Summary
左脚枝切除と組み合わせて高速ペーシングによる慢性的な非同期心不全 (心不全) モデルの確立である. します。二次元スペックル イメージングおよび大動脈の速度時間積分の追跡は、左心室の非同期と心臓再同期療法の利点この安定した心不全モデルの検証に適用されます。
Abstract
左脚ブロック (脚) 心不全 (心不全) 患者が心臓再同期療法 (CRT) から実質的な臨床上の利益を派生させることはよく認識は今脚が CRT の応答の重要な予測因子の 1 つになっています。Tachypacing 誘起 HF 従来は安定脚の有無とペーシングの中止後左心室 (LV) の急激な反転を含むいくつかの主要な制限。したがって、CRT の利点を研究するため分離脚と慢性心不全の最適なモデルを確立することが不可欠です。本研究では非同期の HF による左脚枝 (LBB) アブレーションと急速な右室 (RV) ペーシングの 4 週間の犬モデルが確立されます。右心室と右心房ペーシング電極、心外膜 LV と共に、頸静脈アプローチを介して (RA) ペーシング電極は、CRT のパフォーマンスに移植されました。ここでは高周波 (RF) カテーテルアブレーション、ペーシング リード注入と急速なペース配分戦略の詳しいプロトコルです。操作中に心臓内や表面東エレクトロ グラムも LBB アブレーションの理解を深めるために用意されました。LV 非同期および CRT の利点と慢性的な安定した心不全モデルを検証する二次元スペックル追跡イメージングおよび大動脈速度時間積分 (aVTI) に買収されました。心室興奮と収縮を調整することにより CRT は LV の機械仕事の制服を着た、左心室ポンプ機能は、左心室肥大の逆転によって続いたを復元します。また、病理組織学的研究を示す組織学的 CRT パフォーマンスと携帯を逆に CRT によって誘発される改造後心筋細胞径とコラーゲン体積 (CVF) を有意に改善が明らかにしました。このレポートの構造と生物学的逆改造以下 CRT を勉強のために適していた慢性の非同期 HF モデルの開発可能かつ有効な手法について述べる。
Introduction
高度な慢性心不全は様々 な心血管疾患の死亡率の主要な原因です。うっ血性心不全 (CHF) の患者のサブセットはまた、症状と予後を悪化させる心室伝導 discoordination を開発します。CRT、両心室ペーシングとも呼ばれますは、以上 20 年1,2のためのこれらの患者のための代替療法として導入されています。残念ながら、患者の約 20-40% は CRT への悪い応答を示します。それ以来は CRT 応答3を最大化するために多くの研究を行った。それは今も認識、脚患者の恩恵より CRT に比べて非脚4脚パターンが壁中隔、外側の壁の間の移動の自由の非対称性による心臓同期不全のより大きい大きさを原因から.一方、最近の研究は、遺伝子発現の変化を探ってきましたし、CRT5に関連する分子を改造します。CRT による構造逆改造に伴い、通常レベルに細胞・分子の復帰は大きな関心6です。したがって、CRT の利点を研究するため分離脚と CHF の最適なモデルを確立することが不可欠です。
慢性的な一度犬モデルにおけるスイスフランを生成に使用された急速な心室ペーシングします。RV ペーシングは間違いなく脚のような収縮パターンのモデルとして遅延の左室収縮を作り出すことができます。ただし、そのまま伝導システムで機能の外れのこのタイプの解剖学的脚をエミュレートしない可能性があり、電気的活性化を障害者 CRT 性能、本質では調整するための勉強のため、適切なモデルを考慮されませんし、心筋の収縮。左心室の収縮性の急速な回復と LV 寸法もペーシングの停止があった後の部分的な復旧報告7。
実験的研究は、非同期心室収縮8を確立する RF アブレーションによる慢性的な脚を誘導しています。グローバル ポンプ機能と地域の無効な機械的作業の削減の組み合わせが心臓の非効率性と同様、組織で心臓リモデリング、細胞および分子レベルを生成することによって CHF を悪化させます。脚心負荷が中隔で最低と最高 LV の横壁に。結果として、側壁9心筋リモデリングはほとんど発音されます。本研究の目的は、: (i) LBB アブレーション; との組み合わせで急速な RV ペーシングによって心室と心室の機械的非同期安定性と慢性心不全モデルを事前に(ii) dyssynchronous HF モデルと心エコー検査と aVTI; 追跡二次元スペックルによる収縮を調整で CRT の利点を確認するには予め CRT によって誘発される細胞逆改造を探索する (iii)。
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Protocol
15 雄性ビーグル成犬 (12 から 18 ヶ月歳、約 10.0 12.0 kg) が購入し、実験を受けます。すべてのプロシージャのケアと、米国国立衛生研究所 (文書番号 85-23 改訂 1996) によって公開された実験動物の使用のためのガイドに従って行われ、中山病院、復旦の動物ケア委員会によって承認されました。大学。図 1は、すべてのプロトコルの手順のスケマティックのワークフローを示します。
1. 手術前の準備とベースライン データの収集
- 静脈穿刺のための 1 つの後肢の毛を剃る。静脈カテーテル (22 G、0.9 mm × 25 mm) を用いた実験用ビーグル犬の小伏在静脈の外側の枝を通して静脈アクセスを確立します。睫毛反射の消失により確認された麻酔に静脈カテーテル経由でゆっくりとペントバルビ タール ナトリウム (30 mg/kg) を挿入します。手術中に麻酔回復の場合 10 mg/kg の用量で追加ナトリウム ペントバルビ タールを与えます。
- 粗ロープで操作テーブルに手足を固定し、仰臥位で動物を飼います。
- 手足四肢や胸の毛をクリップします。上肢下肢を下肢鉛電極と胸の壁に六つの指定された場所で胸部の鉛電極を貼り付けます。ベースラインの心電図 (ECG) を記録します。
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心エコー法による評価
- 動物の手足を心臓のリード電極を貼り付け。
