Waiting
Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove
Click here for the English version

Medicine

떨어져 펌프 관상동맥 바이패스 접목 수술에 의해 치료 만성 심장 허 혈의 수술 돼지 모델

Published: March 27, 2018 doi: 10.3791/57229

Summary

이 프로토콜은 지역 이상에서 발생 하지만 이라고 동 면 심근 경색을 생성 하지 않는 만성, 단일 혈관 허 혈의 수술 큰 동물 모델을 선물 한다. 만성 허 혈의 설립, 다음 동물 revascularize 허 혈 성 조직에 펌프에서 리마 젊은이 관상 동맥 바이패스 이식 수술으로 처리 됩니다.

Abstract

만성 심장 허 혈, 심장 기능의 손상 하지만 경색, 귀착되 지 않는다 동 면 심근 (HM) 이라고 불린다. 관상 동맥 질환 (CAD) 환자의 큰 임상 하위 집합 흠, 일으키는 장애인된 기능 이외에 부정맥 및 미래 심장 사건에 대 한 높은 위험에 그들을 두고 있다. 이 조건에 대 한 표준 치료 revascularization, 하지만이 불완전 한 치료 되도록 표시 되었습니다. 전 임상 심장 연구의 대부분의 심장 허 혈, 경색 모델에 크게 못하는 만성 허 혈 환자의이 부분 집합을 떠날 초점을 맞추고. 돼지는 인간의 심장 질환에 대 한 이상적인 변환 모델 연구에이 격차를 해결 하기 위해 우리 돼지, 동 면 심근의 특징이 잘 매우 재현 모델을 개발 했습니다. 이 독특한 질병 모델을 만들 뿐만 아니라 우리 돼지에서 관상 동맥 우회 수술의 임상 관련 치료 모델을 최적화 했습니다. 정확 하 게 심장 질환에 바이패스 수술의 효과 연구 뿐 아니라 추가 또는 대체 요법을 조사할 수 있습니다. 이 모델은 수술 위 젊은 돼지에 왼쪽된 앞쪽 내림차순 (젊은이) 동맥에 이식 하 여 단일 혈관 협 착 증을 유도 한다. 돼지 성장 함에 따라 위는 점진적인 협 착 증, 장애인 지역 기능, 만성 허 혈의 결과로 하지만 조직의 생존을 유지 만듭니다. 동 면 심근 표현 형의 설립에 따라 우리 병원에서 환자에 대 한 황금 표준 치료를 흉내 낸 허 혈 성 지역 revascularize를 떨어져 펌프 관상동맥 바이패스 접목 수술을 수행 합니다.

Introduction

관상 동맥 심장 질환 (CHD) 미국 1 에서 약된 15.5 백만 명에 영향을 하 고 세계적으로 죽음의 주요 원인 중 하나입니다. CHD와 관련 된 사망률은 최근 몇 년 동안에서 추락 했습니다, 발병 률과 환자와 의료 시스템에 대 한 부담이 남아 있다 높은 1. 심한 CAD의 기본 처리 revascularization 생존을 향상 하 고 협 심 증2,,34감소 이다. 그러나, 심장 기능의 자주 우울 하 고, 특히 워크 로드 증가에서 남아 있고 심장 마비5,6를 진행 할 수 있습니다. 만성 허 혈에 대 한 관상 동맥 바이패스 수술 (관상)의 임상 시험 생존에 증상 개선만 8-10 7,8의 방출 분수 쇼만 겸손 한 개선을 보여 줍니다. 우리의 혁신적이 고 잘 특징이 돼지 모델 만성 심근 허 혈의 진보적인 혈관 협 착 증으로 임상 CAD의 모델이입니다. 우리 혈액 흐름 9점진적 감소에서 유래 하는 감소 된 심근 수축 설명 했다. 심근 경색 되지 않으며,이 시나리오에서 가능한 남아 있을 수 있습니다. 결과 변수도 적시 revascularization 복구 가능 하다. 만성 가능한 남아 있는 허 혈 성 심근을 감소 혈액 흐름에 의해 특징 및 기능 유지 수축 예비와 나머지에 HM 불렸다 하며 치료 관상. HM의 revascularization 수축 기능을 복원 해야 합니다, 비록 실험 및 임상 관찰 복구는 불완전 한8,10보여 줍니다.

역 기능 심근의 존재에 감소 지역 혈액 흐름11아직 흠의 가능한 존재에 의해 특징입니다. 도 불구 하 고 장애인 수축와 휴식, HM 신진 대사 활동 inotropic 자극12아래 기능 및 대사 준비를 보여 주기 위해 수 있다. 흠 cad, 환자의 대다수에 의심 되 고 질병의 광범위 한 스펙트럼을 포함. 이 프로토콜에서 임상 시나리오를 모방 하는 젊은이 동맥 왼쪽된 내부 유 방 동맥 (리마)와 무시 하는 HM의 우리의 설립된 돼지 모델을 설명 합니다. 돼지 epicardial 브리징 민간인을 필요가 없습니다으로 다른 큰 동물에 심장 질환의 훌륭한 모델을 제공 합니다. 13지역 국 소 빈 혈 결과를 혼자 젊은이의 협 수 있습니다.

