Method Article

التحميل القلبي باستخدام الضغط الأذيني الأيسر السلبي والتحميل اللاحق السلبي لتقييم الكسب غير المشروع

DOI:

10.3791/66624

⸱

August 2nd, 2024

 ,  ,  ,  ,  ,  ,  ,  ,  ,  ,  ,  ,  ,  ,  ,  , 
1Division of Cardiac Surgery, Massachusetts General Hospital, Harvard Medical School, 2Center for Engineering in Medicine and Surgery, Massachusetts General Hospital and Harvard Medical School, Shriners Children's Boston, 3VentriFlo Inc

* These authors contributed equally

In This Article

Summary

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

يصف البروتوكول نظام نضح القلب خارج الجسم الحي حيث قد يكون التحميل المباشر للبطين الأيسر بمثابة تقنية تقييم لصحة الكسب غير المشروع مع توفير تقييم شامل لوظيفة الكسب غير المشروع في نفس الوقت. كما يتم تقديم مناقشة لتصميم النظام ومقاييس التقييم الممكنة.

Abstract

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

نضح آلة خارج الجسم الحي أو نضح آلة الحرارة العادية هي طريقة حفظ اكتسبت أهمية كبيرة في مجال الزرع. على الرغم من الفرصة الهائلة للتقييم بسبب حالة نبض القلب ، فإن الممارسة السريرية الحالية تعتمد على اتجاهات التمثيل الغذائي المحدودة لتقييم الكسب غير المشروع. حظيت القياسات الديناميكية الدموية التي تم الحصول عليها من تحميل البطين الأيسر باهتمام كبير في هذا المجال نظرا لإمكاناتها كمعايير تقييم موضوعية. في الواقع ، يوفر هذا البروتوكول طريقة سهلة وفعالة لدمج قدرات التحميل لأنظمة التروية Langendorff القائمة من خلال إضافة خزان إضافي بسيط. علاوة على ذلك ، فإنه يوضح جدوى استخدام الضغط الأذيني الأيسر السلبي للتحميل ، وهو نهج لم يتم إثباته من قبل على حد علمنا. يتم استكمال هذا النهج من خلال التحميل اللاحق لقاعدة Windkessel السلبية ، والتي تعمل كغرفة امتثال لزيادة نضح عضلة القلب أثناء الانبساط. أخيرا ، يسلط الضوء على القدرة على التقاط المقاييس الوظيفية أثناء تحميل القلب ، بما في ذلك ضغط نبض البطين الأيسر ، والانقباض ، والاسترخاء ، للكشف عن أوجه القصور في وظيفة الطعم القلبي بعد فترات طويلة من أوقات الحفظ (˃6 ساعات).

Introduction

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

زراعة القلب التقويمي هي المعيار الذهبي الحالي للرعاية لفشل القلب في المرحلةالنهائية 1. لسوء الحظ ، فإن هذا المجال محدود بشكل كبير بسبب أزمة النقص الحاد في المتبرعين ، مما أدى إلى إجراء 2,000 عملية زرع قلب فقط كل عام عندما يستفيد أكثر من 20,000 شخص من الإجراء المنقذللحياة 2. من المتوقع أن يتفاقم هذا النقص في الأعضاء حيث من المتوقع أن يتجاوز انتشار قصور القلب في الولايات المتحدة وحدها 8 ملايين شخص بحلول عام 20303. أدت الزيادات المطردة في أوقات البقاء على قيد الحياة في قائمة الانتظار - نتيجة لتحسين الإدارة الطبية ، والتقدم في دعم الدورة الدموية الميكانيكية ، والتعديلات على سياسة تخصيص UNOS - إلى زيادة أخرى في عدد المرضى الذين يحتاجون إلى الزرع في أي لحظة4،5.

نضح آلة خارج الجسم الحي أو نضح آلة الحرارة المعيارية (NMP) هي طريقة حفظ سهلت توسيع تجمع الإمداد من خلال السماح باستخدام الأعضاء المتبرع بها بعد موت الدورة الدموية (DCD) مع تحقيق بعض التمديد لأوقات الحفظ5،6،7،8. على عكس التخزين البارد الثابت ، المعيار الذهبي الحالي للحفظ ، يحافظ NMP على الأعضاء في حالة نشطة من الناحية الأيضية ، مما يخلق فرصة للمراقبة في الوقت الفعلي وتقييم الكسب غير المشروع ، ليصبح طريقة الحفظ القياسية لطعوم DCD8،9. ومع ذلك ، فإن أجهزة NMP المستخدمة حاليا سريريا تقتصر على وضع نضح Langendorff ، الذي يفتقر إلى المقاييس الكمية للتنبؤ بنتائج الزرع وغير قادر على التقاط المعلماتالوظيفية 6. على سبيل المثال ، يشار إلى تراكم اللاكتات أثناء نضح Langendorff على أنه أفضل مؤشر أيضي لنتائج ما بعد الزرع ويستخدم حاليا في البيئة السريرية كبديل لصحة الطعمالقلبي 10. ومع ذلك ، حتى باعتباره أفضل مؤشر حيوي للتقييم ، فإنه يفشل في توقع الحاجة إلى دعم الدورة الدموية الميكانيكي بعد الزرع11،12. وبالمثل ، فإن القدرات التنبؤية لمعلمات ديناميكية الدم شائعة الاستخدام (أي ضغط الأبهر وتدفق الدم التاجي) محدودة إلى حد كبير بسبب الطبيعة الرجعية للتكوينات الحالية المستخدمة سريريا لتروية آلةالقلب 9.

سيكون لتطوير بروتوكولات التقييم لتحديد دقيق ودقيق لصحة الطعم القلبي خلال NMP تأثير هائل في هذا المجال يتجاوز تحسين نتائج ما بعد الزرع. ستمكن الأدوات التنبؤية الموضوعية من التقييم الموثوق به والاستخدام المحتمل للأعضاء ذات المعايير الهامشية أو الموسعة (أي أوقات نقص التروية الدافئة (> 30 دقيقة) وأوقات نقص التروية الباردة (> 6 ساعات) ، وزيادة عمر المتبرع (> 55) ، والأمراض المصاحبة الأخرى ، وما إلى ذلك) من كل من DCD والمتبرعين بالموت الدماغي (DBD) المرفوض حاليا للزرع بسبب معايير الاختيار الصارمة13. من خلال تمكين استخدام القلوب الهامشية ، يمكن أن يسهل NMP زيادة في إمدادات الأعضاء حيث تشير التقديرات إلى أن الزرع الناجح لنصف القلوب التي لا تستخدم حاليا سيكون كافيا للتخلص من قائمة انتظار القلب في غضون 2-3 سنوات14. حظيت القياسات الديناميكية الدموية التي تم الحصول عليها من تحميل البطين الأيسر أثناء NMP باهتمام كبير في هذا المجال نظرا لإمكاناتها كمعايير تقييم موضوعية. أظهرت الدراسات السابقة أن هذه المعلمات ، مثل ضغط نبض البطين الأيسر ، والانقباض ، والاسترخاء ، تدل على وظيفة الطعم القلبي أكثر من اتجاهات التمثيل الغذائي15،16،17.

في الواقع ، تم تكريس الجهود لتطوير وتحديد طرق التحميل المثلى لزيادة دقة التقييم إلى أقصى حد. من خلال هذه الجهود ، حددت مجموعات أخرى الطريقة الأكثر صلة بالتروية الأبهرية أثناء التحميل ، حيث لوحظ ارتباط أقوى بين المعلمات الديناميكية الدموية ووظيفة ما بعد الزرع عند تنفيذ الحمل اللاحق السلبي (أي عدم وجود تروية رجعية للشريان الأورطي أثناء التحميل) عند مقارنتها بالحمل اللاحق المدعوم بالمضخة (أي التروية الرجعية إلى الشريان الأورطي أثناء التحميل)18. يشير هذا إلى أن التروية التاجية المساعدة تخفي على الأرجح أوجه القصور الوظيفية. نجحت الدراسات السابقة في دمج الأحمال اللاحقة السلبية في إعدادات التروية من خلال تنفيذ أنظمة تحاكي تأثير Windkessel18،19،20. يساعد تأثير Windkessel في تخفيف تذبذب ضغط الدم ، والحفاظ على تدفق الدم المستمر إلى الأنسجة وتحسين نضح الشريان التاجي. يحقق هذا البروتوكول الحمل اللاحق السلبي القائم على Windkessel باستخدام كيس وريدي معدل (IV) محاط بصفيحتين محملتين بنابض ، حيث يعتمد التروية التاجية حصريا على طرد القلب (براءة الاختراع معلقة).

