Uma vez que a maioria das complicações relacionadas ao funcionamento das próteses de válvulas cárdicas é devida aos distúrbios de escoamento, a sua caracterização hidrodinâmica é um auxílio útil no projeto de novas válvulas. Simulações do escoamento pulsátil através de próteses de válvulas cardíacas começaram há cerca de 60 anos, por meio do desenvolvimento de diferentes simuladores cardíacos, melhorando a interpretação dos resultados clínicos. Para o presente estudo, um simulador cardíaco foi desenvolvido completamente na Escola Politécnica da Universidade de São Paulo, no Departamento de Engenharia Mecânica, para estudar o fluxo através de próteses mitrais e aórticas. A sua concepção é baseada na geometria e na fisiologia do lado esquerdo do coração humano, no estado da arte desses simuladores e na norma ISO 584:2010. Neste trabalho, o simulador cardíaco desenvolvido foi aplicado para estudar experimentalmente o fluxo pulsátil através de próteses cardíacas mitrais biológicas de pericárdio bovino. Para tanto, após a validação do simulador para algumas freqüências cardíacas, as biopróteses foram submetidas a ensaios de velocimetria não invasiva, por meio de um equipamento Particle Image Velocimetry (PIV). Os experimentos, que se concentraram principalmente logo após o começo da diástole, mostraram qualitativamente uma diferença significativa no escoamento intraventricular em função de dois posicionamentos das biopróteses, defasadas entre si de 180º no sentido do seu eixo longitudinal. Além disso, produziram significativas mudanças no escoamento próximo à prótese aórtica considerada. Com a continuidade deste estudo, os resultados poderão induzir a um dado procedimento clínico. / Since most complications related to the operation of prosthetic heart valves are due to disturbances of flow, their hydrodynamic characterization is a useful aid in the design of new prostheses. Simulations of pulsatile flow in cardiac prostheses began nearly 60 years ago, through the development of different mock human circulatory systems, improving the clinical results interpretation. A complete design of a cardiac simulator was developed at Polytechnic School of USP, Mechanical Engineering Department, to study mitral and aortic prosthetic heart valves. The simulator design is based on the both geometry and physiology of the left side of the human heart, on state-of-art studies and also considering the ISO 584:2010 standard. The cardiac simulator was applied to pulsatile flow testing of bovine pericardium mitral prosthetic valves. For this, after the cardiac simulator validation for some heart rates, the bioprostheses were assayed by noninvasive velocimetry technics, i.e., a Particle Image Velocimetry (PIV) system. The testing, which mainly were focused on just after the beginning of diastole, qualitatively have showed a significant difference in the intraventricular flow according two different positions for the bioprostheses, dephased of 180° in the direction of their longitudinal axis. Moreover, they produced significant changes in flow close to the aortic prosthesis considered. Future works may lead to a particular medical procedure.

O pericárdio bovino tratado com glutaraldeído (GTA) e armazenado em formaldeído tem sido utilizado para confecção de biopróteses cardíacas ao longo das últimas décadas, já se tendo acumulado grande experiência com seu manuseio. Sabemos, no entanto, que o uso do GTA associadamente à presença de restos celulares existentes em meio às fibras de colágeno e elastina do pericárdio, são fatores indutores de resposta inflamatória e de enucleação de cristais de cálcio, o que compromete a durabilidade da bioprótese in vivo a longo prazo. No presente trabalho, tivemos como objetivo comparar a resistência mecânica do pericárdio decelularizado com o pericárdio convencional, assim como avaliar sua capacidade de induzir resposta inflamatória em modelo experimental com ratos. Para estudar as duas técnicas, dividimos os pericárdios em dois grupos: Grupo I - pericárdio submetido a tratamento convencional com GTA e Grupo II - pericárdio submetido a tratamento de decelularização previamente ao tratamento convencional com GTA. Após o processamento químico dos pericárdios, as amostras do Grupo II foram histologicamente avaliadas para confirmar a eficácia da decelularização. A seguir, analisamos a resistência mecânica nos dois grupos de pericárdio através dos testes de tração e de desnaturação térmica. Em nossa casuística, os dois grupos tiveram desempenho semelhante. A capacidade de induzir resposta inflamatória foi avaliada em estudo experimental em 50 ratos Wistar, machos, com 3 meses de idade, os quais foram submetidos a implante subcutâneo no abdome de fragmentos de pericárdio dos dois grupos. Igualmente, não evidenciamos diferença significativa. Nossa terceira etapa de avaliação consistiu em confeccionar 3 biopróteses (mitral n. 29) com o pericárdio decelularizado e que foram submetidas a avaliação hidrodinâmica juntamente com uma bioprótese convencional de teste. As biopróteses decelularizadas mostraram ter desempenho hidrodinâmico semelhante à prótese de teste e ao padrão de avaliação de próteses já conhecido da Braile Biomédica (S.J.Rio Preto-SP), todas atingindo a marca de 150 milhões de ciclos. A avaliação histológica do pericárdio das próteses ao fim da ciclagem mostrou padrão microscópico habitual, não tendo havido ruptura ou fragmentação anormal induzida por estresse mecânico. Temos como conclusão que a técnica de decelularização mantém a resistência física do pericárdio em comparação àquele convencionalmente preparado, não levando à fragmentação da matriz de colágeno e elastina