$$\rightleftharpoonup{xx}$$
$$\longleftharp{xx}$$,
$$\longrightharp{xx}$$,
Kanama kontrolü için 3D yazıcıyla üretilmiş bir platformun geliştirilmesi
Konvansiyonel kılavuz tel kaynaklı AVS modelinde morbidite ve mortalitenin temel kaynağı olan perioperatif kanamayı önlemek amacıyla, 3D yazıcıyla üretilmiş bir vasküler destek platformu tasarlanmıştır (Şekil 1). Platform, biyouyumlu (USP Sınıf VI / ISO 10993 uyumlu) bir fotopolimer reçine kullanılarak stereolitografi (SLA) baskı yöntemiyle 1,07 mm yapısal kalınlıkta üretilmiştir. Baskı sonrası parçalar, kürlenmemiş reçineyi temizlemek için izopropil alkol ile yıkanmış ve ultraviyole ışık altında son kürleme işlemine tabi tutulmuştur. Platformun standart SLA sistemlerinde yeniden üretilebilmesi için tasarım dosyasının (.stp) tamamı sağlanmıştır. Platform, izole edilmiş sağ ortak karotis arterin eğriliğine uyum sağlayan ve aşırı duvar sıkışmasına neden olmayan, 120° tepe açılı ters V şeklinde bir apikal yüzeye sahiptir (Şekil 1A–B). Çok sayıda kademeli yan çentikler (Şekil 1C–D) , operatörün önceden yerleştirilmiş süturları tutmasına ve damara ayarlanabilir boyuna gerginlik uygulamasına olanak tanır. Gerginlik, arteriyel pulsasyon artık görülmeyene kadar artırılır; bu görsel son nokta, yeterli geçici hemostazın sağlandığını gösterir. Bu yaklaşım, damar duvarında aşırı ezilme yaralanmasını önlerken, arteryotomi ve kılavuz tel yerleşimi için stabil bir cerrahi alan sağlar.
Kılavuz tel konumlandırmasının intraoperatif onayı
Kılavuz telin doğru yerleşimi, işlem sırasında iki aşamada doğrulanmıştır. İlk olarak, doğrudan stereomikroskobik görüntüleme altında, kılavuz telin transvers arteriyotomi üzerinden retrograd yönde RCCA lümenine girdiği gözlemlenmiştir (Şekil 2A). İkinci olarak, gerçek zamanlı ekokardiyografik görüntüleme, kılavuz tel ucunun aort kapağını geçtiğini ve sol ventriküle girdiğini doğrulamıştır. B-mod görüntüleme ile kılavuz tel, aort kapağı düzlemini geçen hiperekoik lineer bir artefakt olarak tanımlanmıştır (Şekil 2B). Renkli Doppler görüntüleme, aort kapağı seviyesinde lokalize türbülanslı akışı ortaya koyarak, kılavuz telin kapak yaprakları boyunca konumlandığını ek olarak doğrulamıştır (Şekil 2C; Ek Video 1).
Perioperatif sağkalım ve model başarı oranı
Gerilim ayarlı platformun cerrahi iş akışına entegrasyonu, yüksek erken sağkalım oranıyla sonuçlanmıştır. Kaplan-Meier analizi, cerrahi sonrası 24. saatte %95'lik bir sağkalım oranı göstermiştir (20 fareden 19'u; Şekil 3A). Hayatta kalamayan tek hayvanın post-mortem incelemesi, majör hemoraji, yapısal hasar veya kardiyak iskemiye dair herhangi bir kanıt ortaya çıkarmamış olup, bunun ölümün cerrahi travmadan ziyade anesteziyle ilişkili komplikasyonlara bağlanabileceğini düşündürmektedir. 4. haftadaki model başarısı, önceden tanımlanmış bir kriter kullanılarak değerlendirilmiştir: destekleyici histolojik bulgularla birlikte, zirve transvalvüler akış hızının 2.000 mm/s değerini aşması. Hayatta kalan 19 hayvandan 18'i (%94,7) bu eşiği karşılamış ve toplam kohort genelinde %90'lık bir genel model başarı oranı elde edilmiştir (20 fareden 18'i; Şekil 3B). Sonuçlar cinsiyetler arasında benzerlik göstermiştir: 24 saatlik sağkalım erkeklerde 10'da 9, dişilerde ise 10'da 10 olarak gerçekleşmiş ve 4 haftalık model başarı oranı her iki cinsiyette de 10'da 9 (%90) olmuştur; tek perioperatif ölüm erkek (anesteziyle ilişkili), tek model başarısızlığı ise hayatta kalan bir dişidir.