- 標準的な心エコー検査を行います。従来の頂 4 からチャンバー (A4C) と頂 2 (A2C) ビューの部屋、LV 末期容積 (LVEDV)、左室収縮末期容積 (LVESV)、および複葉機シンプソン法を用いて左心室駆出率 (LVEF) を取得します。
- 二次元スペックル イメージングを追跡して LV 縦ひずみを評価します。スペックル A4C、A2C、根尖部の長い軸のビュー (APLAX) の追跡を実行します。
- 各壁の基部、心室、および根尖部のレベルで上記の 3 つの頂のビューから縦ひずみ曲線を取得 (A4C: 中隔、外側の壁;A2C: 前壁と下壁;APLAX: 鼻中隔の前部と後部の壁)。ソフトウェアは自動的に (中隔、外側壁、前壁、下壁、前方中隔と後壁) 基底レベル 6 セグメント、半ば心室で 6 セグメントを含む 17 セグメントの雄牛の目のマップを生成するこれらのデータを統合します。レベル (中隔、外側壁、前壁、下壁、前方中隔と後壁)、(中隔、外側壁、前壁、下壁)、頂レベル 4 セグメントと 1 つの頂端キャップ。
- 時間をピークひずみ (TTP) は、最大の縦ひずみを示すひずみ曲線の最低点に QRS の複合体の初めからの時間間隔として定義されます。左心室の機械的同期を評価する 17 セグメント TTP (PSD) の標準偏差を計算します。
- 5 商工会議所アプロチ transaortic ドップラー流速を記録します。測定し、平均 3-4 連続したビートに aVTI。
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気管挿管および機械的人工換気
- 優しく舌を抜くし、気管挿管の準備で舌の拡張子を維持します。「スニッフィング」位置に動物を配置します。
- ブレードの先端に舌のベースと喉頭蓋の間配置されるまでゆっくりと喉頭鏡のカーブした刃を進めます。声帯を公開する上向き喉頭鏡を持ち上げます。口の中に気管内チューブを挿入し、声帯を超えてチューブを渡します。粘着テープを使用して動物の頭にチューブを固定します。
- 陽圧換気中に両側で対称な呼吸音によって証明されるように適切な気管内チューブの配置を確認する両方の肺を聴診します。
- 循環量の人工呼吸器を気管内チューブの外側の端を接続します。開始し、部屋の空気を機械的人工換気補助を維持します。呼吸頻度を設定 8 15 mL/kg で一回換気量を毎分 8 〜 20 倍。SpO2パルス酸素濃度計による測定によるとパラメーターを設定します。
2. 心外膜左心室ペーシング電極注入
- 手足に付す皮膚電極に心臓除細動器/モニターのリード線を接続します。事前 0.3 g レボフロキサシンによる動物に静脈内投与薬 guttae。
- 首と胸の毛を髭剃り後に前胸部と iodophor で左頚部を消毒し、滅菌シートを開きます。
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開胸術
- 右側臥位で筋温存開胸を実行します。連続速度注入によるフェンタニル投与後 (0.01 mg/kg/hr) 静脈内、第 4 肋間スペースで左傍胸骨線から横の皮膚を切開します。
- 胸の筋肉 (大胸筋、大胸筋、肋間筋) の 3 層の鈍的切離後、鋭い解剖によって (4番目と 5番目の肋骨) の間第 4 肋間スペースで左胸腔内を開きます。肋間にリブ リトラクターを配置します。0.9% に浸漬滅菌ガーゼを詰める NaCl、肺葉周辺肺を保護するために、明確な視野を保つために。
- 慎重に電気焼灼器を使用して外側の心膜を切開します。オープンで LV の横方向の壁を完全に公開する心膜縫合 (0 縫合糸) の滞在希望します。
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左心室のペーシング電極注入
- 4-0 縫合糸を使用して 1 つのステッチで左心室の側壁に心筋に電極をペーシング ユニポーラ LV を縫合します。心筋組織のタンコブを作ったように縫合に穏やかな結び目を作る。
- 鉛のパラメーターをテストするブリッジ ケーブルにペーシング リードの金属端子を接続します。ペーシング閾値で満足のいくリード後パラメーターを実現 < 0.48 ms と鉛のインピー ダンスで 2.0 V < 2,000 Ω、しっかりした固定を保証する電極リードをひっぱる。
- 宿泊抜糸し、慎重に出血を除去するために切開部を確認します。
- 2-0/T 縫合糸を使用して 2 つのステッチで心膜を閉じます。ぬいぐるみのガーゼとリブ リトラクターを削除します。
- 4番目と 5番目のリブを近似するのに 2 つの胸囲縫合 (0 縫合糸) を使用します。2-0/T 縫合糸を使用していくつかのステッチで肋間筋膜を閉じます。最後の縫合の前に気管挿管を介して補助バルーンを使用して十分に肺を膨らませます。肺の正常拡張を確認する肋間筋を通します。
- 場所でない縫合の筋肉層の位置を変更します。ペーシング リードは、心膜、肋間筋膜および手術結び目間のギャップを介して連続的筋層にまで浸透します。
- 左頚部の皮膚を切開そして湾曲したクランプを使用して深在筋膜に達するまで皮下組織を解剖します。ストレートのクランプと左頚部胸部領域から深い facia 上皮下トンネルを構築します。
- ストレートのクランプを使用して左頚部にトンネルを介してリード端子を引き出します。2-0/T 縫合糸を用いた結紮は絶縁材の袖と端子をカバーします。筋膜に袖周り鉛を縫合し、ローカルで首の左側にある鉛を埋め込みます。
- 0 縫合糸を使用して胸部と頸部切開の両方の皮膚と皮下組織を閉じます。
- 動物の自発呼吸時麻酔導入を停止し、人工呼吸器の気管内チューブを外します。動物が麻酔から回復した後は、気管挿管や静脈カテーテルを削除します。完全復旧までの観察の下で動物を飼います。
- 術後後 2 週間の 800,000 U ペニシリン 12 時間間隔の筋肉内注入します。
3. RA と RV ペーシング電極注入
- インプラントの RA と動物手術から回復すると、電極を LV 電極注入後 2 週間ペーシング RV.透視装置を装備した心臓カテーテル検査手術室で演算を行います。
- 手順 1.1 のように麻酔を誘導します。操作テーブルに手足を固定し、仰臥位で動物を維持します。事前 0.3 g レボフロキサシンによる動物に静脈内投与薬 guttae。
- 上肢下肢の毛をクリップします。皮膚電極心電図モニターのリード線を接続し、手足四肢に皮膚電極を貼り付けます。内手続きを監視するため、心電図モニターと選択鉛 II を入れます。