e nem à perda de sua resistência mecânica tanto estática quanto dinâmica, além de não ter induzido resposta inflamatória diferente daquela habitualmente encontrada no pericárdio convencional / The bovine pericardium treated with glutaraldehyde (GTA) and stored in formaldehyde has been used in the manufacturing of cardiac bioprosthesis through the past decades, and a great knowledge has been acquired in this field. We know however that the use of the GTA and the presence of cell debris among the collagen and elastin fibers are triggers to induce inflammatory response and calcium deposition in the tissue, what compromises the long term durability of bioprosthesis in vivo. In this paper, our objective was to compare the decellularized and the conventional pericardium mechanical resistance and also its capability of inducing inflammatory response in an animal experimental model. In order to study these two techniques, we divided the pericardia into two groups: Group I- pericardia conventionally treated with GTA and Group II - pericardia previously decellularized and then conventionally treated with GTA. At first, after the pericardia chemical treatment, we performed histological analysis of Group II to certify the efficacy of the decellularization process. Afterwards, we analyzed the mechanical resistance in both groups using the stretching and shrinkage tests. In our samples, both groups had the same performance. The capacity of inducing inflammatory response was evaluated in an experimental study with 50 Wistar rats, male, 3 months old, which were operated to receive the pericardia patches of both groups underneath the dermal layer in the abdomen. We also did not find any difference between the groups. The third step of evaluation was to manufacture three decellularized bioprosthesis and one no decellularized one that were submitted to hydrodynamic tests. The decellularized and the test prosthesis showed the same performance and there was also no difference when compared with the known performance of the Braile Biomédica\'s (S.J.R. Preto-SP) bioprosthesis. They all reached 150 million cicles. The histological avaluation of the bioprosthesis showed the usual microscopic pattern, and there was no abnormal rupture or fragmentation caused by mechanical stress. We have therefore reached to the conclusion that the decellularization technique keeps the physical resistance of the pericardium when compared with the conventionally prepared. It does not cause damage or fragmentation of the collagen and elastin fibers and does not lead to loss of the mechanical resistance. And also, there was no difference in both groups regarding to inflammatory response studied in the animal model

Este estudo avalia mortalidade, reoperação e eventos hemorrágicos em pacientes submetidos à cirurgia para troca valvar mitral utilizando substituto biológico ou mecânico. O delineamento do estudo foi do tipo coorte histórica. Entre todos os registros, foram selecionados 352 prontuários de pacientes submetidos à cirurgia para troca valvar mitral entre 1990 e 2008, que tiveram seguimento mínimo de 5 e máximo de 23 anos. Para avaliar o tempo de sobrevida, a probabilidade de reoperação e de eventos hemorrágicos, foi utilizada a curva de Kaplan-Meier. Foi aplicado, para comparar as curvas entre os grupos, o teste qui-quadrado de Log-rank. A análise multivariada de Regressão de Cox foi utilizada para identificar preditores independentes de mortalidade, reoperação e eventos hemorrágicos. A sobrevivência em 5, 10, 15 e 20 anos após cirurgia utilizando substituto mecânico foi de 87,7%, 74,2%, 69,3% e 69,3% e, para substituto biológico, foi de 87,6%, 71,0%, 64,2%, e 56,6%, respectivamente. Não houve diferença significativa entre a mortalidade entre os dois grupos (p=0,38). Na análise multivariada, os fatores associados com o óbito foram: idade, eventos hemorrágicos e insuficiência renal. A probabilidade de permanecer livre de reoperação em 5, 10, 15 e 20 anos após cirurgia utilizando substituto mecânico foi de 94,4%, 92,7%, 92,7% e 92,7% e, para bioprótese, foi de 95,9%, 86,4%, 81,2% e 76,5%, respectivamente (p=0.073), com uma incidência significativamente maior de reoperação para bioprótese (p=0,008). Os fatores associados com reoperação foram: sexo masculino, diâmetro da prótese e endocardite. A probabilidade de permanecer livre de eventos hemorrágicos em 5, 10, 15 e 20 anos após cirurgia utilizando substituto mecânico foi de 95,0%, 91,0%, 89,6% e 89,6% e, para bioprótese, foi de 96,9%, 94,0%, 94,0% e 94,0%, respectivamente (p=0,267). Os fatores associados com eventos hemorrágicos foram: IMC (índice de massa corporal) superior à 30 kg/m2, doença pulmonar obstrutiva crônica, tempo de ventilação mecânica na Unidade de Tratamento Intensivo superior a 30 dias e presença insuficiência mitral. Os autores concluíram que: 1) a mortalidade foi estatisticamente semelhante entre os dois grupos no seguimento; 2) houve tendência maior à reoperação no grupo com bioprótese; 3) após 10 anos de seguimento, a probabilidade de permanecer livre de reoperação não mudou para pacientes com substitutos valvares mecânicos; 4) a probabilidade de permanecer livre de eventos hemorrágicos não mudou após 10 anos de seguimento para portadores de biopróteses; 5) as características basais dos pacientes foram os maiores determinantes de mortalidade tardia após a cirurgia; 6) o tipo de prótese não foi fator preditor independente associado a nenhum dos desfechos avaliados na análise multivariada. / This study assessed mortality, reoperation and bleeding events in patients who underwent mitral valve replacement surgery with a biological or mechanical