Valves cardiaques par génie tissulaire - Simplification des essais et concept tubulaire

Les substituts valvulaires disponibles actuellement comportent encore plusieurs lacunes. La disponibilité restreinte des allogreffes, les risques de coagulation associés aux valves mécaniques et la durabilité limitée des bioprothèses en tissu animal sont toutes des problématiques que le génie tissulaire a le potentiel de surmonter. Avec la méthode d’auto-assemblage, le seul support des cellules consiste en leur propre matrice extracellulaire, permettant la fabrication d’un tissu entièrement libre de matériau exogène. Ce projet a été précédé par ceux des doctorantes Catherine Tremblay et Véronique Laterreur, ayant respectivement développé une méthode de fabrication de valves moulées par auto-assemblage et une nouvelle version de bioréacteur. Au cours de cette maîtrise, le nouveau bioréacteur a été adapté à une utilisation stérile avec des tissus vivants et la méthode de fabrication de valves moulées a été modifiée puis éprouvée avec la production de 4 prototypes. Ces derniers n’ont pas permis d’obtenir des performances satisfaisantes en bioréacteur, motivant la conception d’une nouvelle méthode. Plutôt que de tenter de répliquer la forme native des valves cardiaques, des études récentes ont suggéré une géométrie tubulaire. Cela permettrait une fabrication simplifiée, une implantation rapide, et un encombrement minimal en vue d’opérations percutanées. Cette approche minimaliste s’accorde bien avec la méthode d’auto-assemblage, qui a déjà été utilisée pour la production de vaisseaux de petits diamètres. Un total de 11 tubes ont été produits par l’enroulement de feuillets fibroblastiques auto-assemblés, puis ont été transférés sur des mandrins de diamètre inférieur, leur permettant de se contracter librement. La caractérisation de deux tubes contrôles a démontré que cette phase de précontraction était bénéfique pour les propriétés du tissu en plus de prévenir la contraction en bioréacteur. Les prototypes finaux pouvaient supporter un écoulement physiologique pulmonaire. Cette nouvelle méthode montre que le procédé d’auto-assemblage a le potentiel d’être utilisé pour fabriquer des valves cardiaques tubulaires.

Étude de cohorte rétrospective analytique et descriptive des résultats échocardiographiques et cliniques de la chirurgie valvulaire tricuspidienne

Résumé - Les données concernant la prise en charge chirurgicale de la maladie tricuspidienne reposent sur des études de cohortes à petite échelle et peu d’entre elles se sont intéressées aux résultats échocardiographiques et aux facteurs de risque de mortalité et de morbidité. Une étude de cohorte rétrospective descriptive et analytique fut effectuée pour analyser l’expérience de l’Institut de Cardiologie de Montréal concernant la chirurgie de la VT. Les données ont été récoltées à l’aide des dossiers médicaux. Durant la période 1977-2008, 792 PVT et 134 RVT furent effectués (âge médian : 62 ans). La mortalité opératoire était de 13,8%. Les taux de survie actuarielle à 5, à 10 et à 15 ans étaient respectivement de 67±2%, de 47±2% et de 29±2%. Au dernier suivi, de l’IT ≥3/4 était présente chez 31% des patients du groupe PVT et chez 12% des patients du groupe RVT (p<0,001). La classe fonctionnelle NYHA s’est améliorée significativement au dernier suivi par rapport à la période pré-opératoire (p<0,001). L’analyse de propension montre que par rapport à une PVT, un RVT est associé significativement à des taux de mortalité opératoire et tardive accrus, mais à moins d’IT ≥2/4 ou ≥3/4 lors du suivi. Cette étude montre que malgré le risque chirurgical substantiel associé à la chirurgie de la VT, les patients bénéficient d’une amélioration fonctionnelle significative. Les facteurs de risque de mortalité et de morbidité sont décrits et des études de sous-groupes sur la chirurgie tri-valvulaire et la chirurgie isolée de la VT sont exposées.

