Summary
يرتبط فشل البطين الأيمن والقلس الوظيفي ثلاثي الشرف بأمراض القلب من الجانب الأيسر وارتفاع ضغط الدم الرئوي ، مما يساهم بشكل كبير في المراضة والوفيات لدى المرضى. سيساعد إنشاء نموذج غصن مزمن لدراسة فشل البطين الأيمن والقلس الوظيفي ثلاثي الشرف في فهم آلياتها وتطورها وعلاجاتها الممكنة.
Abstract
الفيزيولوجيا المرضية للقلس الوظيفي ثلاثي الشرف الشديد (FTR) المرتبط بخلل البطين الأيمن غير مفهومة بشكل جيد ، مما يؤدي إلى نتائج سريرية دون المستوى الأمثل. شرعنا في إنشاء نموذج مزمن من المغفل من FTR وفشل القلب الأيمن للتحقيق في آليات FTR. خضع عشرون من ذكور الأغنام البالغة (6-12 شهرا ، 62 ± 7 كجم) لبضع الصدر الأيسر وتخطيط صدى القلب الأساسي. تم وضع شريط الشريان الرئوي (PAB) وربطه حول الشريان الرئوي الرئيسي (PA) لمضاعفة ضغط الشريان الرئوي الانقباضي (SPAP) على الأقل ، مما يؤدي إلى زيادة ضغط البطين الأيمن (RV) وعلامات توسع RV. زاد PAB بشكل حاد SPAP من 21 ± 2 مم زئبق إلى 62 ± 2 مم زئبق. تمت متابعة الحيوانات لمدة 8 أسابيع ، وعولجت أعراض قصور القلب بمدرات البول ، وتم استخدام تخطيط صدى القلب للمراقبة لتقييم جمع السوائل الجنبية والبطنية. نفقت ثلاثة خلال فترة المتابعة بسبب السكتة الدماغية والنزيف وفشل القلب الحاد. بعد 2 أشهر ، تم إجراء بضع القص المتوسط وتخطيط صدى القلب. من بين الحيوانات ال 17 الباقية على قيد الحياة ، أصيب 3 منها بقلس ثلاثي الشرف خفيف ، وأصيب 3 بقلس ثلاثي الشرف معتدل ، وأصيب 11 بقلس ثلاثي الشرف شديد. أدت ثمانية أسابيع من ربط الشريان الرئوي إلى نموذج غصن مزمن مستقر لخلل البطين الأيمن و FTR كبير. يمكن استخدام هذه المنصة الحيوانية الكبيرة لمزيد من التحقيق في الأساس الهيكلي والجزيئي لفشل عربة سكن متنقلة وقلس ثلاثي الشرف الوظيفي.
Introduction
يعرف فشل البطين الأيمن (RVF) بأنه عامل مهم يساهم في اعتلال ووفيات مرضى القلب. الأسباب الأكثر شيوعا لحمى الوادي المتصدع هي أمراض القلب من الجانب الأيسر وارتفاع ضغط الدم الرئوي1. أثناء تطور حمى الوادي المتصدع ، قد ينشأ قلس وظيفي ثلاثي الشرف (FTR) نتيجة لخلل البطين الأيمن (RV) ، والتوسع الحلقي ، وإعادة تشكيل تحت الصمام. FTR المعتدل إلى الشديد هو مؤشر مستقل للوفيات 2,3 ، ويقدر أن 80٪ -90٪ من حالات القلس ثلاثي الشرف وظيفية بطبيعتها4. قد يعزز FTR نفسه إعادة تشكيل البطين الضار من خلال التأثير إما على الحمل اللاحق أو التحميل المسبق5. يعتبر الصمام ثلاثي الشرف تاريخيا الصمامالمنسي 6 ، وكان يعتقد أن علاج أمراض القلب من الجانب الأيسر من شأنه أن يحل أمراض RV المرتبطة و FTR7. أظهرت البيانات الحديثة أن هذه استراتيجية خاطئة ، وتدعو الإرشادات السريرية الحالية إلى اتباع نهج أكثر عدوانية تجاه FTR4. ومع ذلك ، فإن الفيزيولوجيا المرضية ل FTR الشديد المرتبط بخلل البطين الأيمن لا تزال غير مفهومة بشكل جيد ، مما يؤدي إلى نتائج سريرية دون المستوى الأمثل8. وتستند النماذج الحيوانية الكبيرة المتاحة حاليا من حمى الوادي المتصدع إلى الضغط أو الحجم أو الحمل الزائد المختلط. لقد وصفنا سابقا نموذجا حيوانيا كبيرا من حمى الوادي المتصدع و TR ولكن فقط في بيئة حادة9.