여기는 젊은이 동맥에서 단일 혈관 협 착 증을 작성 하 여 유도 하는 돼지에서 동 면 심근의 수술 방법에 설명 합니다. 일단 만성 허 혈 설립 되었습니다 (8 주 후 젊은이 압축의 임 플 란 트), 우리 우리의 돼지 모델에서 HM에 대 한 임상 치료를 재현 하는 방법에 설명: 떨어져 펌프 관상동맥 바이패스 접목. 이러한 수술 방법은 뿐만 아니라 만성 심장 허 혈의 임상 관련 모델을 연구 또한 하 심장 허 혈에 대 한 잠재적인 대체 또는 대체 요법을 테스트 뿐만 아니라 심장 허 혈에 바이패스 수술의 효과 조사 사용할 수 있습니다.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

모든 동물 연구 기관 동물 관리 및 사용 위원회는 미니애폴리스 VA 의료 센터 및 미네소타의 대학에 의해 승인 되었다. 및 실험 동물 사용에 대 한 현재 국립 보건원의 지침을 따르십시오.

1. 최대 절전 모드 수술

  1. 동물 준비
    1. 동 면 심근의 모델을 만들고, 5 주 오래 된, 여성을 사용 하 여, 요크 셔 돼지는 무게 9.2 k g k g 8-10의 범위에서 평균 체중으로.
    2. 미리 수술 상태 모니터링에 대 한 수술 전 3 일 내 동물을 무게.
    3. 마 취를 시작 하기 전에 12 h에 대 한 빠른 동물. 물 단식 동물에 대 한 모든 시간에 사용할 수 있는지 확인 합니다.
    4. 수술 전에 SR Buprenorphine 0.18 mg/kg IM 24 h를 제공 합니다.
  2. 유도
    1. 피하 주어진 6.6 mg/kg tiletamine-zolazepam와 xylazine 칵테일 동물 진정 5-15 분 약에 대 한 허용 적용 칵테일.
    2. Aseptically 3 번 IV 카 테 테 르 배치에 대 한 70% 이소프로필 알코올로 닦아 하 여 귀 정 맥을 준비 합니다.
      참고: 한 귀 정 맥 충분 하지 않으면 다른 주변 정 맥 수 있습니다 (즉, 두 부) 사용.
    3. 각 막 건조 방지 하기 위해 두 눈 안과 연 고를 적용 합니다.
    4. 필요한 경우, propofol IV의 1-2 mg/kg을 투여 하 여 마 취를 유도 하거나 tracheal 삽 관 법에 대 한 있도록 3 L/min의 산소와 3 %isoflurane 마스크.
      참고: 동물이 여겨진다 적절 하 게 마 취 때 깜빡임 반사 또는 턱 톤은 결 석.
    5. 적절 한 크기의 endotracheal 튜브 동물 넣어야
  3. 수술
    1. 일단 동물 마 취는 수술에 대 한 왼쪽된 흉부 영역을 면도.
    2. 1-4 L/min, 및 isoflurane 1.0 및 3.0% 마 취의 수술 평면을 유지 하는 데 필요한 사이 분 설정된 산소 당 10-15 호흡에서 기계 환기를 시작 합니다.
    3. 동물에 감시 장치를 놓습니다. 심전도, 혈압, 온도, 및 펄스 속도도 모니터링 장치 포함 되어야 합니다.
    4. 5-10 mL/kg의 비율로 0.9% 정상적인 염 분으로 IV 드립에 IV 카 테 터를 연결/h.
    5. Aseptically는 FDA 승인 수술 스크럽으로 왼쪽된 측면 가슴을 준비 합니다.
    6. 깊이 평가 마 취의 5-15 분 마다 기록 기준선 생체 신호 (심 박수, 심전도, SpO2, NIBP, ETCO2 및 온도) 매 15 분.
      참고: 동물이 여겨진다 적절 하 게 마 취 때 깜빡임 반사 또는 턱 톤은 결 석.
    7. 동물의 오른쪽 측면에 누워, 장소 살 균 살 균 분야에서 제 3 늑 골의 공간을 중심으로 견 갑 골을 척추에서 가슴의 왼쪽 커튼.
      참고: 살 균 필드 왼쪽된 전면 어깨 cranially 여섯 번째 갈비뼈 공간에 흉 골을 계속 액 지역을 포함 하 여 포함 됩니다.
    8. 부드럽게 문질러 액체 글 루 콘 산 등 FDA 승인 수술 방법 또는 대상의 패턴을 사용 하 여 2 분 동안 요오드 수술 스크럽 필드.
    9. 린스 물으로 필드는 FDA 승인 방법으로 위의 2 분 린스 세척, 중간 물으로 수술 필드에 대 한 두 번 더 씻어 다음 팻 건조 살 균 toweling 또는 4 x 4 cm 거 즈 스폰지와 함께.
    10. 요오드 솔루션 영역을 스프레이 하 고 무 균 커튼으로 (수술 필드)를 제외 하 고 전체 동물을 드러 워 진. 사용 하 여 증기 또는 가스 살 균 소독 기기, 가운, 및 절차에 대 한 커튼.