Étude pharmacogénomique sur l’utilisation de la warfarine en pratique clinique réelle

Contexte: Bien que plusieurs algorithmes pharmacogénétiques de prédiction de doses de warfarine aient été publiés, peu d’études ont comparé la validité de ces algorithmes en pratique clinique réelle. Objectif: Évaluer trois algorithmes pharmacogénomiques dans une population de patients qui initient un traitement à la warfarine et qui souffrent de fibrillation auriculaire ou de problèmes de valves cardiaques. Analyser la performance des algorithmes de Gage et al., de Michaud et al. ainsi que de l’IWPC quant à la prédiction de la dose de warfarine permettant d’atteindre l’INR thérapeutique. Méthodes: Un devis de cohorte rétrospectif fut utilisé afin d’évaluer la validité des algorithmes chez 605 patients ayant débuté une thérapie de warfarine à l’Institut de Cardiologie de Montréal. Le coefficient de corrélation de Pearson ainsi que l’erreur absolue moyenne ont été utilisés pour évaluer la précision des algorithmes. L’exactitude clinique des prédictions de doses fut évaluée en calculant le nombre de patients pour qui la dose prédite était sous-estimée, idéalement estimée ou surestimée. Enfin, la régression linéaire multiple a été utilisée pour évaluer la validité d’un modèle de prédiction de doses de warfarine obtenu en ajoutant de nouvelles covariables. Résultats : L’algorithme de Gage a obtenu la proportion de variation expliquée la plus élevée (R2 ajusté = 44 %) ainsi que la plus faible erreur absolue moyenne (MAE = 1.41 ± 0.06). De plus, la comparaison des proportions de patients ayant une dose prédite à moins de 20 % de la dose observée a confirmé que l’algorithme de Gage était également le plus performant. Conclusion : Le modèle publié par Gage en 2008 est l’algorithme pharmacogénétique le plus exact dans notre population pour prédire des doses thérapeutiques de warfarine.

Sélection in vivo par phage display dans un modèle de sténose valvulaire aortique chez la souris pour la découverte de nouveaux peptides ciblant la valve aortique

La sténose valvulaire aortique (SVA) est la maladie des valves cardiaques la plus répandue dans les pays développés qui touche les personnes âgées. La SVA est un processus actif caractérisé par des dépôts de lipides, de l’inflammation, de la fibrose et une calcification active des feuillets qui progresse vers un épaississement et durcissement de la valve aortique et une diminution de l’aire de la valve aortique. Nous avons émis l’hypothèse que la pathogénèse de la SVA modifie progressivement l’endothélium de la valve aortique, ce qui engendre l’expression de biomarqueurs spécifiques aux tissus et à la maladie. On rapporte dans cet étude, l’utilisation de la technique de sélection in vivo par phage display d’une librairie de peptides aléatoires afin de trouver de nouveaux peptides candidats qui se lieraient à des biomarqueurs spécifiques à la valve aortique malade d’une souris. Des souris ATX (LDLr-/-;Tg(hApoB+/+)) âgées atteintes de la SVA ont été utilisées pour la sélection in vivo d’une librairie de peptides aléatoires de 7 acides aminés contraints ou linéaires. Après 4 tours de criblage, on a caractérisé 14 phages différents qui ont été séparés en 5 motifs consensus pour la librairie linéaire et 11 phages différents qui représentent 5 différents motifs consensus pour la libraire de peptides contraints. La spécificité de 4 phages candidats de la librairie linéaire et de 5 phages de la librairie contrainte a été étudiée par l’immunomarquage des peptides d’intérêt exprimés par les phages sur les coupes de tissus de la valve aortique malade par rapport aux tissus contrôles du foie, du rein, de la rate, du ventricule et du poumon. Parmi eux, 6 phages représentent des peptides candidats intéressants qui ont besoin d’être testés davantage pour évaluer leur spécificité in vivo à la valve. Bien qu’il reste encore de la validation à effectuer, les peptides candidats spécifiques trouvés peuvent représenter des agents moléculaires d’imagerie utiles ou des transporteurs dans la livraison de drogue qui ciblent la valve aortique malade.