نادرا ما يستخدم استخدام ضغط الأذين الأيسر السلبي (LA) (أي الضغط المعتمد على الجاذبية) أثناء التحميل ، على الرغم من الممارسة الشائعة في تروية قلب الصغيرة ، إلا أنه نادرا ما يستخدم في تحميل القلوب الكبيرة21،22،23. بدلا من ذلك ، تعتمد الغالبية العظمى من الطرق المذكورة في الأدبيات على المضخات الثانوية لضغط LA18،24،25،26،27،28. إن ضغط LA من خلال خزان يعتمد على الجاذبية ، بدلا من المضخة ، يبسط بشكل كبير تنفيذ بروتوكولات التحميل. يوفر استخدام الجاذبية مصدر ضغط ثابتا وثابتا ، مما يقلل بشكل كبير من الحاجة إلى أنظمة تحكم معقدة لتحقيق ضغط LA المناسب والحفاظ عليه. علاوة على ذلك ، من خلال نهج الضغط هذا ، يتم التخلص من متطلبات المضخة الثانوية ، مما يسهل دمج قدرات التحميل في إعدادات Langerdoff الحالية ، حيث لا يلزم سوى خزان إضافي. سيؤدي دمج قدرات التحميل في أنظمة التروية الآلية المستخدمة سريريا إلى تضخيم تطبيق أجهزة NMP للقلب من خلال تسهيل التقييم التفصيلي للطعوم القلبية خلال فترة الحفظ. في الواقع ، تعظيم فائدة النظام الذي يشكل التزاما ماليا كبيرا لرعاية المرضى بسبب النقل واستخدام الجهاز29.

يوضح هذا البروتوكول جدوى استخدام كل من التحميل اللاحق السلبي وضغط LA السلبي أثناء تحميل البطين الأيسر. من خلال التحقق من صحة التحميل اللاحق السلبي / ضغط LA كطريقة تحميل ، يوفر هذا البروتوكول أيضا طريقة سهلة وفعالة لدمج قدرات التحميل في أنظمة التروية Langendorff الراسخة. الأهم من ذلك ، أنه يسلط الضوء على قدرة التقييم الوظيفي على الكشف عن الاختلافات في القلوب القابلة للحياة مقابل القلوب الفاشلة بعد فترات طويلة من الحفظ (˃6 ساعات).

Protocol

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

أجريت هذه الدراسة وفقا للجنة رعاية المؤسسي واستخدامه (IACUC) ، ومستشفى ماساتشوستس العام ، وإرشادات جوف للحيوانات. تم حصاد القلوب (170 - 250 جم) من خنازير يوركشاير (30-35 كجم ، 3-4 أشهر ، الجنس المختلط) باستخدام نموذج التبرع بعد موت الدماغ ونقعها إلى الوراء (Langendorff) لمدة 6 ساعات قبل التحميل. تعرضت جميع الطعوم لوقت نقص تروية بارد يبلغ حوالي 1 ساعة أثناء الأجهزة.

1. تصميم النظام

  1. تأكد من أن النظام يتكون من حجرة عضو (11.046 بوصة × 7.595 بوصة × 3.095 بوصة) ، وخزانين (4 لتر و 1 لتر) ، وجهاز أكسجين مزدوج الغلاف ، وحقيبة Windkessel (WB). تأكد من احتواء كلا الخزانين على مزيل رغوة مدمج ، مما يزيل الرغوة.
  2. تأكد من أن المكونات متصلة بإحكام بأنابيب السيليكون ، مع وجود الخزان الأصغر ، WB ، وغرفة العضو في تكوينين مختلفين (الشكل 1 أ) اعتمادا على طريقة التروية (أي Langendorff مقابل التحميل).
    1. قم بتوصيل قاعدة حجرة العضو بالجزء العلوي من الخزان الكبير (الوريدي) باستخدام أنبوب 3/8 بوصة. ضع الخزان الكبير أسفل حجرة العضو للسماح للجاذبية بتدوير التعفير من الغرفة إلى الخزان.
    2. قم بتوصيل الجزء السفلي من الخزان الكبير بمنفذ التدفق لرأس المضخة باستخدام أنبوب 3/8 بوصة.
    3. قم بتوصيل منفذ التدفق الخارجي لرأس المضخة بأنبوب 3/8 بوصة مزود بمخفض 3/8 بوصة إلى 1/4 بوصة وأنبوب 1/4 بوصة على الطرف الآخر. قم بتوصيل 1/4 بوصة بمنفذ التدفق الخاص بالأكسجين.
    4. قم بتركيب منفذ التدفق الخارجي لجهاز الأكسجين بأنبوب 1/4 بوصة مع موصل Y في النهاية. تناسب طرفي الموصل Y بأنبوب 1/4 بوصة.
    5. التسلسل 1 - نمط تدفق الانحيم أثناء نضح لانجندورف (الخط الأزرق المتقطع في الشكل 1 أ)
      1. قم بتركيب الطرف الأول من الموصل Y بموسع من 1/4 بوصة إلى 3/8 بوصة مع وصلة luer مضمنة. قم بتوصيل الأنبوب مقاس 3/8 بوصة بالمنفذ الأول في الجزء السفلي من WB. قم بتوصيل صمام لور ثلاثي الاتجاهات بوصلة اللور الموجودة على الموسع واستخدمه لتوصيل التنقيط الأدينوزيني.
    6. التسلسل 2 - نمط تدفق الانحيم أثناء التروية المحملة (خط برتقالي متقطع في الشكل 1 أ)
      1. قم بتوصيل الطرف الثاني من الموصل Y بالجزء العلوي من الخزان الأصغر (التحميل). قم بتوصيل مشبك هوفمان بالأنبوب واستخدمه للتحكم في ملء الخزان.
      2. ضع خط فائض من أعلى خزان التحميل إلى الخزان الأكبر.
      3. قم بتركيب الجزء السفلي من خزان التحميل بأنبوب 1/4 بوصة وقم بتوصيله بمنفذ في قاعدة حجرة الأعضاء. أضف صمام لور ثلاثي الاتجاهات في منتصف الطريق من خلال طول الأنبوب لتوصيل الأدينوزين وصمام أحادي الاتجاه قبل الوصول إلى حجرة العضو مباشرة.
      4. قم بتوصيل الطرف الآخر من منفذ حجرة الأعضاء بقنية بزاوية قائمة.
    7. ضع كيس Windkessel (WB) فوق حجرة الأعضاء مباشرة. قم بتركيب منفذ الفائض الثاني في الجزء السفلي من WB بأنبوب 3/8 بوصة وقم بتوصيله بأي منفذ تدفق للخزان الوريدي. قم بتوصيل مشبك هوفمان وإغلاقه تماما لإيقاف السوائل من خلال هذا المنفذ أثناء Langendorff وضبطه أثناء وضع التحميل لتعديل الضغوط الأبهري.
    8. قم بتوصيل صمام لور ثلاثي الاتجاهات بمنفذ الفائض في الجزء العلوي من WB واستخدم 1/4 بوصة من الأنابيب لتوصيل WB بأي منفذ تدفق في الخزان الوريدي. قم بتوصيل مشبك هوفمان بالأنبوب 1/4 بوصة. حافظ على المشبك مغلقا تماما أثناء نضح Langendorff واضبطه أثناء وضع التحميل لتعديل الضغوط الأبهري.
    9. قم بتوصيل منفذ التدفق الثالث على WB بمنفذ الأبهر في حجرة الأعضاء من خلال الأنبوب 3/8 بوصة ، مع انقطاع في الجزء السفلي 3/4 من الطول لمسبار درجة الحرارة.