Aort daralmasının ekokardiyografik onayı
Ameliyat sonrası 4. haftada yapılan transtorasik ekokardiyografi, AWI grubunda ağır aort darlığı ile uyumlu hemodinamik değişiklikleri doğrulamıştır. Kantitatif ekokardiyografik değerler ortalama ± ortalama standart hata (SEM) olarak sunulmuştur; sol ventrikül fonksiyonel ve yeniden şekillenme parametreleri 6 Sham ve 6 AWI faresinde analiz edilirken, pik transvalvüler hız tüm hayatta kalan AWI farelerinde ve Sham kontrollerinde ölçülmüştür (n = 19 AWI, n = 6 Sham). Sol ventrikül ejeksiyon fraksiyonu, 4. haftada AWI grubunda Sham kontrollerine göre hafifçe daha düşüktü (56.21 ± 1.15%’ye karşı 61.57 ± 2.12%; p = 0.0503; Şekil 3C), ancak bu fark istatistiksel anlamlılığa ulaşmamıştır. Atımlı dalga Doppler kayıtları, AWI grubunda transvalvüler jet hızında belirgin bir artış olduğunu göstermiş; bu hız Sham kontrol grubundaki 988.00 ± 126.24 mm/s'ye kıyasla 2740.89 ± 104.10 mm/s'ye ulaşmıştır (Şekil 3D). Kantitatif analiz, AWI grubunda pik transvalvüler jet hızının Sham kontrollerine göre oldukça anlamlı düzeyde yükseldiğini doğrulamıştır (p < 0.0001; Şekil 3E). Basınç aşırı yüklenmesi adaptasyonunun erken bir evresiyle uyumlu olarak, AWI grubu konsantrik sol ventrikül yeniden şekillenmesi sergilemiştir: diyastolik ön duvar kalınlığı anlamlı düzeyde artmıştır (LVAWd 1.14 ± 0.02'ye karşı 0.96 ± 0.03 mm; p = 0.0016; Şekil 3F), buna karşın diyastolik arka duvar kalınlığı ve sol ventrikül kütlesi daha yüksek olmasına rağmen istatistiksel anlamlılığa ulaşmamıştır (LVPWd 1.01 ± 0.12'ye karşı 0.76 ± 0.02 mm, p = 0.0650, Şekil 3G; LV kütlesi 124.51 ± 10.63'e karşı 104.47 ± 2.45 mg, p = 0.0961, Şekil 3H).
Valvüler yeniden şekillenme ve kalsifikasyonun histopatolojik doğrulaması
Aort köklerinin histolojik incelemesi, ekokardiyografik bulguları doğrulamıştır. Kantitatif histolojik değerler ortalama ± SEM olarak sunulmuş ve 6 Sham ve 6 AWI fare üzerinde analiz edilmiştir. AWI grubundaki H&E boyaması, Sham kontrollerinde görülmeyen belirgin yaprak kalınlaşması ve yapısal düzensizlikleri ortaya çıkarmıştır (Şekil 3I). Kantitatif morfometri, AWI grubunda ortalama valv yaprağı kalınlığının Sham grubuna kıyasla anlamlı bir artış gösterdiğini doğrulamıştır (p < 0.0001; Şekil 3J). Von Kossa boyaması, AWI grubunun kalınlaşmış valv yaprakları içinde, koyu kahverengi-siyah mineral birikintileri olarak tanımlanan yaygın distrofik kalsifikasyonu göstermiştir. Sham kontrollerinde mineral birikimi ihmal edilebilir düzeydeydi (Şekil 3K). Kantitatif görüntü analizi, AWI grubunda toplam kalsifikasyon alanının (µm2) Sham kontrollerine göre anlamlı bir artış gösterdiğini ortaya çıkarmıştır (p < 0.0001; Şekil 3L).

