يصف هذا البروتوكول المنهجية الجراحية لزرع جهاز قياس عن بعد لاسلكي كبير للحيوانات لتمكين الجمع المستمر والطويل الأمد للبيانات الديناميكية الدموية ، بما في ذلك معدل ضربات القلب وضغط الدم الشرياني وضغط الوريد الأجوف السفلي والعلوي وإيقاع القلب.
مقالة منهجية
يصف هذا البروتوكول المنهجية الجراحية لزرع جهاز قياس عن بعد لاسلكي كبير للحيوانات لتمكين الجمع المستمر والطويل الأمد للبيانات الديناميكية الدموية ، بما في ذلك معدل ضربات القلب وضغط الدم الشرياني وضغط الوريد الأجوف السفلي والعلوي وإيقاع القلب.
في حين أن إجراء فونتان يحسن بشكل كبير متوسط العمر المتوقع للمرضى الذين يعانون من بطين واحد ، فمن المسلم به جيدا أن الدورة الدموية الناتجة تسبب عبئا كبيرا على المرض على المدى الطويل نتيجة للضغوط الوريدية المركزية المرتفعة بشكل مزمن وانخفاض النتاج القلبي. تعد نماذج فونتان المزمنة رصيدا قيما لدراسة النتائج الفسيولوجية المتأخرة المرتبطة بهذه العملية وأداة ضرورية في تقييم الأجهزة المستقبلية المصممة للتخفيف من فشل فونتان. ومع ذلك ، فقد أعاقت المحاولات السابقة لإنشاء نماذج فونتان المزمنة بسبب معدلات البقاء على قيد الحياة الضعيفة. بالإضافة إلى ذلك ، يشكل جمع البيانات الديناميكية الدموية الفعال تحديا كبيرا في التي تتحرك بحرية. تحقيقا لهذه الغاية ، يوفر استخدام أنظمة القياس عن بعد اللاسلكية القابلة للزرع حلا جديدا للمراقبة في الوقت الفعلي وطويل الأجل لبيانات القلب والأوعية الدموية. يصف هذا البروتوكول منهجية الزرع الجراحي لجهاز القياس عن بعد اللاسلكي في نموذج الأغنام النجاة من فونتان ، مما يسهل التسجيل المستمر والمستمر للعديد من المعلمات الديناميكية الدموية ، بما في ذلك معدل ضربات القلب وضغط الدم الشرياني والضغوط الموضعية في الوريد الأجوف السفلي (IVC) والوريد الأجوف العلوي (SVC). تم زرع أجهزة القياس عن بعد مع قنية الشريان السباتي والوريد الوداجي الداخلي أو الشريان الفخذي والوريد ، لوضع قسطرة استشعار الضغط في الشريان الأورطي الصاعد و SVC أو الشريان الأورطي البطني و IVC ، على التوالي. مكن استخدام أنظمة القياس عن بعد اللاسلكية من المراقبة الدقيقة بعد الجراحة بعد عملية فونتان أحادية المرحلة ، مما ساهم في تحسين رفاهية وبقائه.
أدى تطوير إجراء فونتان في عام 1971 إلى تحسينات كبيرة في النتائج للمرضى الذين يعانون من بطينواحد 1. الغرض من هذه العملية هو فصل العودة الوريدية الجهازية والرئوية إلى القلب ، وبالتالي زيادة الأكسجين الجهازي وتخفيف الحمل الحجمي على البطين الجهازي. منذ تقديمه ، تم إجراء العديد من التعديلات على النهج الجراحي. حاليا ، غالبا ما يتم تحقيق المجازة الكاملة للقلب الأيمن من خلال إعادة البناء المرحلي2،3. عادة ، يتم تنفيذ المرحلة الأولى خلال الأسبوع الأول من الحياة4. يخضع المرضى بعد ذلك لمرحلة ثانية ، والتي تتكون إما من إجراء Glenn أو نصف فونتان ، لإعادة توجيه تدفق الدم من الوريد الأجوف العلوي (SVC) إلى الشريان الرئوي (PA) 5. يتبع ذلك إجراء فونتان ، والذي يتضمن إنشاء قناة خارج القلب أو نفق جانبي بين الوريد الأجوف السفلي (IVC) و PA6. لم يكن من الممكن تحقيق التطورات الجراحية مثل تلك التي تم إحرازها عبر تاريخ إجراء فونتان بدون استخدام النماذج الحيوانية7.