substitute. This was a historical cohort study. In total, 352 inpatients clinical health records who underwent mitral valve replacement surgery between 1990 and 2008 with 5 to 23 years of follow-up were selected. A Kaplan-Meier curve was used to evaluate the survival time, the probability of reoperation and bleeding events. A log-rank chi-square test was applied to compare the curves between groups. Multivariate Cox regression analysis was used to identify independent predictors of mortality, reoperation and bleeding events. The 5, 10, 15 and 20 year survival rates after surgery using a mechanical substitute were 87.7%, 74.2%, 69.3% and 69.3%, respectively, while the survival rates after surgery with a biological substitute were 87.6%, 71.0%, 64.2% and 56.6%, respectively. There was no significant difference in mortality between the two groups (p = 0.38). In the multivariate analysis, the factors associated with death were age, bleeding events and renal failure. The probabilities of being free of reoperation at 5, 10, 15 and 20 years after surgery using a mechanical substitute were 94.4%, 92.7%, 92.7% and 92.7%, respectively, while after surgery with a bioprosthesis, they were 95.9%, 86.4%, 81.2% and 76.5%, respectively (p = 0.073); therefore, there was a significantly higher incidence of reoperation for patients receiving a bioprosthesis (p = 0.008). The factors associated with reoperation were male gender, diameter of the prosthesis and endocarditis. The probabilities of remaining free of bleeding events at 5, 10, 15 and 20 years after surgery using a mechanical substitute were 95.0%, 91.0%, 89.6% and 89.6, respectively, while after surgery with a bioprosthesis, they were 96.9%, 94.0%, 94.0% and 94.0%, respectively (p = 0.267). The factors associated with bleeding events were BMI (body mass index) greater than 30 kg/m2, chronic obstructive pulmonary disease, mechanical ventilation at an Intensive Care Unit for longer than 30 days and mitral regurgitation. The authors concluded that: 1) mortality during follow-up was statistically similar in both groups; 2) there was a greater tendency to reoperation in the bioprosthesis group; 3) the probability of survival free from reoperation did not change for patients with mechanical valves after 10 years’ follow-up; 4) the probability of survival free from bleeding events did not change after 10 years’ follow-up for bioprostheses patients; 5) patients’ baseline characteristics were the greatest determinants of late mortality after mitral valve replacement surgery; 6) the type of prosthesis fitted was not an independent predictive factor of any of the outcomes analyzed in the multivariate analysis.

Este estudo avalia mortalidade, reoperação e eventos hemorrágicos em pacientes submetidos à cirurgia para troca valvar mitral utilizando substituto biológico ou mecânico. O delineamento do estudo foi do tipo coorte histórica. Entre todos os registros, foram selecionados 352 prontuários de pacientes submetidos à cirurgia para troca valvar mitral entre 1990 e 2008, que tiveram seguimento mínimo de 5 e máximo de 23 anos. Para avaliar o tempo de sobrevida, a probabilidade de reoperação e de eventos hemorrágicos, foi utilizada a curva de Kaplan-Meier. Foi aplicado, para comparar as curvas entre os grupos, o teste qui-quadrado de Log-rank. A análise multivariada de Regressão de Cox foi utilizada para identificar preditores independentes de mortalidade, reoperação e eventos hemorrágicos. A sobrevivência em 5, 10, 15 e 20 anos após cirurgia utilizando substituto mecânico foi de 87,7%, 74,2%, 69,3% e 69,3% e, para substituto biológico, foi de 87,6%, 71,0%, 64,2%, e 56,6%, respectivamente. Não houve diferença significativa entre a mortalidade entre os dois grupos (p=0,38). Na análise multivariada, os fatores associados com o óbito foram: idade, eventos hemorrágicos e insuficiência renal. A probabilidade de permanecer livre de reoperação em 5, 10, 15 e 20 anos após cirurgia utilizando substituto mecânico foi de 94,4%, 92,7%, 92,7% e 92,7% e, para bioprótese, foi de 95,9%, 86,4%, 81,2% e 76,5%, respectivamente (p=0.073), com uma incidência significativamente maior de reoperação para bioprótese (p=0,008). Os fatores associados com reoperação foram: sexo masculino, diâmetro da prótese e endocardite. A probabilidade de permanecer livre de eventos hemorrágicos em 5, 10, 15 e 20 anos após cirurgia utilizando substituto mecânico foi de 95,0%, 91,0%, 89,6% e 89,6% e, para bioprótese, foi de 96,9%, 94,0%, 94,0% e 94,0%, respectivamente (p=0,267). Os fatores associados com eventos hemorrágicos foram: IMC (índice de massa corporal) superior à 30 kg/m2, doença pulmonar obstrutiva crônica, tempo de ventilação mecânica na Unidade de Tratamento Intensivo superior a 30 dias e presença insuficiência mitral. Os autores concluíram que: 1) a mortalidade foi estatisticamente semelhante entre os dois grupos no seguimento; 2) houve tendência maior à reoperação no grupo com bioprótese; 3) após 10 anos de seguimento, a probabilidade de permanecer livre de reoperação não mudou para pacientes com substitutos valvares mecânicos; 4) a probabilidade de permanecer livre de eventos hemorrágicos não mudou após 10 anos de seguimento para portadores de biopróteses; 5) as características basais dos pacientes foram os maiores determinantes de mortalidade tardia após a cirurgia; 6) o tipo de prótese não foi fator preditor independente associado a nenhum dos desfechos avaliados na análise multivariada. / This study assessed mortality, reoperation and bleeding events in patients who underwent mitral valve replacement surgery with a biological or mechanical substitute. This was a historical cohort