Potilaiden sydänkirurgian yhteydessä suoritettu monitieteinen aortin seinämän analyysi morfologisen ja mekaanisen arvioinnin avulla.

1. Potilaiden valinta Kaikki sydänkirurgisia toimenpiteitä vaativat potilaat, jotka tarvitsevat nousevan aortan korvausta, voidaan ottaa mukaan tutkimukseen, mikäli he allekirjoittavat erityisen tietoisuustiedon. Näissä potilaissa (Ryhmä A) kerätään leikkauksen yhteydessä rutiininomaisesti näytteet tavanomaiseen histologiseen ja/tai biokemialliseen arviointiin, minkä jälkeen kaikki jäljelle jääneet näytteet kerätään, varastoidaan ja lähetetään anonyymeihin mekaanisiin testeihin Pavian yliopiston rakennustekniikan laitokseen (koko testiprotokollan mukaisesti). Tutkimukseen ottamiselle ei ole erityisiä vasta-aiheita, paitsi korkean biologisen riskin tapauksessa (esim. HCV-positiiviset potilaat). Potilaan sisällyttäminen tutkimukseen ja näytteiden kerääminen eivät siis häiritse diagnosointi- ja hoitopäätösprosessia millään tavalla. Vertailuryhmänä otamme mukaan myös, erityisen suostumuksen saatuaan, sydäntensiirtoon menevät potilaat. Tässä potilasryhmässä (Ryhmä B) kardiotomian valmistuttua valitut poistetun nousevan aortan näytteet varastoidaan ja lähetetään Pavian yliopiston tekniikan laitokseen saman protokollan mukaisesti. Ryhmä B voi sisältää myös luovuttajan sydämistä kerättyjä näytteitä, jotka on otettu siirron yhteydessä.

2. Näytteiden kerääminen ja valmistelu Kun nousevan aortan valittu osa on poistettu leikkausmenettelyn mukaisesti, kerätään rutiinitutkimuksiin tarkoitetut näytteet ja valmistellaan ne histologista arviointia varten nykyisen protokollan mukaisesti. Jäljelle jäävä osa jaetaan näytteiksi, jotka tunnistetaan suunnan ja anatomisen sijainnin mukaan nimillä A1, A2 ja A3 (etupuoli vastaavasti ST-liitoksesta putkimaiselle osalle ja lopulta etäisemmälle osalle lähellä nimetöntä valtimoa) sekä P1, P2 (takapuoli vastaavasti lähiosasta etäisempään osaan).

   Kun kaikki näytteet on tunnistettu, ne varastoidaan isotooniseen fysiologiseen liuokseen ja säilytetään jääkaapissa 4°C:ssa, kunnes mekaaniset testit suoritetaan. Ne kerätään kaikki yhteen laatikkoon, joka on merkitty numeerisella progressiivisella koodilla (esim. P1, P2 jne.) ilman muita tietoja potilaan ominaisuuksista. Potilastiedot ja niiden yhteys progressiiviseen koodiin ovat saatavilla vain erityisessä tietokannassa, joka on tutkimuksen päävastuullisen tutkijan suorassa vastuulla.