في حين أن إجراء فونتان يحسن بشكل كبير متوسط العمر المتوقع لمرضى البطين الفردي ، فمن المسلم به جيدا أن الدورة الدموية الناتجة ، والتي تعمل بدون مضخة تحت الرئة ، تسبب عبئا كبيرا على المرض على المدى الطويل نتيجة للضغوط الوريدية المركزية المرتفعة المزمنة (CVP) وانخفاض النتاج القلبي8،9،10،11،12. تعد نماذج فونتان المزمنة رصيدا قيما لدراسة النتائج الفسيولوجية المتأخرة المرتبطة بهذه العملية13. يعد جمع البيانات النشطة لمعلمات القلب والأوعية الدموية ، مثل CVP ومعدل ضربات القلب والعلامات الحيوية الأخرى ، لالتقاط التغيرات الديناميكية الدموية بعد الجراحة أمرا ضروريا لإجراء تقييم شامل لتطوير الفيزيولوجيا المرضية. علاوة على ذلك ، تعد النماذج الحيوانية أداة ضرورية لاختبار قدرة أجهزة المساعدة البطينية الجديدة المصممة للتخفيف من أوجه القصور الديناميكية الدموية في دوران فونتان في الجسم الحي14،15،16،17،18،19.
ومع ذلك، فإن جمع البيانات الفعال يشكل تحديا كبيرا. التقنيات الغازية القائمة على القسطرة محدودة بسبب طبيعتها العابرة ، والمخاطر الإجرائية المرتبطة بها ، وعدم القدرة على مراقبة حالة لفترات طويلة. علاوة على ذلك ، تم إعاقة المحاولات السابقة لإنشاء نموذج فونتان حيواني كبير بسبب معدلات البقاء على قيد الحياة الضعيفة ، ويفترض أن ذلك يرجع إلى فشل القلوب الطبيعية في التكيف مع التأسيس الحاد لتداول فونتان7،20. تحقيقا لهذه الغاية ، يوفر استخدام أنظمة القياس عن بعد اللاسلكية حلا جديدا لجمع بيانات القلب والأوعية الدموية في الوقت الفعلي على المدى الطويل في التي تتحرك بحرية21،22. قد تتيح هذه الأجهزة أيضا المراقبة الدقيقة بعد الجراحة ، مما قد يؤدي إلى تحسين رفاهية وبقائه.
هنا ، نصف منهجية الزرع الناجح واستخدام نظام القياس عن بعد اللاسلكي23 في نموذج الأغنام المزمن فونتان. قدمت هذه التقنية وسيلة قوية وموثوقة لجمع البيانات الديناميكية الدموية بشكل مستمر ، مما يتيح دراسة الضغوط الوريدية والمعلمات الفسيولوجية الرئيسية الأخرى. يعد تنفيذ هذه التكنولوجيا في النماذج قبل السريرية أمرا بالغ الأهمية لتعزيز فهمنا لفسيولوجيا فونتان وتطوير استراتيجيات علاجية جديدة تهدف إلى تحسين النتائج طويلة المدى لمرضى فونتان.
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
تمت الموافقة على هذا البروتوكول التجريبي من قبل اللجنة المؤسسية لرعاية واستخدامه في معهد أبحاث أبيجيل ويكسنر في مستشفى الأطفال على الصعيد الوطني (AR20-00121). التزمت جميع الإجراءات بالمبادئ التوجيهية الموضحة في دليل المعهد الوطني للصحة لاستخدام المختبر ورعايتها. اتبع هذا البحث إرشادات البحوث على: الإبلاغ عن التجارب في الجسم الحي . تم إيواء أغنام دورست التي يتراوح وزنها بين 23 و 38 كجم وتتراوح أعمارها بين 2 و 12 شهرا في بيئة محددة خالية من مسببات الأمراض مع حرية الوصول إلى الطعام والماء لمدة أسبوع واحد على الأقل قبل الجراحة. يتم سرد المعدات والكواشف المستخدمة في الدراسة في جدول المواد.
1. تحضير
2. إعداد جهاز القياس عن بعد
3. الطريقة 1: شريان الفخذ وقنية الوريد
4. الطريقة 2: الشريان السباتي وقنية الوريد الوداجي الداخلي
5. الانتعاش
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
النتائج الجراحية
خضع ما مجموعه 13 خروفا لجراحة فونتان أحادية المرحلة تنطوي على اتصال رئوي كامل مع انفصال كل من SVC و IVC من الأذين الأيمن ، ومفاغرة مباشرة من طرف إلى جانب SVC إلى PA ، ووضع قناة خارج القلب بين IVC و PA. خضعت الأغنام لهذا الإجراء في متوسط عمر 13.3 ± 7.6 شهرا. من بين هؤلاء ، خضعت 3 أغنام لزرع جهاز القياس عن بعد اللاسلكي مع وضع قسطرة استشعار للضغط في الشريان الأورطي البطني و IVC. 2 خروف خضع لزرع جهاز القياس عن بعد مع وضع القسطرة المستشعرة للضغط في الشريان...