- 首の毛を剃る後、iodophor で左頚部を殺菌し、無菌シートをドレープします。連続速度注入によるフェンタニルの管理 (0.01 mg/kg/hr) 全体の手順中に静脈注射。
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静脈アプローチ
- 前頸部領域の左側にある傷に近い小さな縦切開を確認します。左外頚静脈を公開する筋膜は別に鈍的切離を使用します。蚊クランプで慎重に結合組織から静脈を区切ります。
- 軽く湾曲したクランプを使用して静脈を引き上げ、静脈の下の 2 つの 2-0/T 縫合糸を渡します。遠位部の縫合糸を縛る。
- 遠位部の縫合を慎重に持ち上げ、アイリス ハサミでちょうど 2 つの縫合糸の真ん中に小さな穴をカットします。静脈のピックを使用すると、左外頚静脈にパッシブの RA の J 形リードとアクティブな RV リードを挿入します。
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RV 鉛注入
- RV リードは、低い右心房または透視下の下大静脈に進められている、一度 RV リードからストレートのスタイレットを撤回します。スタイレットの遠位部で J 形を形成し、RV リードを再び挿入します。
- 湾曲したスタイレットの助けを借りて、三尖弁および流出管にリードを紹介します。ゆっくりとリードと RV の頂点に向かって脱出にリードの先端をできるように、スタイレットを撤回します。
- 湾曲したスタイレットをまっすぐ 1 つに置き換えます。決戦に向けてリードを進めます。
- 途中で取り下げについてスタイレットをリード パラメーターをテストします。満足のいくパラメーターを含めるペーシング閾値 < 0.48 ms、R 波の振幅で 1.0 V > 5.0 mV、インピー ダンス リード < 2,000 Ω。受け入れ可能な電気パラメーターを取得した後、アクティブなヘリックスを拡張、スタイレットを削除し、再測定するパラメーター。
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RA 鉛注入
- 高前のアトリウムに向けて RA 鉛を維持し、ゆっくりとストレート スタイレット、精巣に入る、その先端で前もって形成された J 型鉛の取り消しを許可するを撤回します。心房活動、電極の特徴的な往復運動を観察することがあります。
- 満足のいくパラメーターを含めるペーシング閾値 < 0.48 ms、P 波の振幅で 1.0 v > 2.0 mV、インピー ダンス リード < 2,000 Ω。同様に、受け入れ可能なパラメーターは、取得されると、リードの緩みを調整し、スタイレットを削除します。
- 両方のリードの安定性をチェックした後、venotomy に近位の縫合糸を締めます。ダウンしても、基になる深在筋膜縫合袖周りの 2 つまたは 3 つの 2-0/T 縫合に します。縫合した後、透視下両方のリードの位置や電気パラメーターを再確認します。
- パルス発生器ポケット静脈のエントリおよび皮下脂肪の上下に筋膜の層のすぐ上の平面を作る。湾曲したクランプと鈍的切離を使用してポケットを作成します。それはジェネレーターと冗長なリードの両方に対応するために十分なはずです。
- きれいにし、リードピンを乾燥します。絶縁スリーブと心房リード端子をカバーし、ポケットの床に鉛を縫合します。ペース メーカーのパルス発生器に心室リードを挿入し、ジェネレーターのセット ネジ過去遠位コネクタ ピンで締め。
- ポケットにデバイスの下に巻き冗長リードとジェネレーターを配置します。ジェネレーターのヘッダーにタイダウン スルーホール 2-0/T 縫合糸で筋膜にジェネレーターを結ぶ。システム全体の透視の検査を実行します。
- 止血の確認後、ポケットと 2-0/T 縫合糸を使用してレイヤーの浅筋膜を閉じます。最後におおよそ 0 縫合糸で皮膚エッジとテレメトリの杖を使用して OVO モードにペース メーカーをプログラムします。
- Sham 群の動物、同様の方法ではなくジェネレーター挿入、LV、RV、および RA のリードをインプラントします。
4. LBB アブレーション
- 直後に RV と RA 鉛注入透視の指導の下でカテーテルアブレーションを行います。胸、背中、右鼠径部の毛を剃る。仰臥位での動物を保持します。
- 30 400 kHz (双極性) または 0.05 500 のフィルター設定で、録画同時表面、心内心電図のマルチ チャネルの電気生理学的レコーダーを準備 kHz (単極)、5,000 倍の増幅。背中と手足と胸に標準 12 誘導電極にコードレスの戻り電極を取り付けます。すべてのリードを電気生理学的記録計に接続し、100 mm/s の掃引速度で心電図を記録します。
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静脈及び動脈アプローチ
- ルーチンの消毒と右鼠径部のドレープ後、皮膚を通して縦に小切開を加えます。右大腿静脈、大腿動脈を識別するために筋膜は別に鈍的切離を使用します。
- ゆっくりと引き大腿静脈静脈の下で 2 つの滞在縫合糸 (2-0/T 縫合)。遠位端で静脈を縛る。大腿動脈で同じ操作を実行します。
- 少し大腿静脈を拾うし、2 つの縫合糸間静脈近位それによって針をご紹介します。針をしっかりホールドし、柔軟な先端を挿入 (フロッピー J 形)、針を通してガイドワイヤー。
- 十分なガイドワイヤーが静脈に渡されると、針を撤回、散大を進めるし、大腿静脈にガイドワイヤを組み合わせ (6 Fr) を鞘します。残りのカテーテル導入にともなってガイドワイヤーと散大を削除します。場所で静脈の鞘と venotomy に近位の静脈の周り緩い縫合糸を結ぶ。
- 同様に、7 Fr シースを大腿動脈に挿入します。凝固を防ぐために動脈鞘に 100 U/kg の食塩水希釈ヘパリンの塊を提供します。
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右サイドの束、彼のポテンシャルのマッピング
- 大腿静脈に静脈のシースを介してカテーテル 6 Fr 可動極を進めます。ケーブルによってカテーテル入力モジュール経由でマルチ チャネルの電気生理学的レコーダーにカテーテルの端を接続します。