تركز الدراسة الحالية على نموذج الأغنام المزمن لربط الشريان الرئوي (PAB) لزيادة الحمل اللاحق للعربة الترفيهية (الحمل الزائد للضغط) وإحداث خلل وظيفي في RV و FTR. نموذج الحمل اللاحق موثوق به وقابل للتكرار مقارنة بنماذج ارتفاع ضغط الدم الرئوي ، حيث تكون التغييرات في الأوعية الدموية الدقيقة أقل قابلية للتنبؤ وأكثر احتمالا10. كان الهدف من الدراسة هو تطوير نموذج حيواني كبير مزمن من حمى الوادي المتصدع و FTR من شأنه أن يحاكي بدقة الحمل الزائد لضغط RV في المرضى الذين يعانون من أمراض القلب اليسرى وارتفاع ضغط الدم الرئوي. سيسمح إنشاء مثل هذا النموذج بإجراء دراسات متعمقة حول الفيزيولوجيا المرضية لإعادة تشكيل البطين والصمامات المرتبطة بخلل RV والقصور ثلاثي الشرفات. تم اختيار نموذج الأغنام بناء على عملنا السابق على الصمام التاجي والأدبيات المنشورة التي تدعم أوجه التشابه التشريحية والفسيولوجية بين قلوب الإنسان والأغنام11،12،13.
في هذه الدراسة ، خضع 20 خروفا بالغا (62 ± 7 كجم) لبضع الصدر الأيسر وربط الشريان الرئوي الرئيسي (PAB) لمضاعفة ضغط الشريان الرئوي الانقباضي (SPAP) على الأقل ، مما يؤدي إلى زيادة ضغط RV. تمت متابعة الحيوانات لمدة 8 أسابيع ، وتم علاج أعراض قصور القلب بمدرات البول عندما تكون واضحة سريريا. تم إجراء تخطيط صدى القلب بشكل دوري لتقييم وظيفة عربة سكن متنقلة وكفاءة الصمامات. بعد الانتهاء من البروتوكول التجريبي لتطوير النموذج (8 أسابيع) ، أعيدت الحيوانات إلى غرفة العمليات لإجراء بضع القص المتوسط وزرع بلورات قياس الموجات فوق الصوتية على الهياكل النخابية وداخل القلب. تم تنفيذ هذا الإجراء باستخدام المجازة القلبية الرئوية مع ضربات القلب ومع التحكم في bicaval. لم تكن هناك مشاكل في فطام الحيوانات من المجازة القلبية الرئوية أو الحصول على بيانات قياس الموجات فوق الصوتية في بيئة الدورة الدموية المستقرة في الحالة المستقرة دون الحاجة إلى مؤثرات التوتر العضلي لدعم القلب الأيمن. نتوقع إجراء رأب حلقة ثلاثية الشرف وغيرها من إجراءات القلب الأيمن في المستقبل القريب باستخدام نهج بضع الصدر الأيمن في كل من التجارب النهائية والبقاء على قيد الحياة. تقودنا التجربة الحالية إلى الاعتقاد بأنه سيكون من الممكن فطام الحيوانات عن المجازة القلبية الرئوية دون صعوبة وأن البقاء على المدى الطويل أمر ممكن. على هذا النحو ، نعتقد أن النموذج سيسمح بإجراء إجراءات القلب ذات الصلة سريريا. فيما يلي وصف للخطوات (المحيطة بالجراحة والمنطوقة) التي تم إجراؤها لتنفيذ البروتوكول التجريبي للأغنام.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Protocol
تمت الموافقة على البروتوكول من قبل اللجنة المؤسسية لرعاية واستخدام الحيوان بجامعة ولاية ميشيغان (IACUC) (البروتوكول 2020-035 ، تمت الموافقة عليه في 7/27/2020). في هذه الدراسة ، تم استخدام 20 من ذكور الأغنام البالغة التي تزن 62 ± 7 كجم.
1. خطوات ما قبل الجراحة
- صوم الحيوان 12 ساعة قبل الجراحة (بين عشية وضحاها).
- ضع الحيوان على كرسي الأغنام (الشكل 1) ، واستعد لقنية الوريد الوداجي الأيمن باستخدام غمد طويل 11 Fr (طول الغمد = 10 سم).
- احلق باستخدام كليبرز على طول موقع وضع الوريد - الجانب الأمامي الأيمن من الرقبة حوالي 10-15 سم من خط الوسط للوريد الوداجي الأيمن.
