopunktowej wykres w dolnym rogu wyświetli serię linii na jednym wykresie. Każda linia reprezentuje odkształcenie w danej chwili wzdłuż długości przekroju.</li>
	</ol>
	</li>
	<li>Tworzenie cylindra dopasowanego metodą najmniejszych kwadratów w celu analizy szybkości rozszerzania i promienia naczynia
	<ol>
		<li>Na górnym pasku narzędzi wybierz „primitives”, a następnie „best fit cylinder”.</li>
		<li>Wybierz niewielki fragment obrazu, korzystając z narzędzia „select through surface” na prawym pasku narzędzi.</li>
		<li>Oprogramowanie ARAMIS wygeneruje trójwymiarowy dopasowany cylinder.</li>
		<li>Następnie można przełączać obrazy, aby zaobserwować, jak zmienia się średnica lateksowego naczynia.</li>
	</ol>
	</li>
	<li>Ocena odległości między dwoma punktami
	<ol>
		<li>W zakładce „analysis” kliknij „point to point distance”.</li>
		<li>Wybierz na obrazie odcinek do analizy poprzez zaznaczenie dwóch punktów.</li>
		<li>Następnie można przełączać obrazy, aby zaobserwować zmianę odległości między dwoma punktami w czasie.</li>
	</ol>
	</li>
</ol>
6. Reprezentatywne wyniki
Przesmyki stentu rozszerzają ścianę naczynia na zewnątrz, w związku z czym odkształcenia będą zazwyczaj wyższe w obrębie lokalizacji stentu. Rysunek 1 przedstawia przykład mapowania odkształceń podczas procesu recoilu stentu rozszerzalnego balonikiem, a także historię głównego odkształcenia w jednym konkretnym punkcie. Czarne kropki na Rysunku 1 to punkty odniesienia, które zostały wykorzystane przez kamery wysokiej rozdzielczości do rejestracji i śledzenia przemieszczeń tych punktów odniesienia na przewodzie. Na podstawie zarejestrowanego ruchu punktów odniesienia oprogramowanie zostanie następnie wykorzystane do obliczenia odkształceń przewodu lub każdego innego wybranego obiektu. Główne odkształcenie, nazywane również maksymalnym odkształceniem głównym, oblicza się w następujący sposób:
<img alt="Równanie transformacji odkształcenia, analiza naprężenie-odkształcenie materiału, wzór matematyczny." src="/files/ftp_upload/3945/3945eq1.jpg" data-altupdatedat="1787630408000" data-alt="Równanie 1">
Jasno wynika, że wszczepiony stent doprowadził do niejednorodnego rozkładu odkształceń na powierzchni naczynia. Można to wyjaśnić obciążeniem wynikającym z powrotu sprężystego lateksowego przewodu z ograniczonymi końcami oraz strukturą siatki stentu. To pole odkształceń odpowiada początkowej fazie recoilu stentu, co zostało zaznaczone czerwonym krzyżykiem na dolnym obrazie na Rysunku 1. Główna krzywa historii odkształceń dla konkretnego punktu 10 wykazała wyraźne etapy implantacji stentu. Ekspansja balonu następuje mniej więcej od 10 do 12 sekundy, a recoil stentu po spuszczeniu powietrza z balonu zachodzi między 12 a 14 sekundą.
<img alt="Analiza równowagi statycznej; schemat i wykres rozkładu odkształceń; eksperyment naprężenia rozciągającego." src="/files/ftp_upload/3945/3945fig1.jpg" data-altupdatedat="1787630408000" data-alt="Rysunek 1"> 
Rysunek 1. Układ eksperymentalny (góra); niejednorodny rozkład odkształceń na powierzchni przewodu ze stentem (środek); przebieg głównego odkształcenia w punkcie 10 (dół).