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
لقد طورنا طريقتين جراحيتين لزرع جهاز القياس عن بعد اللاسلكي في نموذج الأغنام. تم زرع الجهاز بنجاح في 5 أغنام لتحقيق المراقبة المستمرة وطويلة الأمد وتسجيل العديد من معايير القلب والأوعية الدموية ، بما في ذلك معدل ضربات القلب وضغط الدم الشرياني والضغوط الوريدية الموضعية من IVC البطن و SVC الصدري. نجت جميع الأغنام من جراحة زرع الجهاز دون أي مضاعفات كبيرة وخضعت لعملية فونتان أحادية المرحلة بعد شهر واحد.
في عام 2019 ، Van Puyvelde et al. أبلغ عن إنشاء أول نموذج لبق...
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
تم تمويل هذا المشروع من قبل Additional Ventures Cures Collaborative ، بالو ألتو ، كاليفورنيا.
نحن نقدر الموظفين البيطريين المتفانين في Animal Research Core. نود أيضا أن نعرب عن امتناننا لماري ووكر ، DVM ، MS ، لخبرتها التي لا تقدر بثمن ورعايتها اليقظة طوال الدراسة.
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
| الاسم | الشركة | رقم فهرسي | التعليقات |
|---|---|---|---|
| محلول كلوريد الصوديوم بنسبة 0.9٪ | شركة باكستر للرعاية الصحية | الصيدلة | إنعاش السوائل أثناء العملية وغسل الجرح |
| قسطرة وريدية 16G | BD | 382259 | لإعطاء السوائل والأدوية |
| قسطرة داخل الأوعية الدموية 22 G | BD | 381423 | للشريان مراقبة ضغط الدم |
| 70٪ كحول إيزوبروبيل | طبيب بيطري في آسبن | 11795782 | محلول التنظيف الموضعي |
| خرطوشة ACT | تشخيص الأبوت | 03P86-25 | وقت التجلط المفعل |
| مشبك منشفة باكهوس | ميدلاين | MDS1411111 | لتثبيت الستائر المعقمة |
| بانامين | هوسبيرا فارماسيوتيكالز | الصيدلة | التحكم في الألم بعد العملية: تركيز 50 ملغ/مل، جرعة 2.2 ملغ/كغ |
| كفة ضغط الدم | رويال فيليبس | 9.89803E+11 | مراقبة ضغط الدم غير الجراحية |
| هيدروكلوريد بوبيفاكائين | هوسبيرا فارماسيوتيكالز | الصيدلة | مخدر موضعي: تركيز 2.5 ملغ/مل، الجرعة 2.5 ملغ/كغ |
| بوبرينورفين | هوسبيرا فارماسيوتيكالز | الصيدلة | التحكم في الألم بعد العملية: تركيز 0.3 ملغ/مل، جرعة 0.03 ملغ/كغ |
| حامل إبرة كاستروفييخو | ميدلاين | MDS0750386 | حامل الإبر عند خياطة الأوعية الدموية |
| وسادة تنظيف الكي | كاردينال هيلث | 300-2SS | لتنظيف رأس قلم الكي |
| قلم الكي | ميدلاين | ESRK3002L | للتشريح باستخدام الكي الكهربائي |
| سيفازولين | هوسبيرا فارماسيوتيكالز | الصيدلة | الوقاية بالمضادات الحيوية |
| سيتاكاين | سيتيليت | 220 | بخاخ مخدر موضعي للتنبيب |
| الكلورابر | BD | 930825 | المطهر الموضعي |
| ملقط ديباكي اللاإصابي | ميدلاين | MDS1130630F | لمعالجة الأنسجة |
| ديازيبام | هوسبيرا فارماسيوتيكالز | الصيدلة | مهدئ: تركيز 5 ملغ/مل، جرعة 0.5 ملغ/كغ |
| أسلاد تخطيط القلب | 3M | 2570 | مراقبة تخطيط القلب |
| أنبوب القصبة الهوائية، الحجم 8-9 | كوفيديين | 86452، 86114، أو 86454 | لتأمين مجرى الهواء |
| ملقط هارتمان الهيموستاتيك | ميدلاين | MDS1221109 | لتثبيت الأوعية الدموية وحمل الغرز الصغيرة |
| هيبارين | هوسبيرا فارماسيوتيكالز | الصيدلة | مضاد التخثر: 1,000 وحدة USP/مل |
| مجموعة محول الضغط | إدواردز لايف ساينسز | VSYPX12N | للشريان مراقبة ضغط الدم |