study. In total, 352 inpatients clinical health records who underwent mitral valve replacement surgery between 1990 and 2008 with 5 to 23 years of follow-up were selected. A Kaplan-Meier curve was used to evaluate the survival time, the probability of reoperation and bleeding events. A log-rank chi-square test was applied to compare the curves between groups. Multivariate Cox regression analysis was used to identify independent predictors of mortality, reoperation and bleeding events. The 5, 10, 15 and 20 year survival rates after surgery using a mechanical substitute were 87.7%, 74.2%, 69.3% and 69.3%, respectively, while the survival rates after surgery with a biological substitute were 87.6%, 71.0%, 64.2% and 56.6%, respectively. There was no significant difference in mortality between the two groups (p = 0.38). In the multivariate analysis, the factors associated with death were age, bleeding events and renal failure. The probabilities of being free of reoperation at 5, 10, 15 and 20 years after surgery using a mechanical substitute were 94.4%, 92.7%, 92.7% and 92.7%, respectively, while after surgery with a bioprosthesis, they were 95.9%, 86.4%, 81.2% and 76.5%, respectively (p = 0.073); therefore, there was a significantly higher incidence of reoperation for patients receiving a bioprosthesis (p = 0.008). The factors associated with reoperation were male gender, diameter of the prosthesis and endocarditis. The probabilities of remaining free of bleeding events at 5, 10, 15 and 20 years after surgery using a mechanical substitute were 95.0%, 91.0%, 89.6% and 89.6, respectively, while after surgery with a bioprosthesis, they were 96.9%, 94.0%, 94.0% and 94.0%, respectively (p = 0.267). The factors associated with bleeding events were BMI (body mass index) greater than 30 kg/m2, chronic obstructive pulmonary disease, mechanical ventilation at an Intensive Care Unit for longer than 30 days and mitral regurgitation. The authors concluded that: 1) mortality during follow-up was statistically similar in both groups; 2) there was a greater tendency to reoperation in the bioprosthesis group; 3) the probability of survival free from reoperation did not change for patients with mechanical valves after 10 years’ follow-up; 4) the probability of survival free from bleeding events did not change after 10 years’ follow-up for bioprostheses patients; 5) patients’ baseline characteristics were the greatest determinants of late mortality after mitral valve replacement surgery; 6) the type of prosthesis fitted was not an independent predictive factor of any of the outcomes analyzed in the multivariate analysis.

O pericárdio bovino tratado com glutaraldeído (GTA) e armazenado em formaldeído tem sido utilizado para confecção de biopróteses cardíacas ao longo das últimas décadas, já se tendo acumulado grande experiência com seu manuseio. Sabemos, no entanto, que o uso do GTA associadamente à presença de restos celulares existentes em meio às fibras de colágeno e elastina do pericárdio, são fatores indutores de resposta inflamatória e de enucleação de cristais de cálcio, o que compromete a durabilidade da bioprótese in vivo a longo prazo. No presente trabalho, tivemos como objetivo comparar a resistência mecânica do pericárdio decelularizado com o pericárdio convencional, assim como avaliar sua capacidade de induzir resposta inflamatória em modelo experimental com ratos. Para estudar as duas técnicas, dividimos os pericárdios em dois grupos: Grupo I - pericárdio submetido a tratamento convencional com GTA e Grupo II - pericárdio submetido a tratamento de decelularização previamente ao tratamento convencional com GTA. Após o processamento químico dos pericárdios, as amostras do Grupo II foram histologicamente avaliadas para confirmar a eficácia da decelularização. A seguir, analisamos a resistência mecânica nos dois grupos de pericárdio através dos testes de tração e de desnaturação térmica. Em nossa casuística, os dois grupos tiveram desempenho semelhante. A capacidade de induzir resposta inflamatória foi avaliada em estudo experimental em 50 ratos Wistar, machos, com 3 meses de idade, os quais foram submetidos a implante subcutâneo no abdome de fragmentos de pericárdio dos dois grupos. Igualmente, não evidenciamos diferença significativa. Nossa terceira etapa de avaliação consistiu em confeccionar 3 biopróteses (mitral n. 29) com o pericárdio decelularizado e que foram submetidas a avaliação hidrodinâmica juntamente com uma bioprótese convencional de teste. As biopróteses decelularizadas mostraram ter desempenho hidrodinâmico semelhante à prótese de teste e ao padrão de avaliação de próteses já conhecido da Braile Biomédica (S.J.Rio Preto-SP), todas atingindo a marca de 150 milhões de ciclos. A avaliação histológica do pericárdio das próteses ao fim da ciclagem mostrou padrão microscópico habitual, não tendo havido ruptura ou fragmentação anormal induzida por estresse mecânico. Temos como conclusão que a técnica de decelularização mantém a resistência física do pericárdio em comparação àquele convencionalmente preparado, não levando à fragmentação da matriz de colágeno e elastina e nem à perda de sua resistência mecânica tanto estática quanto dinâmica, além de não ter induzido resposta inflamatória diferente daquela habitualmente encontrada no pericárdio convencional / The bovine pericardium treated with glutaraldehyde (GTA) and stored in formaldehyde has been used in the manufacturing of cardiac bioprosthesis through the past decades, and a great knowledge has been acquired in this field. We know however that the use of the GTA and the presence of cell debris among the collagen and elastin