<ol><li>Fischman, D. L., Leon, M. B., Baim, D. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+randomized+comparison+of+coronary-stent+placement+and+balloon+angioplasty+in+the+treatment+of+coronary+artery+disease.+Stent+Restenosis+Study+Investigators%5BTitle%5D)+AND+%22N.+Engl.+J.+Med%22%5BJournal%5D)">A randomized comparison of coronary-stent placement and balloon angioplasty in the treatment of coronary artery disease. Stent Restenosis Study Investigators.</a> N. Engl. J. Med. 331, 496-501 (1994).</li>
<li>Abul Hasan Muhammad Bashar, T. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Mechanical+Properties+of+Various+Z-Stent+Designs%3A+An+Endovascular+Stent-Grafting+Perspective%5BTitle%5D)+AND+%22Artificial+Organs%22%5BJournal%5D)">Mechanical Properties of Various Z-Stent Designs: An Endovascular Stent-Grafting Perspective.</a> Artificial Organs. 27, 714-721 (2003).</li>
<li>Nuutinen, J. uha-P. ekka <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Mechanical+properties+and+in+vitro+degradation+of+bioabsorbable+self-expanding+braided+stents%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Biomaterials+Science+--+Polymer+Edition%22%5BJournal%5D)">Mechanical properties and in vitro degradation of bioabsorbable self-expanding braided stents.</a> Journal of Biomaterials Science -- Polymer Edition. , 255-266 (2003).</li>
<li>C. Schulz, R. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Coronary+stent+symmetry+and+vascular+injury+determine+experimental+restenosis%5BTitle%5D)+AND+%22Heart%22%5BJournal%5D)">Coronary stent symmetry and vascular injury determine experimental restenosis.</a> Heart. 83, 462-467 (2000).</li>
<li>Jiménez, J. M., Davies, P. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Hemodynamically+Driven+Stent+Strut+Design%5BTitle%5D)+AND+%22Annals+of+Biomedical+Engineering%22%5BJournal%5D)">Hemodynamically Driven Stent Strut Design.</a> Annals of Biomedical Engineering. 1483, (2009).</li>
<li>Johnston, C. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+Mechanical+Properties+of+Endovascular+Stents%3A+An+In+Vitro+Assessment%5BTitle%5D)+AND+%22Cardiovascular+Engineering%3A+An+International+Journal%22%5BJournal%5D)">The Mechanical Properties of Endovascular Stents: An In Vitro Assessment.</a> Cardiovascular Engineering: An International Journal. 10, 128-135 (2010).</li>
<li>Mejia, J. uan <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Evaluation+of+the+effect+of+stent+strut+profile+on+shear+stress+distribution+using+statistical+moments%5BTitle%5D)+AND+%22Biomedical+Engineering+Online%22%5BJournal%5D)">Evaluation of the effect of stent strut profile on shear stress distribution using statistical moments.</a> Biomedical Engineering Online. , 1-10 (2009).</li>
<li><a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=%22ARAMIS+User+Manual%22">ARAMIS User Manual</a>. , GOM mbH. Braunschweig, Germany. (2009).</li>
<li>GOM mbH. (n.d.). New ARAMIS/PONTOS 12M and HS sensors available. , GOM: Optical Measuring Techniques. Available from: 
		
	 <a target="_blank" href="http://www.gom.com/news/history/single/article/new-aramispontos-12m-and-hs-sensors-available.html">http://www.gom.com/news/history/single/article/new-aramispontos-12m-and-hs-sensors-available.html</a> (2011).</li>
<li>Chesler, N. C., Thompson-Figueroa, J., Millburne, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Measurements+of+Mouse+Pulmonary+Biomechanics%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Biomechanical+Engineering%22%5BJournal%5D)">Measurements of Mouse Pulmonary Biomechanics.</a> Journal of Biomechanical Engineering. 126, 309-314 (2004).</li>
<li>de Korte, C. L., Sierevogel, M. J., Mastik, F., Strijder, C., Schaar, J. A., Velema, E., Pasterkamp, G., Serruys, P. W., van der Steen, A. F. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Identification+of+Atherosclerotic+Plaque+Components+With+Intravascular+Ultrasound+Elastography+In+Vivo+A+Yucatan+Pig+Study%5BTitle%5D)+AND+%22Circulation%22%5BJournal%5D)">Identification of Atherosclerotic Plaque Components With Intravascular Ultrasound Elastography In Vivo A Yucatan Pig Study.</a> Circulation. 105, 1627-1630 (2002).</li>
</ol>

Nie zadeklarowano żadnych konfliktów interesów.

Stereowy optyczny system pomiaru odkształceń powierzchniowych służy do pomiaru lokalnych odkształceń na deformującej się powierzchni dla ruchów zarówno w płaszczyźnie, jak i poza nią, bez kontaktu z próbką. System ten wykorzystuje dwie szybkostrzelne kamery optyczne do fotografowania naniesionego na powierzchnię losowego wzoru kontrastowego w celu przeprowadzenia dokładnych pomiarów przemieszczeń każdego punktu, co pozwala na wysoką precyzję wyznaczania odkształceń powierzchniowych.
Należy zw...