- أدر رأس الحيوان إلى اليسار بحيث تتعرض الجوانب الأمامية والجانبية اليمنى للرقبة. توطين مسار الوريد الوداجي. لتسهيل ذلك ، قم بضغط الجزء السفلي من الرقبة لإخراج الوريد.
- نظف بالكلورهيكسيدين والمقشر الذي يحتوي على الكحول ، وقم بتخديره موضعيا باستخدام 1٪ ليدوكائين.
- قم بتدوير الوريد الوداجي في الثلث الأوسط إلى الأعلى من الرقبة ، كما هو موضح.
- قطع الجلد فوق الوريد بشفرة رقم 11 عمودي على الوريد.
- قنية مع قسطرة وعائية 14 G. عندما تكون في مكانها (يخرج الدم من الإبرة أو يتم رصد الدم) ، قم بإزالة الإبرة ، واترك القسطرة ، ومرر سلك التوجيه ، وأزل القسطرة ، وضع غمد 11 Fr ، وقم بتثبيته.
- تأكد من المباح والموضع الصحيح للقنية عن طريق سحب الدم الأحمر الداكن وإجراء تدفق ملحي لتأكيد التدفق وعدم وجود تورم في موقع الإدخال.
- بدء تحريض البروبوفول عند 1.0-1.5 ملغ/كغ عن طريق الوريد (IV).
- التنبيب باستخدام أنبوب القصبة الهوائية رقم 9 (ET) باستخدام منظار الحنجرة بشفرة رقم 5. لهذا ، يجب على شخص واحد تأمين الفكين واللسان ، بينما يحدد الشخص الآخر القصبة الهوائية ، ويدخل أنبوب ET ، وينفخ الكفة الختم. تأكد من الموضع المناسب بواسطة أصوات التنفس الثنائية والتكثيف على أنبوب ET.
- يجب تطبيق البوبرينورفين المسكن عن طريق الوريد بمعدل 0.01 ملغ/ كغ واستخدام 240 ملغ جنتاميسين و1 غ سيفازولين للوقاية بالمضادات الحيوية.
- نقل الحيوان من كرسي الأغنام إلى طاولة جراحية ، ووضعه على جانبه الأيمن.
2. خطوات الجراحة
- تهوية عند 15 مل / كجم (12-18 نفسا / دقيقة) ، مع تدفق الأكسجين عند 4 لتر / دقيقة وإيزوفلوران عند 2.5٪ -4.0٪. تأكد من التخدير المناسب للتأكد من أن الموضوع في المستوى الجراحي (المرحلة 3) عن طريق التحقق من نغمة الفك ودوران العين.
- قم بتليين كلتا العينين عن طريق تطبيق جراحة العيون وإدخال أنبوب معدي لضمان إخلاء الغاز والطعام. قم بتوصيل مخطط كهربية القلب (EKG) ومقياس التأكسج النبضي (SpO 2) وكابنوجراف (ETCO2) وأجهزة مراقبة درجة حرارة الجسم. قم بتوصيل أسلاك طرف مخطط كهربية القلب (I ، II ، III) بالجلد عبر مشابك التمساح ، ومستشعر SpO 2 على خد الحيوان ، وأنبوب ETCO2 بالأنبوب الرغامي ، وقم بتمرير مسبار درجة الحرارة عبر فتحة الأنف إلى البلعوم الأنفي.
- تحضير مجال المنطوق. احلق الصدر الأمامي الأيسر ، ونظفه بالكلورهيكسيدين والمقشر بالكحول ، وقم بتغطيته بستائر معقمة.
- اصنع جلدا بطول 10 سم وشقا تحت الجلد على مستوى الفضاء الوربي الرابع.
- تأكد من المساحة الوربية الصحيحة عن طريق تحديد المدخل الصدري وعد المساحات الوربية لأسفل. بعد ذلك ، استمر في شق في الوسط وعلى طول الفضاء الوربي الرابع.
- قسم العضلات الوربية ، وافتح تجويف الصدر ، وانشر الأضلاع باستخدام مبعدة مصغرة على غرار فينوتشيتو. أثناء إجراء بضع الصدر ، احرص على عدم إصابة الشريان الثديي الداخلي الأيسر (LIMA) عند الحدود القصية للشق والرئة عند الحدود العلوية.
- إجراء تخطيط صدى القلب النخابي الأساسي لتقييم وظيفة البطينين وكفاءة الصمامات. قد يكون حدوث وجهات النظر غير القياسية بسبب بضع الصدر المصغر الذي يركز على الصمام ثلاثي الشرف (TV) ، ووظيفة البطين الأيمن والأيسر ، وتدفق الشريان الرئوي.
