3次元プリントされた心臓シミュレータを使用したバルブ保存性大動脈根置換のための臨床的に使用される5つの管の構成の包括的なex vivo比較
Michael J Paulsen1, Annabel M Imbrie-Moore1,2, Michael Baiocchi1,3
1Department of Cardiothoracic Surgery (M.J.P., A.M.I.-M., M.B., H.W., C.E.H., H.J.L., J.M.F., A.D.T., Y.Z., M.M., J.W.M., Y.J.W.), Stanford University, CA.
Circulation
|October 5, 2020
まとめ
弁を節約する大動脈の根の置換のための異なる移植タイプは,似たような血液動力学を示しますが,バイオメカニクスでは異なります. ストレート・グラフト (SG) は本来の大動脈の根機能を最もよく模倣し,長期的な耐久性を改善することを示唆しています.
科学分野:
- 心血管外科
- 生物医学工学
- 医療機器の設計
背景:
- バルブ保存性大動脈根置換 (VSARR) は,多種多様な移植形状を用いて大動脈根の幾何学を再建します.
- これらのネオシヌス幾何学がバルブ機能と長期の移植耐久性に及ぼすバイオメカニカルな影響は不明である.
研究 の 目的:
- 異なるVSARR移植構成の血液動力学および生体力学的性能を比較する.
- どの移植形が 根動脈の機能に最も近いかを 判断するためです
主な方法:
- 3Dプリントした心臓シミュレータを豚の大動脈の根 (n=5) で使用した.
- 臨床的に使用されている5つの移植形 (抗失調複製,スタンフォード改変,直線移植 (SG),ユニグラフト,ヴァルサルバ) をネイティブの根に対して試験した.
- 血液動力学とビデオ測定データを分析した.
主要な成果:
- すべての移植は 臨床的にネイティブの根に似た 血液動力学を示した.
- SGとUni- Graftは最も低い値を示した.
- 根の伸縮性は,他のほとんどの移植と比較して,SGでは低かった.
- カスプの開閉速度と力は,グラフトによって大きく異なっており,SGはネイティブの根と最も近い類似性を示しています.
結論:
- 臨床的に使用されたVSARR移植は,比較可能な血液動力学を示しているが,異なる生体力学的プロファイルを示している.
- ストレート・グラフト (SG) の構成は,先天的な大動脈根の生体力学を最も効果的に再現します.
- これらの発見は,SGが弁を保存する大動脈根置換で優れた長期的な耐久性を提供することを示唆しています.