<table><tbody><tr><td>System kamer ARAMIS</td><td>GOM: Optical Measuring Techniques</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Stent dróg żółciowych przezpośredniowych PALMAZ Genesis</td><td>Cordis Corporation</td><td>PG5910B</td><td>Stent rozszerzalny balonowo</td></tr><tr><td>Cewnik do dylatacji balonowej Z-MED</td><td>B. Braun Medical Inc.</td><td>PDZ336</td><td>Cewnik do dylatacji balonowej</td></tr></tbody></table>

monitorowanie mechaniki ścianek podczas wprowadzania stentu do naczynia

Monitoring the Wall Mechanics During Stent Deployment in a Vessel

Badania kliniczne wykazały różne wskaźniki restenozy dla różnych konstrukcji stentów1. Przypuszcza się, że indukowane przez stent koncentracje odkształceń na ścianie tętnicy prowadzą do uszkodzenia tkanek, co inicjuje restenozę2-7. Hipoteza ta wymaga dalszych badań, w tym lepszej kwantyfikacji niejednorodnego rozkładu odkształceń w tętnicy po implantacji stentu. W niniejszej pracy przedstawiono bezkontaktową metodę pomiaru odkształceń powierzchniowych stentu w tętnicy. Stereooptyczny system pomiaru odkształceń powierzchniowych ARAMIS wykorzystuje dwie optyczne kamery wysokiej prędkości do rejestracji ruchu każdego punktu referencyjnego i wyznaczania trójwymiarowych odkształceń na odkształcającej się powierzchni8,9. Podczas wprowadzania stentu siatkowego do naczynia lateksowego z naniesionym na powierzchnię zewnętrzną losowym wzorem kontrastowym, odkształcenie powierzchniowe jest rejestrowane w każdej chwili deformacji. Obliczone rozkłady odkształceń mogą być następnie wykorzystane do zrozumienia lokalnej odpowiedzi zmiany chorobowej, walidacji modeli obliczeniowych oraz sformułowania hipotez do dalszych badań in vivo.

Rozkłady odkształceń tętnicy wywołane przez stent są charakteryzowane przy użyciu optycznego systemu pomiaru odkształceń powierzchniowych. Ta technika wizualizacji jest wykorzystywana w celu uzyskania wiedzy na temat wpływu implantacji stentu na naczynie gospodarza.

Monitorowanie mechaniki ścianek podczas wprowadzania stentu do naczynia

Badania kliniczne wykazały różne wskaźniki restenozy dla poszczególnych konstrukcji stentów1. Przypuszcza się, że wywołane przez stent koncentracje odkształceń w obrębie...

