Мультидисциплинарный анализ морфологической и механической оценки аортальной стенки у пациентов, перенесших кардиохирургическую операцию.

1. Отбор пациентов Все пациенты, которым проводятся операции на сердце, требующие замены восходящей аорты, могут быть включены в исследование при условии подписания ими специального информированного согласия. У этих пациентов (Группа A) во время операции, после стандартного сбора образцов для обычного гистологического и/или биохимического исследования, все оставшиеся образцы собираются, хранятся и отправляются для анонимных механических испытаний на кафедру гражданского строительства Университета Павии для проведения полного протокола испытаний). Не будет никаких конкретных противопоказаний для включения пациентов в исследование, за исключением случаев высокой биологической опасности (т.е. пациенты с HCV+). Таким образом, включение пациента в исследование и сбор образцов никоим образом не будут мешать процессу принятия диагностических и терапевтических решений. В качестве контрольной группы мы также включим, при наличии конкретного согласия, пациентов, которым проводится трансплантация сердца. В этой группе пациентов (Группа B), после завершения кардиотомии, отобранные образцы удаленной восходящей аорты будут храниться и отправлены на кафедру инженерии Университета Павии по тому же протоколу. Группа B также может включать образцы из сердец доноров, взятые во время трансплантации.

2. Сбор и подготовка образцов После удаления выбранной части восходящей аорты в соответствии с хирургической процедурой образцы для рутинных исследований собираются и готовятся для гистологической оценки в соответствии с текущим протоколом. Оставшаяся часть делится на образцы, которые будут идентифицированы в соответствии с ориентацией и анатомическим положением как A1, A2 и A3 (передняя часть соответственно от соединения ST до трубчатой части и, наконец, до дистальной части рядом с безымянной артерией) и P1, P2 (задняя часть соответственно от проксимальной части до дистальной части).

   После идентификации всех образцов они будут храниться в изотоническом физиологическом растворе и храниться в холодильнике при 4°C до проведения механических испытаний. Они будут все собраны в одну коробку, идентифицированную с помощью числового прогрессивного кода (т.е. P1, P2 и т.д.) без какой-либо дополнительной информации относительно характеристик пациента. Данные пациента и их корреляция с прогрессивным кодом будут доступны только в конкретной базе данных, которая будет находиться под прямой ответственностью главного исследователя исследования.

3. Анализ механических свойств Механические одноосные испытания на предельное напряжение растяжения проводятся на свежем "ex vivo" образце в течение 24 часов после взятия. Кратко, из полного цилиндра готовится ряд образцов в форме "собачьей кости" с соотношением длины/ширины не менее 4:1. Образцы разделяются и идентифицируются в соответствии с областью стенки аорты (передняя/большая кривизна и задняя/меньшая кривизна). Количество образцов, полученных от каждого пациента, связано с исходными размерами взятого аортального цилиндра и обычно колеблется от 2 до 13. Форма "собачьей кости" позволяет создать центральную узкую область, идентифицированную двумя черными маркерами. Перед механическими испытаниями толщина каждого образца стенки аорты (awTK) точно измеряется с помощью специального калибра. Затем испытания проводятся с использованием испытательной системы MTS insight 10 кН (MTS system corporation) с использованием одноосной циркулярной и/или продольной силы. Каждое испытание идентифицируется в соответствии с областью аорты, откуда был взят образец, и направлением приложенной силы. Будут измерены три предельных механических параметра: Пиковая деформация (Pstr) как максимальная деформация перед разрывом образца (показатель эластичности стенки аорты); Пиковое напряжение (PS) как максимальное напряжение перед разрывом образца (показатель прочности стенки аорты) и Максимальный модуль упругости (EM) как максимальный наклон кривой напряжение/деформация (показатель жесткости стенки аорты или сопротивления деформации).
4. Статистический анализ На основе предыдущей серии испытаний и стандартного отклонения, полученного для трех основных измеренных механических параметров: Пиковая деформация, Пиковое напряжение и Модуль упругости (0,11 мм, 0,756 МПа и 17,88 МПа соответственно), мы рассчитали размер выборки в 22 пациента в каждой группе для обнаружения разницы, равной 1 стандартному отклонению, с мощностью (90% ошибка и 0,5% ошибка). Кроме того, основываясь на количестве пациентов, перенесших операцию на восходящей аорте в нашем отделении за последние три года (около 100 в год), и характеристиках пациентов (возраст, пол, наличие двустворчатого аортального клапана), мы стремимся собрать не менее 60-80 пациентов за один год и выявить с значительной статистической мощностью потенциальные различия механических характеристик, связанные с полом, возрастом >70 лет и наличием нативного двустворчатого клапана.

Краткое описание статистического анализа:

Статистический анализ будет выполнен с использованием программного обеспечения MedCalc Statistical Software. Непрерывные переменные будут проверены на нормальность распределения с помощью тестов Колмогорова-Смирнова. В соответствии с результатом нормального распределения непрерывные переменные затем будут суммированы как среднее плюс/минус стандартное отклонение или медиана [межквартильный размах]. Различия между двумя группами (например, женский/мужской пол, возраст ниже/выше 70 лет, нативный двустворчатый/трехстворчатый аортальный клапан) будут сравниваться с помощью непарного t-критерия и дисперсионного анализа (с тестом Бонферрони) или критерия Манна-Уитни и Краскела-Уоллиса в случае параметрического или непараметрического распределения соответственно (p<0,05 считалось статистически значимым). Статистические связи между различными непрерывными переменными (например, механические испытания и возраст, степень расширения аорты, степень индексированного расширения аорты, предоперационная эластичность аорты, рассчитанная с помощью TTE, и т.д.), будут оценены с помощью линейного регрессионного анализа, используя коэффициент корреляции Пирсона (r) и считая значимым значение p <0,005. Наконец, будут проведены модели множественной регрессии (прямой пошаговый отбор) для выявления предикторов серьезно нарушенных механических свойств (т.е. Пиковая деформация и Пиковое напряжение <25-го процентиля и Модуль упругости >75-го процентиля).