Summary
Sağ ventrikül yetmezliği ve fonksiyonel triküspid yetersizliği sol taraflı kalp hastalığı ve pulmoner hipertansiyon ile ilişkilidir ve hastalarda morbidite ve mortaliteye önemli ölçüde katkıda bulunur. Sağ ventrikül yetmezliği ve fonksiyonel triküspid yetersizliğini incelemek için kronik bir küçükbaş hayvan modeli oluşturmak, mekanizmalarını, ilerlemelerini ve olası tedavilerini anlamada yardımcı olacaktır.
Abstract
Sağ ventrikül disfonksiyonu ile ilişkili ağır fonksiyonel triküspid yetersizliğinin (FTR) patofizyolojisi tam olarak anlaşılamamıştır ve suboptimal klinik sonuçlara yol açmaktadır. FTR'nin mekanizmalarını araştırmak için FTR ve sağ kalp yetmezliğinin kronik küçükbaş hayvan modelini oluşturmak için yola çıktık. Yirmi yetişkin erkek koyuna (6-12 aylık, 6±2-7 kg) sol torakotomi ve başlangıç ekokardiyografisi yapıldı. Ana pulmoner arterin (PA) etrafına bir pulmoner arter bandı (PAB) yerleştirildi ve sistolik pulmoner arter basıncını (SPAP) en az iki katına çıkaracak şekilde kıstırıldı, sağ ventrikül (RV) basıncının aşırı yüklenmesine ve RV dilatasyon bulgularına neden oldu. PAB, SPAP'ı 21 ± 2 mmHg'den 62 ± 2 mmHg'ye yükseltti. Hayvanlar 8 hafta boyunca takip edildi, kalp yetmezliği semptomları diüretiklerle tedavi edildi ve plevral ve abdominal sıvı toplanmasını değerlendirmek için sürveyans ekokardiyografisi kullanıldı. Takip döneminde üç hayvan inme, kanama ve akut kalp yetmezliği nedeniyle öldü. 2 ay sonra medyan sternotomi ve epikardiyal ekokardiyografi yapıldı. Hayatta kalan 17 hayvandan 3'ünde hafif triküspid yetersizliği, 3'ünde orta derecede triküspid yetersizliği ve 11'inde ciddi triküspid yetersizliği gelişti. Sekiz haftalık pulmoner arter bandı, sağ ventrikül disfonksiyonunun stabil kronik koyun modeli ve anlamlı FTR ile sonuçlandı. Bu büyük hayvan platformu, RV başarısızlığının ve fonksiyonel triküspid yetersizliğinin yapısal ve moleküler temelini daha fazla araştırmak için kullanılabilir.
Introduction
Sağ ventrikül yetmezliği (RVF), kardiyak hastalarda morbidite ve mortaliteye katkıda bulunan önemli bir faktör olarak kabul edilmektedir. RVF'nin en sık nedenleri sol taraflı kalp hastalığı ve pulmoner hipertansiyondur1. RVF'nin ilerlemesi sırasında, sağ ventrikül (RV) disfonksiyonu, halka şeklindeki dilatasyon ve subvalvüler yeniden şekillenmenin bir sonucu olarak fonksiyonel triküspid yetersizliği (FTR) ortaya çıkabilir. Orta ila şiddetli FTR, mortalite 2,3'ün bağımsız bir belirleyicisidir ve triküspid yetersizliği olgularının %80-90'ının doğada fonksiyonel olduğu tahmin edilmektedir4. FTR'nin kendisi, son yükü veya ön yük5'i etkileyerek olumsuz ventrikül yeniden şekillenmesini teşvik edebilir. Triküspid kapak tarihsel olarak unutulmuş kapak6 olarak kabul edilmiştir ve sol taraflı kalp hastalığının tedavisinin ilişkili RV patolojisini ve FTR7'yi çözeceğine inanılmaktadır. Son veriler bunun hatalı bir strateji olduğunu göstermiştir ve mevcut klinik kılavuzlar FTR4'e çok daha agresif bir yaklaşımı savunmaktadır. Bununla birlikte, sağ ventrikül disfonksiyonu ile ilişkili şiddetli FTR'nin patofizyolojisi hala tam olarak anlaşılamamıştır ve bu da suboptimal klinik sonuçlara yol açmaktadır8. Şu anda mevcut olan RVF'nin büyük hayvan modelleri basınç, hacim veya karışık aşırı yüke dayanmaktadır. Daha önce RVF ve TR'nin büyük bir hayvan modelini tanımladık, ancak sadece akut bir ortamda9.
