Análisis Multidisciplinario mediante Evaluación Morfológica y Mecánica de la Pared Aórtica en Pacientes Sometidos a Cirugía Cardíaca.

1. Selección de pacientes Todos los pacientes sometidos a procedimientos de cirugía cardíaca que requieran reemplazo de la aorta ascendente podrían ser incluidos en el estudio, siempre que firmen el consentimiento informado específico. En estos pacientes (Grupo A), durante la cirugía, después de la recolección rutinaria de muestras para evaluación histológica y/o bioquímica estándar, todas las muestras residuales se recolectan, almacenan y envían para pruebas mecánicas anónimas en el Departamento de Ingeniería Civil de la Universidad de Pavía (para el protocolo completo de las pruebas). No habrá contraindicaciones específicas para la inclusión de pacientes en el estudio, excepto en caso de alto riesgo biológico (es decir, pacientes HCV+). La inclusión de pacientes en el estudio y la recolección de muestras, por lo tanto, no interferirán de ninguna manera con el proceso de toma de decisiones diagnósticas y terapéuticas. Como grupo de control, también incluiremos, pendiente de consenso específico, pacientes sometidos a trasplante cardíaco. En este grupo de pacientes (Grupo B), una vez completada la cardiotomía, se almacenarán y enviarán al Departamento de Ingeniería de la Universidad de Pavía muestras seleccionadas de la aorta ascendente extirpada utilizando el mismo protocolo. El Grupo B también podría incluir muestras de corazones de donantes, recolectadas en el momento del trasplante.

2. Recolección y preparación de muestras Una vez que se extirpa la porción seleccionada de la aorta ascendente, según el procedimiento quirúrgico, se recolectan y preparan muestras para investigaciones rutinarias para evaluación histológica según el protocolo actual. La porción residual se divide en muestras, que se identificarán según la orientación y la posición anatómica como A1, A2 y A3 (porción anterior respectivamente desde la unión ST hasta la porción tubular y finalmente hasta la porción distal cerca de la arteria innominada) y P1, P2 (porción posterior respectivamente desde la porción proximal hasta la porción distal).

   Una vez identificadas todas las muestras, se almacenarán en solución fisiológica isotónica y se mantendrán en un refrigerador a 4°C hasta que se realicen las pruebas mecánicas. Todas se recolectarán en una sola caja identificada con un código numérico progresivo (es decir, P1, P2, etc.) sin ninguna información adicional sobre las características del paciente. Los datos del paciente y su correlación con el código progresivo solo estarán disponibles en la base de datos específica, que estará bajo la responsabilidad directa del investigador principal del estudio.

3. Análisis de propiedades mecánicas Se realizan pruebas de tensión máxima uniaxial mecánica en la muestra fresca "ex vivo" dentro de las 24 horas posteriores a la recolección. Brevemente, a partir del cilindro completo, se preparan varias muestras con forma de hueso de perro y una relación longitud/ancho de al menos 4:1. Las muestras se dividen e identifican según la región de la pared aórtica (curvatura anterior/mayor y curvatura posterior/menor). El número de muestras obtenidas de cada paciente está relacionado con la dimensión original del cilindro aórtico recolectado y generalmente varía de 2 a 13. La forma de hueso de perro permitió una región central estrecha, identificada por dos marcadores negros. Antes de las pruebas mecánicas, el grosor de cada muestra de pared aórtica (awTK) se mide con precisión con un calibre dedicado. Luego, las pruebas se realizan utilizando un sistema de prueba MTS insight de 10 kN (MTS system corporation) aplicando fuerza uniaxial circunferencial y/o longitudinal. Cada prueba se identifica según la región de la aorta donde se recolectó la muestra y la dirección de la fuerza aplicada. Se medirán tres parámetros de propiedades mecánicas máximas: Deformación máxima (Pstr) como la deformación máxima antes de la ruptura de la muestra (indicador de la elasticidad de la pared aórtica); Tensión máxima (PS) como la tensión máxima antes de la ruptura de la muestra (indicador de la resistencia de la pared aórtica) y Módulo de elasticidad máximo (EM) como la pendiente máxima de la curva tensión/deformación (indicador de la rigidez de la pared aórtica o resistencia a la deformación).
4. Análisis estadístico Basándonos en una serie previa de pruebas y en la desviación estándar obtenida para los tres parámetros mecánicos principales medidos: Deformación máxima, Tensión máxima y Módulo de elasticidad (0,11 mm, 0,756 MPa y 17,88 MPa respectivamente) calculamos un tamaño de muestra de 22 pacientes por grupo para detectar una diferencia igual a 1 desviación estándar con una potencia de (error del 90% y error del 0,5%). Además, basándonos en el número de pacientes sometidos a cirugía de aorta ascendente en nuestra División en los últimos tres años (aproximadamente 100 por año), y en las características de los pacientes (edad, género, presencia de válvula aórtica bicúspide), nuestro objetivo es recolectar al menos 60-80 pacientes en un año, e identificar, con potencia estadística significativa, posibles diferencias en las características mecánicas relacionadas con el género, edad >70 años y la presencia de válvula aórtica nativa bicúspide.

Resumen de la descripción del análisis estadístico:

El análisis estadístico se realizará utilizando el software estadístico MedCalc. Las variables continuas se probarán para normalidad de distribución utilizando pruebas de Kolmogorov-Smirnov. Según el resultado de la distribución normal, las variables continuas se resumirán como media más/menos DE o mediana [IQR]. Las diferencias entre dos grupos (es decir, mujer/hombre, menor/mayor de 70 años, válvula aórtica nativa bicúspide/tricúspide) se compararán mediante la prueba t no pareada y análisis de varianza (con prueba de Bonferroni) o prueba U de Mann-Whitney y Kruskal-Wallis en caso de distribución paramétrica o no paramétrica respectivamente (p<0,05 se consideró estadísticamente significativo). Las relaciones estadísticas entre diferentes variables continuas (es decir, pruebas mecánicas y edad, extensión de la dilatación aórtica, extensión de la dilatación aórtica indexada, elasticidad aórtica calculada por ecocardiografía transtorácica preoperatoria, etc.) se evaluarán mediante un análisis de regresión lineal, utilizando el coeficiente de correlación de Pearson (r) y asumiendo como significativo un valor de p <0,005. Finalmente, se llevarán a cabo modelos de regresión multivariante (paso a paso hacia adelante) para identificar los predictores de propiedades mecánicas gravemente deterioradas (es decir, Deformación máxima y Tensión máxima <percentil 25 y Módulo de elasticidad >percentil 75).