fibers are triggers to induce inflammatory response and calcium deposition in the tissue, what compromises the long term durability of bioprosthesis in vivo. In this paper, our objective was to compare the decellularized and the conventional pericardium mechanical resistance and also its capability of inducing inflammatory response in an animal experimental model. In order to study these two techniques, we divided the pericardia into two groups: Group I- pericardia conventionally treated with GTA and Group II - pericardia previously decellularized and then conventionally treated with GTA. At first, after the pericardia chemical treatment, we performed histological analysis of Group II to certify the efficacy of the decellularization process. Afterwards, we analyzed the mechanical resistance in both groups using the stretching and shrinkage tests. In our samples, both groups had the same performance. The capacity of inducing inflammatory response was evaluated in an experimental study with 50 Wistar rats, male, 3 months old, which were operated to receive the pericardia patches of both groups underneath the dermal layer in the abdomen. We also did not find any difference between the groups. The third step of evaluation was to manufacture three decellularized bioprosthesis and one no decellularized one that were submitted to hydrodynamic tests. The decellularized and the test prosthesis showed the same performance and there was also no difference when compared with the known performance of the Braile Biomédica\'s (S.J.R. Preto-SP) bioprosthesis. They all reached 150 million cicles. The histological avaluation of the bioprosthesis showed the usual microscopic pattern, and there was no abnormal rupture or fragmentation caused by mechanical stress. We have therefore reached to the conclusion that the decellularization technique keeps the physical resistance of the pericardium when compared with the conventionally prepared. It does not cause damage or fragmentation of the collagen and elastin fibers and does not lead to loss of the mechanical resistance. And also, there was no difference in both groups regarding to inflammatory response studied in the animal model

Este estudo avalia mortalidade, reoperação e eventos hemorrágicos em pacientes submetidos à cirurgia para troca valvar mitral utilizando substituto biológico ou mecânico. O delineamento do estudo foi do tipo coorte histórica. Entre todos os registros, foram selecionados 352 prontuários de pacientes submetidos à cirurgia para troca valvar mitral entre 1990 e 2008, que tiveram seguimento mínimo de 5 e máximo de 23 anos. Para avaliar o tempo de sobrevida, a probabilidade de reoperação e de eventos hemorrágicos, foi utilizada a curva de Kaplan-Meier. Foi aplicado, para comparar as curvas entre os grupos, o teste qui-quadrado de Log-rank. A análise multivariada de Regressão de Cox foi utilizada para identificar preditores independentes de mortalidade, reoperação e eventos hemorrágicos. A sobrevivência em 5, 10, 15 e 20 anos após cirurgia utilizando substituto mecânico foi de 87,7%, 74,2%, 69,3% e 69,3% e, para substituto biológico, foi de 87,6%, 71,0%, 64,2%, e 56,6%, respectivamente. Não houve diferença significativa entre a mortalidade entre os dois grupos (p=0,38). Na análise multivariada, os fatores associados com o óbito foram: idade, eventos hemorrágicos e insuficiência renal. A probabilidade de permanecer livre de reoperação em 5, 10, 15 e 20 anos após cirurgia utilizando substituto mecânico foi de 94,4%, 92,7%, 92,7% e 92,7% e, para bioprótese, foi de 95,9%, 86,4%, 81,2% e 76,5%, respectivamente (p=0.073), com uma incidência significativamente maior de reoperação para bioprótese (p=0,008). Os fatores associados com reoperação foram: sexo masculino, diâmetro da prótese e endocardite. A probabilidade de permanecer livre de eventos hemorrágicos em 5, 10, 15 e 20 anos após cirurgia utilizando substituto mecânico foi de 95,0%, 91,0%, 89,6% e 89,6% e, para bioprótese, foi de 96,9%, 94,0%, 94,0% e 94,0%, respectivamente (p=0,267). Os fatores associados com eventos hemorrágicos foram: IMC (índice de massa corporal) superior à 30 kg/m2, doença pulmonar obstrutiva crônica, tempo de ventilação mecânica na Unidade de Tratamento Intensivo superior a 30 dias e presença insuficiência mitral. Os autores concluíram que: 1) a mortalidade foi estatisticamente semelhante entre os dois grupos no seguimento; 2) houve tendência maior à reoperação no grupo com bioprótese; 3) após 10 anos de seguimento, a probabilidade de permanecer livre de reoperação não mudou para pacientes com substitutos valvares mecânicos; 4) a probabilidade de permanecer livre de eventos hemorrágicos não mudou após 10 anos de seguimento para portadores de biopróteses; 5) as características basais dos pacientes foram os maiores determinantes de mortalidade tardia após a cirurgia; 6) o tipo de prótese não foi fator preditor independente associado a nenhum dos desfechos avaliados na análise multivariada. / This study assessed mortality, reoperation and bleeding events in patients who underwent mitral valve replacement surgery with a biological or mechanical substitute. This was a historical cohort study. In total, 352 inpatients clinical health records who underwent mitral valve replacement surgery between 1990 and 2008 with 5 to 23 years of follow-up were selected. A Kaplan-Meier curve was used to evaluate the survival time, the probability of reoperation and bleeding events. A log-rank chi-square test was applied to compare the curves between groups. Multivariate Cox regression analysis was used to identify independent predictors of mortality, reoperation and bleeding