- 右心房の三尖弁、右心室で明らかにそれまでカテーテルを渡します。右前斜 (RAO) 30 ° 透視ビューで心房電位表示され、大きくなるまで三尖弁のオリフィスでカテーテルを撤回します。わずかな時計回りのトルクは、中隔と接触する電極を維持するのに役立ちます。心房と心室の電位がほぼ等しいサイズで、相性または三相のたわみが潜在的な彼のバンドルを右サイドを表すそれらの間表示されます。
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左脚の分岐の可能性 (LBP) マッピングとアブレーション
- 大腿動脈経由動脈鞘に、7 Fr 4 mm 先端可動カテーテルを導入します。ケーブルに RF 発生器とマルチ チャネルの電気生理学的記録、カテーテルの端を接続します。
- ラオ 30 ° ビューで左心室に大動脈弁と事前の逆行性動脈カテーテルを渡します。心室中隔にカテーテル先端をそらします。電極を鼻中隔と連絡を密にしてください。
- 左前方斜め (LAO) 45 ° 透視ビューでゆっくりと大動脈弁のすぐ下、心房と心室のヒスの間まで、左サイド彼のバンドルの電位を記録中隔に沿ってカテーテルを撤回します。その後ゆっくり中隔に沿ってカテーテルを進めるし、大動脈の下に記録されている離散 LBP を識別するヒントを操作弁、通常 1-1.5 cm 左サイドに劣るサイトの記録彼のバンドル。
- とき可能性-心室のヒスの間隔は約 10 ms HV 間隔および A より短い/V ヒス率 < 1:10 を観察、レーザープリンターは、識別されます。通常最も早い心室ヒス間隔 (腰痛-V) に腰痛は完全房室ブロックの危険性を最小限に抑えることができる 20 ms より短いです。
- 満足のいく腰痛位置を達成すると、一度は RF 発生器、未変調 500 kHz 正弦波のエネルギーを提供するカテーテルアブレーションを開始 (電源範囲 30-40 W)。電極組織界面の 60 ° C の目標温度を達成するために電力を調整します。15 内で 50 ° C の上の温度が上昇しないかどうか s、エネルギー供給を中止、カテーテル先端を調整し、再度起動。
- 継続的にエネルギー アプリケーションの中にインピー ダンスを監視します。エネルギーの配信中に 6-8 Ω より大きいインピー ダンスの低下は、良い組織の連絡先と十分な加熱の兆候と見なされます。
- 典型的な脚によって定義されます: QRS の期間の延長をQRS の肯定的なリードの I, II, V5, V6 切欠きの R 波と V1; 鉛 aVR で陰性LBP ヒスの損失。10 後の qrs 変化がない場合 s、エネルギー供給を停止し、新しい腰痛のターゲットを見つけるにカテーテルを調整します。典型的な脚 qrs は表面の心電図が表示されます、60-90 s またはインピー ダンスの突然の上昇までのエネルギー アプリケーションを続行します。
- 完全 (3rd度) 房室ブロックや心室細動 (VF) の場合すぐにエネルギー供給を停止します。VF が発生するたびに、電気的除細動を急速に実装します。
- 脚 qrs を達成したときは、30 分の安定期間表面心電図を観察します。正常 qrs が再び発生する場合は、上記のアブレーションの手順を繰り返します。
- カテーテル アブレーションの手順が完了したら、両方のカテーテルを削除します。静脈及び動脈鞘を取り除くし、急速に出血を防ぐために近位の縫合でのタイトな結び目を作る。
- 活動性出血を排除する注意深い検査の後 2-0/T 縫合糸を使用してレイヤーに筋膜を閉じます。最後に 0 縫合糸で皮膚を閉じます。
- すべての電極を動物から外し頻繁に麻酔から完全復旧まで動物を監視します。術後後 1 週間ペニシリン 12 時間間隔の 800,000 U 筋肉内注入します。
- LBB アブレーションは、偽のグループに対しては実行されません。
5. 急速な HF 誘導のペーシング
- とき、動物は操作、レコード表面の 1 週間後に恒久的な脚の存在を確認するもう一度心電図から回復します。テレメトリの杖を使用して 260 ビート/分 (bpm) で VVI モードにペース メーカーをプログラムします。
- 麻酔 (ステップ 1.1) のように、急速なペーシングの 4 週間後 OVO モードにペース メーカーをプログラムします。
- (参考手順 1.4) LVEF を評価するために心エコー検査を実行します。みなかったが 35% 以下に下がった場合は、CRT パフォーマンスの動物を準備します。みなかったがまだ 35% を超える場合は、再び 260 bpm に VVI モードにペース メーカーをリプログラミングによるペーシング急速な RV に動物を送信します。
- 心エコー検査、LVEF が 35% 以下になるまで、2 週間ごとを実行します。一度達成 LVEF ターゲット急速な右室ペーシングを終了し、CRT 戦略の準備します。
- 偽のグループの動物は、急速なペースには送信されません。
6. 心臓再同期療法パフォーマンス
- ランダムに、HF と動物をコントロール グループおよび CRT グループに分割します。心不全のコントロール グループの別の介入なしに 8 週間を生き残る動物をしましょう。CRT グループの両心室ペーシングにより CRT パフォーマンスを開始します。
- 麻酔導入 (ステップ 1.1) のように後に、、仰臥位で操作テーブルに手足を保護することによって動物を維持します。事前 0.3 g レボフロキサシンによる動物に静脈内投与薬 guttae。首の毛を剃る、左頚部を滅菌、滅菌シートをドレープします。
- 連続速度注入によるフェンタニル投与後 (0.01 mg/kg/hr) 静脈内、すぐに首の左側にある以前の傷の横に小さな垂直切開を作る。パルス発生器を分離する筋膜は別に鈍的切離を使用、傷害無しで (RA、左心室、右心室リードを含む) を導くペーシングします。
- ネジを緩めることによりジェネレーター ヘッダーから RV リードの端子を外します。慎重に LV と RA のリードに締め縫合糸をカット、端子ピンの上限を取り除きます。すべてのリード線のピンをエタノールに浸漬し乾燥ガーゼを連続して使用してきれい。