Bu çalışma, RV arter yükünü (aşırı basınç yükü) arttırmak ve RV disfonksiyonunu ve FTR'yi indüklemek için kronik bir pulmoner arter bandı (PAB) koyun modeline odaklanmaktadır. Yük sonrası model, mikrovaskülatürdeki değişikliklerin daha az öngörülebilir ve daha muhtemel olduğu pulmoner hipertansiyon modellerine kıyasla güvenilir ve tekrarlanabilirdir10. Çalışmanın amacı, sol taraflı kalp hastalığı ve pulmoner hipertansiyonu olan hastalarda RV basıncı aşırı yüklenmesini en doğru şekilde taklit edecek kronik büyük bir RVF ve FTR hayvan modeli geliştirmekti. Böyle bir modelin oluşturulması, RV disfonksiyonu ve triküspid yetmezliği ile ilişkili ventriküler ve kapak remodelinginin patofizyolojisi üzerine derinlemesine çalışmalara izin verecektir. Küçükbaş hayvan modeli, mitral kapak üzerindeki önceki çalışmalarımıza ve insan ve küçükbaş hayvan kalpleri arasındaki anatomik ve fizyolojik benzerlikleri destekleyen yayınlanmış literatüre dayanarak seçildi11,12,13.
Bu çalışma için, 20 yetişkin koyuna (62 ± 7 kg), sistolik pulmoner arter basıncını (SPAP) en az iki katına çıkarmak için sol torakotomi ve ana pulmoner arter bandı (PAB) uygulandı ve böylece RV basıncı aşırı yüklendi. Hayvanlar 8 hafta boyunca takip edildi ve kalp yetmezliği semptomları klinik olarak belirgin olduğunda diüretiklerle tedavi edildi. RV fonksiyonunu ve kapak yeterliliğini değerlendirmek için periyodik olarak sürveyans ekokardiyografisi yapıldı. Model geliştirme için deneysel protokolün tamamlanmasının ardından (8 hafta), hayvanlar medyan sternotomi ve sonomikrometri kristallerinin epikardiyal ve intrakardiyak yapılara implantasyonu için ameliyathaneye geri alındı. Bu prosedür kardiyopulmoner bypass kullanılarak kalp atışı ve bikaval kontrol ile yapıldı. Hayvanların kardiyopulmoner bypasstan ayrılmasında veya sağ kalp desteği için inotroplara ihtiyaç duymadan stabil bir kararlı durum hemodinamik ortamında sonomikrometri verilerinin elde edilmesinde herhangi bir sorun yoktu. Yakın gelecekte triküspid halka annüloplastisi ve diğer sağ kalp prosedürlerinin hem terminal hem de sağkalım deneylerinde sağ torakotomi yaklaşımı kullanılarak gerçekleştirilmesini öngörüyoruz. Mevcut deneyim, hayvanları kardiyopulmoner bypasstan zorluk çekmeden ayırmanın mümkün olacağına ve uzun süreli hayatta kalmanın mümkün olduğuna inanmamızı sağlıyor. Bu nedenle, modelin klinik olarak ilgili kardiyak prosedürlerin performansına izin vereceğine inanıyoruz. Aşağıda, küçükbaş hayvan deney protokolünü gerçekleştirmek için gerçekleştirilen adımların (perioperatif ve operatif) bir açıklaması bulunmaktadır.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Protocol
Protokol, Michigan State Üniversitesi Kurumsal Hayvan Bakımı ve Kullanımı Komitesi (IACUC) tarafından onaylanmıştır (Protokol 2020-035, 27.07.2020 tarihinde onaylanmıştır). Bu çalışma için 62 ± 7 kg ağırlığında 20 yetişkin erkek koyun kullanılmıştır.
1. Preoperatif adımlar
- Ameliyattan 12 saat önce hayvanı oruç tutun (gecede).
