Skip to main content
Erschienen in: Journal of Artificial Organs 2/2010

01.07.2010 | Brief Communication

Preparation of in-vivo tissue-engineered valved conduit with the sinus of Valsalva (type IV biovalve)

verfasst von: Masashi Yamanami, Yuki Yahata, Tsutomu Tajikawa, Kenkichi Ohba, Taiji Watanabe, Keiichi Kanda, Hitoshi Yaku, Yasuhide Nakayama

Erschienen in: Journal of Artificial Organs | Ausgabe 2/2010

Einloggen, um Zugang zu erhalten

Abstract

A novel autologous valved conduit with the sinus of Valsalva—defined as a type IV biovalve—was created in rabbits by “in-body tissue-architecture” technology with a specially designed mold for the valve leaflets and the sinus of Valsalva and a microporous tubular scaffold for the conduit. The mold included 2 rods composed of silicone substrates. One was concave shaped, with 3 projections resembling the sinus of Valsalva; the other was convex shaped. The connection between the rods was designed to resemble the closed form of a trileaflet valve. The 2 rods were connected with a small aperture of 500–800 μm, which bound membranous connective tissue obtained from the dorsal subcutaneous layer of a rabbit. The rods were placed in a polyurethane scaffold that had many windows in its center. Both ends of the scaffold were tied with thread for fixation, and this assembly was embedded for 1 month in a subcutaneous pouch in the same Japanese white rabbit from which the connective tissue was obtained. After 1 month, all the surfaces of the implant were found to be completely covered with newly developed connective tissue. The substrates were removed from both sides of the harvested cylindrical implant, and homogenous well-balanced trileaflet-shaped membranous tissue was found inside the developed conduit with 3 protrusions resembling the sinus of Valsalva. The trileaflet valve closed and opened rapidly in synchrony with the backward and forward flow of a pulsatile flow circuit in vitro.
Literatur
1.
Zurück zum Zitat Vongpatanasin W, Hillis D, Lange RA. Prosthetic heart valves. N Engl J Med. 1996;335:407–16.CrossRefPubMed Vongpatanasin W, Hillis D, Lange RA. Prosthetic heart valves. N Engl J Med. 1996;335:407–16.CrossRefPubMed
2.
Zurück zum Zitat Bloomfield P, Wheatley DJ, Prescott RJ, Miller HC. Twelve-year comparison of a Bjork–Shiley mechanical heart valve with porcine bioprostheses. N Engl J Med. 1991;324:573–9.PubMedCrossRef Bloomfield P, Wheatley DJ, Prescott RJ, Miller HC. Twelve-year comparison of a Bjork–Shiley mechanical heart valve with porcine bioprostheses. N Engl J Med. 1991;324:573–9.PubMedCrossRef
3.
Zurück zum Zitat Hammermeister KE, Sethi GK, Henderson WG, Oprian C, Kim T, Rahimtoola S. A comparison of outcomes in men 11 years after heart-valve replacement with a mechanical valve of bioprosthesis. N Engl J Med. 1993;328:1289–96.CrossRefPubMed Hammermeister KE, Sethi GK, Henderson WG, Oprian C, Kim T, Rahimtoola S. A comparison of outcomes in men 11 years after heart-valve replacement with a mechanical valve of bioprosthesis. N Engl J Med. 1993;328:1289–96.CrossRefPubMed
4.
Zurück zum Zitat Cannegieter SC, Rosendaal FR, Briët E. Thromboembolic and bleeding complications in patients with mechanical heart valve prostheses. Circulation. 1994;89:635–41.PubMed Cannegieter SC, Rosendaal FR, Briët E. Thromboembolic and bleeding complications in patients with mechanical heart valve prostheses. Circulation. 1994;89:635–41.PubMed
5.
Zurück zum Zitat Ozaki S, Herijgers P, Flameng W. Influence of blood contact on the calcification of glutaraldehyde-pretreated aortic valves. Cardiovasc Surg. 2003;9:245–52. Ozaki S, Herijgers P, Flameng W. Influence of blood contact on the calcification of glutaraldehyde-pretreated aortic valves. Cardiovasc Surg. 2003;9:245–52.
6.
Zurück zum Zitat Grunlemeier GL, Jamieson WRE, Miller DC, Starr A. Actuarial versus actual risk of porcine structural valve deterioration. J Thorac Cardiovasc Surg. 1994;108:709–18. Grunlemeier GL, Jamieson WRE, Miller DC, Starr A. Actuarial versus actual risk of porcine structural valve deterioration. J Thorac Cardiovasc Surg. 1994;108:709–18.
7.
