Protocolo Relativo Avaliação hidrodinâmica de Tri-folheto polímero Válvulas

O objetivo geral do experimento a seguir é demonstrar como um duplicador de pulso in vitro disponível comercialmente pode acomodar próteses de válvula cardíaca de polímero de folheto triplo emergentes e avaliar as métricas hidrodinâmicas da montagem. Isso é obtido montando um tubo e um suporte de válvula para acomodar uma configuração de válvula de folheto triplo no duplicador de pulso Como segunda etapa, as válvulas de polímero são suturadas no local e testadas para medir suas métricas hidrodinâmicas. Válvulas porcinas nativas e válvulas cardíacas mecânicas também são testadas para validar modificações de hardware do sistema no projeto mecânico da válvula sintética.

Os resultados mostram que o sistema duplicador de pulso modificado pode ser utilizado para avaliar válvulas de polímero com hidrodinâmica nativa de válvulas suínas e mecânicas, fornecendo assim informações sobre os aspectos funcionais do projeto de válvulas de polímero. Geralmente, os indivíduos novos neste método ficarão confusos porque as técnicas são tediosas e há muitos conceitos relacionados às métricas hidrodinâmicas que são necessários para uma avaliação completa da prótese valvar e que normalmente não são ensinados em um currículo tradicional de engenharia. As implicações desta técnica se estendem ao desenvolvimento funcional de tecnologias emergentes de próteses valvares cardíacas, pois a avaliação hidrodinâmica fornece insights sobre como melhorar ainda mais as características de design da prótese valvar har, juntamente com Manuel.

Ajudando-o. Nesta demonstração estará Carl Lande, irmão e estudante de graduação em meu laboratório. Este protocolo começa com a fabricação do conjunto.

Isso inclui um suporte de válvula usado para suturar os folhetos da válvula, um tubo usado para abrigar o suporte da válvula e acessórios circundantes que prendem o conjunto ao sistema duplicador de pulso. Um sistema duplicador de pulso disponível comercialmente também é necessário Antes que o sistema seja usado primeiro, prepare todo o loop. Limpe o sistema de loop com água e sabão.

Durante este processo, substitua todos os tubos degradados. Em seguida, calibre os instrumentos conectados ao loop, que são a bomba, a sonda de fluxo e os transdutores de pressão. A calibração começa com uma solução salina a 1%, seguida por uma solução de glicerina análoga ao sangue.

Normalmente, calibre-os para fazer medições nos locais atrial, aórtico e ventricular. Uma vez calibrado, prossiga com a preparação das válvulas. Obtenha quatro corações de porco frescos com a aorta intacta do matadouro aprovado pela A-U-S-D-A.

Desembale e enxágue um coração com água deionizada e coloque-o em um recipiente cheio de antibiótico antimicótico a 1% em PBS no gelo. Transporte-o para o laboratório de testes hidrodinâmicos. Coloque um dos corações em uma panela de dissecação e remova cuidadosamente o pericárdio.

Olhando para o lado ventral, inspecione as quatro câmaras e localize o arco aórtico na aorta intacta. Em seguida, separe o coração em metades. Corte horizontalmente três quartos de polegada abaixo do anel na junção entre a aorta e o ventrículo esquerdo e isole a aorta intacta ligada ao segmento de tecido ventricular esquerdo.

Examine a válvula aórtica localizada na raiz da aorta quanto a danos ou calcificação. Esta é a região entre a aorta ascendente e o anel inferior. Se parecer bom, divida a aorta cerca de uma polegada acima do anel, caso contrário, descarte o tecido.

Em seguida, separe o segmento de tecido ventricular esquerdo abaixo do anel para isolar a válvula aórtica com a válvula isolada. Prossiga com a sutura para prender uma válvula ao suporte. Primeiro, coloque-o dentro do suporte da válvula.

Alinhe a base da válvula com a base do suporte do poste. Em seguida, prenda temporariamente a válvula com um clipe de papel. Tenha cuidado para não danificar a comissura ou as cúspides.

Agora, coloque suturas na parte inferior do suporte da válvula. Passe a agulha pelo primeiro orifício e desça até o fundo. Em seguida, em looping, suture a válvula ao suporte da válvula ao longo dos postes.

Continue suturando ao longo da circunferência do suporte. Termine a sutura com uma sutura adicional ao redor das pontas dos pinos para maior segurança. Após as suturas, prenda a válvula em todos os postes.