2. إعداد نظام الانحيم

  1. تحضير كريهة أساسية تتكون من 0.96٪ Krebs-Henseleit Buffer ، و 9.915 ملي مولار ديكستران ، و 25 ملي مولار بيكربونات الصوديوم ، و 1.054 ملي مولار ألبومين مصل بقري ، و 1٪ بكتيريا القلم ، و 0.13٪ أنسولين ، و 0.02٪ هيدروكورتيزون ، و 0.5٪ هيبارين ، و 2.75 ملي كلوريد الكالسيوم. ارفع الحجم إلى 4 لتر باستخدام الماء المقطر.
  2. إعداد نظام التروية
    1. اشطف جميع الأنابيب ومكونات النظام والخزانات بالماء المقطر وأعد توصيلها بالتسلسل الصحيح (الشكل 1 أ).
    2. ضع كيس Windkessel بين لوحين من الأكريليك وقم بإحكام ربطه بإعداد الزنبرك اللولبي (الشكل التكميلي 1).
    3. قم بتوصيل صمام لور ثلاثي الاتجاهات بوصلة اللور لمنفذ الأبهر والمنفذ الأذيني لغرفة العضو (الشكل 1 ب). قم بتوصيل مستشعري ضغط بصندوق الأعضاء، أحدهما في الصمام المتصل بمنفذ الأبهر في الجزء العلوي من حجرة الأعضاء، والآخر في الصمام المتصل بالمنفذ الأذيني في الجزء السفلي من حجرة الأعضاء.
    4. قم بمعايرة مستشعرات الضغط عن طريق فتحها على الهواء (ضغط 0 مم زئبق) وضبط هذه القراءة على 0 في جهاز التسجيل.
    5. قم بتوصيل مستشعرين للتدفق بأنبوب النظام. قم بتوصيل المستشعر الذي يقيس تدفق الأبهر بالأنبوب 3/8 بوصة الذي يربط WB بمنفذ الأبهر. قم بتوصيل المستشعر الذي يقيس التدفق الأذيني بالأنبوب الذي يربط خزان التحميل بالمنفذ الأذيني.
    6. قم بتوصيل مسبار درجة الحرارة بأنبوب 3/8 بوصة الذي يربط WB بمنفذ الأبهر. قم بتوصيل أنبوب إزالة التهوية بالمنفذ الثالث للصمام المتصل بمنفذ الأبهر واحتفظ به مفتوحا في جميع الأوقات. قم بتوصيل الطرف الآخر من الخط بأي تدفق للخزان الوريدي.
    7. قم بتوصيل المبادل الحراري بالأكسجين واضبطه على 38 درجة مئوية. قم بتوصيل خط الأكسجين بنسبة 100٪ بمنفذ تدفق الغاز الموجود على جهاز الأكسجين. قم بتشغيل الأكسجين إلى 0.5 لتر / دقيقة.
  3. فتيلة النظام
    1. أضف 2 لتر من الريشات إلى النظام باستخدام حجرة العضو. قم بتشغيل المضخة النابضة واسمح للتعقيد بالدوران (تخطي خزان التحميل) حتى يتم أكسجة التعجيج إلى درجة حرارة2 كحد أدنى من 400 مم زئبق وتصل درجة الحرارة إلى ~ 35 درجة مئوية.
    2. اسمح للتعفير بالدوران وملء جميع مكونات النظام لإزالة الهواء. قم بتدليك الأنابيب التي تحتوي على أي فقاعات هواء متبقية لإزالتها. بعد ذلك ، قم بإزالة أي هواء محاصر في منفذ الأبهر عن طريق زيادة الضغط عن طريق سد تدفق السائل الخارج جزئيا وزيادة معدل تدفق المضخة. ستؤدي هذه الزيادة في الضغط إلى إجبار أي هواء عبر أنبوب التطهير / إلغاء التهوية.
    3. اسمح للنفوز بالدوران حتى يصل إلى درجة الحرارة المطلوبة (37 درجة مئوية ، يتم مراقبته باستمرار عبر مسبار درجة الحرارة) ، وإجراء تقييم أولي للمعلمات البيوكيميائية لضمان تركيز الأيونات الصحيح (الجدول 1) والأكسجين الكافي.
      ملاحظة: اقرأ مستويات الأيونات والأس الهيدروجيني بعد رفع درجة حرارة المحلول (37 درجة مئوية) وأكسجة بشكل صحيح.

3. شراء طعم القلب

  1. الهادئة بحقن عضلي من الأتروبين (0.04 مجم / كغ) ، تيلازول (4.4 مجم / كغ) ، والزيلازين (2.2 مجم / كغ).
  2. بمجرد التخدير ، انقل إلى غرفة العمليات واحصل على الوصول الوريدي باستخدام خط وريدي يوضع في أي من الأذنين.
  3. يتم تطبيق بلعة من البروبوفول (0.16-0.33 ملغم/كغ) من خلال الخط الوريدي واختبار المحفزات الضارة بعد 3 دقائق من الحقن. في حالة عدم وجود ردود أفعال، قم بتنبيب والحفاظ على التخدير من خلال استنشاق الأيزوفلوران المستمر (3٪ -5٪) والفنتانيل الوريدي (5-20 ميكروغرام / كجم / ساعة) حسب الحاجة.
  4. بمجرد التنبيب ، ضع سوار ضغط في أي من الأطراف الأمامية وقم بتوصيل مستشعر مخطط كهربية القلب على قمة الشفة السفلية لمراقبة تشبع الأكسجين.
  5. بدء التنقيط الملحي وتطبيقه من خلال خط الأذن الوريدي. ضع ستارة جراحية على الجانب البطني للحيوان.
  6. يتم تطبيق بلعة من سترات الفنتانيل (5 ميكروغرام/كغ) عن طريق الوريد استعدادا لبضع القص.
  7. قم بعمل شق عمودي بين الشق القصي والخنجري بمشرط 10 شفرات (~ 25 سم). بعد الشق ، استخدم الكي الكهربائي لتقسيم الدهون تحت الجلد واللفافة حتى تصل إلى عظم القص.
  8. بمجرد تعريضه ، افصل التامور الملتصق عن القص باستخدام تشريح الإصبع غير الحاد في الجانب الذيلي من القص. للقيام بذلك ، ضع إصبعك على الجانب الظهري من القص وافصل أي نسيج ملتصق بين القص والأحشاء.
  9. أدخل إزميل في الجانب الذيلي من القص. أثناء تطبيق القوة الموجهة نحو السماء على الإزميل ، استخدم مطرقة لدفع الإزميل عبر العظم القصي.
  10. بعد اكتمال بضع القص المتوسط ، الذي يتم تحديده من خلال الفصل الكامل لعظم القص (من الخنجري إلى الشق القصي) ، ضع ضام قصي وافتحه حتى التعرض الكامل.
  11. قم بشق التامور في الجمجمة باستخدام مقص Metzenbaum حتى يظهر الشريان الأورطي والشريان الرئوي.
  12. ضع خيوطا خيوط محفظة (4-0 Prolene) على الشريان الأورطي وثبتها بفخ عاصبة. احرص على أن تمر الغرز عبر الطبقة الإعلامية للشريان الأورطي ولكن ليس من خلال التجويف. ستفشل الغرز السطحية في الحفاظ على قنية جذر الأبهر في مكانها ، وستؤدي الغرز العميقة إلى نزيف الشريان الأورطي.
  13. تطبيق بلعة من الهيبارين (100 وحدة / كغ) من خلال الأذن الوريدية واتركها تنتشر لمدة 3 دقائق.
  14. أدخل قنية جذر الأبهر 9F بشكل عمودي على الشريان الأورطي بين خيوط خيوط المحفظة وثبتها عن طريق شد فخ العاصبة برفق. تأكد من عدم وجود تسرب حول موقع القنة. اسمح لخط شلل القلب في قنية جذر الأبهر بإزالة التهوية عن طريق السماح للدم بالتدفق من الشريان الأورطي.
  15. قم بتوصيل كيس من محلول الشلل النصفي القلبي بوصلة قفل لور. اضغط على كيس شلل القلب باستخدام كيس ضغط للحصول على 80 مم زئبق أثناء التنظيف. قم بتوصيل مضخة تمعجية بالخط الثاني من قنية جذر الأبهر واستخدمها لاستخراج 1 لتر من الدم مباشرة من الشريان الأورطي.
  16. افصل خلايا الدم الحمراء باستخدام جهاز إنقاذ الدم (يتم طرد خلايا الدم الحمراء وغسلها بالمحلول الملحي). أضف خلايا الدم الحمراء إلى نظام التروية بعد أن تصل إلى درجة الحرارة المطلوبة.
  17. بمجرد جمع ما يكفي من الدم ، استخدم صليبا عبر الصدر لتثبيت الشريان الأورطي وفتح خط شلل القلب لطرد العضو.
  18. مباشرة بعد بدء المشبك المتقاطع والتدفق ، قم بتنفيس القلب عن طريق شق 5 سم على الزائدة الأذينية اليسرى وعن طريق قطع الوريد الأجوف السفلي تماما. أضف الثلج إلى التجويف الصدري في هذا الوقت للمساعدة في تقليل درجة حرارة العضو.
  19. بعد التنفيس الناجح ، قم بشد أو ربط الوريد الأجوف العلوي لمنع الدم الدافئ من الرأس من الوصول إلى القلب المبرد.
  20. بمجرد أن يتم مسح القلب ب 1 لتر من محلول شلل القلب ، قسم الأوعية الكبيرة ، بما في ذلك الشريان الأورطي والشريان الرئوي الرئيسي والوريد الأجوف العلوي والسفلي والأوردة الرئوية الثنائية. هذا يكمل النبات القلبي. قم بإزالة القلب من التجويف.
    ملاحظة: حافظ على أكبر قدر ممكن من طول الأوعية الكبيرة المتصلة بالكسب غير المشروع. قطع الأوردة الرئوية بالقرب من الرئتين قدر الإمكان.
  21. لف العضو في إسفنجة شق البطن وضعها على الثلج.