- Hayvanı bir koyun sandalyesine yerleştirin (Şekil 1) ve uzun bir 11 Fr tanıtıcı kılıf (kılıf uzunluğu = 10 cm) kullanarak sağ juguler ven kanülasyonuna hazırlanın.
- IV yerleştirme bölgesi boyunca makaslarla tıraş edin - boynun sağ ön kısmı, sağ juguler ven için orta hattan yaklaşık 10-15 cm yanal.
- Hayvanın başını sola çevirin, böylece boynun sağ, ön ve yan yönleri açığa çıkar. Juguler ven seyrini lokalize edin. Bunu kolaylaştırmak için, damarı dağıtmak için boynun altını sıkıştırın.
- Klorheksidin ve alkol bazlı ovma ile temizleyin ve% 1 lidokain ile lokal olarak anestezi yapın.
- Tarif edildiği gibi, boynun orta-üst üçte birindeki juguler damarı kanüle edin.
- Damarın üstündeki deriyi, damara dik 11 numaralı bir bıçakla kesin.
- 14 G anjiyokateter ile kanülat; yerinde olduğunda (iğneden kan çıkıyor veya kan lekeleniyor), iğneyi çıkarın, kateteri bırakın, kılavuz teli geçirin, kateteri çıkarın, 11 Fr kılıfını yerleştirin ve sabitleyin.
- Koyu kırmızı kanı çekerek ve yerleştirme bölgesinde şişliğin akışını ve yokluğunu doğrulamak için bir salin yıkaması yaparak kanülün açıklığını ve uygun şekilde yerleştirilmesini sağlayın.
- Propofol indüksiyonuna 1.0-1.5 mg / kg intravenöz (IV) olarak başlayın.
- 5 numaralı bıçağa sahip bir laringoskop kullanarak 9 numaralı endotrakeal (ET) tüp ile entübe edin. Bunun için, bir kişi çeneleri ve dili sabitlemeli, diğer kişi trakeayı tanımlamalı, ET tüpünü yerleştirmeli ve sızdırmazlık manşetini şişirmelidir. İki taraflı nefes sesleri ve ET tüpü üzerindeki yoğuşma ile doğru yerleşimi onaylayın.
- Analjezik buprenorfin'i intravenöz olarak 0.01 mg / kg'da uygulayın ve antibiyotik profilaksisi için 240 mg gentamisin ve 1 g sefazolin kullanın.
- Hayvanı koyun sandalyesinden ameliyat masasına aktarın ve sağ tarafına yerleştirin.
2. Ameliyat adımları
- 15 mL / kg'da (12-18 nefes / dak), 4 L / dak'da oksijen akışı ve% 2.5 -% 4.0'da izofluran ile havalandırın. Çene tonunu ve göz rotasyonunu kontrol ederek konunun cerrahi seviyede (aşama 3) olduğundan emin olmak için uygun anesteziyi onaylayın.
- Oftalmik oinment uygulayarak her iki gözü de yağlayın ve gaz ve yiyecek tahliyesini sağlamak için bir mide tüpü yerleştirin. Elektrokardiyogram (EKG), nabız oksimetresi (SpO 2), kapnograf (ETCO2) ve vücut ısısı monitörlerini bağlayın. EKG ekstremite uçlarını (I, II, III) timsah klipsleri, SpO 2 sensörünü hayvanın yanağına ve ETCO2 tüpünü endotrakeal tüpe takarak cilde takın ve sıcaklık probunu burun deliğinden nazofarenkse geçirin.
- Ameliyat alanını hazırlayın. Sol ön göğüs kafesini tıraş edin, klorheksidin ve alkol bazlı ovma ile temizleyin ve steril örtülerle örtün.
- Dördüncü interkostal boşluk seviyesinde 10 cm uzunluğunda bir cilt ve deri altı kesisi yapın.
- Torasik girişi tanımlayarak ve interkostal boşlukları aşağı doğru sayarak doğru interkostal boşluğu onaylayın. Daha sonra, insizyona merkezde ve dördüncü interkostal boşluk boyunca devam edin.
- İnterkostal kasları bölün, göğüs boşluğunu açın ve kaburgaları mini torakotomi Finochietto tarzı bir retraktör ile yayın. Torakotomi yapılırken insizyonun sternal sınırında sol internal meme arterine (LIMA) ve üst sınırda akciğere zarar vermemeye özen gösterin.
