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Erschienen in: General Thoracic and Cardiovascular Surgery 9/2018

28.06.2018 | Original Article

Morphometrical and biomechanical analyses of a stentless bioprosthetic valve: an implication to avoid potential primary tissue failure

verfasst von: Hiroki Takaya, Shinya Masuda, Masaaki Naganuma, Ichiro Yoshioka, Goro Takahashi, Masatoshi Akiyama, Osamu Adachi, Kiichiro Kumagai, Shukei Sugita, Yoshikatsu Saiki

Erschienen in: General Thoracic and Cardiovascular Surgery | Ausgabe 9/2018

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Abstract

Objectives

Stentless bioprosthetic valves provide hemodynamic advantages over stented valves as well as excellent durability. However, some primary tissue failures in bioprostheses have been reported. This study was conducted to evaluate the morphometrical and biomechanical properties of the stentless Medtronic Freestyle™ aortic root bioprosthesis, to identify any arising problem areas, and to speculate on a potential solution.

Methods

The three-dimensional heterogeneity of the stentless bioprosthesis wall was investigated using computed tomography. The ascending aorta and the right, left, and non-coronary sinuses of Valsalva were resected and examined by an indentation test to evaluate their biomechanical properties.

Results

The non-coronary sinus of Valsalva was significantly thinner than the right sinus of Valsalva (p < 0.01). Young’s modulus, calculated as an indicator of elasticity, was significantly greater at the non-coronary sinus of Valsalva (430.7 ± 374.2 kPa) than at either the left (190.6 ± 70.6 kPa, p < 0.01) or right sinuses of Valsalva (240.0 ± 56.5 kPa, p < 0.05).

Conclusions

Based on the morphometrical and biomechanical analyses of the stentless bioprosthesis, we demonstrated that there are differences in wall thickness and elasticity between each sinus of Valsalva. These differences suggest that the non-coronary sinus of Valsalva is the most vulnerable and at greater risk of tissue failure. The exclusion of the non-coronary sinus of Valsalva may be beneficial to mitigate the long-term risks of tissue failure in the stentless bioprosthesis.
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Metadaten
Titel
Morphometrical and biomechanical analyses of a stentless bioprosthetic valve: an implication to avoid potential primary tissue failure
verfasst von
Hiroki Takaya
Shinya Masuda
Masaaki Naganuma
Ichiro Yoshioka
Goro Takahashi
Masatoshi Akiyama
Osamu Adachi
Kiichiro Kumagai
Shukei Sugita
Yoshikatsu Saiki
Publikationsdatum
28.06.2018
Verlag
Springer Japan
Erschienen in
General Thoracic and Cardiovascular Surgery / Ausgabe 9/2018
Print ISSN: 1863-6705
Elektronische ISSN: 1863-6713
DOI
https://doi.org/10.1007/s11748-018-0959-1

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