- حدد ليما عند الحدود القصية للشق ، وقم بإزالة الأنسجة المجاورة المحيطة به ، واستعد لإنشاء خط شرياني لمراقبة الضغط.
- ضع اثنين من الغرز الحريرية 4-0 حول الشريان ، مع واحد قريب والآخر بعيد عن موقع القنية (يستخدم لتأمين القسطرة الشريانية).
- استخدم مشابك التيتانيوم مع مشبك تطبيق لقص LIMA البعيد إلى موقع القنية المخطط له لمنع نزيف التدفق العكسي أثناء القنية.
- قم بعمل شق عمودي يبلغ نصف محيط القسطرة في ليما بشفرة رقم 11.
- أدخل قسطرة وعائية 18 جيجا ، وأرفقها بوحدة الخط الشرياني. عندما يتم الوصول إلى ضغط حوالي 120/80 مم زئبق ، ثبت القسطرة في مكانها باستخدام الغرز الحريرية 4-0 الموضوعة مسبقا.
- إجراء بضع التامور بدءا من مستوى الجيوب الأنفية الشريان الرئوي والذهاب 4-5 سم أفقيا على طول الشريان الرئوي الرئيسي (MPA) ، مع الحرص على عدم إصابة العصب الحجابي الأيسر.
- ضع أربع إلى خمس غرز سحب على التامور المفتوح لإنشاء بئر التامور ، لأن هذا يسهل التعرض والتشريح بين الجذع الرئوي والشريان الأورطي.
- تشريح MPA من الأبهر الصاعد (AA) حوالي 2-3 سم من أصله باستخدام ملقط الزاوية اليمنى غير الحاد ، بدءا من مستوى الزائدة الأذينية اليسرى والعمل باتجاه AA. لفصل MPA تماما عن AA ، استخدم الكي الكهربائي أو المقص لإزالة النسيج الضام بين الهيكلين.
- مرر شريطا سريا حول MPA بمشبك زاوي قائم حاد. قم بإنشاء خط ضغط MPA عن طريق وضع خيط محفظة أحادي الشعيرات 5-0 1 سم بعيدا عن الجيوب الأنفية MPA.
- أدخل قسطرة وعائية 20 جيجا ، وقم بتوصيلها بخط مراقبة. تأكد من تحقيق قراءات MPA والخط الشرياني الصحيحة قبل إغلاق الشريط السري ؛ قد تختلف الضغوط الشريانية والرئوية ولكن يجب أن تكون قابلة للمقارنة مع قيم المريض البشري.
- امسك طرفي الشريط السري ، وقم بتثبيتهما معا لتقليل تجويف MPA.
- شد الشريط تدريجيا مع التطبيق المتتالي لمشبك التطبيق ، مع وضع كل مقطع أسفل المقطع السابق حتى يبدأ ضغط الدم النظامي في الانخفاض بشكل مطرد (الشكل 2). في هذه المرحلة ، قم بإزالة آخر مقطع تم وضعه لتثبيت ضغط الدم النظامي.
- عندما يتم تحقيق أقصى قدر من الشد وظروف الدورة الدموية المستقرة ، قم بتأمين الشريط السري إلى أدفنيتيا الآلام والكروب البحرية باستخدام خياطة أحادية الشعيرات 5-0 لتجنب الهجرة البعيدة.
- إجراء تخطيط صدى القلب بعد النطاقات لتقييم وظيفة البطينين وكفاءة الصمامات، كما في الخطوة 2.7. قم بإزالة خط ضغط MPA والخط الشرياني ، وتأكد من الإرقاء الجيد عن طريق التحقق من أي نزيف قادم من المنطقة التي تم وضع الشريط والخطوط الشريانية فيها.
- ضع أنبوبا صدريا في الصدر الأيسر ، مع موقع الدخول بمساحة وبائية واحدة أسفل الشق الأولي. أغلق الضلوع بخيطين Vicryl مقاس 2 ، وأغلق الجرح بخيوط مستمرة من ثلاث طبقات: Vicryl 2-0 للعضلات والأنسجة تحت الجلد و Prolene 3-0 للجلد.
- عندما لا تظهر أي علامات للنزيف ، قم بإزالة أنبوب الصدر قبل فطام الحيوان من جهاز التنفس الصناعي.
- فطم الحيوان من جهاز التنفس الصناعي ، وأخرجه ، وانقله إلى قفص واحد ، وتابعه عن كثب لمدة 1 ساعة على الأقل. اترك الخط الوريدي المركزي في مكانه ، وقم بتثبيته باستخدام ضمادة مطبقة بشكل فضفاض حول الرقبة.