- Biventriküler fonksiyonu ve kapak yeterliliğini değerlendirmek için başlangıç epikardiyal ekokardiyografi yapın. Standart olmayan görünümlerin ortaya çıkması, triküspid kapak (TV), sağ ve sol ventrikül fonksiyonu ve pulmoner arter akımına odaklanan mini torakotomiden kaynaklanabilir.
- LIMA'yı insizyonun sternal sınırında tanımlayın, etrafındaki bitişik dokuları çıkarın ve basınç izleme için bir arteriyel hat oluşturmaya hazırlanın.
- Arterin etrafına, biri proksimal diğeri kanülasyon bölgesine distal olmak üzere iki adet 4-0 ipek sütür yerleştirin (arteriyel kateteri sabitlemek için kullanılır).
- Kanülasyon sırasında geri akış kanamasını önlemek için LIMA distalini planlanan kanülasyon bölgesine klipslemek için bir klips aplikörü ile titanyum klipsler kullanın.
- LIMA'daki kateterin çevresinin yarısı kadar dikey bir kesi 11 numaralı bıçakla yapın.
- 18 G anjiyokateter takın ve arteriyel hat modülüne takın. Yaklaşık 120/80mmHg'lik bir basınca ulaşıldığında, daha önce yerleştirilen iki 4-0 ipek sütürü kullanarak kateteri yerine sabitleyin.
- Sol frenik sinire zarar vermemeye özen göstererek, pulmoner arter sinüsleri seviyesinden başlayıp ana pulmoner arter (MPA) boyunca lateral olarak 4-5 cm ilerleyerek perikardiyotomi yapın.
- Bir perikardiyal kuyu oluşturmak için açılan perikarda dört ila beş retraksiyon dikişi uygulayın, çünkü bu, pulmoner gövde ve aort arasında maruz kalmayı ve diseksiyonu kolaylaştırır.
- MPA'yı sol atriyal apendiks seviyesinden başlayarak AA'ya doğru çalışarak, künt sağ açılı forsepsler kullanarak orijininden yaklaşık 2-3 cm uzaklıktaki asendan aorttan (AA) diseke edin. MPA'yı AA'dan tamamen ayırmak için, iki yapı arasındaki bağ dokusunu çıkarmak için elektrokoter veya makas kullanın.
- MPA'nın etrafına künt bir dik açılı kelepçe ile göbek bandı geçirin. MPA sinüslerinden 1 cm distal 5-0 monofilament çanta ipi sütürü yerleştirerek bir MPA basınç hattı oluşturun.
- 20 G'lik bir anjiyokateter takın ve bir izleme hattına bağlayın. Göbek bandını sıkıştırmadan önce doğru MPA ve arteriyel çizgi okumalarının elde edildiğinden emin olun; Arteriyel ve pulmoner basınçlar değişebilir, ancak insan hasta değerleriyle karşılaştırılabilir olmalıdır.
- Göbek bandının her iki ucunu da tutun ve MPA'nın lümenini azaltmak için bunları bir araya getirin.
- Sistemik kan basıncı istikrarlı bir şekilde düşmeye başlayana kadar her klips bir önceki klibin altına yerleştirilerek bir klips aplikasyonunun art arda uygulanmasıyla bandı kademeli olarak sıkın (Şekil 2). Bu noktada, sistemik kan basıncını stabilize etmek için son yerleştirilen klipsi çıkarın.
- Maksimum cinching ve stabil hemodinamik koşullar elde edildiğinde, distal göçü önlemek için 5-0 monofilament sütür kullanarak göbek bandını MPA'nın macerasına sabitleyin.
- Adım 2.7'de olduğu gibi biventriküler fonksiyonu ve kapak yeterliliğini değerlendirmek için bant sonrası ekokardiyografi yapın. MPA basınç çizgisini ve arteriyel çizgiyi çıkarın ve bandın ve arteriyel çizgilerin yerleştirildiği bölgeden gelen kanamaları kontrol ederek iyi hemostaz sağlayın.