3. Mekaanisten ominaisuuksien analyysi Mekaaniset yksisuuntaiset vetolujuustestit suoritetaan tuoreelle "ex vivo" -näytteelle 24 tunnin kuluessa keräämisestä. Lyhyesti sanottuna täydestä sylinteristä valmistetaan useita näytteitä, joilla on koiranluun muoto ja pituuden/leveyden suhde vähintään 4:1. Näytteet jaetaan ja tunnistetaan aortan seinämän alueen mukaan (etupuoli/suurempi kaarevuus ja takapuoli/pienempi kaarevuus). Kustakin potilaasta saatujen näytteiden määrä liittyy kerätyn aorttasylinterin alkuperäiseen kokoon ja vaihtelee yleensä 2-13 välillä. Koiranluun muoto mahdollisti keskimmäisen kapean alueen, joka tunnistetaan kahdella mustalla merkinnällä. Ennen mekaanisia testejä kunkin aortan seinämänäytteen paksuus (awTK) mitataan tarkasti erityisellä mittausvälineellä. Testit suoritetaan sitten käyttämällä MTS Insight -testausjärjestelmää 10 kN (MTS System Corporation) yksisuuntaisella kehän ja/tai pituussuuntaisella voimalla. Jokainen testi tunnistetaan aortan alueen mukaan, josta näyte on kerätty, ja käytetyn voiman suunnan mukaan. Kolme lopullista mekaanista ominaisuusparametria mitataan: Huippujännitys (Pstr) suurimpana jännityksenä ennen näytteen repeämistä (aortan seinämän elastisuuden merkki); Huippujännitys (PS) suurimpana rasituksena ennen näytteen repeämistä (aortan seinämän lujuuden merkki) ja Suurin kimmokerroin (EM) jännitys/jännityskäyrän suurimpana kaltevuutena (aortan seinämän jäykkyyden tai muodonmuutoksenkeston merkki).
4. Tilastollinen analyysi Aiemman testisarjan ja kolmen pääasiallisen mekaanisen parametrin mitatun keskihajonnan perusteella: Huippujännitys, Huippujännitys ja Kimmoisuusmoduuli (vastaavasti 0,11 mm, 0,756 MPa ja 17,88 MPa) laskimme otoskoon 22 potilasta kustakin ryhmästä havaitsemaan 1 sd:n eron tehoarvolla (90 % virhe ja 0,5 % virhe). Lisäksi osastomme viimeisten kolmen vuoden aikana nousevaan aorttalekkaukseen menevien potilaiden lukumäärän (noin 100 py) ja potilaiden ominaisuuksien (ikä, sukupuoli, kaksilehtinen aorttaläppä) perusteella pyrimme keräämään vähintään 60-80 potilasta yhden vuoden aikana ja tunnistamaan tilastollisesti merkitsevällä voimalla mahdolliset mekaaniset ominaisuuseroihin liittyvät sukupuolen, yli 70-vuotiaan iän ja alkuperäisen kaksilehtisen läpän läsnäolon.

Tilastollisen analyysin kuvauksen yhteenveto:

Tilastollinen analyysi suoritetaan käyttämällä MedCalc Statistical -ohjelmistoa. Jatkuvat muuttujat testataan jakautumisen normaaliudelle Kolmogorov-Smirnov-testeillä. Normaalijakauman tuloksen mukaan jatkuvat muuttujat tiivistetään sitten keskiarvona plus/miinus keskihajonta tai mediaanina [IQR]. Kahden ryhmän välisiä eroja (esim. naiset/miehet, alle/ylitse 70 v, kaksilehtinen/kolmilehtinen alkuperäinen aorttaläppä) verrataan parittomalla t-testillä ja varianssianalyysillä (Bonferroni-testillä) tai Mann-Whitney U-testillä ja Kruskal-Wallis-testillä parametrisen tai ei-parametrisen jakauman tapauksessa (p<0,05 pidettiin tilastollisesti merkitsevänä). Eri jatkuvien muuttujien välisiä tilastollisia suhteita (esim. mekaaniset testit ja ikä, aorttan laajentumisen laajuus, indeksoidun aorttan laajentumisen laajuus, preoperatiivisesti TTE:llä laskettu aorttan kimmoisuus jne.) arvioidaan lineaarisen regressioanalyysin avulla käyttämällä Pearsonin korrelaatiokerrointa (r) ja olettaen p-arvon <0,005 merkitsevänä. Lopulta suoritetaan monimuuttujaiset regressiomallit (eteenpäin askeltava) tunnistaakseen vakavasti heikentyneiden mekaanisten ominaisuuksien ennustajat (esim. Huippujännitys ja Huippujännitys <25. persentiili ja Kimmoisuusmoduuli >75. persentiili).