W tym eksperymencie wykorzystano bezkontaktowy sprzęt do pomiaru odkształceń w celu monitorowania i rejestrowania nierównomiernych odkształceń indukowanych przez stent w sztucznej tętnicy. W pierwszej kolejności należy przygotować sztuczne naczynie do warunków rozprężania stentu. Po skalibrowaniu systemu oprogramowania Aramis należy rozprężyć stent i zarejestrować odkształcenie sztucznego naczynia.Wyniki analiz odkształceń wywołanych przez stent wzdłuż jednej ścieżki osiowej sztucznego naczynia wykazują, że rozkład odkształceń indukowanych przez stent w sztucznym naczyniu jest nierównomierny. Główną zaletą systemu kamer Aramis w porównaniu z innymi metodami pomiaru odkształceń, takimi jak tensometry, jest fakt, że system kamer ARAMIS umożliwia bezkontaktowy pomiar odkształceń.Niniejszy protokół zademonstruje sposób kalibracji systemu aramis wraz z analizą próbki. Metoda ta pozwala na uzyskanie informacji o rozkładzie naprężeń wynikającym z rozszerzania się podpory. Można ją również zastosować do innych układów, takich jak struna na głowicy podczas fali uderzeniowej lub struna na stalowym pręcie poddanym rozciąganiu.W pierwszej kolejności należy przymocować oba końce lateksowego naczynia do kolców przyłączeniowych węża, które zostały zamocowane na stabilnym stole warsztatowym. W przypadku testu stentu obszar zainteresowania należy wycentrować pomiędzy kolcami przyłączeniowymi węża, uwzględniając około jednego cala po każdej stronie stentu. Aby zaobserwować odkształcenia poza obszarem stentu, należy zmierzyć obszar zainteresowania na lateksowym naczyniu w celu określenia pola widzenia.Następnie zmierz odległość od zewnętrznej krawędzi jednego kolca łącznika węża do punktu środkowego pomiędzy łącznikami. Przenieś tę odległość na cewnik, mierząc od środka stentu w górę cewnika. Następnie zaznacz to miejsce na cewniku za pomocą markera.Teraz zdejmij lateksowy zbiornik z kolanek węża. Przygotuj lateksowy zbiornik, rozpylając w obszarze zainteresowania stochastyczny wzór z białej i czarnej farby w sprayu lub zaznaczając ten obszar przypadkowymi kropkami. Za pomocą pisaka permanentnego wybierz panel kalibracyjny, który jest nieco większy niż obszar zainteresowania.Następnie umieść panel kalibracyjny pomiędzy złączkami węża z barbami w obszarze zainteresowania. Upewnij się, że obszar zainteresowania jest dobrze oświetlony. Teraz dostosuj odległość między dwiema kamerami, odległość od próbki oraz wysokość kamer, a następnie w programie Aramis otwórz nowy projekt, wybierając plik, a potem nowy projekt.Następnie kliknij kartę czujnika (sensor) i wybierz kalibrację. Wybierz pełną kalibrację w oprogramowaniu RMS, aby przejść przez proces kalibracji kamer; przy całkowicie otwartej przysłonie obiektywu ustaw ostrość kamery na panel kalibracyjny, luzując śrubę ustalającą w kamerze i obracając obiektyw. Po ustawieniu ostrości ponownie dokręć śrubę ustalającą i przymknij przysłonę.Wykonaj pierwszy obraz w procesie kalibracji. Przesuwaj panel kalibracyjny zgodnie z instrukcjami wyświetlanymi na komputerze, aż obraz na ekranie zostanie odpowiednio wyostrzony. Następnie wykonaj drugi obraz.Powtórz ten proces dla pozostałych obrazów kalibracyjnych. Po wykonaniu wszystkich obrazów kalibracyjnych oprogramowanie do analizy obrazowania RM S obliczy ustawienia kalibracji. Jeśli odchylenie kalibracji jest mniejsze niż 0,04, usuń panel kalibracyjny i umieść pomalowane naczynie lateksowe z powrotem na wężyku z karbami.Złącza, biorąc pod uwagę, że zwiększona liczba klatek na sekundę pozwoli uzyskać bardziej jednorodne wyniki odkształcenia. Określ liczbę klatek na sekundę dla testu. Dostosuj również czas naświetlania do wartości mniejszej niż jedna klatka na sekundę.Aby zminimalizować czerwone obszary na obrazie, wykonaj pięć zdjęć, następnie dodaj punkty początkowe w serii obrazów i oblicz test, trzymając klawisz Ctrl. Kliknij w centrum próbki, aby zaobserwować szum tła. Jeśli szum przed testem przekracza 75 µs, wykonaj drenaż.Powtórz proces kalibracji. Przygotuj się do wprowadzenia stentu, wybierając liczbę obrazów, które mają zostać wykonane podczas testu. Na potrzeby rozszerzania stentu wystarczy 200 obrazów.Następnie należy stopniowo wprowadzić cewnik do lateksowego naczynia. Należy korzystać z markera na cewniku, aby prowadzić stent, aż dotrze on do centralnej lokalizacji. Rozpocząć wykonywanie obrazowania AAMI dla stentu rozprężnego balonem.Stopniowo zwiększaj ciśnienie w baloniku, aby rozszerzyć stent, aż balonik zostanie całkowicie rozprężony. Następnie stopniowo zmniejszaj ciśnienie w baloniku do zera, aby go rozprężyć i wycofać wraz z cewnikiem w przypadku stentu samorozszerzalnego. Stopniowo usuwaj osłonkę, aż stent zostanie w pełni rozszerzony.Następnie stopniowo wycofaj cewnik, aby obliczyć historię odkształcenia w konkretnym punkcie naczynia. Najpierw utwórz punkt pomiarowy, przytrzymując klawisz Ctrl i klikając w interesujący obszar. Następnie wybierz typ odkształcenia, aby przedstawić wykres odkształcenia w wybranym punkcie w czasie trwania badania dla odkształcenia przestrzennego wzdłuż określonej ścieżki naczynia.Utwórz wieloetapową linię punktową, klikając w zakładkę sekcji, a następnie wybierając opcję utwórz sekcję. Wyznacz na obrazie linię równoległą do osi X przy wartości y równej zero. Spowoduje to utworzenie szeregu punktów etapowych w linii i wyświetlenie serii linii na jednym wykresie.Każda linia reprezentuje odkształcenie w danym momencie w czasie wzdłuż długości przekroju. Aby przeanalizować szybkość rozszerzania i promień naczynia, utwórz cylinder najlepiej dopasowany (best fit cylinder) w górnym pasku narzędzi: wybierz „primitives”, a następnie „best fit cylinder”. Używając narzędzia wyboru przez powierzchnię (select through surface), zaznacz niewielki fragment obrazu, aby oprogramowanie A is wygenerowało trójwymiarowy cylinder najlepiej dopasowany; przełączaj się między tymi obrazami dopasowanych cylindrów, aby zaobserwować zmienność średnicy lateksowego naczynia.Aby ocenić odległość między dwoma punktami, w zakładce analizy (analysis) kliknij opcję odległości od punktu do punktu (point to point distance). Następnie wybierz dwa punkty, aby zaznaczyć na obrazie odcinek wymagający analizy. Przejdź przez kolejne obrazy, aby zaobserwować zmianę odległości między tymi dwoma punktami w czasie.Niniejszy eksperyment demonstruje mapowanie odkształceń podczas procesu powrotu sprężystego stentu rozszerzalnego balonikiem, a także główną historię odkształceń. W jednym konkretnym punkcie, podczas gdy rozpórki stentu rozszerzają ścianę naczynia na zewnątrz, kamery wysokiej rozdzielczości rejestrowały i śledziły przemieszczenie czarnych punktów referencyjnych na przewodzie. Na podstawie zarejestrowanego ruchu punktów referencyjnych oprogramowanie obliczyło odkształcenia przewodu lub każdego innego wybranego obiektu.Wyraźnie widać, że wszczepiony stent doprowadził do nierównomiernego rozkładu odkształcenia na powierzchni naczynia. Ponadto główna krzywa historii odkształcenia w konkretnym punkcie 10 wykazała rozróżnialne etapy implantacji stentu. Rozszerzenie balonika następuje mniej więcej od 10. do 12. sekundy, a receszja stentu po wypuszczeniu powietrza z balonika zachodzi między 12. a 14. sekundą.Ostatnio opanowana. Technikę tę można przeprowadzić w ciągu dwóch godzin. Pamiętaj o prawidłowym przeprowadzeniu procesu kalibracji.