Contrôle adaptatif d'un bioréacteur cardiaque par algorithme génétique

Un bon fonctionnement du coeur humain est primordial pour maintenir une bonne qualité de vie. Cependant, lorsque le coeur est défaillant, certaines interventions chirurgicales s’avèrent nécessaires pour prolonger l’espérance de vie. Dans le cadre d’un projet multidisciplinaire reliant le génie mécanique avec le domaine biomédical, notre équipe travaille sur la fabrication de valves cardiaques conçues entièrement par génie tissulaire. Pour y parvenir, il est important d’obtenir des propriétés mécaniques optimales pour les tissus biologiques. Afin d’obtenir ces propriétés mécaniques, un outil important a été fabriqué lors d’une étude antérieure : le bioréacteur cardiaque. Le bioréacteur cardiaque permet de reproduire l’environnement physiologique du coeur, notamment les conditions de débit et de pression. Il est crucial de bien contrôler ces conditions, car celles-ci jouent un rôle important lors du conditionnement des substituts valvulaires. Toutefois, il est complexe de contrôler simultanément ces deux conditions de manière efficace. C’est pourquoi notre équipe s’est concentrée sur le développement d’une nouvelle stratégie de contrôle afin que le bioréacteur puisse reproduire le plus fidèlement possible l’environnement physiologique. Plusieurs techniques de contrôle ont été essayés jusqu’à maintenant. Par contre, leur précision était généralement limitée. Une nouvelle approche a donc été envisagée et est présentée dans ce mémoire. Cette nouvelle approche pour le contrôle du bioréacteur est basée sur un type d’algorithme bien connu mais encore très peu utilisé en contrôle : les algorithmes génétiques. Cette approche prometteuse nous a permis de produire des résultats dépassant tous ceux obtenus jusqu’à maintenant pour l’une des deux conditions, soit le débit physiologique.

Les valves sans suture dans le traitement de la sténose aortique sévère

Rapport présenté en vue de l’obtention du grade de M.Sc.A génie biomédical option génie clinique

Les valves sans suture dans le traitement de la sténose aortique sévère

Rapport présenté en vue de l’obtention du grade de M.Sc.A génie biomédical option génie clinique

Situational non-flammable control valves for oxygen service

Past work has clearly demonstrated that numerous commonly used metallic materials will support burning in oxygen, especially at higher pressures. An approach to rectify this significant safety problem has been successfully developed and implemented by applying the concept of Situational Non-Flammability. This approach essentially removes or breaks one leg of the conceptual fire triangle, a tool commonly used to define the three things that are required to support burning; a fuel, an ignition source and an oxidizer. Since an oxidiser is always present in an oxygen system as are ignition sources, the concept of Situational Non-Flammability essentially removes the fuel leg of the fire triangle by only utilising materials that will not burn at the maximum pressure, for example, that the control valve is to be used in. The utilisation of this approach has lead to the development of a range of oxygen components that are practically unable to burn while in service at their design pressure thus providing an unparalleled level of first safety while not compromising on the performance or endurance required in the function of these components. This paper describes the concept of Situational Non-Flammability, how it was used to theoretically evaluate designs of components for oxygen service and the outcomes of the actual development, fabrication and finally utilisation of these components in real oxygen systems in a range of flow control devices.

Correlation of Calcification on Excised Aortic Valves by Micro-Computed Tomography with Severity of Aortic Stenosis

Background and aim of the study: The quantification of incidentally found aortic valve calcification on computed tomography (CT) is not performed routinely, as data relating to the accuracy of aortic valve calcium for estimating the severity of aortic stenosis (AS) is neither consistent nor validated. As aortic valve calcium quantification by CT is confounded by wall and coronary ostial calcification, as well as motion artifact, the ex-vivo micro-computed tomography (micro-CT) of stenotic aortic valves allows a precise measurement of the amounts of calcium present. The study aim, using excised aortic valves from patients with confirmed AS, was to determine if the amount of calcium on micro-CT correlated with the severity of AS. Methods: Each of 35 aortic valves that had been excised from patients during surgical valve replacement were examined using micro-CT imaging. The amount of calcium present was determined by absolute and proportional values of calcium volume in the specimen. Subsequently, the correlation between calcium volume and preoperative mean aortic valve gradient (MAVG), peak transaortic velocity (V-max), and aortic valve area (AVA) on echocardiography, was evaluated. Results: The mean calcium volume across all valves was 603.2 +/- 398.5 mm(3), and the mean ratio of calcium volume to total valve volume was 0.36 +/- 0.16. The mean aortic valve gradient correlated positively with both calcium volume and ratio (r = 0.72, p <0.001). V-max also correlated positively with the calcium volume and ratio (r = 0.69 and 0.76 respectively; p <0.001). A logarithmic curvilinear model proved to be the best fit to the correlation. A calcium volume of 480 mm(3) showed sensitivity and specificity of 0.76 and 0.83, respectively, for a diagnosis of severe AS, while a calcium ratio of 0.37 yielded sensitivity and specificity of 0.82 and 0.94, respectively. Conclusion: A radiological estimation of calcium amount by volume, and its proportion to the total valve volume, were shown to serve as good predictive parameters for severe AS. An estimation of the calcium volume may serve as a complementary measure for determining the severity of AS when aortic valve calcification is identified on CT imaging. The Journal of Heart Valve Disease 2012;21:320-327

