प्रायोगिक महाधमनी वाल्व प्रक्रियाओं और उपन्यास चिकित्सा उपकरणों के हाइड्रोडायनामिक परीक्षण के लिए एक पूर्व विवो पोर्सिन मॉडल
Summary
हम अपने हाइड्रोडायनामिक गुणों का परीक्षण करने के लिए एक पल्स डुप्लीकेटर पर एक पोर्सिन महाधमनी वाल्व को माउंट करने के लिए एक विधि प्रस्तुत करते हैं। इस विधि का उपयोग एक बड़े पशु मॉडल में उपयोग करने से पहले एक प्रयोगात्मक प्रक्रिया या उपन्यास चिकित्सा उपकरण के आवेदन के बाद हाइड्रोडायनामिक्स में परिवर्तन को निर्धारित करने के लिए किया जा सकता है।
Abstract
पशु मॉडल में उपयोग करने से पहले नई हृदय प्रक्रियाओं और खोजी चिकित्सा उपकरणों के परीक्षण के विकल्प सीमित हैं। इस अध्ययन में, हम अपने हाइड्रोडायनामिक गुणों का मूल्यांकन करने के लिए एक पल्स डुप्लीकेटर में एक पोर्सिन महाधमनी वाल्व को माउंट करने के लिए एक विधि प्रस्तुत करते हैं। इन गुणों का मूल्यांकन जांच के तहत प्रक्रिया से पहले और बाद में किया जा सकता है और/या खोजी चिकित्सा उपकरण लागू किया जाता है। इनफ्लो सेगमेंट को सुरक्षित करना बाएं वेंट्रिकुलर बहिर्वाह पथ में परिधीय मायोकार्डियम की कमी के कारण कुछ कठिनाई प्रस्तुत करता है। यह विधि माइट्रल वाल्व के पूर्वकाल पत्रक का उपयोग करके प्रवाह खंड को सुरक्षित करके और फिर प्रवाह स्थिरता के चारों ओर बाएं वेंट्रिकुलर मुक्त दीवार को सीवन करके उस मुद्दे को संबोधित करती है। बहिर्वाह खंड को महाधमनी चाप के बेहतर पहलू में एक चीरा में स्थिरता डालने से सुरक्षित किया जाता है। हमने पाया कि ऊतक निर्धारण से पहले और बाद में नमूनों में काफी भिन्न हाइड्रोडायनामिक गुण थे। इस खोज ने हमें अपने परीक्षण में ताजा नमूनों का उपयोग करने के लिए प्रेरित किया और इस पद्धति का उपयोग करते समय इस पर विचार किया जाना चाहिए। हमारे काम में, हमने घुड़सवार पोर्सिन महाधमनी वाल्वों पर महाधमनी वाल्व नियोक्यूस्पिडाइजेशन प्रक्रिया (ओजाकी प्रक्रिया) का प्रदर्शन करके वाल्वुलर स्थिति में उपयोग के लिए उपन्यास इंट्राकार्डियक पैच सामग्री का परीक्षण करने के लिए इस पद्धति का उपयोग किया। देशी वाल्व की तुलना में हाइड्रोडायनामिक गुणों में परिवर्तन का आकलन करने के लिए प्रक्रिया से पहले और बाद में इन वाल्वों का परीक्षण किया गया था। इसमें, हम प्रयोगात्मक महाधमनी वाल्व प्रक्रियाओं के हाइड्रोडायनामिक परीक्षण के लिए एक मंच की रिपोर्ट करते हैं जो देशी वाल्व के साथ और जांच के तहत प्रक्रिया के लिए उपयोग किए जाने वाले विभिन्न उपकरणों और तकनीकों के बीच तुलना करने में सक्षम बनाता है।
Introduction
महाधमनी वाल्व रोग एक महत्वपूर्ण सार्वजनिक स्वास्थ्य बोझ का प्रतिनिधित्व करता है, विशेष रूप से महाधमनी स्टेनोसिस,जो दुनिया भर में 9 मिलियन लोगों को प्रभावित करता है। इस बीमारी को संबोधित करने के लिए रणनीतियाँ वर्तमान में विकसित हो रही हैं और इसमें महाधमनी वाल्व की मरम्मत और महाधमनी वाल्व प्रतिस्थापन शामिल हैं। विशेष रूप से बाल चिकित्सा आबादी में, वाल्व को बदलने के बजाय मरम्मत के लिए एक महत्वपूर्ण प्रोत्साहन है क्योंकि वर्तमान में उपलब्ध कृत्रिम अंग संरचनात्मक वाल्व अध: पतन (एसवीडी) के लिए प्रवण हैं और विकास सहिष्णु नहीं हैं, रोगी के बढ़ने पर पुन: प्रतिस्थापन के लिए पुन: संचालन की आवश्यकता होती है। यहां तक कि रॉस प्रक्रिया, जो रोगग्रस्त महाधमनी वाल्व (एवी) को देशी फुफ्फुसीय वाल्व (पीवी) के साथ बदल देती है, को फुफ्फुसीय स्थिति में एक कृत्रिम अंग या ग्राफ्ट की आवश्यकता होती है जो एसवीडी और अक्सर सीमित विकास सहिष्णुता2 के अधीन होती है। महाधमनी वाल्व रोग के लिए नए दृष्टिकोण विकसित किए जा रहे हैं, और एक बड़े पशु मॉडल में आवेदन से पहले जैविक रूप से प्रासंगिक संदर्भ में परीक्षण की आवश्यकता है।
हमने एक पोर्सिन एवी के परीक्षण के लिए एक विधि विकसित की है जो एक जांच प्रक्रिया या एक उपन्यास चिकित्सा उपकरण के आवेदन से पहले और बाद में वाल्व के कार्य में अंतर्दृष्टि प्रदान कर सकती है। व्यावसायिक रूप से उपलब्ध पल्स डुप्लीकेटर मशीन पर पोर्सिन एवी को माउंट करके, हम हाइड्रोडायनामिक विशेषताओं की तुलना करने में सक्षम हैं जो आमतौर पर वाल्व कृत्रिम अंग की जांच और अंततः अनुमोदन में उपयोग की जाती हैं, जिसमें रिगर्जिटेशन अंश (आरएफ), प्रभावी छिद्र क्षेत्र (ईओए), और मतलब सकारात्मक दबाव अंतर (पीपीडी)3,4 शामिल हैं. हस्तक्षेप को तब एक बड़े पशु मॉडल में उपयोग करने से पहले जैविक रूप से प्रासंगिक संदर्भ में ठीक किया जा सकता है, इस प्रकार मनुष्यों में उपयोग की जा सकने वाली प्रक्रिया या कृत्रिम अंग का उत्पादन करने के लिए आवश्यक जानवरों की संख्या को सीमित किया जा सकता है। इस प्रयोग के लिए इस्तेमाल दिल स्थानीय बूचड़खाने या अन्य प्रयोगों से अपशिष्ट ऊतक से प्राप्त किया जा सकता है, तो यह केवल इस प्रयोग के प्रयोजनों के लिए एक जानवर की बलि के लिए आवश्यक नहीं है.