ملاحظة: تم الحفاظ على تسكين وريدي بعد العملية الجراحية مع البوبرينورفين (0،05 مجم / كجم) وفلونيكسين (1.2 مجم / كجم) لمدة 3 أيام بعد الجراحة.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Representative Results
بعد الانتهاء من البروتوكول التجريبي لتطوير النموذج (ما يقرب من 8 أسابيع) ، أعيدت الحيوانات إلى غرفة العمليات لإجراء بضع القص المتوسط وزرع بلورات قياس الموجات فوق الصوتية على الهياكل النخابية وداخل القلب. تم تنفيذ هذا الإجراء باستخدام المجازة القلبية الرئوية مع ضربات القلب ومع التحكم في bicaval ، كما وصفته مجموعتنا بالتفصيلسابقا 9. لم تكن هناك مشاكل في فطام الحيوانات من المجازة القلبية الرئوية أو الحصول على بيانات قياس الموجات فوق الصوتية في بيئة الدورة الدموية المستقرة في حالة مستقرة.
أدى ربط الشريان الرئوي إلى زيادة SPAP بشكل حاد من 21 ± 2 مم زئبق إلى 62 ± 9 مم زئبق (p = 0.001). نفقت ثلاثة خلال فترة المتابعة بسبب السكتة الدماغية والنزيف وفشل القلب الحاد. من بين الحيوانات ال 17 الباقية على قيد الحياة ، طورت 3 TR خفيفة ، و 3 طورت TR معتدلة ، و 11 طورت TR شديدة. ارتفع متوسط درجة TR (0-4 ؛ 0 = لا شيء أو أثر ، 1 = معتدل ، 2 = معتدل ، 3 = شديد إلى حد ما ، و 4 = شديد) بعد فترة المتابعة من 0.8 ± 0.4 إلى 3.2 ± 1.2 (p = 0.0001). تظهر البيانات المقدمة في الجدول 1 علامات تطور فشل البطين الأيمن وتطور TR كبير بعد 8 أسابيع من الربط الرئوي ، بما يتفق مع فحص تخطيط صدى القلب لحيوان تمثيلي موضح في الشكل 3.
الشكل 1: كرسي الأغنام. كرسي الأغنام يسهل إلى حد كبير تصوير الحيوانات وتحريض التخدير ، وكذلك وضع خطوط في الوريد. يستخدم عادة في قص الصوف ، وعادة ما تكون الحيوانات على دراية بهذا الموقف وتظل سهلة الانقياد للإجراءات اللازمة. يرجى النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.
الشكل 2: عرض أثناء العملية لربط الشريان الرئوي. توضح الصورة شريط الشريان الرئوي الذي يتكون من شريط سري يمر حول الشريان الرئوي الرئيسي ، مع استخدام مشابك جراحية لشد الشريط وتثبيته في مكانه. يشير السهم الأصفر إلى المشابك المطبقة على الحبل السري. الاختصارات: MPA = الشريان الرئوي الرئيسي. PAB = شريط الشريان الرئوي. يرجى النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.
الشكل 3: صور تخطيط صدى القلب أثناء العملية بعد 8 أسابيع من PAB (A = عرض من أربع غرف ، B = عرض من أربع غرف مع دوبلر ملون يظهر FTR). يرجى النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.