- Sol göğüs kafesine bir göğüs tüpü yerleştirin, giriş bölgesi ilk insizyonun altında bir interkostal boşluk olsun. Kaburgaları iki Vicryl boyut 2 dikişle kapatın ve yarayı üç katmanlı sürekli dikişlerle kapatın: kas ve deri altı dokuları için Vicryl 2-0 ve cilt için Prolene 3-0.
- Herhangi bir kanama belirtisi görülmediğinde, hayvanı ventilatörden ayırmadan önce göğüs tüpünü çıkarın.
- Hayvanı ventilatörden ayırın, ekstübe edin, tek bir kafese taşıyın ve en az 1 saat boyunca yakından takip edin. Merkezi IV hattını yerinde bırakın ve boynun etrafına gevşek bir şekilde uygulanmış bir bandaj kullanarak sabitleyin.
NOT: Postoperatif intravenöz analjezi, ameliyat sonrası 3 gün boyunca buprenorfin (0,05 mg/kg) ve Flunixin (1,2 mg/kg) ile sürdürüldü.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Representative Results
Model geliştirme için deneysel protokolün tamamlanmasının ardından (yaklaşık 8 hafta), hayvanlar medyan sternotomi ve sonomikrometri kristallerinin epikardiyal ve intrakardiyak yapılara implantasyonu için ameliyathaneye geri alındı. Bu prosedür, grubumuz tarafından daha önce ayrıntılı olarak açıklandığı gibi, kalp atışı ve bikaval kontrol ile kardiyopulmoner bypass kullanılarak gerçekleştirildi9. Hayvanların kardiyopulmoner bypasstan ayrılmasında veya sonomikrometri verilerinin stabil bir kararlı durum hemodinamik ortamında elde edilmesinde herhangi bir sorun yoktu.
Pulmoner arter bandı SPAP'ı akut olarak 21 ± 2 mmHg'den 62 ± 9 mmHg'ye yükseltti (p =0.001). Takip döneminde üç hayvan inme, kanama ve akut kalp yetmezliği nedeniyle öldü. Hayatta kalan 17 hayvandan 3'ünde hafif TR, 3'ünde orta derecede TR ve 11'inde şiddetli TR gelişti. Takip süresinden sonra ortalama TR derecesi (0-4; 0 = yok veya iz, 1 = hafif, 2 = orta, 3 = orta şiddetli ve 4 = şiddetli) 0.8 ± 0.4'ten 3.2'ye 1.±2'ye yükselmiştir (p = 0.0001). Tablo 1'de sunulan veriler, Şekil 3'te gösterilen temsili bir hayvanın ekokardiyografik muayenesi ile tutarlı olarak, 8 haftalık pulmoner bantlamadan sonra gelişen sağ ventrikül yetmezliği ve önemli TR gelişimi belirtileri göstermektedir.
Resim 1: Koyun sandalyesi. Koyun sandalyesi, hayvan görüntülemeyi ve anestezinin indüksiyonunu ve ayrıca intravenöz çizgilerin yerleştirilmesini büyük ölçüde kolaylaştırır. Geleneksel olarak yün kesmede kullanılır ve hayvanlar genellikle bu pozisyona aşinadır ve gerekli prosedürler için oldukça uysal kalırlar. Bu şeklin daha büyük bir versiyonunu görmek için lütfen buraya tıklayın.
Şekil 2: Pulmoner arter bandının intraoperatif görünümü. Fotoğraf, ana pulmoner arterin etrafından geçen bir göbek bandı tarafından oluşturulan pulmoner arter bandını, bandı sıkmak ve yerine sabitlemek için kullanılan cerrahi klipslerle göstermektedir. Sarı ok, göbek kordonuna uygulanan klipslere işaret eder. Kısaltmalar: MPA = ana pulmoner arter; PAB = pulmoner arter bandı. Bu şeklin daha büyük bir versiyonunu görmek için lütfen buraya tıklayın.