    11. 0.5 %bupivicaine 0.3 mL를 사용 하 여 2, 3, 4 갈비뼈에 있는 신경 블록을 관리 합니다.
    12. 가슴 열기 전에 cefazolin IV의 125 밀리 그램을 제공 합니다.
      참고: 1.5 m g/k g succinylcholine IV 주어진 수 있습니다 마비 요원으로 동안을 줄이기 위해 의사의 요청에 따라 근육 운동 가슴 구멍의 개통.
    13. 왼쪽된 thoracotomy 통해 마음을 노출 합니다. 마음 조작, 이전 2 mg/kg IV bolus 부정맥을 방지 하기 위해 lidocaine의 줄. Monopolar electrocautery 확인 측면 3 공간 thoracotomy 절 개. 절 개는 견 갑 골의 두개골 측면에서 액 지역에 대 한 약 10 cm.는 있지만 사용 하 여 피부와 흉을 수 있도록 기본 근육 incise에 연장 해야 합니다.
    14. Finochietto 리브 견인 놓고 폐를 철회 하는 제 3의 늑 공간에서 흉 막 공간을 입력 합니다.
    15. 급격히 심 낭 incise 그리고 2-0 polyglactin 숙박 봉합을 사용 하 여, 젊은이 동맥과 정 맥 노출 면에 철회. 거 즈 커버 주걱 견인으로 왼쪽된 심 방 부속 기 철회.
    16. 아이리스가 위를 사용 하 여 젊은이에 adventitia를 엽니다.
    17. 퉁 명 스럽게 해 부 한 젊은이와 곡절 동맥 접합 원심 젊은이 동맥 약 1 cm의 약 0.25 cm 부분. 직각 클램프를 사용 하 여 젊은이 둘러싸 자.
    18. 어떤 긴장을 삽입 하지 않고 동맥 주위 두 4-0 폴리에스터 봉합을 배치 합니다.
    19. 혈관 경색 없이 첫 번째 대각선에 인접 젊은이에 1.5 m m의 내부 직경을 가진 플라스틱 c 모양의 위 장소.
    20. 보안 그것 두 4-0와 폴 리 에스테 르 관계는 젊은이 포위 망.
    21. 느슨하게 간단한 중단된 패턴에 2-0 polyglactin 봉합 사를 사용 하 여 심 낭을 닫습니다.
    22. 있는 근육 층을 폐쇄 하는 동안 가슴에서 공기를 제거 하는 호흡 보류를 수행 합니다. 물 20-30 cm의 적절 한 범위에서 압력을 유지 하 고 완료 되 면 릴리스를 마 취 기계에 기도 압력 압력 계는 신중 하 게 모니터링 합니다.
      참고:이 수술 기간에 가슴 튜브에 대 한 필요가 없습니다.
    23. 2-0와 3-0 흡수 봉합 사를 사용 하 여 표준 방식에서 근육과 피부 레이어를 닫습니다.
    24. 절 개를 통해 피부 접착제를 사용 하 여 피부 폐쇄에 대 한.
    25. 프로시저의 끝에 절 개의 길이 따라 여러 사이트에서 피하 1 mg/kg bupivacaine의 총계 복용량을 관리 합니다. 관리 meloxicam 0.2 mg/kg SQ 전송 하기 전에 복구 영역에.
    26. 피부 층을 닫을 호흡기에서 동물을 유아.
    27. 그것은 자발적으로 숨을 쉴 수 있는 보호 반사 반환 하기 시작 때까지 마 취 기계에 연결 된 동물을 둡니다.
    28. 동물 보호의 기도를 삼 킬 수 있는 때까지 endotracheal 튜브를 제거 하지 마십시오.
    29. 절 개를 통해 트리플-항생제 연 고와 살 균, 비 점착 드레싱을 적용 합니다.
  4. 수술 후
    1. 기록 심장 박동, 호흡 속도, 온도 점 막 동물 남의 sternal 위치를 저장할 수 있는 때까지 15 분 마다 색상.
    2. 방치 하지 마십시오 동물 리프트 수 있습니다 그것은 때까지 그것의 머리를 잡고 고 남의 설 수 있습니다.
    3. 피하 meloxicam (0.2 mg/kg)를 제공 합니다.
    4. 지속적인된 출시 buprenorphine 초기 미리 수술 복용량에 따라 6 h를 관리 합니다.
    5. 깨끗 하 고 건조 유지 하는 경우 최대 3 일 동안 절 개에 드레싱을 둡니다. 오염 되는 드레싱을 교체 합니다.
    6. 통증 수준, 일반적인 복지 및 절차는 5 일 동안 절 개의 상태를 모니터링 합니다.
      참고: 돼지 얼굴을 찡 그리기 규모는 지금 post-operatively이 동물에 고통의 수준을 평가 하기 위해 사용할 수14. 절반 복용량 meloxicam를 사용 하 여 획기적인 통증에 하루 한 번 필요에 따라.
    7. 단일-집 활동을 제한 하 고 상처 치유를 허용 5 일의 회복 기간 동안 동물.
    8. 완전히 동 면 심근 표현 형을 개발 하기 위해 8 주 수 있습니다.