- CRT のパルス発生器のヘッダーに正しく RA、RV と LV のリードを挿入し、ネジを締めます。新しいジェネレーターの合わせて鈍的切離を使用してポケットを拡大します。ポケットにジェネレーターを配置し、2-0/T 縫合糸でポケットの床にジェネレーターを結ぶ。
- 止血用のポケットを確認します。ポケットと浅筋膜の層 2-0/T 縫合糸を使用しての閉じます。0 縫合糸で皮膚を閉じます。
- 房室 (AV) 遅延と DDD モードにペース メーカー設定 70 ms の値と 0 さんの心室 (VV) 遅延をプログラムは、頻繁に麻酔から回復まで動物を調べる。1 週間に 12 h に筋肉内ペニシリンの 800,000 U を挿入します。
- CRT のパフォーマンスの 8 週間後 (手順 1.4) のようにすべてのグループの動物の経胸壁心エコー検査を再度実行します。
7. 犠牲動物組織学的解析
- 全身麻酔下での操作表を動物の手足を固定します。100 mg/kg 静脈内ペントバルビ タールの動物の犠牲を実行するを挿入します。心臓の鼓動と呼吸性移動の有無によって動物の死を確認します。
- 左頚部の皮膚を切開します。鋭く、鈍い解離の組み合わせとジェネレーターおよびリードを解放します。すべてのリードをジェネレーターからネジをゆるめて外します。
- 徐々 に皮下組織からリードを無料し、静脈エントリ ポイントまでそれらをトレースします。縫合の袖を識別し、すべての保持縫合糸をカットします。容易に脱落除去する RV リードのアクティブな固定ヘリックスを撤回します。
- 左鎖骨中央線上に胸骨ラインから第 4 肋間スペースで横切開を確認します。無料 LV はストレートのクランプで左頚部まで胸部筋膜、皮下トンネルからリードします。
- 胸部の筋肉の鈍的切離後、左胸腔内を開きます。肋間にリブ リトラクターを配置します。心膜を完全に開きます。
- 心外膜の LV 鉛電極に縫合糸をカットします。心の底から電極折り返し心筋組織の小片を切断して電極を区切ります。
- 鼻中隔と右室を切開します。鋭く、鈍い解離を用いた心筋から RA と RV の電極をデタッチします。通常電極のヒントは、線維、心筋組織によってカプセル化されます。必要に応じて、心の底から周囲の組織をカットします。
- 端子を介して各リードの先端にストレートのスタイレットを渡します。静脈のエントリから RV と RA のリードを抽出し、皮下トンネルから LV リードを削除します。リード線は、線維性の癒着による extricated ことはできません、鈍的切離をリードに沿っての線維性癒着をはぎ取る。
- 優しく、心を引き上げて、中心部を切除して大動脈に近い中心のティッシュをクリップします。滅菌ボウル内中心部を置き、生理食塩水で数回すすぎ。組織学的解析のため左室側壁から貫壁性心筋をスライスします。
- 緩衝ホルマリンの心筋組織を修復し、脱水し、パラフィンに埋め込みます。5 μ m 厚いセクションに切断後サンプルを deparaffinize し、ヒアリン ヘマトキシリンとエオシン (HE) とマッソン染色します。
- 彼に染まった縦断から細胞の直径を測定します。マッソン染色ヒアリン セクションで合計組織領域で割ったコラーゲン染色領域の割合、CVF を表現します。選択し、セクションごとにランダムに 5 つの高性能フィールド (400 x) をカウントします。デジタル写真を撮るし、高解像度のデジタル画像解析システムを用いた分析します。
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Representative Results
成功した LBB アブレーション:
図 2は、カテーテルアブレーションの間の典型的な表面と心内心電図を表します。LBP V 測定平均値は 18.8 ±2.8 ms 基準 H V 間隔より短く約 10 ms であった (28.8 ±2.6 ms、 p < 0.01)。94.2 ±8.6 ms に 59.2 ±6.8 ms から延長 QRS 持続時間 (p < 0.01) LBB アブレーション後。LBP ヒスの損失は、成功した LBB アブレーションを確認しました。
慢性の Dyssynchronous CHF モデルと心エコー法による定量化 CRT の利点:
ベースライン心エコー所見の偽、心不全コントロール、および CRT グループ間で有意な差を示さなかった。以前データ10発行された、明白な悪化増加 LVEDV と LVESV、によって特徴付けられる心機能低下 LVEF 実験 (図 3) の終わりに HF 群に認められると。CRT は減少 LVEDV と LVESV、心機能を改善し、LVEF を増加しました。スペックル追跡分析、A4C、A2C、APLAX などトライ プレーン頂縦断ビューが同時に買収されました。各アプロチをトレースした結果、各平面の 6 セグメントの縦ひずみ曲線が得られました。その後、TTP と PSD を求めた。その結果、増加非同期インデックス (PSD) が誘導された sham 群と比較して HF 制御グループ (51.6 ±5.9 32.6 ±2.3 ms対ms、 p < 0.01);CRT LV 外れを修正は、大幅に低い PSD で展示中 (44.0 ±4.6 51.6 ±5.9 ms対ms、 p < 0.05)。さらに、心不全コントロール動物提示 sham 群よりも有意に低い aVTI (8.09 ±1.19対14.53 ±2.38 cm、 p < 0.01)、(10.92 ±1.31対8.09 ±1.19 cm、 p の CRT グループ内で有意に増加しました。< 0.05) (図 3および図 4)。
CRT による組織学的および細胞の逆改造します。
左心室の外側の壁から摘出心筋の組織は、組織学的分析に服従しました。Sham 群と比較して、著しく低下心筋細胞径は HF 制御グループに認められた (4.77 ± 1.25 μ m対7.68 ±0.86 μ m、 p < 0.01)、左心室肥大のため責任がある可能性もあります。偽のグループとは異なり心不全コントロール グループの CVF の大幅な増加が明らかにマッソン ヒアリン染色 (12.56 ±2.10対±0.23 1.88%、 p < 0.01)。しかし、8 週間の CRT パフォーマンス結果心筋細胞径の大きな修復 (6.26 ±0.86 μ m対4.77 ±0.93 μ m、 p < 0.01)、CVF (6.28 ±1.61%対12.56 ±2.10%、 p < 0.01) 心不全のコントロールと比較してグループを示す生物学的逆改造 CRT (図 5) によって呼び出されます。
