Multidisciplinární analýza morfologickým a mechanickým hodnocením aortální stěny u pacientů podstupujících srdeční chirurgii.

1. Výběr pacientů Do studie mohou být zařazeni všichni pacienti podstupující kardiochirurgické výkony vyžadující náhradu vzestupné aorty, za předpokladu, že podepíší specifický informovaný souhlas. U těchto pacientů (skupina A) jsou během operace po rutinním odběru vzorků pro standardní histologické a/nebo biochemické hodnocení všechny zbývající vzorky odebrány, uloženy a odeslány k anonymním mechanickým testům na Katedru stavebního inženýrství Univerzity v Pávii (pro plný protokol testů). Neexistují žádné specifické kontraindikace pro zařazení pacienta do studie, kromě případů vysokého biologického rizika (tj. pacienti HCV+). Zařazení pacienta do studie a odběr vzorků tedy nijak nezasáhnou do diagnostického a terapeutického rozhodovacího procesu. Jako kontrolní skupinu také zařadíme, po dosažení specifického souhlasu, pacienty podstupující transplantaci srdce. V této skupině pacientů (skupina B) budou po dokončení kardiotomie vybrané vzorky odstraněné vzestupné aorty uloženy a odeslány na Katedru inženýrství Univerzity v Pávii stejným protokolem. Skupina B může také zahrnovat vzorky ze srdcí dárců, odebrané v době transplantace.

2. Odběr a příprava vzorků Po odstranění vybrané části vzestupné aorty podle chirurgického postupu jsou odebrány vzorky pro rutinní vyšetření a připraveny pro histologické hodnocení podle současného protokolu. Zbývající část je rozdělena na vzorky, které budou identifikovány podle orientace a anatomické polohy jako A1, A2 a A3 (přední část od spojení ST k trubicovité části a nakonec k distální části blízko tepny anonymy) a P1, P2 (zadní část od proximální části k distální části).

   Po identifikaci všech vzorků budou uloženy v izotonickém fyziologickém roztoku a uchovávány v chladničce při 4 °C až do provedení mechanických testů. Všechny budou shromážděny v jedné krabici označené číselným postupným kódem (tj. P1, P2 atd.) bez dalších informací o charakteristikách pacienta. Data pacientů a jejich korelace s postupným kódem budou dostupné pouze v konkrétní databázi, která bude pod přímou odpovědností hlavního vyšetřovatele studie.

3. Analýza mechanických vlastností Mechanické jednoosé tahové testy mezního napětí jsou prováděny na čerstvém "ex vivo" vzorku do 24 hodin od odběru. Stručně řečeno, z celého válce je připraveno několik vzorků ve tvaru psí kosti s poměrem délky/šířky alespoň 4:1. Vzorky jsou rozděleny a identifikovány podle oblasti aortální stěny (přední/větší zakřivení a zadní/menší zakřivení). Počet vzorků získaných od každého pacienta souvisí s původními rozměry odebraného aortálního válce a obvykle se pohybuje od 2 do 13. Tvar psí kosti umožnil centrální zúženou oblast, identifikovanou dvěma černými značkami. Před mechanickými testy je tloušťka každého vzorku aortální stěny (awTK) přesně změřena speciálním měřidlem. Testy jsou pak provedeny pomocí testovacího systému MTS insight 10 kN (MTS system corporation) s použitím jednoosé cirkumferenční a/nebo podélné síly. Každý test je identifikován podle oblasti aorty, ze které byl vzorek odebrán, a směru aplikované síly. Budou měřeny tři parametry mezních mechanických vlastností: Špičkové přetvoření (Pstr) jako maximální přetvoření před prasknutím vzorku (ukazatel elasticity aortální stěny); Špičkové napětí (PS) jako maximální napětí před prasknutím vzorku (ukazatel pevnosti aortální stěny) a Maximální modul pružnosti (EM) jako maximální sklon křivky napětí/přetvoření (ukazatel tuhosti aortální stěny nebo odolnosti vůči deformaci).
4. Statistická analýza Na základě předchozí série testů a směrodatné odchylky získané pro tři hlavní měřené mechanické parametry: Špičkové přetvoření, Špičkové napětí a Modul pružnosti (0,11 mm, 0,756 MPa a 17,88 MPa) jsme vypočítali velikost vzorku 22 pacientů pro každou skupinu, abychom detekovali rozdíl rovný 1 směrodatné odchylce s výkonem (90% chyba a 0,5% chyba). Dále na základě počtu pacientů podstupujících operaci vzestupné aorty na našem oddělení za poslední tři roky (téměř 100 pacientů za rok) a charakteristik pacientů (věk, pohlaví, přítomnost bikuspidální aortální chlopně) si klademe za cíl získat alespoň 60-80 pacientů za jeden rok a identifikovat s významnou statistickou silou potenciální rozdíly mechanických charakteristik související s pohlavím, věkem >70 let a přítomností nativní bikuspidální chlopně.

Souhrn popisu statistické analýzy:

Statistická analýza bude provedena pomocí softwaru MedCalc Statistical Software. Spojité proměnné budou testovány na normalitu distribuce pomocí Kolmogorovova-Smirnovova testu. Podle výsledku normálního rozdělení budou spojité proměnné shrnuty jako průměr plus/mínus směrodatná odchylka nebo medián [IQR]. Rozdíly mezi dvěma skupinami (tj. ženy/muži, pod/nad 70 let, nativní bikuspidální/trikuspidální aortální chlopeň) budou porovnány pomocí nepárového t-testu a analýzy rozptylu (s Bonferroniho testem) nebo Mannova-Whitneyho U-testu a Kruskalova-Wallisova testu v případě parametrického nebo neparametrického rozdělení (p < 0,05 bylo považováno za statisticky významné). Statistické vztahy mezi různými spojitými proměnnými (tj. mechanickými testy a věkem, rozsahem dilatace aorty, rozsahem indexované dilatace aorty, preoperativně vypočítanou elasticitou aorty pomocí TTE atd.) budou hodnoceny pomocí lineární regresní analýzy s použitím Pearsonova korelačního koeficientu (r) a za významnou bude považována hodnota p < 0,005. Nakonec bude proveden model vícenásobné regrese (dopředný krok za krokem), aby byly identifikovány prediktory vážně narušených mechanických vlastností (tj. Špičkové přetvoření a Špičkové napětí < 25. percentil a Modul pružnosti > 75. percentil).