2. revascularization 켜거나 펌프 바이패스

  1. 동물 준비
    1. 수술 전 3 일 내 동물의 무게.
    2. 수술 전에 12 h에 대 한 빠른 동물. 물 단식 동물에 대 한 모든 시간에 사용할 수 있는지 확인 합니다.
    3. 수술 전에 지속적인된 출시 buprenorphine 0.18 mg/kg 피하 24 h를 제공 합니다.
  2. 유도
    1. 피하 6.6 mg/kg tiletamine-zolazepam/xylazine 칵테일으로 동물을 진정. 진정, 후 5-15 분 준비 귀 정 맥 aseptically 카 테 터 배치.
      참고: 한 귀 정 맥 충분 하지 않으면 다른 주변 정 맥 수 있습니다 (즉, 두 부) 사용.
    2. 두 눈에 안과 연 고를 적용 합니다.
    3. 1-2 mg/kg IV propofol의와 마 취를 유도.
    4. 적절 한 크기의 endotracheal 튜브 동물 넣어야
  3. 수술
    1. 동물의 흉 골, 왼쪽된 측면 가슴 및 수술에 대 한 대 퇴 삼각형 면도.
    2. 10-15 분, 1-4 L/분, 산소와 마 취의 수술 평면을 유지 하기 위해 필요에 따라 1.0-3.0%에서 isoflurane 호흡을 기계적 환기를 설정 합니다.
    3. 모니터링 장비 위치 (심 박수, 심전도, SpO2, 직접 혈압, ETCO2 , 온도) 동물에.
    4. 일반적인 염 분 또는 LRS IV 드립에 IV 카 테 터를 연결 합니다.
    5. Aseptically povidone 요오드 스크럽 또는 다른 FDA 승인 방법으로 피부를 준비 합니다.
    6. 동물 마 취의 깊이 평가 합니다.
      참고: 동물 이라고 여겨진다 깊은 마 취 때 눈 또는 턱 반사 이다 결 석.
    7. 동물 dorsally 위치, 앞에서 설명한 피부를 준비 하 고 메 마른 수건으로 동물을 드러 워 진.
    8. 대 퇴 동맥 및 cannulation 컷을 수행 합니다. Monopolar electrocautery를 사용 하 여 만들는 cannulation에 대 한 폭로 대 퇴 동맥을 통해 약 3 cm 피부 절 개.
    9. 약물의 정확한 배치를 허용 하는 절 개 만든 후 대 퇴 신경 블록을 수행 합니다. 수술 중 혈액 압력을 모니터링 하는 트랜스듀서에 대 퇴 정 맥을 연결 합니다.
    10. 전기로 사용 하 여 칼 프로세스에는 위에서 incise에 뿐 아니라 근육, 지방, 그리고 흉 골의 수준에 결합 조직 incise에.
    11. 진동 톱으로 흉 골을 나눕니다.
      참고: 사용 하는 진동 본 보다는 표준 sternal 본 위 배치는 젊은이에 대 한 thoracotomy 결과로 pericardial 유착에서 잠재적인 심근 상해 방지.
    12. Lidocaine (2mg/kg IV 선적 복용량, 50 µ g/k g/분 연속 IV 주입) arrhythmias 방지 하기 위해 관리 합니다. 1 mg/mL의 농도에 정상적인 염 분의 500 mL 가방에 lidocaine을 희석.
    13. 바로 마요네즈가 위 후부 sternal 접시를 나눕니다.
    14. 가슴 견인을 사용 하 여 흉 강 노출.
    15. Monopolar 전기로 유착을 내려.
    16. 같은 견인을 사용 하 여, 조 수에 의해 왼쪽된 sternal 국경의 부드러운 상승으로 해 부 가슴 벽에서 왼쪽된 내부 유 방 동맥.
    17. Hemoclips와 동맥 분기를 제어 합니다.
    18. 헤 파 린 4의 100-300 단위/k g으로 동물 heparinize
    19. 3 분 후 분할 선단부와 동맥 이상 수 놓은. 접목에 대 한 근 위 끝을 준비 합니다.
    20. 열고 심 낭을 제거 합니다. 젊은이에 적절 한 anastomotic 사이트에 도달 하는 리마의 길이 한지 확인 합니다.
    21. 7-0 폴 리 프로필 렌 봉합 사 떨어져 펌프를 사용 하 여 젊은이 문 합을 리마 수행 심장 안정제, 봄 양식 클립, 그리고 적절 한 크기의 intraluminal 장치 기술.
    22. 왼쪽된 측면 가슴, externalized 고 15-30 분의 흉에서 공기를 제거 하는 진공에 갈비뼈 사이 가슴 튜브를 놓습니다.
    23. #5 폴 리 에스테 봉합 숫자 8 패턴을 사용 하 여 흉 골을 대략적인.
    24. 근육, 피하, 피부 레이어 절전 수술에 설명 된 대로 평소 패션에 닫습니다. 가슴 구멍에서 잔류 공기를 제거 하 고 절 개 한 피부 봉합을 닫습니다 하 Valsalva 기동을 수행 하는 동안 가슴 튜브를 제거 합니다.
    25. Sternal 절 개를 보호 하기 위해 피부를 통해 피부 접착제를 적용 합니다. 부드럽게 대 퇴 카 테 터를 제거 하 고 동맥 지갑 문자열 패턴에 7-0 폴 리 프로필 렌 봉합 사를 사용 하 여 복구 합니다. Subcuticular 패턴에서 2-0 polyglactin 봉합 사를 사용 하 여 피부를 닫습니다.
    26. 프로시저의 끝에 절 개의 길이 따라 여러 사이트에서 피하 1 mg/kg bupivacaine의 총계 복용량을 관리 합니다.
    27. 관리 meloxicam 0.2 mg/kg 피하 복구 영역을 전송 하기 전에.
    28. 최대 절전 모드 절차에 수술 프로토콜을 따릅니다.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