Zurück zum Zitat Cosgrove DM, Lytle BW, Taylor PC, Camacho MT, Stewart RW, McCarthy PM, et al. The Carpentir–Edwards pericardial aortic valve: ten-year results. J Thorac Cardiovasc Surg. 1995;110:651–62.CrossRefPubMed Cosgrove DM, Lytle BW, Taylor PC, Camacho MT, Stewart RW, McCarthy PM, et al. The Carpentir–Edwards pericardial aortic valve: ten-year results. J Thorac Cardiovasc Surg. 1995;110:651–62.CrossRefPubMed
8.
Zurück zum Zitat Steinhoff G, Stock U, Karim N, Mertsching H, Timke A, Meliss RR, et al. Tissue engineering of pulmonary heart valves on allogenic acellular matrix conduits: in vivo restoration of valve tissue. Circulation. 2000;102:III50–5.PubMed Steinhoff G, Stock U, Karim N, Mertsching H, Timke A, Meliss RR, et al. Tissue engineering of pulmonary heart valves on allogenic acellular matrix conduits: in vivo restoration of valve tissue. Circulation. 2000;102:III50–5.PubMed
9.
Zurück zum Zitat Shinoka T, Ma PX, Shum-Tim D, Breuer CK, Cusick RA, Zund G, et al. Tissue-engineered heart valves autologous valve leaflet replacement study in a lamb model. Circulation. 1996;94:II164–8.PubMed Shinoka T, Ma PX, Shum-Tim D, Breuer CK, Cusick RA, Zund G, et al. Tissue-engineered heart valves autologous valve leaflet replacement study in a lamb model. Circulation. 1996;94:II164–8.PubMed
10.
Zurück zum Zitat Shinoka T, Shum-Tim D, Ma PX, Tanel RE, Langer R, Vacanti JP, et al. Tissue-engineered heart valve leaflets: does cell origin affect outcome? Circulation. 1997;96:I102–7. Shinoka T, Shum-Tim D, Ma PX, Tanel RE, Langer R, Vacanti JP, et al. Tissue-engineered heart valve leaflets: does cell origin affect outcome? Circulation. 1997;96:I102–7.
11.
Zurück zum Zitat Nakayama Y, Ishibashi-Ueda H, Takamizawa K. In vivo tissue-engineered small-caliber arterial graft prosthesis consisting of autologous tissue (Biotube). Cell Transplant. 2004;13:439–49.CrossRefPubMed Nakayama Y, Ishibashi-Ueda H, Takamizawa K. In vivo tissue-engineered small-caliber arterial graft prosthesis consisting of autologous tissue (Biotube). Cell Transplant. 2004;13:439–49.CrossRefPubMed
12.
Zurück zum Zitat Lee W, Park BY. The subcutaneous capsules for foreign body in fatal rabbits: preliminary report. Yonsei Med J. 2001;42:595–601.PubMed Lee W, Park BY. The subcutaneous capsules for foreign body in fatal rabbits: preliminary report. Yonsei Med J. 2001;42:595–601.PubMed
13.
Zurück zum Zitat Campbell JH, Efendy J, Campbell GR. Novel vascular graft grown within recipient’s own peritoneal cavity. Circ Res. 1999;85:1173–8.PubMed Campbell JH, Efendy J, Campbell GR. Novel vascular graft grown within recipient’s own peritoneal cavity. Circ Res. 1999;85:1173–8.PubMed
14.
Zurück zum Zitat Sparks CH. Silicone mandril method of femoropopliteal artery bypass. Clinical experience and surgical technics. Am J Surg. 1972;124:244–9.CrossRefPubMed Sparks CH. Silicone mandril method of femoropopliteal artery bypass. Clinical experience and surgical technics. Am J Surg. 1972;124:244–9.CrossRefPubMed
15.
Zurück zum Zitat Hayashida K, Kanda K, Yaku H, Ando J, Nakayama Y. Development of an in vivo tissue-engineered autologous heart valve (the biovalve): preparation of a prototype model. J Thorac Cardiovasc Surg. 2007;134:152–9.CrossRefPubMed Hayashida K, Kanda K, Yaku H, Ando J, Nakayama Y. Development of an in vivo tissue-engineered autologous heart valve (the biovalve): preparation of a prototype model. J Thorac Cardiovasc Surg. 2007;134:152–9.CrossRefPubMed
16.
Zurück zum Zitat Hayashida K, Kanda K, Oie T, Okamoto Y, Ishibashi-Ueda H, Onoyama M, et al. Architecture of an in vivo-tissue engineered autologous conduit “Biovalve”. J Biomed Mater Res B Appl Biomater. 2008;86:1–8.PubMed Hayashida K, Kanda K, Oie T, Okamoto Y, Ishibashi-Ueda H, Onoyama M, et al. Architecture of an in vivo-tissue engineered autologous conduit “Biovalve”. J Biomed Mater Res B Appl Biomater. 2008;86:1–8.PubMed
17.
Zurück zum Zitat Hayashida K, Kanda K, Oie T, Okamoto Y, Sakai O, Watanabe T, et al. “In vivo tissue-engineered” valved conduit with designed molds and laser processed scaffold. J Cardiovasc Nurs. 2008;23:61–4.PubMed Hayashida K, Kanda K, Oie T, Okamoto Y, Sakai O, Watanabe T, et al. “In vivo tissue-engineered” valved conduit with designed molds and laser processed scaffold. J Cardiovasc Nurs. 2008;23:61–4.PubMed