Şekil 3: PAB'dan 8 hafta sonra intraoperatif ekokardiyografik görüntüler (A = dört odacıklı görünüm, B = FTR gösteren renkli doppler ile dört odacıklı görünüm). Bu şeklin daha büyük bir versiyonunu görmek için lütfen buraya tıklayın.
| Taban çizgisi | 8 hafta | |
| İK (b/dak) | 107±15 | 88±11 |
| LVEF (%) | 62±3 | 58±4* |
| SPAP mmHg | 62±2 | 40±7* |
| RVFAC (%) | 50±14 | 38±7* |
| TAPSE | 1.2±0.1 | 0,8±0,1* |
| TR notu (0-4) | 0,4±0,5 | 3.2±1.2* |
| TV anulusu (cm) | 2.4±0.2 | 3.1±0.2* |
Tablo 1: Ekokardiyografik ve hemodinamik veriler. Kısaltmalar: HR = kalp atış hızı; LVEF = sol ventrikül ejeksiyon fraksiyonu; SPAP = sistolik pulmoner arter basıncı; RVFAC = sağ ventrikül fraksiyonel alan değişimi; TAPSE = triküspid dairesel düzlem sistolik gezi; TR = triküspid yetersizliği (derece 0-4); TV = triküspid kapak. Veriler SD± ortalama; *P < eşleştirilmiş bir t-testi ile taban çizgisine karşı 0,05'tir.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Discussion
Bu modelde, 8 haftalık pulmoner arter bandı, sağ ventrikül disfonksiyonunun stabil bir kronik koyun modeli ve çoğu durumda anlamlı FTR ile sonuçlandı. Sunulan kronik PAB modelinin güçlü yönleri, prosedür sırasında hassas son yük ayarlamasını içerir, ancak RV yanıtları üzerindeki etkisi farklı olabilir. Model, değişen derecelerde RV yetmezliğini veya FTR'yi değerlendirmek için uygundur ve şiddet, pulmoner arter daralma derecesine göre modüle edilir. Ayrıca, pulmoner hipertansiyon modellerinden farklı olarak, ana PA seviyesinde sabit ve stabil direnç uygulanması, pulmoner vasküler yataktaki değişikliklerin son yük üzerindeki etkisini dışlamaktadır11. Pulmoner arter embolizasyonu ile pulmoner hipertansiyonun küçükbaş hayvan modellerinin RVF14'ü öngörülebilir şekilde indüklediği gösterilmemiştir. Bununla birlikte, sağ kalp yetmezliği15'in istenen derecesine (fenotip) ulaşmak için bandı yeterince sıkmak zor olabilir, tam TR derecesinden bahsetmiyorum bile. Bu, tüm hayvanlarda (62 ± 9 mmHg) benzer pik PA basıncı elde edildiğinden, TR veya RHF ile herhangi bir korelasyon göstermediği için çalışmaya yansımıştır. Bu, gergin RV'nin artan son yüke karşı yeniden şekillenme tepkilerinde biyolojik değişkenlik gösterebilir. Bununla birlikte, çoğu durumda, artan son yükün ve RV yeniden yapılanması ve arızası ile ilgili müteakip değişikliklerin bir sonucu olarak önemli TR gelişmiştir.
Bu küçükbaş hayvan modeli, fonksiyonel triküspid yetersizliğini indüklemek için özel olarak tasarlanmıştır ve esas olarak sağ kalp disfonksiyonuna odaklanan diğer modellerden farklıdır. TR'nin mevcut modelleri çoğunlukla TV ve subvalvüler aparat16,17'deki yapısal hasara dayanmaktadır, bu nedenle bunlar çoğunlukla FTR'nin gerçek doğasını temsil etmeyen RHF'nin hacimsel aşırı yük modelleridir. Daha önce taşikardiye bağlı kardiyomiyopati18'in biventriküler yetmezliği ve fonksiyonel mitral ve triküspid yetersizliği ile sonuçlanan bir modelini geliştirdik. Mevcut model, izole RV disfonksiyonu durumunda FTR'nin incelenmesine ve tedavisine izin vermektedir. Son zamanlarda, şişirilebilir bir bant ve subkutan bir port ile kademeli pulmoner arter bandı modeli tanıtılmıştır19, bu tekniğin bir uzantısını sunabilir. Pulmoner arterin kateter bazlı daralması henüz tanımlanmamıştır, ancak bu tür deneysel teknikler kesinlikle ufuktadır.