4. تحضير الكسب غير المشروع

  1. قطع فروع قوس الأبهر لإنشاء مسار تدفق واحد. أدخل قنية الأبهر من خلال هذا المسالك وثبتها بربطة عنق بسحاب وخياطة حريرية 4-0 (الشكل 2).
  2. ضع سلكا ثنائي القطب على الجدار الخلفي للبطين الأيمن. قطع الأوردة الرئوية لتشكيل مسار تدفق واحد في الأذين الأيسر.
  3. قم بإنشاء خيوط برولين 4-0 من خلال محيط الأذين الأيسر. قم بتأمين الغرز بأفخاخ عاصبة واتركها غير مقيدة حتى التحميل.
  4. أغلق زائدة الأذين الأيسر باستخدام خياطة مستمرة بسيطة (4-0 Prolene). سجل وزن القلب الأولي.

5. إحياء الطعم القلبي

  1. قم بتثبيت الأنبوب مقاس 3/8 بوصة مباشرة قبل منفذ الأبهر لإيقاف تدفق التعهير. ضع القلب بحيث يكون الجدار الخلفي مواجها للمشغل. زاوية حجرة العضو عند 20 درجة تقريبا.
    ملاحظة: يتم اختيار هذا الموضع من نضح الكسب غير المشروع لزيادة التصريف السلبي ويتوافق مع البيانات المنشورة سابقا والتي تظهر تحسنا كبيرا في الوظيفة مقارنة بتعليق26.
  2. ضع قنية الأبهر بزاوية 90 درجة من منفذ الأبهر وفك خط الأبهر ببطء. قم بإزالة الهواء من قنية الأبهر عن طريق التدفق التدريجي للتعجيد فيها.
  3. قلل ببطء الزاوية في قنية الأبهر حتى تتماشى مع منفذ الأبهر ، وتتصل بالكامل بخط الأبهر.
  4. بمجرد توصيله بالكامل ، قم بتدليك القلب برفق بشكل متقطع لمنع الانتفاخ الناتج عن حشو البطين الأيسر. خلال هذه الفترة ، قم بتنفيس البطين الأيسر من خلال الأذين الأيسر المفتوح.
  5. في الوقت نفسه ، راقب الضغوط الأبهرية وحافظ على النطاق المقبول (30 - 40 مم زئبق).
  6. ابدأ الحصول على البيانات وابدأ بالتنقيط الأدينوزين بمعدل 333 لتر / دقيقة
    ملاحظة: يضاف الأدينوزين (2 مجم / مل) إلى بروتوكول التروية لتقليد الظروف الحالية للتروية السريرية. ومع ذلك ، من المهم الإشارة إلى أن توسع الأوعية المرتبط قد يؤدي إلى تفاقم وذمة الأعضاء غير المرغوب فيها30،31،32.
  7. قم بتوصيل أسلاك السرعة بصندوق السرعة واضبطه على 60 نبضة في الدقيقة كسرعة احتياطية.
  8. في حالة وجود الرجفان ، قم بإزالة الرجفان من القلب باستخدام المجاذيف ب 30 J. قم بتوصيل أكبر عدد ممكن من الصدمات حسب الحاجة حتى تحقيق الانقباضات الإيقاعية.
  9. بمجرد وجود إيقاع منظم (سريع أو جوهري) ، توقف عن التنفيس اليدوي وضع خيوط مخطط كهربية القلب مباشرة على القلب باستخدام إبر الخطاف.
  10. اربط البراغي الموجودة على كيس Windkessel حتى يحاكي شكل الموجة المعروض من مستشعر ضغط الأبهر موجة جيبية. قلب Perfuse في تكوين Langendorff لمدة 6 ساعات كما هو موضح سابقا33.

6. تحميل الطعم القلبي

  1. قم بتوصيل القنية ذات الزاوية اليمنى بالمنفذ الأذيني لحجرة الأعضاء. بمجرد التوصيل ، قم بتثبيت القنية والسماح للسائل بالدخول إلى خزان التحميل عن طريق تحرير مشبك هوفمان في الخط الفاصل بين الأكسجين وخزان التحميل.
  2. املأ خزان التحميل حتى يصل الضغط إلى 15-20 مم زئبق. قم بزيادة الإنتاج على المضخة للحفاظ على كل من الضغط الأبهري والأذيني.
  3. أدخل نصف الطرف المعدني ذو الزاوية اليمنى في الأذين الأيسر مع توجيه الطرف نحو الزائدة. يعزز هذا التنسيب باستمرار كفاءة الصمام التاجي.
  4. أدخل مستشعر الضغط داخل البطين الأيسر لتسجيل ضغط البطين الأيسر. حرر المشبك الموجود على القنية واترك الأذين الأيسر يمتلئ.
  5. بمجرد إلغاء البث ، استخدم الغرز الموضوعة مسبقا وأفخاخ العاصبة لإغلاق فتحة الأذين الأيسر تماما. اضبط القنية والأفخاخ حسب الحاجة لتقليل تسرب السوائل.
  6. بعد تثبيت القنية في الأذين الأيسر ، أوقف التروية الرجعية إلى الشريان الأورطي تماما عن طريق تثبيت الخط من الأكسجين إلى WB.
  7. انقل التنقيط الأدينوزين من الخط المؤدي إلى WB ، إلى الخط الفاصل بين خزان التحميل والمنفذ الأذيني.

7. نهاية التروية

  1. سجل القراءات الكيميائية الحيوية ومعدل ضربات القلب وتدفق الأبهر / الأذيني والضغوط كل 30 دقيقة طوال مدة التجربة (10 ساعات). الحصول على قراءات كيميائية حيوية من الخط الأذيني لقياس التدفق الداخلي ومباشرة من الشريان الرئوي لقراءات التدفق.
  2. في نهاية التروية ، أوقف الحصول على البيانات ، وقم بإزالة القلب ، وتخلص منه.
  3. قم بتعبئة الأجزاء غير الثابتة من النظام في حوض كبير ، وتفكيكها ، وشطفها ، وتنظيفها بكميات وفيرة من الماء.
  4. بمجرد عدم ظهور بقايا الدم في المكونات ، أعد تجميع النظام. أضف كميات كبيرة من الماء إلى النظام من خلال حجرة الأعضاء وحوالي 100 مل من المنظفات القلوية السائلة لتدويرها بالماء.
  5. بمجرد خلط المنظف جيدا بالماء ، قم بتثبيت خطوط النظام للحفاظ على جميع الخزانات المملوءة بمحلول المنظف.
  6. افصل الأكسجين عن باقي النظام واشطفه مرة أخرى بالماء لإزالة كل الصابون.
  7. بمجرد إزالة الصابون تماما ، قم بتجفيف جهاز الأكسجين عن طريق تفجير الهواء عبر مدخلات السائل بأعلى معدل ممكن.