図 1:プロトコルの手順をすべてのスケマティック ワークフロー 。この図の拡大版を表示するのにはここをクリックしてください。
図 2: 12 誘導心電図、心内心電図記録前に (A) と (B) カテーテルアブレーション後。成功したアブレーション サイトで典型的な表面と心内心電図を (A)。バンドル、彼のポテンシャル、腰痛は 17 の LBP V 間隔で、カテーテルによってマップされた 28 さんの H V 間隔で極カテーテルの遠位側電極によって割り当てられていた右サイドさん腰痛-V 間隔が 11 ms H V 間隔より短い。成功したアブレーション後の典型的な脚 (B) 形態。QRS 持続時間延長 63 ms から 95 ms にリードで肯定的だった、LBB アブレーション後私、aVF、V6、切欠き、R 波と鉛 V1 では負。腰痛が消失し、右サイドのバンドル、彼のポテンシャルはまだ後存在アブレーション。この図の拡大版を表示するのにはここをクリックしてください。
図 3:LVEDV、LVESV、LVEF、PSD、および 3 つの実験グループの間で aVTI の ± SD を意味を示した棒グラフ (n = それぞれのための 5) 基準と実験終了時それぞれ。実験群の間の値は、一方向の分散分析テストを用いて比較した.偽のグループと比較して *p < 0.05 * *p < 0.01;#P HF 制御グループと比較して < 0.05、 #p < 0.01。この図の拡大版を表示するのにはここをクリックしてください。
図 4:スペックル追跡ひずみイメージングおよび大動脈速度時間積分測定。3 標準的な根尖からスペックル追跡イメージングを用いた二次元縦ひずみ (A) 分析。A1 は、4VD GE VIVID E9 のトランスデューサーを使用して集録したトライ プレーン頂縦断ビューを示した。画像は頂 4 室ビュー (A4C) 慎重に調整された、2 つの部屋のビュー (A2C)、長い軸のビュー (APLAX) が同時に表示されました。A2 には、APLAX ビューから追跡アルゴリズムで作成された六つのセグメントの縦ひずみ曲線の例が表示されます。基底後壁、中間後方壁、頂後壁基部前部隔壁、半ば前部隔壁頂前部隔壁のセグメントが自動的に定義されます。A3 は、区域のすべての時間-ひずみ曲線は 3 つの頂のビューから組み立てられたときに参照として QRS で発症した計算各セグメントのピーク縦ひずみ (TTP) に時間を示した.TTP の有意に高い分散は標準偏差として策定された HF コントロール群で観察できます。CRT のパフォーマンスは、各セグメントの TTP の違いを大幅削減。(B) 大動脈速度時間積分の評価は平均 3 連続ビートから。B1、B2、および B3 は、偽のグループ、心不全コントロール グループ、および CRT グループの典型的なイメージをそれぞれ表します。この図の拡大版を表示するのにはここをクリックしてください。
図 5:彼の染色 (400 X) の典型的な写真とマッソンのヒアリン染色 (400 X).心筋線維の直径は、縦断面から測定した、コラーゲン含有量 (CVF) が線維化によるエリア分割合計組織領域の割合から評価されました。スケール バー = 50 μ m.この図の拡大版を表示するのにはここをクリックしてください。
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Discussion
拡張型心筋症は、心室の拡張、lvef 収縮機能障害によって特徴付けられる、スイスフランの主な原因と拡張期充満11の異常を構成します。頻拍性慢性心不全が認められた病態、CHF11を誘導するために頻繁に使用される動物のモデルとして、少なくとも 3 〜 4 週間の心房または心室の急速なペースします。血行動態は 3 〜 5 週間までの心機能の悪化と、急激なペーシング後 24 h としてすぐに発生します。ただし、ペーシングによる心不全からの回復は、このミオパシーの可逆的な性質を示す神経体液性因子の活性化の逆転を伴う、このモデルの劇的なユニークな機能です。LVEF がペーシングの終了後 1 ~ 2 週間以内大幅な回復を示す記載されています、ペーシング12快速中止後 4 週間で通常のレベルに向かってほぼすべて血行動態変数が返されます。したがって、ペーシングの中止に関する心機能回復の防止は、この魅力的なモデルで非常に重要なのです。
脚は活性化左心室遅延される可能性があります、左心室収縮を遅れて対応します。非同期の不均衡な純心筋仕事量で行い、両地域の仕事は無駄に中隔および左心室自由壁の収縮。単なる脚を生成する低悪性度のミオパチー、HF と脚の相乗効果、CRT によって改善される可能性があります時間をかけて機能と臨床の大幅な減少が生じる。RV ペーシングによる機能的な脚、一時、解剖学的な脚があるケースから非常に異なるであります。本研究は, カテーテルアブレーションによって永久的な脚が作成され、後の実験の中にその存在が確認されました。犬歯がある彼と共通の LBB アブレーションの高い成功率を説明するかもしれないのバンドルを左の比較的長く、さらに左サイドの指向貫通バンドル。腰痛は彼のバンドルとプルキンエ電位との間に位置します。LBP の同定および A:V ヒス率の保証を修正 < 1:10 は成功した LBB アブレーションを優先し、完全な A V の回避ブロック13。共通の左脚は、筋肉の心室中隔に沿って近位三分の一で前部と後部線維束に分かれています。カテーテルはバンドルの枝の遠位部分に配置されている場合、前部または後部の分冊が蒸散があります。しかし、これらの線維束のアブレーションが明らかの QRS 持続時間を延長していません。以前の研究に基づく、QRS 持続時間 40-50 ms の次の LBB アブレーション13増でした。本研究では、QRS 延長平均 35 ミリ秒、異なる動物種に起因する可能性があります。心内心電図、成功したアブレーションの平均腰痛 V 間隔測定約 16-19 ms、10 ms 通常も彼から離れすぎても近すぎない H V 間隔より短いバンドル。さらに、腰痛は通常成功したアブレーション14後消失しました。