| الاساس | 8 أسابيع | |
| الموارد البشرية (ب / دقيقة) | 107±15 | 88±11 |
| LVEF (٪) | 62±3 | 58±4* |
| SPAP مم زئبق | 62±2 | 40±7* |
| RVFAC (٪) | 50±14 | 38±7* |
| تابسي | 1.2±0.1 | 0.8±0.1* |
| درجة TR (0-4) | 0.4±0.5 | 3.2±1.2* |
| حلقة التلفزيون (سم) | 2.4±0.2 | 3.1±0.2* |
الجدول 1: بيانات تخطيط صدى القلب والدورة الدموية. الاختصارات: HR = معدل ضربات القلب. LVEF = جزء طرد البطين الأيسر ؛ SPAP = ضغط الشريان الرئوي الانقباضي. RVFAC = تغيير منطقة كسور البطين الأيمن. TAPSE = رحلة انقباضية حلقية ثلاثية الشرف ؛ TR = قلس ثلاثي الشرف (الصف 0-4) ؛ التلفزيون = صمام ثلاثي الشرفات. تظهر البيانات متوسط ± SD. * p < 0.05 مقابل خط الأساس بواسطة اختبار t المزدوج.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Discussion
في هذا النموذج ، أدت 8 أسابيع من ربط الشريان الرئوي إلى نموذج غصن مزمن مستقر لخلل البطين الأيمن ، وفي معظم الحالات ، FTR كبير. تشمل نقاط القوة في نموذج PAB المزمن المقدم التعديل الدقيق للحمل اللاحق أثناء الإجراء ، على الرغم من أن تأثيره على استجابات عربة سكن متنقلة قد يختلف. النموذج مناسب لتقييم درجات متفاوتة من فشل RV أو FTR ، مع تعديل الشدة حسب درجة انقباض الشريان الرئوي. علاوة على ذلك ، فإن تطبيق المقاومة الثابتة والمستقرة على مستوى السلطة الفلسطينية الرئيسية ، على عكس نماذج ارتفاع ضغط الدم الرئوي ، يستبعد تأثير التغيرات في سرير الأوعية الدموية الرئوية على الحملاللاحق 11. لم يثبت أن نماذج الأغنام لارتفاع ضغط الدم الرئوي المصحوب بانصمام الشريان الرئوي تحفز حمى الواديالمتصدع 14 بشكل متوقع. ومع ذلك ، قد يكون من الصعب شد الشريط بشكل كاف لتحقيق الدرجة المطلوبة (النمط الظاهري) لفشل القلب الأيمن15 ، ناهيك عن درجة TR الدقيقة. ينعكس هذا في الدراسة ، حيث تم تحقيق ذروة ضغط PA مماثل في جميع الحيوانات (62 ± 9 مم زئبق) ، لكنه لم يظهر أي ارتباط مع TR أو RHF. قد يشير هذا إلى التباين البيولوجي في استجابات إعادة تشكيل عربة سكن متنقلة متوترة لزيادة الحمل اللاحق. ومع ذلك ، في معظم الحالات ، تطورت TR كبيرة نتيجة لزيادة الحمل اللاحق والتغييرات اللاحقة المتعلقة بإعادة عرض RV والفشل.
تم تصميم نموذج الأغنام هذا خصيصا للحث على قلس ثلاثي الشرف وظيفي ويختلف عن النماذج الأخرى التي تركز بشكل أساسي على ضعف القلب الأيمن. تعتمد النماذج المتاحة من TR في الغالب على الأضرار الهيكلية للتلفزيون والجهاز تحت الصمامي16,17 ، مما يعني أن هذه هي في الغالب نماذج حجم الزائد من RHF التي لا تمثل الطبيعة الحقيقية ل FTR. لقد طورنا سابقا نموذجا لاعتلال عضلة القلب الناجم عن عدم انتظام دقات القلب18 ، والذي يؤدي إلى فشل البطينين وقلس وظيفي في الصمام التاجي وثلاثي الشرف. يسمح النموذج الحالي بدراسة ومعالجة FTR في حالة خلل RV المعزول. في الآونة الأخيرة ، تم تقديم نموذج لربط الشريان الرئوي التدريجي مع شريط قابل للنفخ ومنفذ تحت الجلد19 ، مما قد يوفر امتدادا لهذه التقنية. لم يتم بعد وصف تضيق الشريان الرئوي القائم على القسطرة ، ولكن مثل هذه التقنيات التجريبية تلوح في الأفق بالتأكيد.
هناك العديد من الخطوات الحاسمة أثناء تنفيذ هذا البروتوكول. يجب توخي الحذر أثناء فتح الفضاء الوربي الرابع حتى لا تجرح الشريان الثديي الداخلي الأيسر ، والذي يستخدم لإنشاء خط شرياني. الخطوة الحاسمة التالية هي تحرير النخاع الشوكي من الشريان الأورطي الصاعد بجوار الزائدة الأذينية اليسرى وتمرير الحبل السري حول الآلام والكروب الشوكية. من الأهمية بمكان ، أثناء شد الشريان الرئوي ، ضبط ضيق الشريط بشكل صحيح ، لأن الإفراط في الشد سيؤدي إلى موت الحيوان المبكر ، في حين أن الشريط الفضفاض جدا لن يؤدي إلى درجة كافية من قصور القلب الأيمن و FTR. يتم شد الحزام تدريجيا مع التطبيق المتتالي لمشبك التطبيق حتى يبدأ ضغط الدم النظامي في الانخفاض بشكل مطرد. من الأهمية بمكان أن تكون بارعا في إزالة المقطع الأخير على وجه السرعة لتجنب انهيار الدورة الدموية والرجفان البطيني. يجب أن تكون أدوية القلب الطارئة في متناول اليد ومتاحة بسهولة.