Results

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

تم حصاد قلوب 4 خنازير يوركشاير (30-35 كجم) وحفظها عبر Langendorff NMP لمدة 6 ساعات قبل 4 ساعات من التحميل المستمر. تم اختيار هذه الحالة التجريبية منذ 6 ساعات هو متوسط مدة الحفظ السريري (5.1 ± 0.7 ساعة)34. من خلال إضافة 4 ساعات إضافية من التحميل المستمر (إجمالي 10 ساعات من وقت خارج الجسم الحي ), كان من المتوقع وجود درجة معينة من قصور القلب كما تم الإبلاغ سابقا عن وجود علاقة واضحة بين وقت التروية وتدهور وظيفة عضلة القلب35. على هذا النحو ، أتاح هذا الفرصة لتسليط الضوء على أهمية المقاييس الوظيفية لتقييم الكسب غير المشروع وقدرتها على تمييز القلوب القابلة للحياة مقابل القلوب الفاشلة. بهذه الصفة ، أشارت معظم المقاييس المستندة إلى Langendorff إلى عدم وجود فرق ملحوظ في الجدوى بين ترقيع القلب ، مع مقاومة الأوعية الدموية (CVR ، الشكل 2C) ، ومعدل امتصاص الأكسجين (OUR ، الشكل 2 د) ، وتراكم اللاكتات (الشكل 2 ه) ، واستهلاك الجلوكوز (الشكل 2F) ، وتراكم البوتاسيوم (الشكل 2G) غير الإحصائي خلال فترة التروية بأكملها. وبالمثل ، لم يلاحظ أي فرق في الوزن المكتسب بواسطة الطعوم (الشكل 2H). ومع ذلك ، لوحظ انخفاض مطرد في معدل ضربات القلب لفشل الطعوم بعد ساعتين من وقت التحميل (الشكل 2 أ) ، مع اختلاف المنطقة الموجودة أسفل المنحنى إحصائيا حتى 3 ساعات من التروية (الشكل 2 ب). بالإضافة إلى ذلك ، اقترحت المقاييس المعتمدة على التحميل الموضحة في الشكل 3 فقدان وظيفة القلب في وقت مبكر يصل إلى 30 دقيقة في وقت التحميل ، مع كون مقياس الانقباض (dP / dtmax) هو المقياس الأول الذي يشير إلى فقدان الوظيفة (الشكل 3C). على غرار معدل ضربات القلب ، لوحظ انخفاض مطرد في ضغط نبض البطين الأيسر (الشكل 3 أ) بعد ساعتين من التروية المحملة ، مع وجود اختلافات ذات دلالة إحصائية بين ضغط نبض الطعوم (الشكل 3 ب) والاسترخاء (dP / dtmin ، الشكل 3D) شوهد بعد 1.5 ساعة من التروية.

figure-results-1
الشكل 1: إعداد نظام التروية. (أ) إعداد التروية. تشير الخطوط السوداء إلى تدفق الإنفوز خلال طريقتي التروية. يشير الخط الأزرق المتقطع إلى تدفق الريح أثناء نضح لانجندورف فقط ، وتشير الخطوط البرتقالية إلى تدفق التعرد أثناء نضح الحمل. (ب) موقع مستشعرات الضغط الأبهري (الخط الصلب) والأذيني (الخط المتقطع). نظرا لأن مستشعر الضغط الأذيني يقع مكانيا أسفل الأذين ، فقد تم أخذ فرق الارتفاع في الاعتبار لضغط LA المناسب. الرجاء النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.

figure-results-2
الشكل 2: مقاييس التقييم التقليدية. يشار إلى المقاييس على أنها تقليدية إذا كان اكتسابها ممكنا أثناء نضح لانجندورف. (أ) تم حساب معدل ضربات القلب من موجات الضغط التي تم الحصول عليها باستخدام مستشعر الضغط داخل البطين الأيسر. ومع ذلك ، نظرا لأنه يمكن حساب هذا المقياس بسهولة من آثار مخطط كهربية القلب ، المتوفرة أيضا أثناء Langendorff ، فإنه يعتبر مقياسا تقليديا. الخط الصلب هو الوسيط ، والمنطقة المظللة هي النطاق الربيعي (IQR). (ب) المنطقة تحت المنحنى (AUC) لبيانات معدل ضربات القلب لكل 30 دقيقة من وقت التروية. (ج) مقاومة الأوعية الدموية (CVR) للطعوم. (د) معدل امتصاص الأكسجين (لدينا). (ه) تراكم اللاكتات. (و) استهلاك الجلوكوز. (ز) تراكم البوتاسيوم. (ح) زيادة الوزن في النسبة المئوية كبديل للوذمة. يتم التعبير عن جميع البيانات كمتوسط ± النطاق الربيعي (IQR ، ن = 4). المقاييس المتكررة ثنائي الاتجاه ANOVA و Tukey-Kramer HSD تحليل لاحق على المربعات الصغرى القياسية يعني. * = ص <0.01. الرجاء النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.

figure-results-3
الشكل 3: مقاييس التقييم غير التقليدية. يشار إلى المقاييس على أنها غير تقليدية عندما يكون اكتسابها ممكنا فقط أثناء التروية المحملة. (أ) ضغط نبض البطين الأيسر (LV) المرسوم بمرور الوقت. الخط الصلب هو الوسيط ، والمنطقة المظللة هي IQR. (ب) المنطقة الواقعة تحت المنحنى (AUC) لضغط النبض LV لكل 30 دقيقة من وقت التروية. (ج) تم الحصول على AUC من انقباض القلب من الحد الأقصى للمشتق من ضغط نبض LV لكل 30 دقيقة من التروية. (د) تم الحصول على AUC من الاسترخاء القلبي من الحد الأدنى من مشتق ضغط النبض LV لمدة 30 دقيقة من وقت التروية. يتم التعبير عن جميع البيانات كمتوسط ± النطاق الربيعي (IQR ، ن = 4). المقاييس المتكررة ثنائي الاتجاه ANOVA و Tukey-Kramer HSD تحليل لاحق على المربعات الصغرى القياسية يعني. * = ص <0.01 ، ** = ص <0.05 ، *** = ص < 0.001 ، **** = ص <0.0001. الرجاء النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.

أيونالتركيز (مليمول / لتر) 
نا + 135-145
ك + 3.5-6.0
كاليفورنيا +2 1.0-1.3
Cl - 96-106

الجدول 1: النطاق المقبول لتركيزات الأيونات في الريفوزات.

الشكل التكميلي 1: إعداد نظام التروية. الرجاء النقر هنا لتنزيل هذا الملف.

Discussion

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

يعتبر التروية الآلية الطبيعية طريقة قوية للحفاظ على الأعضاء وتقييمها والتي أثرت بشكل كبير على مجال زراعة القلب من خلال توسيع مجموعة المتبرعين لقلوب البالغين36. هذا التوسع هو نتيجة القدرة على استخدام مجموعة صغيرة من القلوب التي كانت تعتبر في السابق غير مناسبة للزراعة. يحافظ التروية الآلية الطبيعية على ترقيع القلب في حالة الضرب ، مما يوفر الفرصة للتقييم الوظيفي والتمثيل الغذائي. ومع ذلك ، على الرغم من إمكاناته ، لا يزال التطبيق الحالي ل NMP مقيدا بمجموعة فرعية محدودة من الأعضاء الهامشية (أي الأعضاء المتبرع بها بعد الموت أثناء الدورة الدموية مع < 30 دقيقة من وقت نقص التروية الدافئ من المتبرعين < سن 55 عاما وعدم وجود أمراض مصاحبة). ويرجع هذا القيد إلى الافتقار إلى تقنيات تقييم دقيقة ودقيقة، مما يعيق التقييم الموثوق به لمجموعة أوسع من القلوب الهامشية.

