2021-06-07 13:16:38, TA仪器 TA仪器
二尖瓣(Mitral Valve)即左房室瓣,附于左纤维房室环上,系由心内膜皱褶形成,有两个瓣叶。当心室收缩时,二尖瓣即严密关闭房室口,防止血液逆流进入左心房。而二尖瓣反流是心脏瓣膜疾病中最为常见的一种病变,由于瓣叶、腱索、乳头肌等器质性病变,或左心房心室扩大致二尖瓣前后叶对合不良,导致的功能型二尖瓣关闭不全,使得血液从左心室反向流入左心房。
图1. 人类心脏结构示意图
二尖瓣的反流介入治疗技术可以分为两类:一类是经导管二尖瓣修复术(TMVR),另一类是经导管二尖瓣置入术(TMVI)。其中以MitralClip为代表的经导管缘对缘“二尖瓣”修复术,是目前唯一在全世界得到广泛应用、商品化的二尖瓣介入治疗技术。
MitralClip是微创心脏手术,医生通过股静脉进入心脏,在完成植入后,该装置会将每一片瓣叶独立的固定在夹臂Clip arm和夹钳Gripper之间 ,MitraClip装置夹臂可以调整到各种位置,如关闭、打开和倒置,以让设备接近并抓取二尖瓣的瓣叶。一旦抓住叶瓣并关闭夹臂,叶瓣就会永久覆盖在反流部位,从而减少二尖瓣反流,图2和图3是MitralClip结构示意图和处于不同位置的夹钳状态示意图。
图2 MitralClip装置示意图
图3 不同夹臂位置状态下的MitralClip装置
作为一种可靠耐用的永久植入物,了解在整个使用过程中作用在装置上的力,以及预测其整个装置的耐久性的寿命是至关重要的。Nielsen等人[1]通过将微型c环力传感器连接到急性羊模型的叶瓣上来直接测量所受力大小,其峰值载荷为0.46N。Jimenez等人[2]使用了同样使用小型c环换能器的体外模型,其峰值载荷为0.072N。Avanzini等人[3]开发了有限元模型,其峰值负荷为0.39N。
一般来说,在对MitralClip装置进行加速耐久性疲劳测试时,需要根据装置被破坏/失效的载荷,在恰当的范围内加载测试载荷,考虑到装置的实际工作环境,最好是在具有恒温装置的盐水浴中对夹臂施加舒张和收缩载荷,再对整个设备进行超过15年寿命的加速耐久性试验。
图4 耐久性疲劳试验
TA Instruments 的新型多样品疲劳测试仪器Electroforce MSF-16作为专门针对心血管植入物耐久性测试的设备,它具有无与伦比的测试容量,可同时测试最多至16 个样品,每一个通道都有其独立的负载测试单元——力值传感器,可以精确测量在整个耐久性试验过程中的每一个样品所负载的载荷,结合行业领先的Electroforce™直线电机技术,使用户方便快捷的获得最精确的测试结果。
图5 ElectroForce 3300MSF-16
参考文献
[1] Nielsen SL, Timek TA, Lai DT, et al. Circulation 2001;104(Suppl 1): I-29–35.
[2] Jimenez JH, Forbess J, Croft LR, et al. Ann Thorac Surg 2006;82: 1362–8.
[3] Avanzini A, Donzella G, Libretti L.Proc IMechE 2011;225:959–71.
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