Desenvolvimento de um modelo de avaliação da valva mitral ex vivo utilizando um simulador de fluxo pulsátil

Resumo

Apresentamos um modelo ex vivo para montagem de válvulas mitrais de cordeiro em um simulador pulsátil para avaliar a função valvar em condições fisiológicas. Essa configuração permite a avaliação quantitativa da dinâmica da válvula mitral usando tecido biológico em uma configuração reprodutível e anatomicamente precisa.

Resumo

O reparo cirúrgico da valva mitral continua sendo um procedimento desafiador. Embora várias técnicas de reparo tenham sido definidas, faltam dados que comparem seus efeitos hemodinâmicos. Os duplicadores de pulso disponíveis comercialmente são comumente usados para simular a circulação sanguínea por meio de válvulas cardíacas mecânicas ou impressas em 3D. No entanto, devido à estrutura específica e ao mecanismo de funcionamento da valva mitral, os experimentos com técnicas cirúrgicas requerem o uso de tecidos biológicos. As válvulas mitrais de cordeiro ex vivo são adequadas para tais experimentos, mas os métodos para montagem dessas válvulas no sistema duplicador de pulso (PDS) não estão bem definidos. Para resolver isso, modificamos o sistema por impressão 3D e moldagem de silicone como suporte de válvula mitral. A valva mitral foi excisada de um coração de cordeiro para cada experimento, incluindo seu aparelho anular e subvalvar. Implantamos isso na área da válvula atrioventricular (mitral) da máquina de teste usando o suporte de silicone. A tensão do músculo papilar foi simulada amarrando-se suturas ao redor das junções cordo-papilares e passando-as pelo orifício de liberação no fundo da câmara ventricular. O teste inicial da competência valvar foi realizado a uma frequência cardíaca de 120 batimentos por minuto e um débito cardíaco de 2 L/min. A regurgitação valvar e o gradiente de pressão entre as câmaras atrial e ventricular foram medidos por meio de fluxômetros eletromagnéticos duplicadores de pulso e validados com ecocardiografia. O teste hemodinâmico basal demonstrou função valvar consistente em cinco experimentos, com fração de regurgitação média de 21,1% e gradientes transmitrais derivados do eco variando de 5,15 a 8,13 mmHg. Os volumes sistólicos e as taxas de pico de fluxo variaram entre os espécimes, refletindo a variabilidade fisiológica dentro do modelo pediátrico.

Introdução

O reparo da valva mitral evoluiu significativamente, com técnicas cirúrgicas contemporâneas oferecendo maior eficácia e melhores resultados a longo prazo¹. Embora muitos centros tenham padronizado estratégias de reparo mitral, permanece uma lacuna persistente na avaliação abrangente do impacto hemodinâmico dessas intervenções². A otimização de estratégias de reparo, particularmente para casos anatomicamente complexos ou pediátricos, requer modelos que permitam testes fisiológicos controlados e repetíveis.

O objetivo primário deste estudo foi desenvolver um mod....

Protocolo

Este estudo foi conduzido usando corações de cordeiro obtidos post-mortem de um matadouro licenciado. De acordo com a decisão do Comitê de Ética Local para Experimentos com Animais da Universidade de Istambul-Cerrahpaşa (2025/11), este trabalho se enquadra na isenção descrita no Artigo 8 (8-k1) da diretiva HADYEK e, portanto, não requer aprovação ética.

1. Configuração do experimento

1. Duplique o componente de fluxo mitral do sistema duplicador de pulso usando o software de modelagem 3D. Crie uma cópia digital da geometria existente para garantir a compatibilidade. Imprima o desen....

Resultados

Os dados hemodinâmicos basais foram obtidos de cinco experimentos ex vivo usando válvulas mitrais nativas montadas em um suporte de silicone personalizado dentro de um sistema duplicador de pulso. O modelo foi perfundido em condições fisiológicas pediátricas padronizadas (débito cardíaco: 2 L/min; FC: 120 bpm) e as avaliações funcionais foram realizadas por meio de transdutores de pressão e imagens ecocardiográficas.

A fração de regurgitação variou de 15,9% a 26,6%, com média de 21,1%.......

Discussão

O objetivo deste estudo foi desenvolver um modelo replicando a valva mitral em estado hemodinâmico pediátrico, o que orientou nossa escolha de utilizar o coração de cordeiro como base experimental. Essa seleção foi impulsionada pela estreita semelhança de dimensões entre a valva mitral de cordeiro e a de pacientes pediátricos. Anatomicamente, o coração de cordeiro exibe uma orientação mais inclinada ventralmente ao longo de seu eixo longitudinal em comparação com o coração humano e possu.......

Materiais

Lista de materiais utilizados neste artigo

Nome	Empresa	Número de catálogo	Comentários
2-0 Sutura de Poliéster Trançado Revestido	Covidien	88863230-56	Estabilização dos músculos papilares durante o teste
Impressora 3D	Ultimaker	Ultimaker S3	Usado para fabricar moldes de silicone personalizados
5-0 Sutura de polipropileno monofilamento, Covidien		VPF-720-X	Sutura da válvula ao molde de silicone
Pinça	atraumática DeBakeyAesculap	MB062R	Manuseio de tecidos durante a dissecação
Coração de Cordeiro Fresco	Matadouro Licenciado	—	Fonte de válvulas mitrais nativas
Tesoura de dissecção Mayo	Aesculap	BC252B	Dissecção cardíaca geral
Micro porta-agulha	Aesculap	FM538R	Sutura da válvula mitral
Tesoura Nelson-Metzenbaum	Aesculap	BC606R	Usado para corte de sutura
Sistema Duplicador de Pulso	ViVitro Labs	18363	Fluxo fisiológico simulado para teste de válvula
Moldes de silicone	—	Fabricado sob medida	Usado para replicar a geometria ventricular
Solução salina estéril (0,9%)	Elabscience	PB180353	Medium para circuito de perfusão

de braço duplo