events. The 5, 10, 15 and 20 year survival rates after surgery using a mechanical substitute were 87.7%, 74.2%, 69.3% and 69.3%, respectively, while the survival rates after surgery with a biological substitute were 87.6%, 71.0%, 64.2% and 56.6%, respectively. There was no significant difference in mortality between the two groups (p = 0.38). In the multivariate analysis, the factors associated with death were age, bleeding events and renal failure. The probabilities of being free of reoperation at 5, 10, 15 and 20 years after surgery using a mechanical substitute were 94.4%, 92.7%, 92.7% and 92.7%, respectively, while after surgery with a bioprosthesis, they were 95.9%, 86.4%, 81.2% and 76.5%, respectively (p = 0.073); therefore, there was a significantly higher incidence of reoperation for patients receiving a bioprosthesis (p = 0.008). The factors associated with reoperation were male gender, diameter of the prosthesis and endocarditis. The probabilities of remaining free of bleeding events at 5, 10, 15 and 20 years after surgery using a mechanical substitute were 95.0%, 91.0%, 89.6% and 89.6, respectively, while after surgery with a bioprosthesis, they were 96.9%, 94.0%, 94.0% and 94.0%, respectively (p = 0.267). The factors associated with bleeding events were BMI (body mass index) greater than 30 kg/m2, chronic obstructive pulmonary disease, mechanical ventilation at an Intensive Care Unit for longer than 30 days and mitral regurgitation. The authors concluded that: 1) mortality during follow-up was statistically similar in both groups; 2) there was a greater tendency to reoperation in the bioprosthesis group; 3) the probability of survival free from reoperation did not change for patients with mechanical valves after 10 years’ follow-up; 4) the probability of survival free from bleeding events did not change after 10 years’ follow-up for bioprostheses patients; 5) patients’ baseline characteristics were the greatest determinants of late mortality after mitral valve replacement surgery; 6) the type of prosthesis fitted was not an independent predictive factor of any of the outcomes analyzed in the multivariate analysis.

Submitted by Alice Araujo (alice.caraujo@ufpe.br) on 2017-11-27T15:54:28Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) TESE_SIDCLEY_ARAUJO.pdf: 1399431 bytes, checksum: 122da0f972194a86c65f5d711727814c (MD5) / Made available in DSpace on 2017-11-27T15:54:28Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) TESE_SIDCLEY_ARAUJO.pdf: 1399431 bytes, checksum: 122da0f972194a86c65f5d711727814c (MD5) Previous issue date: 2016-09-30 / Investigar características do processo de integração e biocompatibilidade de um implante de gel celulósico nas cavidades anoftálmicas de coelhos. Analisar a proliferação celular em geral, a angiogênese, a proliferação de células multinucleadas gigantes e a fibrogênese, por técnicas de histomorfométria e imunohistoquímica. Estudo experimental de intervenção empregando 18 coelhos divididos em 6 grupos. O olho direito de todos os animais foi eviscerado e os esquedo não sofreu nenhum tipo de intervenção. Após a evisceração a bolsa escleral foi suturada e preenchida com gel celulósico gel. Diariamente, todos os animais foram examinados clinicamente, sob biomicroscopia, até o 7º dia do implante e uma vez por semana até o dia da eutanásia. Os animais foram submetidos a eutanásia e enucleações dos olhos no 7º, 30º, 60º, 90º, 120º e 240º dia após o implante. Os olhos, inclusive os esquerdos, foram avaliados macroscopicamente e processados para análises histopatológica, histomorfométricas, imunohistoquímicas e imunofluorescência. Clinicamente, todos os animais, não exibiram sinais de alergias, intoxicação, extrusão e infecção. Em todos os grupos ao exame macroscópico, histopatológico e histomordo olho esquerdo, não revelou alterações anatômicas. No entanto, nesta análise, olho direito exibiu redução de 8% no volume do bulbo. O corte do saco escleral mostrou um conteúdo sólido, compacto, elástico, resistente à tração, com superfície lisa e brancacenta.Não foram observados sinais de necrose, ou liquefação. O tecido epiescleral estava algo hipertrofiado. As preparações histológicas estudadas, nas diversas colorações, revelaram uma infiltração linfomonomorfonuclear inicial, substituída posteriormente por uma proliferação fibrocitária e histiocitária com formação de células multinucleadas gigantes. Foram também encontrados poucos polimorfonucleares neutrófilos e eosinófilos. A partir do 30o dia houve proliferação vascular e deposição de colágeno em todos os espécimes estudados, embora, no 240º dia do experimento, a resposta inflamatória crônica, a neovascularização e a deposição do colágeno não tinham ainda atingido o centro do implante. Neste modelo, o gel da celulose produzido pela Zoogleia sp, mostrou-se biocompatível e integrado às órbitas. Fica, portanto, comprovado que o gel celulósico, utilizadoneste experimento, além de biocompatível, se integrou às órbitas dos coelhos. / To evaluate histologically the integration process of cellulose gel produced by Zoogloea sp when implanted into rabbits’ eviscerated eyes. This experimental study employed 36 eyes of 18 rabbits subjected toEvisceration of their right eyes. The sclerocorneal bag was sutured and filled withbiopolymer from sugar cane in the gel state. All animals were clinically examinedby biomicroscopy until the day of their sacrifice which occurred on the 7º, 30º, 60º, 90º, 120º, or 240º day. The eyeballs obtained, including the left eyes considered controls were sent for histopathological study by optical macroscopyand microscopy. Tissue staining techniques used included