Experience in the development of a system for repeated prosthetic heart valves
Notice bibliographique
Résumé
The failure of heart valve bioprostheses, requiring repeated intervention to replace them, is a serious drawback that narrows the scope of such devices. The present study demonstrates the experimental investigation of a medical device designed to partially solve the problem of repeated interventions on heart valves, primarily with an emphasis on reducing the duration and trauma of such procedures due to the sutureless balloon implantation method of the «valvein- valve» method.Material and methods. The paper presents a series of in silico, in vitro and in vivo experiments to evaluate various aspects of the device under development. Numerical modeling of the final shape setting to the supporting frame of the heart valve prosthesis to select the most promising concept for prototyping was carried out in the Abaqus/CAE (Dassault Systèmes, France) based on the finite element method. The selected optimal support frame model was prototyped in the form of a series of prosthesis samples of four standard sizes for hydrodynamic studies of quantitative characteristics in vitro. The study was carried out in the Vivitro Labs unit (Vivitro Labs, Canada), imitating the physiological mode of the heart, the prostheses were examined for the mitral position. The developed prototypes of the device were supplemented with related products, an implant holder and a balloon catheter, after which the proposed method of sutureless fixation was validated in an in vitro implantation procedure on a bovine heart model and a series of in vivo (n = 3) chronic experiments on animals.Results. In the course of numerical simulation, it was shown that in Model No. 3 of the supporting frame of the prosthesis, the smallest stresses occur – with an amplitude of up to 490 MPa. For other concepts (Models No. 1 and No. 2), this indicator was significantly higher, 543 and 514 MPa, respectively. Prototypes obtained on the basis of the selected shape of the support frame demonstrated satisfactory hydrodynamic characteristics: effective hole area 190-261 mm2, regurgitation volume 6–9 ml/cycle, average transprosthetic gradient 4.4–6.4 mmHg, depending on size. The study of the technology of sutureless balloon implantation in an in vitro model of the heart and the subsequent chronic experiment on sheep confirmed the main idea of the system – the possibility of a significant reduction in the duration of repeated prosthetics. It has been shown that the time of suture implantation of the “classic” frame prosthesis of the mitral valve is 23–29 minutes, with a total access time of 41–52 minutes. When implanting the experimental device, the sutureless prosthesis itself took 4–6 minutes, access time 24–29 minutes. At the same time, one-month results of an echocardiographic study of the operation of the prosthesis demonstrated satisfactory hemodynamics.Conclusions. This work demonstrates a consistent series of tests of the system being developed for repeated heart valve replacement, which substantiates some design solutions, confirms the effectiveness and viability of the chosen approach to sutureless minimally invasive implantation.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,005 | 0,004 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,001 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,004 | 0,001 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».