| مقطع لسان بمقياس الأوكسجين النبضي | نيلكور | PO736 | لقياس التأكسج النبضي |
| إيزوفلوران | شركة باكستر للرعاية الصحية | الصيدلة | المخدر: الجرعة 1-3٪ |
| ملقط كانترويتز (زاوية قائمة) | ميدلاين | MDS1243528 | للتشريح السطحي حول الأوعية الدموية |
| الكيتامين | هوسبيرا فارماسيوتيكالز | الصيدلة | المهدئ: تركيز 100 ملغ/مل، الجرعة 4 ملغ/كغ |
| ستائر فتح البطن | ميدلاين | DYNJP3008 | الستائر المعقمة |
| هلام التشحيم | ميدلاين | MDS0322273Z | مزلق أنبوب القناة |
| حامل إبرة مايو هيغار | ميدلاين | MDS2418420F | حامل الإبرة عند خياطة الأنسجة الرخوة |
| مقص مايو | ميدلاين | MDS0816121 | لقطع الخياطة |
| مقص ميتزنباوم المنحني | ميدلاين | MDS3223226 | للتحليل الحاد |
| الإبر والحقن | كاردينال هيلث | 309604 | لإعطاء الأدوية عن طريق الوريد وتحت الجلد |
| أوبتيكسكير | أفينتيكس | OPX-4252 | مزلق القرنية |
| خياطة حرير يدوية دائمة | إثيكون | C016D | لربط الأوعية الدموية وتركيب جهاز القياس تحت الجلد |
| جهاز القياس اللاسلكي PhysioTel Digital | علوم البيانات الدولية | نموذج L21 | زرع جهاز القياس اللاسلكي |
| ملقط دقيق مثقوب | ميدلاين | MDG384908 | التعامل مع الإبر الصغيرة |
| رباط بلاستيكي وسنير خياطة | ميدترونيك | 79013 | لتسهيل حدوث النزيف أثناء تدفئة الأوعية الدموية |
| كيس الضغط | كيرفيوجن | 64-10029 | لمراقبة ضغط الدم الشرياني |
| غرزة برولين 6-0 | إثيكون | 8307H | غرزة خيط الحقيبة لتقنية الأوعية |
| بروبوفول | فريسينيوس كابي | الصيدلة | المخدر: تركيز 10 ملغ/مل، الجرعة 20-45 ملغ/كغ/ساعة |
| شفرة المشرط #10 | ميدلاين | MDS15310 | للشقوق الجلدية |
| شفرة المشرط #11 | ميدلاين | CISION11CS | للشق في الأوعية الدموية |
| ملقط اللوزتين شنيدت | ميدلاين | MDS5018719 | للتشريح السطحي عبر الأنسجة تحت الجلد |
| نقالة سوفت كاري | فور فلاجز فوق أسبن | SSTR-4 | لنقل الحيوانات |
| منشفة غرفة العمليات المعقمة القابلة للتخلص منها | ميدلاين | MDT2168201 | الستائر المعقمة |
| وعاء معقم | صناعات LSL | 5232 | لتثبيت محلول ملحي |
| إسفنجة شاش قطنية معقمة قابلة للكشف بالأشعة السينية | ميدلاين | NON21430LF | امتصاص السوائل |
| أنبوب المعدة | مختبر يورغنسن المحدود. | J0348R | لتخفيف ضغط المعدة والكرش |
| منفذ T | ميدلاين | DYNDTN0001 | موصل أنبوب القسطرة الوريدي |
| كيس تصريف البول | كوفيديين | 3512 | يتصل بأنبوب الفم المعدي لجمع سوائل المعدة |
| تروكار بيطري مع ستايلت | شركة برينتري ساينتيفيك، إنك. | ترو-ستيي 7B-12 | لتوجيه أسلاك القياس عن بعد عبر الأنسجة تحت الجلد |
| خياطة فيكريل 2-0 | إثيكون | VCPB269H | إغلاق الأنسجة الرخوة تحت الجلد |
| غرزة فيكريل 3-0 | إثيكون | VCPB416H | إغلاق الطبقة الجلدية العميقة |
| فيكريل 4-0 سويتشر | إثيكون | J494H | تقريب الطبقة تحت الجلد |
| بطانية تدفئة | مختبر يورغنسن المحدود. | J1034B | للحفاظ على درجة حرارة جسم الحيوان |
| مسحب وايتلاندر | تليفليكس ميديكال | 165358 | لسحب الجرح |
| شفط طرف لمبة يانكاور | ميدلاين | DYND50138 | إدارة النفايات المعقمة |
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
طلب إذن لإعادة استخدام النص أو الأشكال في مقالة JoVE هذه
طلب إذن