Remova o clipe de papel nesta demonstração. Um sistema duplicador de pulso vi vitro é usado. As etapas serão diferentes com outros sistemas.

Comece a avaliação definindo a frequência cardíaca do sistema para 70 batimentos por minuto. Em seguida, selecione uma forma de onda de fluxo para acionar a bomba, que neste caso é a forma de onda S 35. Agora ligue o amplificador e a bomba de pistão e deixe-os aquecer por 15 minutos.

Ao testar uma válvula de folheto bi, posicione-a no sistema na posição aórtica para uma válvula suturada. Primeiro, posicione-o dentro do tubo de vidro para a montagem personalizada, imprensando o tubo com as peças superior e inferior e prenda-as com parafusos laterais. Acabamos de inserir a válvula de polímero.

Este é o mesmo procedimento que usamos para inserir a válvula nativa. Em seguida, posicione o conjunto entre a câmara aórtica e o suporte da válvula aórtica original com a válvula na posição, espalhe graxa a vácuo em todas as junções que possam vazar. Em seguida, adicione dois litros de glicerina a 35% em solução salina ao compartimento atrial.

Agora que o sistema está cheio, o passo mais importante é certificar-se de que todos os componentes estão bem calibrados. Duas pessoas trabalham juntas para configurar o sistema. Agora, certifique-se de que o transdutor de fluxo esteja configurado para a posição da aorta e ligue-o usando as instruções na guia calibrar no software, calibre a bomba e, em seguida, o transdutor de fluxo e depois os transdutores de pressão.

Quando as calibrações estiverem concluídas, ligue a bomba em baixa rotação até que o fluido preencha o compartimento aórtico. Verifique se há vazamentos e sele-os com graxa a vácuo adicional. Gire as duas torneiras para a posição aberta.

Eles são os transdutores aórticos e ventriculares. Aumente o RPM da bomba até que o volume de curso atinja 80 mililitros por batida. Deixe o sistema funcionar por 10 minutos até que o fluxo se estabilize.

Isso pode ser verificado observando as formas de fluxo e onda de pressão na tela. Quando a variação entre os ciclos não é observada ou é muito pequena, o sistema se estabilizou. Agora, no software de teste VI, selecione o modo de aquisição e clique em coletar 10 ciclos do modo de análise, clique na tabela e salve o arquivo.

Além disso, salve uma imagem das formas de onda usando o snap da foto. Opção cinco, polímero quatro válvulas nativas suínas e duas válvulas de folheto bi foram comparadas. A taxa de fluxo foi medida usando um medidor de fluxo eletromagnético conectado a uma sonda de fluxo não invasiva colocada no local da interface das câmaras do ventrículo e da aorta.

A pressão ventricular foi medida na câmara ventricular usando um transdutor de pressão de microponta sobreposto a este. O resultado são valores relatados para válvulas de folheto nativas e B com diâmetro de 29 milímetros. Da literatura.

A pressão aórtica foi medida logo a jusante da posição da válvula aórtica usando um transdutor de pressão de micro ponta. Novamente, os valores relatados anteriormente para válvulas de 29 milímetros de diâmetro também são fornecidos. Em resumo, muitos parâmetros foram calculados a partir das medições de vazão e pressão feitas.

O tamanho das válvulas testadas foi em média de cerca de 22 milímetros de diâmetro por folheto. As válvulas eram difíceis de obter. Portanto, o tamanho da amostra é pequeno.

Uma vez dominada, esta técnica, incluindo preparação de amostras e avaliação hidrodinâmica, pode ser realizada em cerca de duas horas e meia. Fomos capazes de demonstrar usando um conjunto personalizado que construímos uma maneira de acomodar estruturas de válvulas de polímero de três folhetos ou três folhetos e, posteriormente, incorporar esses tipos de válvulas ou essas válvulas de polímero em um circuito pulsátil comercial existente para avaliação hidrodinâmica funcional. Ao mesmo tempo, fomos capazes de demonstrar que podemos comparar essas válvulas objetivamente com uma válvula nativa, que também é tri folheto em geometria.

No nosso caso, usamos válvulas aórticas nativas suínas porque essas válvulas são muito semelhantes às válvulas humanas. Finalmente, seguindo esses procedimentos, também podemos olhar para outras áreas de pesquisa, como o desenvolvimento de válvulas montadas em andaimes que podem ser usadas para engenharia de tecidos, fins de válvulas cardíacas.