monitoring-the-wall-mechanics-during-stent-deployment-in-a-vessel

Research

JoVE Journal

Bioengineering

Bioinżynieria

Monitorowanie mechaniki ściany podczas wszczepiania stentu w naczyniu

W niniejszym materiale wideo przedstawiono sposób wykorzystania niedrogiego i niezawodnego modelu przedklinicznego do badania procesów patobiologicznych i patofizjologicznych rozwoju restenozy wewnątrzstentowej. Zaprezentowano również podłużny monitoring in vivo z wykorzystaniem OCT (optycznej koherentnej tomografii) oraz analizę obrazów OCT.

Obrazowanie restenozy wewnątrzstentowej: niedrogi, niezawodny i szybki model przedkliniczny

Opisano zautomatyzowaną metodę miografii do pomiarów siły w izolowanych tętnicach krezkowych. Wykorzystuje ona urządzenie Mulvany-Halpern Auto Dual Wire Myograph 510A do określania reakcji na fenylefrynę oraz wapń zewnątrzkomórkowy. Metoda ta pozwala na spójne określanie odpowiedzi izometrycznych na agonistów w małych naczyniach o średnicach od 60 do 300 μm, niezależnie od siebie.

Badania skurczu i rozkurczu tętnicy krezkowej z wykorzystaniem zautomatyzowanej miografii drucianej

Opisano model implantacji stentu w tętnicy szyjnej myszy. W porównaniu z innymi podobnymi metodami, procedura ta jest bardzo szybka, prosta i dostępna, oferując możliwość zbadania w wygodny sposób reakcji ściany naczyniowej na różne stenty uwalniające leki oraz molekularnych mechanizmów restenozy.