النموذج محدود من خلال طلب بضع الصدر المفتوح والتلاعب الجراحي المباشر للشريان الرئوي ، مما يمثل خطرا جراحيا ويؤدي إلى تكوين التصاقات تجعل العمليات الجراحية اللاحقة أكثر صعوبة. علاوة على ذلك ، باستخدام البروتوكول المقدم أعلاه ، تعاني بعض الحيوانات من تطور سريع لفشل القلب و TR الوظيفي الذي لا يتوافق مع البقاء على قيد الحياة لمدة 8 أسابيع. على هذا النحو ، يمكن توقع معدل استنزاف يتراوح بين 15٪ و 20٪. يمكن تعديل التقنية بناء على السؤال العلمي المطروح. في الدراسة الحالية ، كان الهدف من التجربة هو إحداث قلس وظيفي كبير ثلاثي الشرف ، وعلى هذا النحو ، تم استخدام النطاقات الرئوية العدوانية. ومع ذلك ، يمكن تعديل النموذج لدراسة آثار درجات مختلفة من الحمل اللاحق البطيني (بديل لارتفاع ضغط الدم الرئوي) على وظيفة البطين الأيمن وإعادة تشكيله. في مثل هذه السيناريوهات، يمكن تعديل النطاقات الرئوية لتحقيق عدة مستويات مختلفة من ضغط الشريان الرئوي للسماح بدراسة آثار مستويات الحمل اللاحق المختلفة. بالإضافة إلى ذلك ، يمكن ترجمة نفس النموذج إلى القوارض20 أو استخدامه بطريقة متدرجة في الأغنام باستخدام شريط رئوي قابل للنفخ ومنفذ حقن تحت الجلد21.
يمكن استخدام هذه التقنية في المستقبل لدراسة آليات القلس الوظيفي ثلاثي الشرف مع إعادة تشكيل البطين الأيمن والحلقي وتحت الصمامي المرتبط به ، بالإضافة إلى تغيرات الأنسجة. يفسح النموذج نفسه لدراسة إعادة التشكيل العكسي حيث أن الشريط الرئوي قابل للعكس من خلال بضع الصدر المتكرر. علاوة على ذلك ، تم استخدام هذا النموذج بالفعل لدراسة أجهزة المساعدة الميكانيكية للبطين الأيمن21 ، ومن المتوقع أن يتم تسخيره بشكل متكرر مع استمرار تطور مجال الدعم الميكانيكي للجانب الأيمن.
في الختام ، فإن النموذج الحيواني الكبير المقدم لفشل القلب الأيمن وقلس الصمام ثلاثي الشرف الوظيفي قابل للتكرار وفعال لإنتاج FTR بمعدل استنزاف منخفض نسبيا. يمكن استخدام هذه المنصة الحيوانية الكبيرة لمزيد من التحقيق في الأساس الهيكلي والجزيئي لفشل عربة سكن متنقلة وقلس ثلاثي الشرف الوظيفي. قد يسهل هذا النموذج أيضا تقييم التدخلات التي تستهدف عربة سكن متنقلة فاشلة وجهاز التلفزيون.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Disclosures
ليس لدى المؤلفين أي تضارب في المصالح للكشف عنه.
Acknowledgments
تم تمويل الدراسة من خلال منحة داخلية من معهد ماير للقلب والأوعية الدموية في Spectrum Health.
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| Anesthesia Machine Drager Narkomed MRI-2 | Drager | 4116091-001 | |
| angiocatheter | BD | BD382268 | 14GAx8.25cm |
| BD ChloraPrep Scrub Teal 26 ml applicator with a sterile solution | |||
| Blade #11 | Bard-Parker | 371111 | |
| Buprenorphine | HIKMA | ||
| cefazolin 1.0g | Hikma | 0143-9924-90 | |
| Diprivan 200mg/20ml | 63323-0269-29 | FRESENIUS KABI | |
| Electrosurgical generator Valleylab Force FX | Valleylab | CF5L44233A | |
| Gentamicin Sulfate 40 mg / mL | Fresenius | 406365 | |
| i-Stat Blood analyzer MN 300 | Abbott | ||
| Lidocaine HCl 1% | Pfizer | 243243 | |
| Open ligating clip appliers Horizon Medium | Teleflex | 237061 | |
| PERMAHAND Silk Suture | PERMA HAND | SA 63H | |
| Pinnacle Introducer sheath | Terrumo | RSS102 | sheath length 10cm |
| Prolene 3-0 | ETHICON | 8684H | |
| Titanium Clips Medium | Teleflex | 2200 | |
| Umbilical tape | Ethicon | EFA 1165 | |
| VICRYL 2 coated undyed 1X54" TP-1 | ETHICON | J 880T | |
| Vicryl 2-0 | ETHICON | J269H |
References
- Haddad, F., Hunt, S. A., Rosenthal, D. N., Murphy, D. J. Right ventricular function in cardiovascular disease, part I: Anatomy, physiology, aging, and functional Assessment of the right ventricle. Circulation. 117 (11), 1436-1448 (2008).