ظهر تحميل البطين الأيسر أثناء NMP كأسلوب تقييم واعدة ، حيث يمكن أن ترتبط معلمات الدورة الدموية التي تم الحصول عليها أثناء التحميل ارتباطا وثيقا بنتائج ما بعد الزرع15،16،18. في الواقع ، يمكن أن يؤدي دمج الحمل القلبي أثناء NMP كأسلوب تقييم إلى تسهيل التقييم والاستخدام المحتمل لأعضاء المعايير الموسعة ، مما يزيد من توسيع مجموعة المتبرعين. على الرغم من التأثير المحتمل الهائل ، إلا أن قدرات التحميل غير متوفرة حاليا في أنظمة NMPالسريرية 37. لتبسيط وتوحيد دمج قدرات التحميل في أنظمة NMP القائمة ، يوضح هذا البروتوكول جدوى ضغط الأذين الأيسر السلبي (LA) (أي الضغط المعتمد على الجاذبية) ، وهو نهج نادرا ما يتم استخدامه في نضح القلب الكبير. طريقة الضغط هذه تلغي الحاجة إلى المضخات الثانوية ، مما يبسط بشكل كبير تنفيذ تحميل القلب. ومع ذلك ، نظرا لأن الجاذبية هي المحدد الرئيسي لضغط LA ، فإن إدراك الوضع المكاني لخزان التحميل ومستشعر الضغط المصاحب (مستشعر الضغط الأذيني) أمر بالغ الأهمية لنجاح تحميل القلب. يجب توخي الحذر الشديد في الاعتبار اختلافات الضغط الناجمة عن الارتفاع ، حيث يؤدي الضغط الزائد والمنخفض للجهاز إلى ظروف تحميل دون المستوى الأمثل ويمكن أن يؤدي إلى فشل الكسب غير المشروع من خلال آليات مختلفة.

يؤدي تعريض لوس أنجلوس لضغوط عالية بشكل غير طبيعي إلى ارتفاع ضغط ملء القلب (أي فتح الصمام التاجي قبل الاسترخاء التام للبطين الأيسر) ، وهي ظاهرة معروفة بأنها تسبب تلفا في الطعم القلبي وسوء التشخيص38. بالإضافة إلى ذلك ، وأقل وضوحا ، تعرض الضغوط العالية لوس أنجلوس للتمدد غير الفسيولوجي ، مما يؤدي إلى تعديل ميكانيكي غير طبيعي وزيادة محتملة في إفراز الببتيدات الأذينية (ANPs) 39. كل من التعديل الميكانيكي و ANPs معروفة المسببات للرجفان الأذيني40،41. من ناحية أخرى ، قد تؤدي الضغوط الأذينية اليسرى المنخفضة غير الفسيولوجية إلى عدم كفاية ملء البطين الأيسر أثناء الانبساط ، مما يؤدي إلى انخفاض النتاج القلبي. نظرا لأن هذا البروتوكول يستخدم الحمل اللاحق السلبي (أي عدم وجود تروية رجعية إلى الشريان الأورطي أثناء التحميل مع الاعتماد الكامل على تدفق الدم التاجي على التروية المسبقة من البطين الأيسر) ، يمكن أن يؤدي انخفاض النتاج القلبي إلى انخفاض نضح عضلة القلب ونقص التروية النسبي. يمكن أن يحدث الضغط الزائد / المنخفض في LA أيضا أثناء عملية التحميل ، مما يجعل من الضروري ملء خزان التحميل مسبقا والتحقق بعناية من ضغطه قبل إغلاق الأذين حول قنية التحميل. الضغط الأذيني غير الصحيح هو المصدر الأكثر احتمالا لإصابة الكسب غير المشروع المعتمدة على التقنية. كان أيضا القسم الأكثر تحديا للتنفيذ بشكل صحيح ، مع إجراء العديد من التكرارات لتحديد التسلسل الأفضل أداء والحجم المثالي لقنية التحميل.

عنصر آخر مهم بشكل خاص لنجاح البروتوكول وأهميته هو استخدام الحمل اللاحق السلبي الذي يحاكي تأثير Windkessel الذي يظهر في الدورة الدموية في الجسم الحي . في ظل الظروف الفسيولوجية ، يشير تأثير Windkessel إلى قدرة الشرايين المركزية الكبيرة ، وخاصة الشريان الأورطي ، على العمل كخزان أثناء الانقباض وقناة أثناء الانبساط. أثناء الانقباض ، تتوسع الجدران المرنة للشريان الأورطي لاستيعاب زيادة في حجم الدم42. ثم يتم إطلاق هذا الدم المخزن تدريجيا أثناء الانبساط ، بمساعدة الارتداد المرن لجدران الشرايين. تقلل هذه الآلية من التباين الزمني لتدفق الدم ، مما يضمن نضح الأعضاء المستمرإلى حد ما 43. هذا مهم بشكل خاص للقلب حيث يحدثنضح عضلة القلب بشكل حصري تقريبا أثناء الانبساط44. على هذا النحو ، فإن دمج تأثير Windkessel في أنظمة التروية خارج الجسم الحي يوفر مصدرا فسيولوجيا أكثر للتروية التاجية ، وهو مفيد خلال كل من أوضاع التروية الرجعية والمحملة. علاوة على ذلك ، يبدو أن تنفيذ هذا النظام في التروية المحملة لأغراض التقييم يزيد من القدرات التنبؤية مع الأداء القلبي للطعوم المليئة بالحمل اللاحق القائم على Windkessel الذي يرتبط ارتباطا وثيقا بنتائج ما بعد الزرع ، كما هو موضح من قبل الآخرين18. يتم تحقيق تأثير Windkessel في هذا الإعداد باستخدام كيس IV معدل محاط بين لوحين من الأكريليك متصلين عبر زنبرك لولبي (الشكل التكميلي 1) ، وهو نظام أبسط نسبيا من جهاز Windkessel الآخر المبلغعنه 18،19،20. علاوة على ذلك ، فإن القدرة على شد أو فك زنبرك التحميل وفرت تحكما هائلا في ضغط الارتداد ، مما سهل الضبط الدقيق للإعدادات التجريبية.

باستخدام نظامنا ، يمكن نقل طريقة التروية بسهولة ذهابا وإيابا بين Langendorff ووضع التحميل. مكن الوضع المحمل من الحصول على البيانات الوظيفية من البطين الأيسر للطعوم (أي ضغط نبض البطين الأيسر ، والانقباض ، والاسترخاء ، الشكل 3). كشفت هذه البيانات الوظيفية عن اختلاف واضح في جدوى الكسب غير المشروع الذي لم يكن واضحا في الاتجاهات الكيميائية الحيوية (الشكل 2) ، بما في ذلك اللاكتات (الشكل 2 ب) ، المعيار السريري لتقييم الطعم القلبي في أنظمة التروية خارج الجسم الحي 10. علاوة على ذلك ، يتيح التروية في وضع التحميل ، كما هو موضح في هذا البروتوكول ، إمكانية قياس النتاج القلبي (ثاني أكسيد الكربون = معدل ضربات القلب * حجم السكتة الدماغية) ، مما يوفر مقياسا إضافيا وأكثر تقليدية لوظيفة القلب45،46. يمكن الحصول على حجم السكتة الدماغية ، وهو المتغير الأكثر صعوبة في الحصول عليه من الإعداد الحالي ، عن طريق تحديد التدفق التاجي ، والذي ، جنبا إلى جنب مع التدفق الأذيني والأبهر ، يمكن استخدامه لحساب أحجام الانبساطي النهائي والانقباضي النهائي. وبالمثل ، يمكن الحصول على حجم السكتة الدماغية عن طريق قياسات مخطط صدى القلب أو حلقات حجم الضغط. من المهم تسليط الضوء على أن هذا الإعداد قادر فقط على تحميل الجانب الأيسر من القلب ، مما ينتج عنه بيانات وظيفية للبطين الأيسر. لا توفر هذه الطريقة أي معلومات بخصوص وظيفة البطين الأيمن. من المحتمل أن يكون هذا هو أكبر قيود على البروتوكول الحالي ، خاصة وأن الخلل الوظيفي في البطين الأيمن هو حدوث أكثر شيوعا في الخلل الوظيفي في البطين الأيسر المزروعمن الخلل الوظيفي في البطين الأيسر 47. ومع ذلك ، تم الإبلاغ عن الخلل الوظيفي في البطين الأيمن بعد أسبوعين من الزرع ، وربما إلغاء الأولوية لأهميته47.