हमारे काम में, हमने वाल्व की मरम्मत और प्रतिस्थापन के लिए एक उपन्यास पैच सामग्री विकसित करने के लिए इस पद्धति का उपयोग किया। हमने पोर्सिन एवी पर महाधमनी वाल्व नियोक्यूस्पिडाइजेशन प्रक्रिया (ओजाकी प्रक्रिया 5,6,7) का प्रदर्शन करके और प्रक्रिया से पहले और बाद में पल्स डुप्लीकेटर में उनका परीक्षण करके विभिन्न प्रकार के पैच सामग्री के हाइड्रोडायनामिक फ़ंक्शन का परीक्षण किया। इसने हमें इसके हाइड्रोडायनामिक प्रदर्शन के आधार पर सामग्री को ठीक करने में सक्षम बनाया। इस प्रकार, यह विधि एक बड़े पशु मॉडल में आवेदन से पहले एवी पर उपयोग के लिए प्रयोगात्मक प्रक्रियाओं और उपन्यास चिकित्सा उपकरणों के हाइड्रोडायनामिक परीक्षण के लिए एक मंच प्रदान करती है।
Protocol
Representative Results
Discussion
यहां प्रस्तुत विधि एक प्रयोगात्मक प्रक्रिया या एक उपन्यास चिकित्सा उपकरण के प्रभाव की जांच करने के लिए एवी के हाइड्रोडायनामिक परीक्षण के लिए एक मंच प्रदान करती है। पल्स डुप्लीकेटर मशीन पर देशी महाधम…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
हम जूली वान हैसल, मोहम्मद डायने और पैनपैन चेन सहित डॉ गोरदाना वुंजक-नोवाकोविक की प्रयोगशाला को धन्यवाद देना चाहते हैं, ताकि हमें उनके प्रयोगों से हृदय अपशिष्ट ऊतक का उपयोग करने की अनुमति मिल सके। इस काम को बटलर, एनजे में जन्मजात हृदय दोष गठबंधन और बेथेस्डा, एमडी (5T32HL007854-27) में राष्ट्रीय स्वास्थ्य संस्थान द्वारा समर्थित किया गया था।
Materials
| 3D Printer | Ultimaker | Ultimaker S5 | Used for printing custom fixtures for hydrodynamic testing |
| Crile-Wood Needle Driver | Emerald Instruments | 2.0638.15 | Used for suturing ventricle |
| Debakey Forceps | Jarit | 320-110 | Used for dissection and sample preparation (can use multiple if working with an assistant) |
| Ethanol 200 proof | Decon Labs Inc. | DSP-MD.43 | Used for fixed tissue storage |
| Formalin 10% | Epredia | 5701 | Used for tissue fixation |
| Gerald Forceps | Jarit | 285-126 | Used for dissection and sample preparation |
| Glass jars | QAPPDA | B07QCP54Z3 | Used for tissue storage |
| Glutaraldehyde 25% | Electron Microscopy Sciences | 16400 | Used for tissue fixation |
| HEPES 1 M buffer solution | Fisher | BP299-100 | Used to make glutaraldehyde 0.6% |
| Mayo Scissors | Jarit | 099-200 | Used for cutting suture |
| Metzenbaum Scissors | Jarit | 099-262 | Used for dissection and sample preparation |
| O-ring | Sterling Seal & Supply Inc. | AS568-117 | Used as a gasket on the end of the 3D printed fixtures |
| Polylactic acid resin | Ultimaker | 1609 | Used for 3D printing fixtures |
| Polyproplene suture | Covidien | VP-762-X | Used for suturing ventricle, tapered needle |
| Pulse Duplicator | BDC Laboratories | HDTi-6000 | Used for hydrodynamic testing |
| Silk ties | Covidien | S-193 | Used for ligating coronary arteries |
| Tonsil Clamp | Aesculap | BH957R | Used for coronary artery dissection |
| Zip ties (6 inch) | Advanced Cable Ties, Inc. | AL-06-18-9-C | Used for securing sample to fixtures, 157.14 mm long (6 inches), 2.5 mm wide |
| Zip ties (8 inch) | GTSE | GTSE-20025B.1000 | Used for securing sample to fixtures, 203 mm long (8 inches), 2.5 mm wide |
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