초기 절전 수술 다음 70% 이상의 협 착 증 같은 혈관 또는 심장 MRI (그림 1A) 임상 이미징 기법에 의해 관찰 될 수 있어야 합니다. 젊은이 위 수술 적용 다음 8 주 에코 또는 심장 MRI에 의해 지역 함수 분석 증가 작업 (그림 2)에서 감소 된 기능을 보여준다. 이 dobutamine (5 mg/kg/min), 함께 마음을 자극 하 고 완곡 한 긴장과 지역 벽 두껍게 측정 하 여 테스트할 수 있습니다. 애완 동물 화상 진 찰 감소 혈액의 흐름과 같은 마음, 허 혈 성 조직 유지 가능한 나타내는 내 비 젊은이 영토에 비해 동 면 지역에서 증가 포도 당 통풍 관을 보여 줍니다. 혈액 관류에 상대적으로 포도 당 통풍 관에이 향상 "흐름-물질 대사 불일치"로 알려져 있으며 만성 동 면의 임상 결과 모방 심근4. 어떤 이미징 기술에 의해 경색의 증거가입니다. 젊은이 지역에서 경색 있으면는 위 너무 빡 빡 하 고 동맥의 완전 폐색을 만든. 분명 아무 지역 이상이 있다면, 동 면 형 하지 달성 되었습니다.

다음 성공적인 관상동맥 우회 수술, 정상적인 수준 등을 맞댄 이러한 향상 된 기능을 복원 하지 것입니다 비록 동물 휴식 및 dobutamine, 함께 inotropic 자극 아래 지역 심장 기능에 증분 개선을 표시 될 수 있습니다. (그림 3)입니다. 성공적인 바이패스 수술 HM (그림 4)와 관련 된 사망 위험을 제거 합니다. 특허 이식 혈관 또는 심장 MRI (그림 1B)에 의해 구상 될 수 있다. 검 시, 젊은이 협 및 리마 patency 크기의 관상 동맥 dilators를 사용 하 여 확인 됩니다. 심근 경색으로 모든 지역에 존재 가능한 조직 확인 하 검사 합니다.

Figure 1
그림 1 . 협 착 증 및 바이패스 이식의 심장 MRI 이미지. 심장 MRI 시각화) 젊은이 협 위 배치, 및 B) 리마-젊은이 이식 관상동맥 바이패스 수술. 이 그림은 Hocum 돌에서 적응 되었습니다 . 9. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭 하십시오.

Figure 2
그림 2 . 퍼센트 벽 두껍게 하기의 심장 MRI 측정. 심장 MRI에 의해 벽 두껍게 %의 측정 좌 심 실의 동 면 지역에 지역 기능의 장애를 보여줍니다. 벽 두껍게 % 휴식 및 원격 지역에 비해 dobutamine 주입에서 동 면 동물에서 크게 감소 됩니다. 우회 동물 벽 두껍게 % 나머지와 dobutamine 주입에서 개선을 보였다. (* = p < 0.05; * * = p < 0.01 * * * = p < 0.001) (최대 절전 모드 n = 12; 1 달 revasc n = 4; 3 개월 revasvc n = 5) 이 그림은 Hocum 돌에서 적응 되었습니다 . 9. 데이터 평균 ± SEM.로 표시 됩니다 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭 하십시오.

Figure 3
그림 3 . 지역 기능 적자 남아 현재 다음 우회 수술. Echocardiogram 수행 4 주 동 면 심근의 다음 revascularization 바이패스 수술 inotropic 자극 아래 지역 기능 적자를 보여줍니다. (n = 5) 데이터는 평균 ± SEM.로 표시 되는 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭 하십시오.

Figure 4
그림 4 . HM에 사망률에 바이패스 수술의 효과. 흠.과 관련 된 사망 위험을 제거 하는 외과 revascularization (바이패스 n = 18; 절전 n = 48). 이 그림에서 홀리, 적응 되었습니다 . 15 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭 하십시오.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

여기, 우리가 흠의 우리의 돼지 모델 정확 하 게 모방 단일 혈관 질환 환자의 임상 경험 및 좌 심 실 기능을 보존 보여줍니다. Revascularization, 이전 단일 선박 HM와 동물 전시 방출 분수에 의해 측정으로 글로벌 함수에 최소한의 손상 하지만 지역 벽 두껍게 있는 쇼 뜻깊은 감소. Revascularization, 다음 복구의 하나 또는 3 개월에 CMR 이미징 저용량 dobutamine 스트레스 테스트와 수축 예비 견적에 의해 지적으로 영구 지역 장애, 하지만 보존된 가능성 및 이식 patency를 보여 줍니다.

초기 최대 절전 모드 작업에 대 한 몇 가지 중요 한 단계가 있습니다. 제 3의 있는 공간에서 가슴을 입력 하면 인접 젊은이에 쉬운 액세스할 수 있습니다. 촉촉한 거 즈와 왼쪽된 심 방 부속 기의 철회 부정맥을 유도 하지 않고 혈관의 시각화를 지원 합니다. 젊은이 노출 하 지원 출혈을 최소화 하 고 보호 하는 위. 가슴 폐쇄 공기 대피 Valsalva 기동 방지 매.

성공적인 revascularization 절차에 대 한 몇 가지 중요 한 단계가 있습니다. 마 취의 적절 한 깊이 마비 에이전트의 사용 절차의 문 합 부분 운동 보장. Lidocaine과 200 p 단위/k g의 헤 파 린 사용 부정맥과 혈전 증 이벤트를 제거합니다. 대 퇴 동맥 라인을 사용 하 여 모니터링 하는 적절 한 혈압을 유지 하는 것은 동물의 hemodynamic 안정성에 중요 합니다. 플로 통해 장치를 사용 하 여는 문 합 하는 동안 동물 안정성을 개선 하 고 테이프를 안정화 하는 철회에 대 한 필요성을 완화. 바느질은 이식, 하는 동안 O2 송풍기는 문 합을 시각화 도움이 됩니다.