A study on pulsed laser deposited metallic spin valves

In the recent past conventional Spin Valve (SV) structures are gaining growing interest over Tunneling Magneto-resistance (TMR) because of its preference due to low RA product in hard disc read head sensor applications. Pulsed Laser Deposited (PLD) SV and Pseudo Spin Valve (PSV) samples are grown at room temperature with moderately high MR values using simple FM/NM/FM/AFM structure. Although PLD is not a popular technique to grow metallic SVs because of expected large intermixing of the interfaces, particulate formation, still by suitably adjusting the deposition parameters we could get exchange bias (EB) as well as 2-3% MR of these SVs in the Current In Plane (CIP) geometry. Exchange Bias, which sets in even without applying magnetic field during deposition observed by using SQUID magnetometry as well as by MR measurements. Angular variation of the MR reveals four-fold anisotropy of the hard layer (Co) which becomes two-fold in presence of an adjacent AFM layer.

Preparation of acetate peels of valves from the ocean quahog, Arctica islandica, for age determinations

Techniques are described for preparing acetate peels of sectioned valves of ocean quahogs, Arctica islandica, for age determinations. The respective sequence of preparation begins by sectioning left valves oriented to include a single hinge tooth, bleaching to remove the heavy periostracum, embedding the valves in an epoxy resin, grinding and polishing the embedments to a high luster, etching the exposed cut valve surfaces, and applying sheet acetate with acetone. Annuli are clearly defined relative to growth increments in the peel preparations for all sizes and ages of ocean quahogs. (PDF file contains12 pages.)

Influence of number of valves on catch composition of a fishing pot trap (Lege) in River Rima, north western Nigeria

Three types of prototype (Lege) traps with different numbers of entrance valves were evaluated in River Rima, north western Nigeria. The traps contained 4,6 and 8 valves, tagged 4-V, 6-V and 8-V respectively. The experiment was carried out in a randomized complete block design with one factor each replicated three times. Data collected on fish diversity, number biomass and sizes were subjected to descriptive statistics and analysis of variance. The results of the catch composition showed close diversity index of 0.86 for 6-V, 0.80 for 8-V and 0.60 for 4-V Lege traps. However, the number (41%) and biomass 48%) of fish caught in the 6-V Lege trap were significantly (P0.05) higher than those caught in the other traps. There was no definite trend in the sizes (length and girth) of fish caught in the traps. On the basis of species diversity, and the number and biomass of fish caught, the 6-V Lege showed preference for adoption than the other two traps. However, further studies are recommended on the appropriate mesh size net for the trap in line with the provisions of fisheries edicts

Influence of number of valves on catch composition of a fishing pot trap (Lege) in River Rima, north western Nigeria

Three types of prototype (Lege) traps with different numbers of entrance valves were evaluated in River Rima, north western Nigeria. The traps contained 4,6 and 8 valves, tagged 4-V, 6-V and 8-V respectively. The experiment was carried out in a randomized complete block design with one factor each replicated three times. Data collected on fish diversity, number, biomass and sizes were subjected to descriptive statistics and analysis of variance. The results of the catch composition showed close diversity index of 0.86 for 6-V, 0.80 for 8-V and 0.60 for 4-V Lege traps. However, the number (41%) and biomass (48%) of fish caught in the 6-V Lege trap were significantly (P<0.05) higher than those caught in the other traps. There was no definite trend in the sizes (length and girth) of fish caught in the traps. On the basis of species diversity, and the number and biomass of fish caught, the 6-V Lege showed preference for adoption than the other two traps. However, further studies are recommended on the appropriate mesh size net for the trap in line with the provisions of fisheries edicts

Species；valve size；and pretreatment effects on delta O-18 and delta C-13 values of ostracod valves from Lake Qinghai；Qinghai-Tibet Plateau

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