Bu protokolü yürütürken birkaç kritik adım vardır. Dördüncü interkostal boşluğu açarken, arteriyel bir çizgi oluşturmak için kullanılan sol iç meme arterine zarar vermemek için dikkatli olunmalıdır. Bir sonraki kritik adım, MPA'yı sol atriyal apendiksin yanındaki yükselen aorttan kurtarmak ve MPA'nın etrafında bir göbek kordonunu geçirmektir. Pulmoner arter çınlaması sırasında, bandın sıkılığının doğru bir şekilde ayarlanması son derece önemlidir, çünkü aşırı sıkma erken hayvan ölümüne neden olurken, çok gevşek bir bant yeterli derecede sağ kalp yetmezliği ve FTR'ye neden olmaz. Bant, sistemik kan basıncı istikrarlı bir şekilde düşmeye başlayana kadar bir klips aplikörünün art arda uygulanmasıyla kademeli olarak sıkılır. Hemodinamik kollaps ve ventriküler fibrilasyonu önlemek için son klipsi hızlı bir şekilde çıkarmada usta olmak çok önemlidir. Acil kardiyak ilaçlar hazır bulunmalı ve kolayca bulunabilmelidir.
Model, açık torakotomi ve pulmoner arterin doğrudan cerrahi manipülasyonunu gerektirerek sınırlıdır, bu da cerrahi bir riski temsil eder ve sonraki ameliyatları zorlaştıran yapışıklıkların oluşumuna yol açar. Ayrıca, yukarıda sunulan protokolü kullanarak, bazı hayvanlar 8 haftalık sağkalım ile uyumlu olmayan kalp yetmezliği ve fonksiyonel TR'nin hızlı bir evrimini yaşarlar. Hal böyle olunca %15-%20 arasında bir yıpranma oranı beklenebilir. Teknik, eldeki bilimsel soruya dayanarak değiştirilebilir. Bu çalışmada, deneyin amacı önemli fonksiyonel triküspid yetersizliğini indüklemektir ve bu nedenle agresif pulmoner bantlama kullanılmıştır. Bununla birlikte, model, çeşitli derecelerde ventrikül son yükünün (pulmoner hipertansiyon için bir vekil) sağ ventrikül fonksiyonu ve yeniden şekillenmesi üzerindeki etkilerini incelemek için değiştirilebilir. Bu tür senaryolarda, pulmoner bantlama, farklı son yük seviyelerinin etkilerinin incelenmesine izin vermek için birkaç farklı pulmoner arter basıncı seviyesine ulaşmak için ayarlanabilir. Ek olarak, aynı model kemirgenler20'ye çevrilebilir veya şişirilebilir bir pulmoner bant ve deri altı enjeksiyon portu21 kullanılarak koyunlarda kademeli bir şekilde kullanılabilir.
Bu teknik, gelecekte fonksiyonel triküspid yetersizliğinin mekanizmalarını, bununla ilişkili sağ ventrikül, dairesel ve subvalvüler yeniden şekillenmenin yanı sıra doku değişikliklerini incelemek için kullanılabilir. Model, pulmoner bandın tekrarlanan bir torakotomi ile geri dönüşümlü olması nedeniyle ters yeniden şekillenme çalışmasına kendini ödünç verir. Ayrıca, bu model sağ ventrikül mekanik destek cihazlarını incelemek için zaten kullanılmıştır21 ve sağ taraflı mekanik destek alanı gelişmeye devam ettikçe daha sık kullanılacağı tahmin edilmektedir.
Sonuç olarak, sağ kalp yetmezliği ve fonksiyonel triküspid kapak yetersizliğinin sunulan büyük hayvan modeli, nispeten düşük bir yıpranma oranı ile FTR üretmek için tekrarlanabilir ve etkilidir. Bu büyük hayvan platformu, RV başarısızlığının ve fonksiyonel triküspid yetersizliğinin yapısal ve moleküler temelini daha fazla araştırmak için kullanılabilir. Bu model aynı zamanda başarısız RV ve TV cihazını hedef alan müdahalelerin değerlendirilmesini de kolaylaştırabilir.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Disclosures
Yazarların açıklayacak çıkar çatışmaları yoktur.
Acknowledgments
Çalışma, Spectrum Health'teki Meijer Kalp ve Damar Enstitüsü'nden dahili bir hibe ile finanse edildi.
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).
