对特定区域的带支架和没有支架的人体胸前动脉进行比较的生物机械和结构评估ex vivo perfused人体胸前动脉

科学领域:

• 生物医学工程 生物医学工程
• 心血管研究研究心血管研究
• 医疗器械技术 医疗器械技术

背景情况:

• 胸内血管大动脉修复 (TEVAR) 是对大动脉疾病的关键干预措施.
• 了解TEVAR对大动脉的生物力学影响对于改善器件设计和外科手术结果至关重要.
• 目前关于支架性大动脉机械行为的知识是有限的.

研究的目的:

• 在TEVAR之后,描述人类胸前大动脉的机械特性和结构变化.
• 调查支架移植植入后大动脉组织生物力学中特定区域的变化.
• 为提升TEVAR规划的患者特定计算模型提供数据.

主要方法:

• 使用模拟循环循环与人胸前动脉进行TEVAR的ex vivo模拟.
• 对大动脉组织样本进行双轴延伸测试,以评估机械性质.
• 多光子成像评估弹性叶片形态.
• 材料建模以支持TEVAR诱导变化的模拟.

主要成果:

• 在TEVAR后的胸前动脉中观察到特定区域的机械变化.
• 观察到近端 (上升) 大动脉的物质参数k2 (-32%) 的显著下降以及弹性层层的稀薄 (7.0%).
• 观察到远端区域的k2参数显著增加 (+73%) 和弹性叶片的加厚 (7.4%).
• 这些结构变化表明,近距离的纤维可能会过度拉伸和破裂,远距离的纤维招募增加.

结论:

• TEVAR在胸前动脉中诱导明显的区域机械变化,近距离软化和远距离硬化.
• 这些发现提供了对支架组织相互作用的关键见解,并可以为未来的支架移植设计提供信息.
• 这项研究支持开发更准确的患者特异模型,以改善TEVAR手术规划和预测TEVAR手术结果.