以前の研究では、少なくとも 3 〜 4 週間の急速なペーシングが信頼性が高く、再現性のある HF モデル11を生成することを報告しています。Tachypacing の必要な期間は別の動物の間でいくつかの違いがあります。だから、心エコー検査は急速なペーシング中に 2 週間ごとに行った。動物のいずれも示さなかった、LVEF < 急速なペーシングの 3 ~ 4 週間が不可欠であることを示唆している tachypacing の 2 週間後の 35%。4 週間後、一度みなかったが 35% 以下だった急速なペーシング終了しました。このような戦略は心不全重症度基準の統一を助けた。さらに、なので RV 頂 (RVA) ペーシング長い左心室同期不全と心不全15を誘導するために証明されている、急速なペーシングの RA ではなく RVA を選択しました。したがって、当社における重畳脚誘起同期不全と急速なペーシングによる心不全を安定的かつ慢性的な dyssynchronous HF のモデルの確立を助けた。もっと重要なは、左心室の収縮機能障害はほとんど対照群における観測の最大 8 週間で回復。このような動物モデルは自己回復ではなく CRT の利点の検討を支持しました。
HF モデルを確立するには、最初我々 は左開胸で LV 心外膜リードを注入しました。開胸手術からの回復の 2 週間後 LBB アブレーション続いて頸静脈アプローチを介して RV および RA のリードを留置しました。限られていますが左開胸、筋肉を温存、およびリブ保全戦略は、左心室の外側の壁の露出のための優れた低侵襲アプローチ、手術外傷や術後感染症、高い死亡率と関連付けられたままです。だから、他のプロシージャの前に LV 鉛注入を行った。術後後 2 週間を生存者だけは、LBB アブレーションと急速なペーシングに送信されます。全体的にみて、これは経済的な戦略であった。
心エコーは、CHF モデルの高い非同期インデックス、増加心室容積重要な収縮機能障害の永続性を示した。CRT には、減らされた非同期インデックスによる心機能が向上しました。スペックルひずみ解析のトラッキングは心筋の変形の評価を可能にする手法です。それは CRT 後の長期予後に有意に関連あると証明した、crt ルーチンの選択基準に添加物の予後的価値を有する。径方向ひずみ、周方向のひずみと縦ひずみを含む心筋の変形の 3 つの異なるパターンのそれはまだ競合しているデータは、論争中 LV 同期不全インデックスに使用される 1 つは最高 CRT 応答16 を予測するかもしれない ,17。ただし、本法の周方向のひずみの中程度と半径方向18で貧しいながら全体の縦ひずみが一貫して良い再現性を示したとされます。したがって、本研究では我々 採用頂トライ プレーンの縦ひずみ解析 LV 非同期インデックスとして psd ファイルを計算することによって。高い PSD には、刑の非同期処理が示されます。aVTI は、CRT 患者で AV と VV 遅延最適化のため一般的に使用されています。AVTI の変化は、左心室流出路 VTI19に直接比例して、ストローク量の変化のための代理として使用できます。したがって、CRT から血行力学的利点を評価する aVTI を評価しました。高い aVTI より左心室収縮性能が示唆されました。
心臓線維症、間質性コラーゲンと細胞外マトリックスの沈殿物によって特徴付けられる末期スイスフランの特徴です。最近の調査は LV 逆に改造後 CRT はびまん性間質性心筋線維化、心筋 T1 マッピング心臓磁気共鳴 (CMR)20評価は独立して関連することを示した。その上、CRT による LV を逆に改造が形質転換成長因子 (TGF) などプロ線維のサイトカインの減らされた血しょうレベルに関連付けられて-β1とオステオポンチン (OPN)21,22。本研究では組織学的分析で明らかに低下心筋細胞径と止まりそうな心臓に増加した心筋線維化急速なペーシングの中止後 8 週間当社 HF モデルにおける組織学的および細胞改造を示唆しています。構造のリバース改造と共にただし、CRT 心筋構成を復元やコラーゲン預金を解消しました。このような組織学的逆改造 CRT 自体を超えて多くの有益な効果が得られます。
最近 CRT 注入の推奨には、永続的な心不全症状、LVEF ≤35%、脚 qrs と広げられた QRS 持続時間4LV のシストリック機能障害が。私たちの実験モデルは、ほぼすべてのこれらの条件を満たす HF モデル、実用的、再現と安定です。それが、私たちの仕事は、非虚血性拡張型心筋症の犬モデルを確立、心臓弁膜症、先天性心疾患などの他の条件には適用されません注目間虚血性心不全など。特に、冠動脈結紮または塞栓は、心臓突然死のリスクが高いは虚血性心不全を生成する使用されます。しかし、虚血性心不全における心筋瘢痕負担の不一致のため CRT の利点を客観的に評価しやすいはないです。対照的に、私たちの実験モデルは比較的均質な CRT 性能、電気的挙動、心エコー法による評価は、生物学的および分子の修正などの勉強に最適のモデル。
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Disclosures
著者は、彼らは競合する金銭的な利益があることを宣言します。
Acknowledgments
この作品は、国家自然科学基金、中国の (81671685) と上海委員会の健康と家族計画 (第 201440538) によって資金を供給します。
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| Closed iv catheter system (0.9mm×25mm) | Becton Dickinson Medical | 5264442 | Used as venous retention needle |
| Sodium pentobarbital | Sigma-Aldrich Company | 130205 | For anesthesia |
| Pet clipper | Wuhan Shernbao pet supplies Co., Ltd. | PGC-660 | For hair shaving |
| Electrocardiograph | Shanghai photoelectric medical electronic instrument Co., Ltd. | ECG-6511 | For electrocardiogram recording |