Mysi model implantacji stentu w tętnicy szyjnej do badania restenozy

Implanty stentów w zwężonych krzywiznach tętnic są podatne na awarie "typu IV" polegające na całkowitym złamaniu poprzecznym stentów i liniowym przemieszczeniu złamanych części. Przedstawiamy protokół wykrywania struktur przepływu wtórnego (wirowego) w modelu tętnicy zakrzywionej, po klinicznie istotnych awariach stentów "typu IV".

Eksperymentalne badanie wtórnych struktur przepływu za modelowym uszkodzeniem stentu typu IV w odcinku testowym tętnicy zakrzywionej pod kątem 180°

Protokół krok po kroku do międzypozycyjnego umieszczania naczyń TEV (Tissue Engineered Departments) w tętnicy szyjnej owcy za pomocą zespolenia end-to-end i cyfrowej oceny w czasie rzeczywistym in vivo, aż do uśmiercenia zwierzęcia.

Technika chirurgiczna implantacji przeszczepów naczyniowych wykorzystujących inżynierię tkankową, a następnie monitorowanie in vivo

Naszym celem było zaprojektowanie, wyprodukowanie i przetestowanie ferromagnetycznych stentów do wychwytywania komórek śródbłonka. Dziesięć stentów przetestowano pod kątem złamań, a 10 kolejnych stentów przetestowano pod kątem magnetyzmu zatrzymanego. Na koniec przetestowano 10 stentów in vitro, a 8 kolejnych stentów wszczepiono 4 świniom, aby wykazać wychwytywanie i zatrzymywanie komórek.

Ferromagnetyczny stent z gołego metalu do wychwytywania i zatrzymywania komórek śródbłonka

Opisujemy nowatorską, opłacalną i efektywną technikę przezskórnego dostarczania trójwymiarowo drukowanych implantów wieńcowych do tworzenia modeli choroby niedokrwiennej serca u świń z zamkniętą klatką piersiową. Implanty zostały zamocowane za pomocą cewnika przedłużającego matkę i dziecko z wysokim wskaźnikiem skuteczności.

Nowatorskie przezskórne podejście do wdrażania drukowanych w 3D implantów zwężenia choroby wieńcowej w modelach choroby niedokrwiennej serca u świń

Ten protokół opisuje wszczepianie ludzkich stentów wieńcowych do aorty brzusznej szczurów z tłem apoE-/- przy użyciu dostępu przezudowego. W porównaniu z innymi modelami zwierzęcymi, modele mysie mają zalety wysokiej przepustowości, odtwarzalności, łatwości obsługi i utrzymania oraz szerokiej dostępności markerów molekularnych.

Implantacja stentów wieńcowych wielkości człowieka do aorty brzusznej szczura przy użyciu dostępu przezudowego

Ten protokół opisuje kolejne wszczepianie pompy osmotycznej w celu wywołania tętniaka aorty brzusznej poprzez uwalnianie angiotensyny II u myszy z niedoborem apolipoproteiny E (ApoE) oraz portu dostępu naczyniowego z cewnikiem do żyły szyjnej w celu wielokrotnego leczenia farmakologicznego. Monitorowanie rozwoju tętniaka za pomocą ultrasonografii 3D jest skutecznie prowadzone pomimo implantów grzbietowych.

Leczenie farmakologiczne za pomocą cewnika do żyły centralnej w mysim modelu tętniaka aorty brzusznej indukowanego angiotensyną II i monitorowanie za pomocą ultradźwięków 3D

Procedura demonstruje metodologię elastografii rezonansu magnetycznego w celu monitorowania wyników inżynierii tkankowej konstruktów adypogennych i osteogennych poprzez nieinwazyjną lokalną ocenę właściwości mechanicznych z wykorzystaniem mikroskopowej elastografii rezonansu magnetycznego (μMRE).

Metodologia elastografii rezonansu magnetycznego w ocenie wzrostu konstruktów inżynierii tkankowej

Poznaj metodę pomiaru odkształceń ściany naczynia podczas rozkładania stentu za pomocą systemu optycznego Aramis. Technika ta pozwala na nieinwazyjną analizę rozkładu naprężeń w badaniach inżynierii biomedycznej.

Monitorowanie mechaniki ścianek podczas wprowadzania stentu do naczynia

Przeglądaj więcej filmów