Revascularization 절차 동안 부정맥을 관찰 하는 경우 동물 lidocaine의 두 번째 복용량을 필요할 수 있습니다. 젊은이 시각화 하기 어려운 경우 epicardial 지방 또는 소성 조직 절 개 후 안정기를 놓습니다. 무감각, 일단 안정기 배치 되 고 중심 해제, 동맥 혈압에서 온화한 감소는 ECG에 ST 우울증 외에도 표시 됩니다. 이 이상이 일반적으로 쾌활 하 고 개입을 필요 하지 않습니다. 심장 혈관 안정성에 변화는 더 드라마틱 하 고, 만약 phenylephrine (5-20 µ g/k g IV)의 복용량 IV 동맥 혈압 증가를 주어진 수 있습니다. 변화는 생활 경우 응급 구조 약으로 사용 됩니다 피 네 프 린 (0.1 µ g/k g IV, 희석된 1:10, 000) 위협. 혈액 손실 4 결정성 솔루션으로 대체 됩니다. 일반적인 염 분의 100-300 mL의 bolus 추가 혈압 지원에 사용 됩니다. 리마는 근처 skeletonized 선박으로 가장 쉽게 제압 하지만 papaverine 사용할 수 하는 경우 경련 발생 할 수 있습니다.

우리의 모델 사용 하 여 오프 펌프 수술 보다는 펌프에 revascularization에 대 한이 수술 시간을 최소화 하 고 대동맥의 오른쪽 아 트리 움 전체 heparinization cannulation 피할 수 있습니다. 그것은 또한 동물의 복구를 단순화 심장 tamponade 수술 후 출혈의 위험을 줄일 수 있습니다. 메모의 30-120 일 동안 복구할 수 다음 동물에 HM의 모델에서 관상동맥 우회 수술의 아무 비슷한 모델이 이다. 이러한 환자 관상에와 펌프에 임상 경험에 따라 장점 추정 됩니다.

이 기술은 젊은이 또는 대체 선박으로 동시에 곡절 동맥에 압축의 배치에 의해 여러 관상 동맥 질병을 확장할 수 있습니다. 이 두 혈관 질환 모델 허 혈 성 심장 근육 병 증의 더 빠른 개발 및 결과 심근 적응의 이해 귀 착될 것 이다. 그것은 모델 여전히 지속적인 대체 개입 포함 pharmacologic 허용, 셀 기반 또는 기계 옵션입니다.

HM의 revascularization의이 복잡 한 모델 관리 가능한 환자 만성 허 혈 성, 역 기능 심근의 임상 어려움을 반영 한다. 흠, 종종 다양 한 comorbidities 및 심장 혈관 구조 질병16, 제시 환자의 높은 보급은 급격 한 심장 죽음 (SCD)6에 대 한 위험 하 고. 가능한, 장애인 심근의 revascularization 연간 사망률379% 감소와 연결 됩니다. 사실, 우리가 나타났습니다 가능한 동 면 심근 환자의 그 revascularization 애완 동물 화상 진 찰에 의해 정의 된 대로 LV 방출 분수 관상17다음 6 주에 개선의 더 큰 학위와 연결. 흠, 동물에서 원주 스트레인 기준선에서 장애인 이지만 저용량 dobutamine과 inotropic 자극에서 수축 예비의 증거가 있다. 수축 성 예비의 존재 18, 심근 생존 능력 가장 구체적인 지표의 하나 이며 이러한 생존의 존재는 바이패스 수술 때 존재의 잠재적인 혜택의 예측.

우리의 모델은 젊고, 건강 한 동물을 사용 하 여 흠의 모델을 만드는의 필요성에 의해 제한 됩니다. 그것은 젊은 동물을 사용 하 여 청소년 동물이 즉각적인 협 만들지 않고 주위 위를 충분히 작은 동맥으로 젊은이 동맥에 위를 이식 해야 합니다. 이 모델을 더 밀접 하 게 표준 수술 및 MRI 장비의 크기 뿐만 아니라 둘 다 위의 크기 제한으로 인해 임상 경험 시뮬레이션 것 비록 성인 돼지와 함께 시작 하 여 얻을 수 없다.

추가 제한 임상의 경우는 일반적으로 훨씬 더 복잡 한, 그리고는 revascularization에 다르게 응답할 수 있습니다 반면 HM의이 동물 모델 만성 허 혈에의 한 영토의 효과의 분석 수입니다.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

저자는 공개 없다.