| Echocardiograph | GE-Vingmed Ultrasound Company | VIVID E9 | For echocardiographic assessment |
| EchoPAC software | GE healthcare | Version201 | Offline analysis |
| Laryngoscope | Shanghai Medical Instrument Co., Ltd | Orotracheal intubation | |
| Endotracheal tube | SIMS Portex Inc, UK | 274093 | Orotracheal intubation |
| Volume cycled respirator | Newport Corporation | C100 | Artificial ventilation |
| HeartStart XL Defibrillator/Monitor | Philips Medical Systems | M4735A | Electrocardiogram monitor during operation |
| Benzalkonium Bromide Tincture | Shanghai Yunjia Pharmaceutical Co., Ltd. | H31022694 | Used for skin disinfection |
| Rib retractor | Shanghai Medical Instrument Co., Ltd. | For thoracotomy | |
| 4-0 suture | Shanghai Pudong Jinhuan Medical Products Co., LTD. | 24L1005 | Suture of LV epicardial electrode |
| 2-0/T suture | Shanghai Pudong Jinhuan Medical Products Co., LTD. | 11M0505 | Suture of pacing leads, fascia, vessels, etc. |
| 0-suture | Shanghai Pudong Jinhuan Medical Products Co., LTD. | 11P0501 | Skin suture |
| penicillin powder | North China Pharmaceutical Co., Ltd. | F6034105 | |
| DSA X-ray machine | Philips | Allura Xper FD10 | X-ray for fluoroscopy |
| LV pacing electrode | Medtronic, Inc. | LBT 4965 | |
| RV pacing electrode | St. Jude Medical | Tendril 1888 | |
| RA pacing electrode | St. Jude Medical | IsoFlex 1642T | |
| Pacemaker pulse generator | Medtronic, Inc. | Enpulse E2DR01 | For rapid RV pacing |
| CRT pulse generator | St. Jude Medical | Anthem PM 3212 | For CRT performance |
| Multi-channel electrophysiologic recorder | GE Medical Systems | 2003232-004 | For surface and intracardiac electrogram |
| Catheter input module | GE Medical Systems | 301-00202-08 | Multiple pole switches for stimulation or recording |
| Radiofrequency generator | Johnson-Johnson Company | ST-4460 | For RF current delivery |
| Cordless return electrode | Covidien | E7509 | For current circuit formation |
| Cordis 6-Fr sheath | Johnson-Johnson Company | 504-606X | Access for mapping catheter |
| Cordis 7-Fr sheath | Johnson-Johnson Company | 504-607X | Access for mapping and ablation catheter |
| 6-Fr quadripolar catheter | Johnson-Johnson Company | F6QRA005RT | Mapping catheter |
| 7-Fr 4mm-tip steerable ablation catheter | St. Jude Medical | 402823 | Mapping and ablation catheter |
| Prucka Cardio-Lab®2000 | GE Medical Systems | 6.9.00.000 | Software package for electrogram recording |
| Heparin | Haitong Pharmaceutical Co., Ltd | 160505 | Anticoagulant during catheter ablation |
| Digital image analysis system | Leica Microsystems | Qwin V3 | For histologic analysis |
References
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