hematoxylin-eosin, Masson trichrome (with aniline), Gomori trichrome, Van Gienson, Picrosirius red and periodic acid-Schiff (PAS). No clinical signs of infection, allergy, toxicity, or extrusion were observed throughout the experiment. The corneas were relatively preserved. Macroscopic examination revealed a decrease of ~ 8% in the volume of the bulbs implanted with the biopolymer. After cutting, the sclerocorneal bag was solid, compact, elastic, and resistant to traction, with a smooth and whitish surface, and showed no signs of necrosis or liquefaction. The episcleral tissues were somewhat hypertrophied. The histological preparations studied in different colors revealed an initial lymphoplasmacytic infiltration, replaced by a fibroblastic response and proliferation of histiocytes, along with formation of giant cells. Few polymorphonuclearneutrophils and eosinophils were also found. Neovascularization and collagen deposition were present in all animals starting from day 30; although on the 240º day of the experiment the chronic inflammatory response, neovascularization and collagen deposition had not yet reached the center of the implant. In this model, the cellulose gel produced by Zoogloea sp proved to be biocompatible and integrated into the orbits.

O revestimento completo das superfícies das biopróteses cardíacas por uma camada protetora de células endoteliais do hospedeiro ainda não foi relatado. As próteses cardíacas de uso corrente são comumente preservadas em glutaraldeído, o qual é citotóxico para as células do hospedeiro evitando a endotelização espontânea. O objetivo deste estudo é demonstrar o potencial para a endotelização in vivo das próteses cardíacas tratadas por um processo alternativo de preservação tecidual (L-Hydro™). O processo de preservação L-Hydro™ consiste na extração controlada de substâncias antigênicas do tecido valvar e na incorporação de um agente antiinflamatório e anti-trombótico. Sete biopróteses porcinas com suporte tratadas pelo processo L-Hydro™ (grupo teste) e três fixadas em glutaraldeído (grupo controle) foram implantadas na posição mitral de ovelhas jovens. As próteses foram avaliadas pela ecocardiografia e angiografia antes do sacrifício aos cinco meses. As próteses explantadas foram avaliadas quanto ao aspecto radiológico, histológico e histoquímico. O teste-t não-pareado de Student e o teste exato de Fisher foram utilizados para a análise estatística. Não houve diferença hemodinâmica entre os grupos, exceto pela pressão capilar mais elevada no grupo controle. Entretanto, a microscopia óptica e a eletrônica de varredura e transmissão mostraram o revestimento quase completo de células endoteliais na superfície de todos os folhetos das próteses tratadas pelo L-Hydro™ após cinco meses de implante. As células endoteliais estavam em contato direto com a camada do colágeno subjacente e expressaram antígenos ligados ao fator von Willebrand. As superfícies das próteses tratadas pelo glutaraldeído encontravam-se cobertas por depósitos de fibrina, macrófagos, cálcio e material trombótico. Apenas células endoteliais esparsas foram observadas neste grupo, e o contato destas células com o colágeno subjacente foi incompleto. Estes dados indicam que a preservação tecidual não-aldeídica (L-Hydro™) utilizada neste estudo é capaz de induzir a endotelização espontânea evidenciada pela boa adesividade celular do novo endotélio à matriz do colágeno, e pela maior resistência à trombose e à calcificação. / A protective layer of endothelial cells of host origin on the entire surfaces of bioprosthetic heart valves has never been reported. Current commercial bioprosthetic heart valves are commonly preserved in glutaraldehyde which is cytotoxic to host cells preventing spontaneous endothelialization. The aim of this study is to demonstrate the potential for in vivo endothelialization of heart valves treated by an alternative tissue preservation process (L-Hydro). L-Hydro preservation process consists of controlled extraction of antigenic substances from the valvular tissue and incorporation of an anti-inflammatory and a anti-thrombotic agent. Seven stented porcine heart valves treated by the L-Hydro™ process (test group) and three glutaraldehyde-fixed porcine heart valves (control group) were implanted in the mitral position of juvenile sheep. The valves were evaluated echocardiographically and angiographically prior to sacrifice at five months. Recovered valves were also radiologically, histologically and histochemically evaluated. Unpaired t-test of Student and Fisher’s exact test were performed for statistical analysis. There were no hemodynamic differences between groups except for a higher pulmonary artery wedge pressure in the control group. However, optical microscopy, scanning and transmission electron microscopy showed a nearly complete coverage of endothelial cells on the surfaces of all leaflets in the L-Hydro™ treated valves after five months of implantation. The endothelial cells were in direct contact with the underlying collagen layer and expressed von Willebrand-related antigens. The surfaces of the glutaraldehyde-treated valves were covered by fibrin deposition, macrophages, calcium and thrombotic material. Only sparse endothelial cells were observed in this group, and contact of the endothelial cells with the underlying tissue was incomplete. These data indicate that the non-aldehyde tissue preservation (L-Hydro) utilised in this study is capable of inducing spontaneous endothelialization with evidence of strong cell attachment of the new endothelium to the collagen tissue matrix, and it also provides a greater resistance to thrombosis and calcification.