Acknowledgments

이 작품으로는 버지니아 장점 검토 #I01 BX000760 (RFK) 미국 (미국)에서 지원 학과의 재향 군인 담당 BLR & 디 이 작품의 내용을의 미국 재향 군인 담당 부서는 미국 정부의 의견을 대표 하지 않는다.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
Bair Hugger 3M Model 505 Patient Warming system
SR Buprenorphine 10 mg/mL Abbott Labs NADA 141-434 Post operative Analgesic
Surgical Spring Clip Applied Medical A1801 Clamp end of LIMA after takedown
Arterial Line Kit Arrow ASK-04510-HF Femoral catheter for blood pressure monitoring
1000mL 0.9% Sodium chloride Baxter 2B1324X IV replacement fluid
250 mL 0.9% saline Baxter  UE1322D Replacement IV Fluid 
500mL 0.9% Sodium chloride Baxter 2B1323Q Drug delivery, Provide mist for Blower Mister
Flo-thru 1.0 Baxter FT-12100 used to anastomos LIMA to L
Flo-thru 1.25 Baxter FT-12125
Flo-thru 1.5 Baxter FT-12150
Flo-thru 2.0 Baxter FT-12200
Cloroprep Becton Dickenson 260815 Surgical skin prep
Meloxicam Boehringer Ingelheim Vetmedica, Inc. 0010-6013-01 NSAID for analgesia
Hypafix BSN Medical 4210 Secure wound dressing and IV catheters
IV Tubing for Blower Mister Carefusion 42493E Adapts to IV Fluids for Blower/Mister
Bovie Cautery hand piece  Covidien E2516 Hemostasis 
Chest Tube Covidien 8888561043 Evacuates air from chest cavity 
Monopolar Cautery  Covidien Valleylab FT10 Hemostasis 
Telpha pad Covidien 2132 Sterile wound dressing
4-0 Tevdek II Strands Deknatel 7-922 Suture to secure constrictor around LAD
Propofol Diprivan 269-29 Induction agent
 long blade for laryngoscope  DRE 12521 Allows for visualization of trachea for intubation
ECG Pads DRE 1496 Monitor heart rhythm
laryngoscope  DRE 12515
Anesthesia Machine + ventilator DRE Drager- Fabius Tiro DRE0603FT Deliver Oxygen and inhalant to patient
 5 Ethibond  Ethicon MG46G Suture
0 Vicryl Ethicon J208H Suture
2-0 Vicryl Ethicon J317H Suture
3-0 Vicryl Ethicon VCP824G Suture
7-0 Prolene Ethicon M8702 Suture
Dermabond Ethicon DNX12 Skin adhesive
Ligaclips Ethicon MSC20 Surgical Staples for LIMA takedown
Sterile Saline 20 mL Fisher Scientific 20T700220 Flush for IV catheters
Telazol 100 mg/mL Fort Dodge 01L60030 Pre operative Sedative
Triple Antibiotic Ointment Johnson & Johnson 23734 Topical over wound
6.0 mm ID endotracheal tube Mallinckrodt 86049 Establish airway for Revasc,MRI and Termination
1" medical tape Medline MMM15271Z Secure wound dressing and IV catheters
4.0 mm ID endotracheal tube Medline DYND43040 Establish airway for Hibernation
4.5 mm ID endotracheal tube Medline DYND43045 Establish airway for Hibernation
5.0 mm ID endotracheal tube Medline DYND43050 Establish airway for Hibernation
6.5 mm ID endotracheal tube Medline DYND43065 Establish airway for Revasc,MRI and Termination
7.0 mm ID endotracheal tube Medline DYND43070 Establish airway for Revasc,MRI and Termination
Bair Hugger Blanket -  Large size, underbody Medline AUG55501 Patient Warming system
Basic pack Medline DYNJP1000 Sterile drapes and table cover
Bone Wax Medline ETHW31G Hemostasis of cut bone
Suction  tubing Medline DYND50223
Suction Container  Medline DYNDCL03000
1 mL Syringe Medtronic/Covidien 1188100777 Administer injectable agents
12 mL Syringe Medtronic/Covidien 8881512878 Administer injectable agents
20 mL Syringe Medtronic/Covidien 8881520657 Administer injectable agents
3 mL Syinge Medtronic/Covidien 1180300555 Administer injectable agents
6  mL Syringe Medtronic/Covidien 1180600777 Administer injectable agents
60 mL Syringe Medtronic/Covidien 8881560125 Administer injectable agents
Blower Mister Kit Medtronic/Covidien 22120 Clears surgical field for vessel anastomosis
Roncuronium Mylan 67457-228-05 Neuromuscular blocking agent
# 40 clipper blade Oster 078919-016-701 Remove hair from surgery sites
Hair Clipper Oster 078566-011-002 Remove hair from surgery sites
Bupivicaine Pfizer 00409-1161-01 Local Anesthetic
Cephazolin Pfizer 00409-0805-01 Antibiotic
Heparin  Pfizer  0409-2720-03 anticoaggulant
Lidocaine 2% Pfizer 00409-4277-01 Local Anesthetic/ antiarrthymic
Succinylcholine 20 mg/mL Pfizer 00409-6629-02 Neuromuscular blocking agent
Anesthesia Monitor Phillips  Intellivue  MP70  Supports ventilation with inhalant
Artificial Tears Rugby 0536-1086-91 Lubricate eyes to prevent corneal drying
Buprenorphine 0.3 mg/mL Sigma Aldrich B9275 Pre operative Analgesic for survivial procedures
Isoflurane Sigma Aldrich CDS019936 General Anesthestic- Inhalant
36” Pressure monitoring tubing Smith’s Medical MX563 Connect art. Line  to transducer
48” Pressure monitoring tubing Smith’s Medical MX564 Connect art. Line  to transducer
Jelco 18 ga IV catheter  Smiths medical 4054 IV access in Revasc, MRI and Term
Jelco 20 ga IV catheter Smiths medical 4059 IV access in the MRI
Jelco 22 ga  IV catheter Smiths medical 4050 IV access in Hibernation Procedure
OPVAC Synergy II Terumo Cardiovascular System 401-230 Heart positioner and Stabilizer
Sternal Saw/ Necropsy Saw Thermo Fisher 812822 Used to open chest cavity
Delrin Constrictor U of MN Custom made Creates stenosis of LAD
Oxygen Tank E cylinder various various Used for Blower Mister if anesthesia machine doesn't have auxiliary flow meter
Pressure Transducer various Must adapt to anesthesia monitor Monitor direct arterial pressures
Xylazine 100 mg/mL Vedco 468RX Pre operative Sedative/ analgesic

