大動脈解剖の生体力学：二胞性および三尖大動脈弁に関連する大動脈の比較

背景大動脈解剖リスク評価のための現在の方法は、二胞性大動脈弁（bav）または三毛筋大動脈弁（TAV）のいずれかに関連する上昇大動脈瘤のある患者には不十分です。大動脈組織の生体力学的検査は、新しい洞察とバイオマーカーを提供する可能性があります。2017年3月から2019年8月までの方法と結果、動脈瘤上昇大動脈（BAV = 23、TAV = 23）は、選択的大動脈手術から収集され、移植ドナーからの正常な大動脈（n = 9）、および大動脈解剖のための手術から解剖された大動脈（n= 7）。これらの大動脈は、大動脈解剖のシミュレーションで剥離試験を受けました。二軸引張試験を実施して、弾性の弾性率（大動脈剛性）、およびエネルギー損失（ウィンドケッセル関数の実行における効率の尺度）を決定しました。剥離強度（SD）は、解剖された大動脈（18±6 mn/mm）で最も低く、正常な大動脈（58±16 mn/mm）で最も高く、動脈瘤はBAVグループ（37±10 mn/mm）TAVグループ（27±10 mn/mm）（P <0.001）。二胞性大動脈は、より大きな剛性と関連していたが（p <0.001）、TAVの動脈瘤はより大きなエネルギー損失を示した（p <0.001）。SDは、生命の10年あたり1 mmあたり7.8±1.2 mmol/L（R2 = 0.45、P <0.001）減少し、高血圧患者では有意に低かった（P = 0.001）。SDは、大動脈径が増加するたびに1 mmあたり6.1±2.1 mmol/L減少しました（R2 = 0.15、P = 0.007）。エネルギー損失の増加は、SDの減少（R2 = 0.41）に関連していましたが、SDと大動脈剛性の間には関係がありませんでした。結論BAVの動脈瘤は、TAVのものよりも高いSDを持っていたため、BAVが保護的であることを示唆しています。エネルギーの損失は、BAVの動脈瘤では低く、SDと反比例し、潜在的な新規バイオマーカーを表しています。

Background Current methods for aortic dissection risk assessment are inadequate for patients with ascending aortic aneurysms associated with either bicuspid aortic valves (BAVs) or tricuspid aortic valves (TAVs). Biomechanical testing of aortic tissue may provide novel insights and biomarkers. Methods and Results From March 2017 to August 2019, aneurysmal ascending aortas (BAV=23, TAV=23) were collected from elective aortic surgery, normal aortas from transplant donors (n=9), and dissected aortas from surgery for aortic dissection (n=7). These aortas underwent delamination testing in simulation of aortic dissection. Biaxial tensile testing was performed to determine modulus of elasticity (aortic stiffness), and energy loss (a measure of efficiency in performing the Windkessel function). Delamination strength (Sd) was lowest in dissected aortas (18±6 mN/mm) and highest in normal aortas (58±16 mN/mm), and aneurysms fell in between, with greater Sd in the BAV group (37±10 mN/mm) than the TAV group (27±10 mN/mm) (P<0.001). Bicuspid aortopathy was associated with greater stiffness (P<0.001), while aneurysms with TAV demonstrated greater energy loss (P<0.001). Sd decreased by 7.8±1.2 mmol/L per mm per decade of life (r2=0.45, P<0.001), and it was significantly lower for patients with hypertension (P=0.001). Sd decreased by 6.1±2.1 mmol/L per mm with each centimeter increase in aortic diameter (r2=0.15, P=0.007). Increased energy loss was associated with decreased Sd (r2=0.41), whereas there was no relationship between Sd and aortic stiffness. Conclusions Aneurysms with BAV had higher Sd than those with TAV, suggesting that BAV was protective. Energy loss was lower in aneurysms with BAV, and inversely associated with Sd, representing a potential novel biomarker.