The effect of storage time and repeated measurements on the elastic properties of isolated porcine aortas using high resolution x-ray CT

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Abstract

A Laboratory CT scanner with a resolution of (0.1 mm)3 wasused to determine if storage up to 7 days in saline at 4°C and (or) repeated measurementswould alter the compliance, C, and incremental elastic modulus, Einc, of isolated porcine aortas. All specimens were obtained fresh, made pressure-tight, and thenmounted in the scanner, with humidified air used to produce adequate x-ray contrast. Thespecimens were imaged at pressures of 4, 8, 12, 16, 20, and 24 kPa, and vessel measurementswere then obtained with a computerized technique and analyzed. Seven thoracic aortas werestudied on days 0, 3, 5, and 7, with a significant change (p < 0.05) in compliance firstoccurring after three imaging studies (i.e., day 5). Compliance of the fresh thoracic aortas (mean± SD) was 0.90 ± 0.28 mm/kPa at 14.4 kPa and 0.85 ± 0.31 mm/kPa at 22.5 kPa. Six thoracic aortas were studied only on days 0 and 6 with no intermediate measurements. Theyshowed no change in either compliance (0.88 ± 0.07 mm/kPa at 14.4 kPa and 0.64 ±0.09 mm/kPa at 22.5 kPa) or Einc (0.46 ± 0.05 MPa at14.4 kPa and 0.88 ± 0.15 MPa at 22.5 kPa) from day 0 to day 6. Thus, number ofmeasurements rather than time appears to be the important factor. Six abdominal aortas werestudied similarly but on days 0, 3, and 6. No significant change occurred in compliance (0.15 ±0.06 mm/kPa at 14.4 kPa and 0.032 ± 0.026 mm/kPa at 22.5 kPa) butEinc showed a change, possibly due to their viscoelastic properties. Weconclude that this nondestructive CT measurement method is suitable for repeated studies onporcine thoracic aortas, but not abdominal aortas, if the measurement involves two consecutiveimaging sessions separated by no more than 6 days.

On a utilisé un tomodensitomètre de laboratoire ayant une résolutionde (0,1 mm)3 pour déterminer si une période de stockage allant jusqu'à7 jours dans une solution physiologique salée à 4°C et (ou) des mesures répétées d'aortesporcines isolées modifieraient leur compliance, C, et leur module d'élasticitéincrémental, Einc. Les échantillons ont été prélevés à l'état frais, étiréssous pression, puis montés dans l'appareil, et de l'air humidifié a été utilisé pour produireun contraste adéquat des rayons x. Les échantillons ont été visualisés à des pressions de 4, 8,12, 16, 20 et 24 kPa, et les mesures des vaisseaux ont été faites au moyen d'une techniqueassistée par ordinateur et analysées. Sept aortes thoraciques ont été examinées aux jours0, 3, 5 et 7; la compliance n'a montré de variation significative (p < 0,05) qu'aprèstrois examens (c.-à-d. au jour 5). La compliance des aortes thoraciques fraîches (moyenne ±É.T.) a été de 0,90 ± 0,28 mm/kPa à 14,4 kPa et de 0,85 ± 0,31 mm/kPa à22,5 kPa. Six aortes thoraciques ont été examinées aux jours 0 et 6 uniquement, sansmesure intermédiaire. Elles n'ont montré de variation ni au niveau de la compliance (0,88 ±0,07 mm/kPa à 14,4 kPa et 0,64 ± 0,09 mm/kPa à 22,5 kPa) ni au niveau del'Einc (0,46 ± 0,05 MPa à 14,4 kPa et 0,88 ± 0,15 MPa à 22,5 kPa) dujour 0 au jour 6. Ainsi, c'est le nombre de mesures plutôt que la durée qui semble être lefacteur important. Six aortes abdominales ont été examinées de manière similaire, mais auxjours 0, 3 et 6. Aucune variation significative n'a été observée au niveau de la compliance(0,15 ± 0,06 mm/kPa à 14,4 kPa et 0,032 ± 0,026 mm/kPa à 22,5 kPa), maisl'Einc a montré une variation, possiblement en raison de leurs propriétésviscoélastiques. Nous concluons que cette méthode de mesure non destructive convient auxétudes répétées sur les aortes thoraciques porcines, mais pas sur les aortes abdominales, lorsque la mesure implique deux séances d'exploration consécutives séparées par unepériode ne dépassant pas 6 jours.Mots cles: compliance, module d'élasticité incrémental, aorte porcine, tomodensitométrie.

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