Multidisciplinaire analyse door morfologische en mechanische evaluatie van de aortawand bij patiënten die een hartoperatie ondergaan.

1. Patiëntenselectie Alle patiënten die hartchirurgische ingrepen ondergaan waarbij vervanging van de aorta ascendens nodig is, kunnen worden opgenomen in de studie, mits zij het specifieke geïnformeerde toestemmingsformulier ondertekenen. Bij deze patiënten (Groep A) worden tijdens de operatie, na routinematige verzameling van monsters voor standaard histologische en/of biochemische evaluatie, alle resterende monsters verzameld, opgeslagen en anoniem verzonden voor mechanische tests naar de Afdeling Civiele Techniek van de Universiteit van Pavia (voor het volledige testprotocol). Er zijn geen specifieke contra-indicaties voor opname van patiënten in de studie, behalve in geval van hoog biologisch risico (bijv. HCV+ patiënten). De opname van patiënten in de studie en de verzameling van monsters zullen daarom op geen enkele manier interfereren met het diagnostische en therapeutische besluitvormingsproces. Als controlegroep zullen we, na specifieke toestemming, ook patiënten opnemen die een harttransplantatie ondergaan. Bij deze groep patiënten (Groep B) zullen, zodra de cardiotomie is voltooid, geselecteerde monsters van de verwijderde aorta ascendens worden opgeslagen en volgens hetzelfde protocol verzonden naar de Afdeling Ingenieurswetenschappen van de Universiteit van Pavia. Groep B kan ook monsters van donorharten omvatten, die tijdens de transplantatie worden verzameld.

2. Verzameling en voorbereiding van monsters Zodra het geselecteerde deel van de aorta ascendens is verwijderd, volgens de chirurgische procedure, worden monsters voor routinematig onderzoek verzameld en voorbereid voor histologische evaluatie volgens het huidige protocol. Het resterende deel wordt verdeeld in monsters, die worden geïdentificeerd op basis van de oriëntatie en de anatomische positie als A1, A2 en A3 (anterieur deel respectievelijk van de ST-junctie tot het tubulaire deel en uiteindelijk tot het distale deel nabij de arteria innominata) en P1, P2 (posterieur deel respectievelijk van het proximale deel tot het distale deel).

   Zodra alle monsters zijn geïdentificeerd, worden ze opgeslagen in isotone fysiologische oplossing en bewaard in een koelkast bij 4°C totdat mechanische tests worden uitgevoerd. Ze worden allemaal verzameld in één doos geïdentificeerd met een numerieke progressieve code (bijv. P1, P2, etc.) zonder verdere informatie over de kenmerken van de patiënt. Patiëntgegevens en hun correlatie met de progressieve code zijn alleen beschikbaar in de specifieke database, die onder de directe verantwoordelijkheid valt van de hoofdonderzoeker van de studie.

3. Analyse van mechanische eigenschappen Mechanische uniaxiale treksterktetests worden uitgevoerd op het verse "ex vivo" monster binnen 24 uur na de verzameling. Kortom, uit de volledige cilinder worden een aantal monsters met een hondenbotvorm en een lengte/breedteverhouding van minimaal 4:1 bereid. Monsters worden verdeeld en geïdentificeerd volgens de regio van de aortawand (anterieur/grotere kromming en posterieur/kleinere kromming). Het aantal monsters verkregen van elke patiënt is gerelateerd aan de oorspronkelijke afmetingen van de verzamelde aortacylinder en varieert meestal van 2 tot 13. De hondenbotvorm zorgt voor een centraal smal gebied, geïdentificeerd door twee zwarte markeringen. Voor mechanische tests wordt de dikte van elk monster van de aortawand (awTK) nauwkeurig gemeten met een speciale schuifmaat. Tests worden vervolgens uitgevoerd met een MTS Insight testsysteem van 10 kN (MTS System Corporation) met behulp van uniaxiale circumferentiële en/of longitudinale kracht. Elke test wordt geïdentificeerd volgens de regio van de aorta waar het monster werd verzameld en de richting van de uitgeoefende kracht. Drie uiteindelijke mechanische eigenschapsparameters worden gemeten: Piekspanning (Pstr) als de maximale spanning voor monsterebreuk (indicator voor elasticiteit van de aortawand); Piekspanning (PS) als de maximale spanning voor monsterebreuk (indicator voor sterkte van de aortawand) en Maximale Elasticiteitsmodulus (EM) als de maximale helling van de spanning-rekcurve (indicator voor stijfheid van de aortawand of weerstand tegen vervorming).
4. Statistische analyse Op basis van een eerdere reeks tests en de standaarddeviatie verkregen voor de drie belangrijkste mechanische parameters gemeten: Piekspanning, Piekspanning en Elasticiteitsmodulus (respectievelijk 0,11 mm, 0,756 MPa en 17,88 MPa) berekenden we een steekproefomvang van 22 patiënten per groep om een verschil gelijk aan 1sd te detecteren met een power van (90% fout en 0,5% fout). Bovendien, gebaseerd op het aantal patiënten dat aorta ascendens chirurgie onderging in onze afdeling in de afgelopen drie jaar (ongeveer 100 per jaar), en op de patiëntkenmerken (leeftijd, geslacht, aanwezigheid van bicuspide aortaklep), streven we ernaar om minstens 60-80 patiënten in één jaar te verzamelen en om, met significante statistische power, potentiële mechanische kenmerkverschillen gerelateerd aan geslacht, leeftijd >70 jaar en de aanwezigheid van een native bicuspide klep te identificeren.

Samenvatting van beschrijving van statistische analyse:

Statistische analyse wordt uitgevoerd met MedCalc Statistical Software. Continue variabelen worden getest op normaliteit van verdeling met behulp van Kolmogorov-Smirnov tests. Volgens het resultaat van de normale verdeling worden continue variabelen samengevat als gemiddelde plus/minus SD of mediaan [IQR]. Verschillen tussen twee groepen (bijv. vrouwelijk/mannelijk, onder/boven 70 jaar, bicuspide/tricuspide native aortaklep) worden vergeleken via de ongepaarde t-test en variantieanalyse (met Bonferroni-test) of Mann-Whitney U-test en Kruskal-Wallis in geval van respectievelijk parametrische of niet-parametrische verdeling (p<0,05 werd als statistisch significant beschouwd). De statistische relaties tussen verschillende continue variabelen (bijv. mechanische tests en leeftijd, omvang van aortadilatatie, omvang van geïndexeerde aortadilatatie, preoperatieve TTE-berekende aortaelasticiteit, etc.) worden geëvalueerd door middel van lineaire regressieanalyse, met behulp van de Pearson-correlatiecoëfficiënt (r) en aannemend dat een p-waarde <0,005 significant is. Ten slotte worden multivariate regressiemodellen (forward stepwise) uitgevoerd om de voorspellers van ernstig verminderde mechanische eigenschappen te identificeren (bijv. Piekspanning en Piekspanning <25e percentiel en Elasticiteitsmodulus >75e percentiel).