Этот метод может обеспечить лучшее понимание биомеханики клапана сердца, которые могут быть чрезвычайно полезны в вычислительном моделировании и в уточнении методов лечения болезни сердечного клапана. Этот протокол выгоден по сравнению с другими установленными протоколами тестирования, поскольку он может быть использован для выполнения механических характеристик тканей клапана сердца с использованием единой схемы тестирования. Этот биаксиальный протокол тестирования с единой схемой тестирования будет полезен для исследования биомеханики мягких тканей механических количественных данных, таких как полная характеристика артериальных сосудов и тканей кожи.
Начните с использования типсов, чтобы удалить листовку образца интереса из хранения PBS. Положите листовку плашмя на режущей коврик с радиальным направлением, выровненным в направлении Y, и окружное направление, выровненное в направлении X. Определите центральную область листовки в качестве испытательного раздела и выровняете резак ткани так, чтобы желаемая область тестирования тканей была в пределах лезвий бритвы.
Сделайте один горизонтальный и один вертикальный разрез, чтобы сформировать квадратную область желаемых размеров и использовать хирургическую ручку для обозначения радиальной ориентации ткани. Затем используйте типсы, чтобы растянуть аккорды из листовки и использовать лезвие бритвы, чтобы обрезать любые аккордовые вложения, заботясь, чтобы не повредить листовку. Используя типсы, положите образец ткани на шпатель и используйте цифровой калипер для измерения толщины пары шпателя-ткани в трех различных местах листовки.
Затем смонтировать ткань к системе биаксиального тестирования, гарантируя, что косвенные и радиальные направления образца приведены в соответствие с направлениями X и Y машины. Для размещения фидуциального маркера поместите стеклянные бусы в один небольшой открытый контейнер и добавьте небольшой пул суперклея в другой контейнер. Пальто кончик тонкой наконечником инструмент с небольшим количеством суперклея и придерживаться отдельных шарик на кончике инструмента.
Затем осторожно используйте инструмент для переноса шарика в один угол средней трети области тестирования тканей, повторяя это размещение до тех пор, пока не образуется квадратный массив из четырех бусинок. На компьютере, подключенном к системе биаксиального тестирования, создайте протокол предпосылки, чтобы ткань 10 циклов загрузки/разгрузки в силах, связанных с пиковым мембранным напряжением и скоростью загрузки 4,42 ньютона в минуту, включая предварительную нагрузку 2,5% от максимальной силы. Создайте новый каталог произвольного тестирования для временного хранения данных предварительных условий и установления скорости загрузки 4,42 ньютона в минуту для последующего тестирования.
Создайте новый набор параметров тестирования и установите название протокола как Preconditioning0. Для осей X и Y установите режим управления для силы, а функцию управления шаг. Установите величину нагрузки как силу, связанную с целевым пиковым мембранным напряжением, и Предустановленную величину как 2,5% от максимальной силы только для первого повторения.
Установите продолжительность растяжения и продолжительность восстановления до 25 секунд и установите количество повторений до 10. Когда предварительный шаг закончится, обратите внимание на деформацию ткани в направлениях X и Y и подготовьте протокол для перемещения образца к максимальной силе, начиная с записанного размера. Затем начните протокол максимальной загрузки силы, начиная с деформации после предварительной деформации и одновременно запуская секундомер, когда машина начинает активацию.
Остановите секундомер, когда активация остановится, как указано в слуховых сигналах. Затем завестите послеусловие пиковой деформации тканей вместе со временем секундомера, представляющим оптимальное время растяжения тканей. Для двухосного механического тестирования подготовьтесь к протоколу, управляемому силой, со скоростью загрузки 4,42 ньютона в минуту, как это было продемонстрировано, и откройте новый каталог тестирования.
Назовите тест и установите данные для сохранения в известном месте для использования в более поздних расчетах стресса и напряжения. Перемести образец обратно в исходную конфигурацию монтажа и создайте набор протоколов под названием First Image. Установите режим управления оси X и Y, чтобы заставить и функцию управления шаг.