18.
Zurück zum Zitat Nakayama Y, Yamanami M, Yahata Y, Tajikawa T, Ohba K, Watanabe T, et al. Preparation of a completely autologous trileaflet valve-shaped construct by in-body tissue architecture technology. J Biomed Mater Res B Appl Biomater. 2009;91:813–8.PubMed Nakayama Y, Yamanami M, Yahata Y, Tajikawa T, Ohba K, Watanabe T, et al. Preparation of a completely autologous trileaflet valve-shaped construct by in-body tissue architecture technology. J Biomed Mater Res B Appl Biomater. 2009;91:813–8.PubMed
19.
Zurück zum Zitat Kunzelman KS, Grande KJ, David TE, Cochran RP, Verrier ED. Aortic root and valve relationships. Impact on surgical repair. J Thorac Cardiovasc Surg. 1994;107:162–70.PubMed Kunzelman KS, Grande KJ, David TE, Cochran RP, Verrier ED. Aortic root and valve relationships. Impact on surgical repair. J Thorac Cardiovasc Surg. 1994;107:162–70.PubMed
20.
Zurück zum Zitat Ohta Y, Kikuta Y, Shimooka T, Mitamura Y, Yuhta T, Dohi T. Effect of the sinus of Valsalva on the closing motion of bileaflet prosthetic heart valves. Artif Organs. 2000;24:309–12.CrossRefPubMed Ohta Y, Kikuta Y, Shimooka T, Mitamura Y, Yuhta T, Dohi T. Effect of the sinus of Valsalva on the closing motion of bileaflet prosthetic heart valves. Artif Organs. 2000;24:309–12.CrossRefPubMed
21.
Zurück zum Zitat Miyazaki T, Yamagishi M, Nakashima A, Fukae K, Nakano T, Yaku H, et al. Expanded polytetrafluoroethylene valved conduit and patch with bulging sinuses in right ventricular outflow tract reconstruction. J Thorac Cardiovasc Surg. 2007;134:327–32.CrossRefPubMed Miyazaki T, Yamagishi M, Nakashima A, Fukae K, Nakano T, Yaku H, et al. Expanded polytetrafluoroethylene valved conduit and patch with bulging sinuses in right ventricular outflow tract reconstruction. J Thorac Cardiovasc Surg. 2007;134:327–32.CrossRefPubMed
22.
Zurück zum Zitat Bonow RO, Carabello BA, Chatterjee K, de Leon AC Jr, Faxon DP, Freed MD, et al. ACC/AHA 2006 guidelines for the management of patients with valvular heart disease: a report of the American College of Cardiology/American Heart Association Task Force on Practice Guidelines (writing Committee to Revise the 1998 guidelines for the management of patients with valvular heart disease) developed in collaboration with the Society of Cardiovascular Anesthesiologists endorsed by the Society for Cardiovascular Angiography and Interventions and the Society of Thoracic Surgeons. J Am Coll Cardiol. 2006;48:e1–148.CrossRefPubMed Bonow RO, Carabello BA, Chatterjee K, de Leon AC Jr, Faxon DP, Freed MD, et al. ACC/AHA 2006 guidelines for the management of patients with valvular heart disease: a report of the American College of Cardiology/American Heart Association Task Force on Practice Guidelines (writing Committee to Revise the 1998 guidelines for the management of patients with valvular heart disease) developed in collaboration with the Society of Cardiovascular Anesthesiologists endorsed by the Society for Cardiovascular Angiography and Interventions and the Society of Thoracic Surgeons. J Am Coll Cardiol. 2006;48:e1–148.CrossRefPubMed
23.
Zurück zum Zitat Watanabe T, Kanda K, Ishibashi-Ueda H, Yaku H, Nakayama Y. Autologous small-caliber "biotube" vascular grafts with argatroban loading: a histomorphological examination after implantation to rabbits. J Biomed Mater Res B Appl Biomater. 2010;92:236–42.PubMed Watanabe T, Kanda K, Ishibashi-Ueda H, Yaku H, Nakayama Y. Autologous small-caliber "biotube" vascular grafts with argatroban loading: a histomorphological examination after implantation to rabbits. J Biomed Mater Res B Appl Biomater. 2010;92:236–42.PubMed
Metadaten
Titel
Preparation of in-vivo tissue-engineered valved conduit with the sinus of Valsalva (type IV biovalve)
verfasst von
Masashi Yamanami
Yuki Yahata
Tsutomu Tajikawa
Kenkichi Ohba
Taiji Watanabe
Keiichi Kanda
Hitoshi Yaku
Yasuhide Nakayama
Publikationsdatum
01.07.2010
Verlag
Springer Japan
Erschienen in
Journal of Artificial Organs / Ausgabe 2/2010
Print ISSN: 1434-7229
Elektronische ISSN: 1619-0904
DOI
https://doi.org/10.1007/s10047-010-0491-2