والجدير بالذكر أن الطعوم الأربعة المعروضة في نتائج هذه المخطوطة تم شراؤها ونشرها باستخدام Langendorff لمدة 6 ساعات بنفس الطريقة بالضبط. تم اختيار هذه الحالة التجريبية على أنها 6 ساعات هي متوسط مدة حفظ الطعوم الآلية المنفخة بالحرارة القياسية ، وكان من المتوقع أن تؤدي إضافة 4 ساعات إضافية من التحميل المستمر (إجمالي 10 ساعات من وقت خارج الجسم الحي ) إلى درجة معينة من فشل الكسب غير المشروع. أتاح هذا الفشل المتوقع الفرصة لتسليط الضوء على ضرورة المقاييس الوظيفية وأظهر قدرتها على التقييم عند مقارنتها بالمقاييس المستندة إلى Langendorff. في الواقع ، توضح النتائج في هذه المخطوطة قدرة بعض المعلمات الوظيفية المكتسبة من خلال ضغط LA السلبي والتحميل السلبي بعد التحميل للكشف عن اختلافات الجدوى في ترقيع القلب DBD مع أوقات حفظ ممتدة. على الرغم من عدم إثباته هنا ، فمن المعقول افتراض أن فعالية التقييم هذه يمكن تكرارها لتحديد جدوى الطعوم ذات الإصابات الأخرى المعروفة و / أو أوجه القصور الوظيفية (مثل DCD ، المتبرعين الأكبر سنا ، الأمراض المصاحبة) ، ولكن هناك حاجة إلى مزيد من البحث لتحديد الخصائص الوظيفية والاختلافات داخل هذه الطعوم. وبالمثل ، هناك حاجة أيضا إلى مزيد من العمل لتحديد كيفية ارتباط المقاييس الوظيفية بترقيع القلب القابل للزرع مقابل الطعوم القلبية غير القابلة للزرع ، بالإضافة إلى المصادر المحتملة الأخرى لمؤشرات الجدوى. على سبيل المثال ، يمكن أن يكون الفرق بين ضغوط التحميل الأبهري والأذيني مؤشر جدوى موثوقا به ، حيث يمكن أن يشير الاختلاف بين قراءات الضغط هذه إلى نقص أو وجود صدمة قلبية48.

Disclosures

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

DV هو موظف ومؤسس شركة VentriFlo، Inc. ، Pelham ، NH ، ولديه طلبات براءات اختراع ذات صلة بهذه الدراسة. لمزيد من المعلومات راجع https://ventriflo.com/patents/. لدى SNT طلبات براءات اختراع ذات صلة بهذه الدراسة وتعمل في المجلس الاستشاري العلمي لشركة Sylvatica Biotech Inc. ، وهي شركة تركز على تطوير تكنولوجيا الحفاظ على الأعضاء. تتم إدارة جميع المصالح المتنافسة من قبل MGH و Partners HealthCare وفقا لسياسات تضارب المصالح الخاصة بهم. تتلقى AR و AAO تمويلا بحثيا من Paragonix Technologies Inc.

Acknowledgements

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

نعرب عن امتناننا لتمويل SNT من المعهد الوطني الأمريكي للصحة (K99 / R00 HL1431149; R01HL157803. R01DK134590. R24OD034189) ، المؤسسة الوطنية للعلوم بموجب المنحة رقم. 1941543 EEC ، وجائزة كلافلين للباحث المتميز نيابة عن اللجنة التنفيذية للأبحاث في MGH ، وجائزة عائلة بولسكي للقادة في الجراحة. نحن نقر بتمويل الأبحاث ل AAO من مؤسسة Hassenfeld Family Foundation ، واللجنة التنفيذية ل MGH للأبحاث ، ومركز MGH للتنوع والشمول. نحن نقر بتمويل البحث ل GO من مؤسسة Sarnoff لأبحاث القلب والأوعية الدموية.

Materials

List of materials used in this article
NameCompanyCatalog NumberComments
4- طريقة Stopcock سميث الطبية MX9341L
4-0 خيوط Prolene Ethicon 8711
علمية دقيقةللخياطة 18020-50
موصل الأبهر VentriFLO Inc 
قنية جذر الأبهرMedtronic Inc 10012
ألبومين مصل البقرSigmaA7906
كلوريد الكالسيومSigmaC7902
Cell Saver شركة Medtronic Inc خراطيش ATLG
Cell Saver شركة Medtronic Inc ATLS00
DexternSigma31389
EKG خيوط النخابي  VentriFLO Inc 
المعدات المصنوعة حسب الطلب والأقواس  VentriFLO Inc 
صانع السرعة الخارجي المخصص  شركة Medtronic Inc 5392
فالكون عالية الوضوح 50 مل أنابيب مخروطيةفيشر Scientific14-432-22
مجسات التدفق  TranSonic Sytems inc 1828
حقن الصوديوم الهيبارينMedplusG-0409-2720-0409-2721
أكسجين ألياف مجوف وريدي & nbsp ؛ ReseviorMedtronic Inc BBP241تقارب بيكسي ، 1 لتر
HTP 1500   ؛ مضخة العلاج الحراريHTP6826619
الأنسولينHumulin RMGH Pharmacy
Iworx نظام اكتساب البياناتIworxIX-RA-834
Krebs-Henseleit BufferSigmaK3753
Leukocyte FilterHaemoneticsSB1E
Organ ChamberVentriFLO Inc المصنوعة حسب الطلب
BiopolarMedtronic Inc   ؛6495
بنسلين ستربتومايسينثيرموفيشر 15140122
لنقل الضغط IworxBP100
مضخة نابضةVentriFLO Inc 2100-0270
أنابيب PVC شركة Medtronic Inc HY10Z49R9
الزاوية اليمنى طرف معدني قنية 20FMedtronic Inc   ؛67318
الصوديوم بيكاروبوناتسيجما5761
قياسي PHD ULTRA CP مضخة حقنةهارفارد أباراتوس88-3015
طقم عاصبة 7 بوصة & nbsp ؛شركة Medtronic Inc 79006
صندوق التدفق عبر الصوتTranSonic Sytems Inc T402
الوريدي resevior شركة Medtronic Inc CB841تقارب الانصهار, 4L
WIndKessel حقيبةVentriFLO Inc محول
YMedtronic Inc   ؛10005
5-0 أدوات المصنوعة حسب الطلب حامل أسلاك السرعة العصير العلمي مخصص