Şekil 1: Dört farklı görünümde gösterilen 3B yazıcıyla üretilmiş vasküler destek platformunun tasarımı. (A) Ön-sol eğik görünüm. (B) Arka-sağ eğik görünüm. (C) Platformun genel boylamsal geometrisinin lateral profil görünümü. (D) Ters V şeklindeki apeks bölgesini vurgulayan açılı görünüm. Bileşen etiketleri: 110, platform gövdesi; 120, lateral kollar; 121, basamaklı yan çentikler; 130, çalışma ucu; 140, ters V şeklindeki yerleştirme apeksi; 150, damarla temas eden destek yüzeyi; 160, bitişik çentikler arasındaki geçiş eğimi; 190, sağ common carotid arter (RCCA). Platform, biyouyumlu fotopolimer reçineden üretilmiştir (yapısal kalınlık: 1.07 mm). 3B yapısal çizim, yazarlar tarafından vasküler destek platformunun orijinal CAD tasarım dosyası (.stp) kullanılarak, ücretsiz ve açık kaynaklı bir CAD görselleştirme ve modelleme yazılımı olan FreeCAD ile oluşturulmuştur. Herhangi bir üçüncü taraf yayından veya telif hakkı olan çizimden uyarlama yapılmamıştır. Orijinal CAD tasarım dosyası ek dosya olarak sunulmuştur. Bu şeklin daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.

Şekil 2: Kılavuz tel konumlandırmasının intraoperatif ve ekokardiyografik doğrulaması. (A) Doğrudan stereomikroskobik görüntüleme altında, kılavuz telin (ok) transvers arteriyotomi aracılığıyla sağ ortak karotis arter (RCCA) lümenine retrograd yerleşimini gösteren intraoperatif fotoğraf. (B) Kılavuz telin (hiperekojen lineer artefakt olarak tanımlanmıştır; ok) aort kapakçığını geçtiğini ve sol ventriküle girdiğini gösteren B-mod ekokardiyografik görüntü. (C) Aort kapak seviyesinde lokalize türbülanslı akışı gösteren ve kılavuz telin kapak yaprakçıkları arasından konumlandığını doğrulayan renkli Doppler ekokardiyografik görüntü. Kılavuz tel konumlandırması sırasında transvalvüler akışın gerçek zamanlı renkli Doppler görüntülemesi Ek Video 1'de gösterilmiştir. Bu şeklin daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.

Şekil 3: Optimize edilmiş aortik tel yaralanması (AWI) modelinin sağkalım, hemodinamik, ventriküler yeniden şekillenme ve histopatolojik sonuçları. (A) AWI farelerinin (n = 20) Kaplan-Meier 24 h sağkalım eğrisi. (B) AWI grubunda 4. haftadaki model başarısı (kırmızı) ile başarısızlık (siyah) (n = 20); başarı, pik transvalvüler hızın > 2.000 mm/s olması olarak tanımlanmıştır. (C) Ejeksiyon fraksiyonu (EF; p = 0.0503). (D) Bir Sham (sol) ve bir AWI (sağ) fareden alınan temsilci puls dalga (PW) Doppler ekokardiyogramları. (E) Pik transvalvüler hız (n = 19 AWI, n = 6 Sham; p < 0.0001). (F) Diyastolik sol ventrikül anterior duvar kalınlığı (LVAWd; p = 0.0016). (G) Diyastolik sol ventrikül posterior duvar kalınlığı (LVPWd; p = 0.0650). (H) Sol ventrikül kütlesi (p = 0.0961). (I) Temsilci HE-boyalı aort kökü kesitleri (Sham, sol; AWI, sağ). (J) Aort kapağı yaprakçık kalınlığı (p < 0.0001). (K) Temsilci Von Kossa-boyalı aort kökü kesitleri (Sham, sol; AWI, sağ). (L) Toplam kalsiyum birikim alanı (µm2; p < 0.0001). Ölçek çubukları = 500 µm. Tüm kantitatif sütun grafikleri için sütunlar ortalama değerleri, hata çubukları ise ortalamanın standart hatasını (SEM) temsil etmektedir. C, E–H, J ve L panellerindeki Sham ve AWI grupları arasındaki kantitatif karşılaştırmalar, eşleşmemiş iki kuyruklu Student t-testi kullanılarak yapılmıştır. Kantitatif veriler, E panelindeki tüm hayatta kalan AWI fareleri ve Sham kontrollerinde (n = 19 AWI, n = 6 Sham) ölçülen pik transvalvüler hız hariç, Sham ve AWI gruplarından (grup başına n = 6) elde edilmiştir. Bu şeklin daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.
Ek Video 1: Kılavuz tel konumlandırması sırasında transvalvüler kan akışının renkli Doppler ekokardiyografik görüntülemesi. Video, AWI prosedürü sırasında aort kapak seviyesindeki gerçek zamanlı renkli Doppler görüntülemesini göstermekte ve kapak yaprakçıkları boyunca kılavuz tel konumlandırmasının tetiklediği lokalize türbülanslı akışı sergilemektedir. Bu dosyayı indirmek için lütfen buraya tıklayın.