Установите величину нагрузки до нуля миллиньютон и установите продолжительность растяжения и продолжительность восстановления до одной секунды. Установите количество повторений на один и как частота вывода данных и частота вывода изображения до одного герца. Проинструктируй новый набор испытаний и назовите его Preconditioning A, установив параметры тестирования таким образом, чтобы ткань претерпит 10 повторений циклической нагрузки/разгрузки в целевую силу для желаемого мембранного напряжения, как это было продемонстрировано.
Проинструктируй другой набор тестирования под названием Preconditioning B с параметрами тестирования, идентичными набору тестирования Preconditioning A, но с частотой вывода изображения, установленной до 15 герц и без примененной предварительной загрузки. После предварительных протоколов создайте протоколы тестирования таким образом, чтобы ткань загружала к пиковому напряжению мембраны в указанных коэффициентах окружной и радиальной нагрузки со скоростью загрузки 4,42 ньютона в минуту. Извлечение данных из последних двух циклов каждого коэффициента загрузки для последующей обработки и анализа данных.
Подготовьте управляемый перемещением двухосный протокол тестирования растяжения со скоростью загрузки 4,42 ньютона в минуту в направлениях X и Y для смещений, связанных с пиковыми обходными и радиальными участками соответственно. Подготовьте протокол тестирования чистого снопа вдоль направления X, растягиваясь в направлении X, связанном с пиковым окружным растяжением и сокращая в направлении Y, сохраняя при этом пунктирной области постоянной при деформации. Подготовь ограниченный одноосный протокол тестирования растяжения в направлении X.
Затем подготовьте протокол тестирования чистого слайра в направлении Y и ограниченный одноосный протокол тестирования растяжения в направлении Y. Между каждым из этих протоколов, построить цикл отдыха в одну минуту, который держит ткани в исходной конфигурации установлен и получить данные из последних двух циклов каждого коэффициента загрузки для обработки данных и анализа. Затем подготовь протокол релаксации напряжения таким образом, чтобы ткань загружается в каждом направлении со скоростью загрузки 4,42 ньютона в минуту к перемещениям, связанным с пиковым мембранным напряжением, и удерживалась при этом перемещении в течение 15 минут.
Через 15 минут протокол должен быть установлен для восстановления ткани в исходной конфигурации монтажа. Стресс растянуть данные от репрезентативной силы контролируемых двухосных механических испытаний показывает нелинейной кривой с некоторым сходством с экспоненциальной кривой, с материальным поведением кривые поперечно изотропных и радиальный стрейч больше, чем окружной деформации. В некоторых случаях направление анисотропии может перевернуться, при этом окружное направление демонстрирует большую соответствие, чем радиальное направление.
От перемещения контролируемых тестирования, стресс растянуть данные следует нелинейный ответ на основное направление, претерпевает напряженность. В протоколе ограниченного одноосного напряжения в ограниченном направлении проявляется растущая реакция на растяжение напряжения, демонстрирующая связь прикладного растяжения в другом основном направлении. От испытания релаксации усилия, нормализованные данные времени напряжения мембраны следуют за нелинейной разлагающейся кривой.
И митральный и трикуспид клапан листовки ткани демонстрируют большее снижение стресса в радиальной направлении по сравнению с этим в окружном направлении. Представитель гистологический анализ митрального клапана и трикуспидного клапана передней части листовок ткани с использованием трихромного окрашивания Массона демонстрирует типичные компоненты, найденные в атриовентрикулярных клапанов сердца, таких как коллагеновые волокна и клапанные интерстициальные клетки. Важно, чтобы стеклянные бусы не случайно склеены, чтобы избежать значительных ошибок в расчете деформации тканей на этапе после обработки.
Полученные данные могут быть позже использованы в компьютерном моделировании клапана сердца, которые могут лучше информировать о том, как функционирует клапан и для улучшения хирургических процедур для лечения заболеваний клапанного сердца. Этот протокол открывает двери в области биомеханики мягких тканей для сравнения механического поведения между здоровыми и больных тканей, а также для проектирования биомиметических материалов.