References

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
  1. Khush, K. K., et al. The international thoracic organ transplant registry of the international society for heart and lung transplantation: Thirty-fifth adult heart transplantation report-2018; Focus Theme: Multiorgan Transplantation. J Heart Lung Transplant. 37 (10), 1155-1168 (2018).
  2. Colvin, M., et al. OPTN/SRTR 2018 Annual Data Report: Heart. Am J Transplant. 20, Suppl s1 340-426 (2020).
  3. Truby, L. K., Rogers, J. G. Advanced heart failure: Epidemiology, diagnosis, and therapeutic approaches. JACC Heart Fail. 8 (7), 523-536 (2020).
  4. Bakhtiyar, S. S., et al. Survival on the heart transplant waiting list. JAMA Cardiol. 5 (11), 1227-1235 (2020).
  5. Jou, S., et al. Heart transplantation: advances in expanding the donor pool and xenotransplantation. Nat Rev Cardiol. 21 (1), 25-36 (2023).
  6. Higuita, M. L., et al. Novel imaging technologies for accurate assessment of cardiac allograft performance. Curr Transplantat Rep. 10 (3), 100-109 (2023).
  7. Pinnelas, R., Kobashigawa, J. A. Ex vivo normothermic perfusion in heart transplantation: a review of the TransMedics((R)) Organ Care System. Future Cardiol. 18 (1), 5-15 (2022).
  8. Bryner, B. S., Schroder, J. N., Milano, C. A. Heart transplant advances: Ex vivo organ-preservation systems. JTCVS Open. 8, 123-127 (2021).
  9. Pahuja, M., et al. Overview of the FDA's Circulatory System Devices Panel virtual meeting on the TransMedics Organ Care System (OCS) Heart-portable extracorporeal heart perfusion and monitoring system. Am Heart J. 247, 90-99 (2022).
  10. Hamed, A., et al. 19: serum lactate is a highly sensitive and specific predictor of post cardiac transplant outcomes using the organ care system. J Heart Lung Transplant. 28 (2), 71(2009).
  11. Cernic, S., et al. Lactate during ex-situ heart perfusion does not predict the requirement for mechanical circulatory support following donation after circulatory death (DCD) heart transplants. J Heart Lung Transplant. 41 (9), 1294-1302 (2022).
  12. Messer, S. J., et al. Functional assessment and transplantation of the donor heart after circulatory death. J Heart Lung Transplant. 35 (12), 1443-1452 (2016).
  13. Sommer, W., et al. Hemodynamic and functional analysis of human DCD hearts undergoing Normothermic ex vivo perfusion. Thoracic Cardiovascular Surg. 66 (01), 268(2018).
  14. Lewis, J. K., et al. The Grand Challenges of Organ Banking: Proceedings from the first global summit on complex tissue cryopreservation. Cryobiology. 72 (2), 169-182 (2016).
  15. Ribeiro, R. V. P., et al. A pre-clinical porcine model of orthotopic heart transplantation. J Vis Exp. (146), e59197(2019).
  16. Ribeiro, R., et al. Contractility versus metabolic cardiac assessment during ex situ heart perfusion: a pre-clinical transplant study. J Heart Lung Transplant. 38 (4), S240(2019).
  17. Ribeiro, R. V. P., et al. Comparing donor heart assessment strategies during ex situ heart perfusion to better estimate posttransplant cardiac function. Transplantation. 104 (9), 1890-1898 (2020).
  18. Gellner, B., et al. The implementation of physiological afterload during ex situ heart perfusion augments prediction of posttransplant function. Am J Physiol Heart Circ Physiol. 318 (1), H25-H33 (2020).
  19. Kung, E. O., Taylor, C. A. Development of a physical Windkessel module to re-create in vivo vascular flow impedance for in vitro experiments. Cardiovasc Eng Technol. 2 (1), 2-14 (2011).
  20. Pigot, H., et al. A novel nonlinear afterload for ex vivo heart evaluation: Porcine experimental results. Artif Organs. 46 (9), 1794-1803 (2022).
  21. Hill, A. J., et al. In vitro studies of human hearts. Ann Thorac Surg. 79 (1), 168-177 (2005).
  22. Saito, S., et al. Mitral valve motion assessed by high-speed video camera in isolated swine heart. Eur J Cardiothorac Surg. 30 (4), 584-591 (2006).
  23. Rosenstrauch, D., et al. Ex vivo resuscitation of adult pig hearts. Tex Heart Inst J. 30 (2), 121-127 (2003).
  24. Hatami, S., et al. Normothermic ex situ heart perfusion in working mode: Assessment of cardiac function and metabolism. J Vis Exp. (143), e58430(2019).
  25. Xin, L., et al. A new multi-mode perfusion system for ex vivo heart perfusion study. J Med Syst. 42 (2), 25(2017).
  26. Hatami, S., et al. The position of the heart during normothermic ex situ heart perfusion is an important factor in preservation and recovery of myocardial function. ASAIO J. 67 (11), 1222-1231 (2021).
  27. Abicht, J. M., et al. Large-animal biventricular working heart perfusion system with low priming volume-comparison between in vivo and ex vivo cardiac function. Thorac Cardiovasc Surg. 66 (1), 71-82 (2018).
  28. Schechter, M. A., et al. An isolated working heart system for large animal models. J Vis Exp. (88), e51671(2014).
  29. Alamouti-Fard, E., et al. Normothermic regional perfusion is an emerging cost-effective alternative in donation after circulatory death (DCD) in heart transplantation. Cureus. 14 (6), e26437(2022).
  30. TransMedics, Inc. TransMedics Organ Care System OCS Heart User Guide. , (2021).
  31. Messerli, F. H. Vasodilatory edema: a common side effect of antihypertensive therapy. Curr Cardiol Rep. 4 (6), 479-482 (2002).
  32. Headrick, J. P., et al. Adenosine and its receptors in the heart: regulation, retaliation and adaptation. Biochim Biophys Acta. 1808 (5), 1413-1428 (2011).
  33. Watanabe, M., Okada, T. Langendorff perfusion method as an ex vivo model to evaluate heart function in rats. Methods Mol Biol. 1816, 107-116 (2018).
  34. Isath, A., et al. Ex vivo heart perfusion for cardiac transplantation allowing for prolonged perfusion time and extension of distance traveled for procurement of donor hearts: An initial experience in the United States. Transplant Direct. 9 (3), e1455(2023).
  35. Hatami, S., et al. Myocardial functional decline during prolonged ex situ heart perfusion. Ann Thorac Surg. 108 (2), 499-507 (2019).
  36. Villanueva, J. E., et al. Expanding donor heart utilization through machine perfusion technologies. Curr Transplantat Rep. 9 (4), 219-226 (2022).
  37. Niederberger, P., et al. Heart transplantation with donation after circulatory death: what have we learned from preclinical studies. Circulation: Heart Failure. 12 (4), e005517(2019).
  38. Hassan, O. K. A., Higgins, A. R. The role of multimodality imaging in patients with heart failure with reduced and preserved ejection fraction. Curr Opin Cardiol. 37 (3), 285-293 (2022).
  39. Sandefur, C. C., Jialal, I. Atrial Natriuretic Peptide. StatPearls Publishing. , Treasure Island, FL. (2024).
  40. Buttner, P., et al. Role of NT-proANP and NT-proBNP in patients with atrial fibrillation: Association with atrial fibrillation progression phenotypes. Heart Rhythm. 15 (8), 1132-1137 (2018).
  41. Kohl, P., Hunter, P., Noble, D. Stretch-induced changes in heart rate and rhythm: clinical observations, experiments and mathematical models. Prog Biophys Mol Biol. 71 (1), 91-138 (1999).
  42. Safar, M. E., Lévy, B. I. Resistance vessels in hypertension. Comp Hypertension. , 145-150 (2007).
  43. Belz, G. G. Elastic properties and Windkessel function of the human aorta. Cardiovasc Drugs Ther. 9 (1), 73-83 (1995).
  44. Heward, S. J., Widrich, J. Coronary perfusion pressure. StatPearls Publishing. , Treasure Island, FL. (2019).
  45. Conway, J. Clinical assessment of cardiac output. Eur Heart J. 11, Suppl I 148-150 (1990).
  46. Stonko, D. P., et al. A technical and data analytic approach to pressure-volume loops over numerous cardiac cycles. JVS-Vascular Science. 3, 73-84 (2022).
  47. D'Alessandro, D. A., et al. Hemodynamic and clinical performance of hearts donated after circulatory death. J Am Coll Cardiol. 80 (14), 1314-1326 (2022).
  48. Joseph, S. M., et al. Acute decompensated heart failure: contemporary medical management. Tex Heart Inst J. 36 (6), 510-520 (2009).

Reprints and Permissions

Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article

Request Permission

Tags

Ex Vivo PerfusionCardiac Graft AssessmentLeft Atrial PressurizationPassive AfterloadLangendorff PerfusionWindkessel ChamberHemodynamic MeasurementsLeft Ventricular LoadingGraft Viability MetricsMyocardial Perfusion

Related Articles