Weitere Artikel der Ausgabe 2/2010

Journal of Artificial Organs 2/2010 Zur Ausgabe

Echinokokkose medikamentös behandeln oder operieren?

06.05.2024 DCK 2024 Kongressbericht

Die Therapie von Echinokokkosen sollte immer in spezialisierten Zentren erfolgen. Eine symptomlose Echinokokkose kann – egal ob von Hunde- oder Fuchsbandwurm ausgelöst – konservativ erfolgen. Wenn eine Op. nötig ist, kann es sinnvoll sein, vorher Zysten zu leeren und zu desinfizieren. 

Wie sieht der OP der Zukunft aus?

04.05.2024 DCK 2024 Kongressbericht

Der OP in der Zukunft wird mit weniger Personal auskommen – nicht, weil die Technik das medizinische Fachpersonal verdrängt, sondern weil der Personalmangel es nötig macht.

Umsetzung der POMGAT-Leitlinie läuft

03.05.2024 DCK 2024 Kongressbericht

Seit November 2023 gibt es evidenzbasierte Empfehlungen zum perioperativen Management bei gastrointestinalen Tumoren (POMGAT) auf S3-Niveau. Vieles wird schon entsprechend der Empfehlungen durchgeführt. Wo es im Alltag noch hapert, zeigt eine Umfrage in einem Klinikverbund.

Recycling im OP – möglich, aber teuer

02.05.2024 DCK 2024 Kongressbericht

Auch wenn sich Krankenhäuser nachhaltig und grün geben – sie tragen aktuell erheblich zu den CO2-Emissionen bei und produzieren jede Menge Müll. Ein Pilotprojekt aus Bonn zeigt, dass viele Op.-Abfälle wiederverwertet werden können.

Update Chirurgie

Bestellen Sie unseren Fach-Newsletter und bleiben Sie gut informiert.

S3-Leitlinie „Diagnostik und Therapie des Karpaltunnelsyndroms“

Karpaltunnelsyndrom BDC Leitlinien Webinare
CME: 2 Punkte

Das Karpaltunnelsyndrom ist die häufigste Kompressionsneuropathie peripherer Nerven. Obwohl die Anamnese mit dem nächtlichen Einschlafen der Hand (Brachialgia parästhetica nocturna) sehr typisch ist, ist eine klinisch-neurologische Untersuchung und Elektroneurografie in manchen Fällen auch eine Neurosonografie erforderlich. Im Anfangsstadium sind konservative Maßnahmen (Handgelenksschiene, Ergotherapie) empfehlenswert. Bei nicht Ansprechen der konservativen Therapie oder Auftreten von neurologischen Ausfällen ist eine Dekompression des N. medianus am Karpaltunnel indiziert.

Prof. Dr. med. Gregor Antoniadis
Berufsverband der Deutschen Chirurgie e.V.

S2e-Leitlinie „Distale Radiusfraktur“

Radiusfraktur BDC Leitlinien Webinare
CME: 2 Punkte

Das Webinar beschäftigt sich mit Fragen und Antworten zu Diagnostik und Klassifikation sowie Möglichkeiten des Ausschlusses von Zusatzverletzungen. Die Referenten erläutern, welche Frakturen konservativ behandelt werden können und wie. Das Webinar beantwortet die Frage nach aktuellen operativen Therapiekonzepten: Welcher Zugang, welches Osteosynthesematerial? Auf was muss bei der Nachbehandlung der distalen Radiusfraktur geachtet werden?

PD Dr. med. Oliver Pieske
Dr. med. Benjamin Meyknecht
Berufsverband der Deutschen Chirurgie e.V.

S1-Leitlinie „Empfehlungen zur Therapie der akuten Appendizitis bei Erwachsenen“

Appendizitis BDC Leitlinien Webinare
CME: 2 Punkte

Inhalte des Webinars zur S1-Leitlinie „Empfehlungen zur Therapie der akuten Appendizitis bei Erwachsenen“ sind die Darstellung des Projektes und des Erstellungswegs zur S1-Leitlinie, die Erläuterung der klinischen Relevanz der Klassifikation EAES 2015, die wissenschaftliche Begründung der wichtigsten Empfehlungen und die Darstellung stadiengerechter Therapieoptionen.

Dr. med. Mihailo Andric
Berufsverband der Deutschen Chirurgie e.V.