Em um sistema biológico, a água é responsável por inúmeras reações metabólicas, assim como pela estabilidade estrutural dos constituintes celulares do material. A liofilização é um processo de secagem comumente utilizado para a conservação de materiais biológicos. Entretanto, devido a complexidade do processo e às mudanças térmicas aplicadas ao material, se as etapas da liofilização não forem bem conduzidas, poderão ocorrer danos estruturais irreversíveis. Este projeto tem como objetivo determinar as etapas críticas na liofilização do pericárdio bovino. Através das técnicas de caracterização térmica por calorimetria exploratória diferencial (DSC) e microscopia óptica acoplada a liofilização (FDM) determinaram-se as principais transições de fases do pericárdio bovino visando o aprimoramento do processo e a qualidade final do produto. Após a liofilização do material, utilizando-se diferentes protocolos de congelamento, concluiu-se que o pericárdio bovino apresenta suporte físico suficiente para ser liofilizado acima da temperatura de transição vítrea sem apresentar sinais de colapso estrutural. O protocolo de liofilização utilizando-se congelamento lento com o emprego do tratamento térmico apresentou os melhores resultados de umidade residual, tempo de liofilização e manutenção da estrutura conformacional do colágeno. / In biological system, water is responsible for many metabolic reactions as well as for structural stability of the material cellular constituents. Freeze-drying or lyophilization is a drying technique commonly used for the preservation of biological materials. However, given to the process complexity and to the thermal changes applied to the material, if all freeze-drying steps are not well determined and controlled, irreversible structural damages on the material may occur. The aim of this project is to determine the critical steps on the bovine pericardium tissue freeze-drying. Through two different thermal analysis techniques, Differential Thermal Analysis (DSC) and Freeze-drying microcopy (FDM), it was determined the main phase transitions of bovine pericardium to optimize the freeze-drying process and the quality of dried product. After freeze-drying under different freezing protocols it was concluded that bovine pericardium showed enough physical support to be dried above the glass transition temperature without showing any signs of structural collapse. The freeze-drying protocol using slow freezing rate and annealing showed the best results regarding residual moisture content, freeze-drying time and maintenance of the collagen conformational structure.

Em um sistema biológico, a água é responsável por inúmeras reações metabólicas, assim como pela estabilidade estrutural dos constituintes celulares do material. A liofilização é um processo de secagem comumente utilizado para a conservação de materiais biológicos. Entretanto, devido a complexidade do processo e às mudanças térmicas aplicadas ao material, se as etapas da liofilização não forem bem conduzidas, poderão ocorrer danos estruturais irreversíveis. Este projeto tem como objetivo determinar as etapas críticas na liofilização do pericárdio bovino. Através das técnicas de caracterização térmica por calorimetria exploratória diferencial (DSC) e microscopia óptica acoplada a liofilização (FDM) determinaram-se as principais transições de fases do pericárdio bovino visando o aprimoramento do processo e a qualidade final do produto. Após a liofilização do material, utilizando-se diferentes protocolos de congelamento, concluiu-se que o pericárdio bovino apresenta suporte físico suficiente para ser liofilizado acima da temperatura de transição vítrea sem apresentar sinais de colapso estrutural. O protocolo de liofilização utilizando-se congelamento lento com o emprego do tratamento térmico apresentou os melhores resultados de umidade residual, tempo de liofilização e manutenção da estrutura conformacional do colágeno. / In biological system, water is responsible for many metabolic reactions as well as for structural stability of the material cellular constituents. Freeze-drying or lyophilization is a drying technique commonly used for the preservation of biological materials. However, given to the process complexity and to the thermal changes applied to the material, if all freeze-drying steps are not well determined and controlled, irreversible structural damages on the material may occur. The aim of this project is to determine the critical steps on the bovine pericardium tissue freeze-drying. Through two different thermal analysis techniques, Differential Thermal Analysis (DSC) and Freeze-drying microcopy (FDM), it was determined the main phase transitions of bovine pericardium to optimize the freeze-drying process and the quality of dried product. After freeze-drying under different freezing protocols it was concluded that bovine pericardium showed enough physical support to be dried above the glass transition temperature without showing any signs of structural collapse. The freeze-drying protocol using slow freezing rate and annealing showed the best results regarding residual moisture content, freeze-drying time and maintenance of the collagen conformational structure.