ISSN : 1301-5680
e-ISSN : 2149-8156
TURKISH JOURNAL OF
THORACIC AND
CARDIOVASCULAR SURGERY
Turkish Journal of Thoracic and Cardiovascular Surgery     
İn Vitro Hydrodynamic Charecteristics of Second Biological Heart Valve Prosthesis
(*) Murat DİKMENGİL, *Hayati EKREN, **Feriha ERFAN, **Hayati EŞME
Kocaeli Üniversitesi Tıp Fakültesi Göğüs Kalp ve Damar Cerrahisi ABD Başkanı ve Dekan Yardımcısı,
*TÜBİTAK Marmara Araştırma Merkezi, Malzeme Araştırma Bölümü
**Kocaeli Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Elektrik Bölümü
#TÜBİTAK Marmara Araştırma Merkezi, Robotik Bölümü, TÜBİTAK Türkiye Bilimsel ve Teknik Araştırma Kurumu Marmara Araştırma
Merkezi, Malzeme Araştırma Bölümü,Biomekanik Araştırma Grubu, Kocaeli

Abstract

Our goal is to evaluale our second biological heart valve prosthesis İn our own pıılse duplica tor system.

Pressure measurements were made in our second biological aortic valve size 21. All the pul satile flow experiments were conducted in the Marmara Research Center pulse duplicator system. The pıılsatile flow pressures were measured with transducers, interfaced to bridge amplifiers and Motorola System 4000.

Second biological aort valve prosthesis is similar to the natural aortic valve in systolic function the dosing volume is little more than the natural valve.

Our studies are continuing to diminish the closing volume and to find the ideal preservation sohıtion for the pericardium.

1960'lı yıllarda hastalıklı aort kapakları prostetik kapaklarla değiştirilmeye başlandı. Günümüzde kul lanılmakta olan bazı kapak tipleri pek çok aort kapak hastasında kullanılmaktadır. 1970’li yıllardan itibaren bioprotezler yaygın olarak kullanılmaktadır. Doku protezlerin en büyük avantajı tromboembolik komplikasyonların az olmasıdır. Mekanik kalp kapak pro tezi takılmış hastaların hayat boyu kullanmak zorun da oldukları warfarin sodium ve bu ilacın getirdiği hemorajik komplikasyonlar biolojik kapak kullanan hastalarda bulunmamaktadır. Bununla birlikte doku bioprotezlerinin bazı büyük dezavantajları da vardır.

Bunlar; mekanik kapaklara oranla açılma basınç; gradyanlarmın daha yüksek olması, kapak lifletle rinde jet akımı oluşması, kapak lifletlerinde doku yor- gunluğunun daha fazla olması ve kapak ruletlerinin kalsifikasyonudur.

Tüm çabalara karşın halen ideal kalp kapak pro tezine ulaşılamamıştır. Pek çok merkezde bu konuda çalışmalar sürdürülmektedir.

İdeal kalp kapağının özelliklerini şu şekilde göz- den geçirebiliriz:

1 - Takılma anında steril ve nontoksik olmalıdır.

2- Kalpte normal ya da normale yakın bir alana ta- kılabilmelidir.

3- Kalp yapısına uygun olmalıdır. (Kalp yapısını kendine uymaya zorlamamalıdır.)

4- Önce doğru akıma direnci az olmalıdır.

5- Kapak minimal geri akımla kapanmalıdır.

6- Kapak yapısı dayanaklı olmalıdır.

7- Uzun ömürlü olmalı ve bu süre boyunca yük- sek performansını korumalıdır.

8- Kan elementlerine ve komşu kalp dokularına zarar vermemelidir.

9- Bioprotez kapaklar antikoagülan kullanılma dan da tromboembolizm eğilimi göstermemelidir.

10- Gürültülü olmamalı ve hastayı rahatsız etme melidir.

11- Radiografik olarak görülebilmelidir.

12- Fiyatı ucuz olmalıdır.

Kalp kapak protezlerinde canlılarda rastlanan sorunların çözümü in vitro sıvı çalışmaları ile araştırıla bilmektedir. Yapılan in vilro çalışmalar basınç grad yanı, regürgitan akım ve kapak alanı üzerindedir.[1,2,3,4,5,6,7]

Bu çalışmada halka tipi aort kalp kapak protezinin sistolik ve diyastolik fonksiyonu incelendi ve kapan ma hacmi kristal boya kullanılarak ve kalitatif olarak değerlendirildi.

Halka tipi bioprotez kalp kapak ringi
Halka tipi bioprotez kalp kapakçığı

Methods

Kardiyovasküler simulatör:

Kardiyovasküler simulatör, hidrodinamik bir kay naktan ve bir dolaşım halkasından oluşmaktadır. Do laşım halkasının komponentleri atriyal, ventriküler, protezler ve aort arkusu ile arteryel modeli taklit eden dirençlerdir.

Ventrikül duvarı transparan bir kutu içindedir ve pompa tarafından hareket ettirilen sıvı ile hareket eder. Bu sistem dönüşte de sıvıyı aort protezine doğ ru itmektedir. Sıvı periferik damarları taklit eden bo ru sistemini geçtikten sonra sol atriyuma dönmekte dir.

Sistemde kullanılan sıvı:

Bioprotez deneylerinde tuzlu su kullanılmaktadır.

Aort kapak protezi

Aort kapak protezi halka şeklindedir ve tam orta sında metalik bir çubuk vardır (Şekil 1). Stent Vitel yumdan hassas döküm yöntemiyle hazırlanmıştır. Vitelyum inert ve non toksik bir maddedir. Etek hal kası perikarddan oluşur ve perikard kesişi ortadaki çubuğa 90° dik açı ile yapılır. Kesi stentin bir kenarına ulaşırken diğer kenardan 3 mm uzakta kalır. Bu keside amaç bir yandan öne doğru akıma direnci azaltmak öte yandan kapanma süresini kısaltmaktır (Şekil 2).

Basınç gradyanı çalışmaları

Halka tipi 21 numara aort kapak protezi pulsatil akım şartlarında incelendi. Puls duplikatör sistemi dakikada 75 atım hızında -300 ms sistolik zamanda ve 2,5 ila 7,5 litre/dak arasında değişen debilerde incelendi. Bu akımlarla normal fizyolojik şartlar hedef lendi. Kapak fonksiyonu 120 mmHg'ye değin düz gün bir artış gösterdi ve sistol sonunda gene düzgün bir inişle 80 mmHg'ye ulaştı (Şekil 3).

Kapak 40 mmHg'ye ulaşan geri akım basıncına direnç gösterdi, Ancak bunu aşan basınçlarda geri kaçak oluştu (Şekil 4).

Results

21 numara halka tipi aort kapak protezi 120 mm- Hg'ye ulaşan öne doğru akıma yeterli bir sistolik fonksiyonla yanıt vermektedir. Açılma gradyanı 20 mmHg düzeyindedir. Kapak 40 mmHg basınçta geri akıma direnç göstermekte ve kaçak olmamaktadır. Ancak kapağın kapanma süresi uzundur ve geri akım miktarı fazladır.

Discussion

Halka tipi kapak protezinin üretiminde vücuda en az reaksiyon yaratması hedeflendi. Bu nedenle Vitelyum ve Perikardium kullanıldı. Halen bu maddelerin canlı bünyedeki seyirleri incelenmektedir. Hidrome kanik açıdan halka tipi aort kapak protezinin sistolik fonksiyonu yeterli görünmektedir ancak diyastolik fonksiyonun iyileştirilmesi daha yüksek geri basınca direnç ve kapanma hacminin azaltılmasına çalışılmaktadır.