- Taramasso, M., et al. The growing clinical importance of secondary tricuspid regurgitation. Journal of the American College of Cardiology. 59 (8), 703-710 (2012).
- Mangieri, A., et al. Mechanism and implications of the tricuspid regurgitation: From the pathophysiology to the current and future therapeutic options. Circulation: Cardiovascular Interventions. 10 (7), 005043 (2017).
- Otto, C. M., et al. 2020 ACC/AHA Guideline for the Management of Patients With Valvular Heart Disease: Executive summary: A report of the American College of Cardiology/American Heart Association Joint Committee on Clinical Practice Guidelines. Circulation. 143 (5), 35-71 (2021).
- Vonk-Noordegraaf, A., et al. Right heart adaptation to pulmonary arterial hypertension: physiology and pathobiology. Journal of the American College of Cardiology. 62, 22-33 (2013).
- Yoganathan, A., et al. Tricuspid valve diseases: Interventions on the forgotten heart valve. Journal of Cardiac Surgery. 36 (1), 219-228 (2021).
- Vachiéry, J. L., et al. Pulmonary hypertension due to left heart diseases. Journal of the American College of Cardiology. 62, 25 Suppl 100-108 (2013).
- Chin, K. M., Coghlan, G. Characterizing the right ventricle: Advancing our knowledge. American Journal of Cardiology. 110, 6 Suppl 3-8 (2012).
- Malinowski, M., et al. Large animal model of acute right ventricular failure with functional tricuspid regurgitation. International Journal of Cardiology. 264, 124-129 (2018).
- Borgdorff, M. A., Dickinson, M. G., Berger, R. M., Bartelds, B. Right ventricular failure due to chronic pressure load: What have we learned in animal models since the NIH working group statement. Heart Failure Review. 20 (4), 475-491 (2015).
- Andersen, A., et al. Animal models of right heart failure. Cardiovascular Diagnosis and Therapy. 10 (5), 1561-1579 (2020).
- Dixon, J. A., Spinale, F. G. Large animal models of heart failure: A critical link in the translation of basic science to clinical practice. Circulation: Heart Failure. 2 (3), 262-271 (2009).
- Miyagi, C., et al. Large animal models of heart failure with preserved ejection fraction. Heart Failure Review. 27 (2), 595-608 (2022).
- Sato, H., et al. Large animal model of chronic pulmonary hypertension. American Society for Artificial Internal Organs Journal. 54 (4), 396-400 (2008).
- Bogaard, H. J., et al. Chronic pulmonary artery pressure elevation is insufficient to explain right heart failure. Circulation. 120 (20), 1951-1960 (2009).
- Xie, X. J., et al. Tricuspid leaflet resection in an open beating heart for the creation of a canine tricuspid regurgitation model. Interactive Cardiovascular and Thoracic Surgery. 22 (2), 149-154 (2016).
- Hoppe, H., et al. Percutaneous technique for creation of tricuspid regurgitation in an ovine model. Journal of Vascular and Interventional Radiology. 18, 133-136 (2007).
- Malinowski, M., et al. Large animal model of functional tricuspid regurgitation in pacing induced end-stage heart failure. Interactive Cardiovascular and Thoracic Surgery. 24 (6), 905-910 (2017).
- Ukita, R., et al. A large animal model for pulmonary hypertension and right ventricular failure: Left pulmonary artery ligation and progressive main pulmonary artery banding in sheep. Journal of Visualized Experiments. (173), e62694 (2021).
- Dufva, M. J., et al. Pulmonary arterial banding in mice may be a suitable model for studies on ventricular mechanics in pediatric pulmonary arterial hypertension. Journal of Cardiovascular Magnetic Resonance. 23 (1), 66 (2021).
- Verbelen, T., et al. Mechanical support of the pressure overloaded right ventricle: An acute feasibility study comparing low and high flow support. American Journal of Physiology-Heart and Circulatory Physiology. 309 (4), 615-624 (2015).