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Mozaffarian, D., et al. Heart Disease and Stroke Statistics-2016 Update A Report From the American Heart Association. Circulation. 133 (4), 350 (2015).
  2. Di Carli, M. F., et al. Value of metabolic imaging with positron emission tomography for evaluating prognosis in patients with coronary artery disease and left ventricular dysfunction. Am J Cardiol. 73 (8), 527-533 (1994).
  3. Gerber, B. L., et al. Prognostic value of myocardial viability by delayed-enhanced magnetic resonance in patients with coronary artery disease and low ejection fraction: impact of revascularization therapy. J Am Coll Cardiol. 59 (9), 825-835 (2012).
  4. McFalls, E., et al. Regional glucose uptake within hypoperfused swine myocardium as measured by positron emission tomography. Am J Physiol-Heart C. 272 (1), 343-349 (1997).
  5. Velazquez, E. J., et al. Coronary-artery bypass surgery in patients with left ventricular dysfunction. New Engl J Med. 364 (17), 1607-1616 (2011).
  6. Canty, J. M., Fallavollita, J. A. Hibernating myocardium. J Nucl Cardiol. 12 (1), 104-119 (2005).
  7. Joyce, D., et al. Revascularization and ventricular restoration in patients with ischemic heart failure: the STICH trial. Curr Opin Cardiol. 18 (6), 454-457 (2003).
  8. Shah, B. N., Khattar, R. S., Senior, R. The hibernating myocardium: current concepts, diagnostic dilemmas, and clinical challenges in the post-STICH era. Eur Heart J. 34 (18), 1323-1336 (2013).
  9. Stone, L. L. H., et al. Magnetic resonance imaging assessment of cardiac function in a swine model of hibernating myocardium 3 months following bypass surgery. J Thorac Cardiov Sur. , (2016).
  10. Kukulski, T., et al. Implication of right ventricular dysfunction on long-term outcome in patients with ischemic cardiomyopathy undergoing coronary artery bypass grafting with or without surgical ventricular reconstruction. J Thorac Cardiov Sur. 149 (5), 1312-1321 (2014).
  11. Rahimtoola, S. H. The hibernating myocardium. Am Heart J. 117 (1), 211-221 (1989).
  12. Fallavollita, J. A., Logue, M., Canty, J. M. Stability of hibernating myocardium in pigs with a chronic left anterior descending coronary artery stenosis: absence of progressive fibrosis in the setting of stable reductions in flow, function and coronary flow reserve. J Am Coll Cardiol. 37 (7), 1989-1995 (2001).
  13. White, F. C., Carroll, S. M., Magnet, A., Bloor, C. M. Coronary collateral development in swine after coronary artery occlusion. Circ Res. 71 (6), 1490-1500 (1992).
  14. Viscardi, A. V., Hunniford, M., Lawlis, P., Leach, M., Turner, P. V. Development of a Piglet Grimace Scale to Evaluate Piglet Pain Using Facial Expressions Following Castration and Tail Docking: A Pilot Study. Front Vet Sci. 4, 51 (2017).
  15. Holley, C. T., Long, E. K., Lindsey, M. E., McFalls, E. O., Kelly, R. F. Recovery of hibernating myocardium: what is the role of surgical revascularization. J Cardiac Surg. 30 (2), 224-231 (2015).
  16. Cooper, H. A., Braunwald, E. Clinical importance of stunned and hibernating myocardium. Coronary Artery Dis. 12 (5), 387-392 (2001).
  17. McFalls, E. O., et al. Utility of positron emission tomography in predicting improved left ventricular ejection fraction after coronary artery bypass grafting among patients with ischemic cardiomyopathy. Cardiology. 93 (1-2), 105-112 (2000).
  18. Pasquet, A., et al. Prediction of global left ventricular function after bypass surgery in patients with severe left ventricular dysfunction. Impact of pre-operative myocardial function, perfusion, and metabolism. Eur Heart J. 21 (2), 125-136 (2000).

Tags

의학 문제 133 허 혈 revascularization 관상동맥 바이패스 접목 동 면 심근 외과 모델 돼지
떨어져 펌프 관상동맥 바이패스 접목 수술에 의해 치료 만성 심장 허 혈의 수술 돼지 모델
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Hocum Stone, L., Wright, C.,More

Hocum Stone, L., Wright, C., Chappuis, E., Messer, M., Ward, H. B., McFalls, E. O., Kelly, R. F. Surgical Swine Model of Chronic Cardiac Ischemia Treated by Off-Pump Coronary Artery Bypass Graft Surgery. J. Vis. Exp. (133), e57229, doi:10.3791/57229 (2018).

Less
Copy Citation Download Citation Reprints and Permissions
View Video

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
Simple Hit Counter