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Methodenartikel

Neuartiger perkutaner Ansatz für den Einsatz von 3D gedruckten koronaren Stenose-Implantaten in Schweinemodellen ischämischer Herzkrankheit

6.2K Aufrufe

DOI:

10.3791/60729

18. Februar 2020

In diesem Artikel

Zusammenfassung

Wir beschreiben eine neuartige, kostengünstige und effiziente Technik zur perkutanen Abgabe von dreidimensional bedruckten Koronarimplantaten, um geschlossene Schweinemodelle ischämischer Herzkrankheiten zu erstellen. Die Implantate wurden mit einem Mutter-Kind-Erweiterungskatheter mit hoher Erfolgsrate fixiert.

Zusammenfassung

Minimalinvasive Methoden zur Erstellung von Modellen der fokalen koronaren Verengung bei großen Tieren sind eine Herausforderung. Schnelles Prototyping mit dreidimensional (3D) gedruckten Koronarimplantaten kann verwendet werden, um perkutan eine fokale koronare Stenose zu erzeugen. Eine zuverlässige Lieferung der Implantate kann jedoch ohne den Einsatz von Zusatzgeräten schwierig sein. Wir beschreiben die Verwendung eines Mutter-Kind-Koronar-Führungskatheters zur Stabilisierung des Implantats und zur effektiven Abgabe des 3D-gedruckten Implantats an jeden gewünschten Ort entlang der Länge des Herzkranzgefäßes. Die fokale koronare Verengung wurde unter koronarer Cineangiographie bestätigt und die funktionelle Bedeutung der koronaren Stenose wurde mit gadolinium-verstärktem Herzperfusions-MRT untersucht. Wir zeigten, dass eine zuverlässige Abgabe von 3D-gedruckten Koronarimplantaten in Schweinemodellen (n = 11) ischämischer Herzerkrankungen durch die Umnutzung von Mutter-Kind-Koronar-Führungskathetern erreicht werden kann. Unsere Technik vereinfacht die perkutane Abgabe von koronaren Implantaten, um geschlossene Schweinemodelle der fokalen koronaren Arterienstenose zu erstellen und kann mit einer geringen Verfahrensfehlerrate zügig durchgeführt werden.

Einleitung

Ischämische Herzerkrankungen sind nach wie vor die Todesursache Nummer eins in den Vereinigten Staaten1. Große Tiermodelle wurden experimentell verwendet, um Mechanismen zu verstehen und zu charakterisieren, die koronare Herzkrankheit (CAD) und damit verbundene Komplikationen (einschließlich Myokardinfarkt, arrhythmische Ereignisse und Herzinsuffizienz) antreiben, sowie zum Testen neuer Therapeutika oder diagnostischer Modalitäten. Die Ergebnisse dieser Studien haben dazu beigetragen, das Verständnis, die Diagnose und die Überwachung ischämischer Herzerkrankungen zu erweitern und die klinische Praxis voranzubringen2. Meh....

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Protokoll

Wir führten die Experimente nach den Richtlinien des Animal Welfare Act, der National Institutes of Health und der American Heart Association on Research Animal Use durch. Unser Institutional Animal Care and Use Committee hat das Tierstudienprotokoll genehmigt.

1. Vorverfahrensvorbereitung von 3D-gedruckten koronaren Stenoseimplantaten

  1. Mit einer Pinzette die bedruckten Implantate in einer 25%igen Heparinlösung tauchen, um die Thrombusbildung zu verhindern und die Luft für 24 h trocknen zu lassen.

2. Vorverfahrensvorbereitung von Tiergegenständen

  1. Lassen Sie männliche Yorkshire-Schweine (S....

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Ergebnisse

Nach anfänglicher Optimierung des Verfahrens wurde die Interventionskomponente innerhalb von 30 min abgeschlossen. Die Implantate wurden erfolgreich in allen 11 Probanden (100%) abgegeben. Das Implantat wurde bei der Autopsie bei allen 11 Probanden (100%) geborgen. Unter Verwendung der diagonalen Zweige (entlang des LAD) oder stumpfen Randzweige (entlang des LCX) als Positionsmarker fanden wir die Position des Implantats bei fluoroskopgesteuertem Einsatz und bei der Autopsie in 10 der 11 (91%) konsistent. Probanden, bei .......

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Diskussion

In dieser Arbeit konzentrierten wir uns auf eine neuartige perkutane Einsatzstrategie für koronare Stenose-induzierende Implantate und zeigten, dass ein Mutter-Kind-Katheter für eine effektive perkutane Abgabe von 3D-gedruckten koronaren Implantaten umfunktioniert werden kann. Diskrete künstliche Koronarsteosen mit variablem Schweregrad können schnell in Schweinemodellen mit hoher Erfolgsrate und auf minimalinvasive Weise mit standardmenschlichen perkutanen koronaren Interventionstechniken und Geräten entstehen. Diese Im.......

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Offenlegungen

Die Autoren haben nichts zu verraten.

Danksagungen

Wir danken den Mitarbeitern des UCLA Translational Research Imaging Center und des Department of Laboratory Animal Medicine der University of California, Los Angeles, CA, USA für ihre Unterstützung. Diese Arbeit wird teilweise vom Department of Radiology and Medicine an der David Geffen School of Medicine an der UCLA, der American Heart Association (18TPA34170049) und vom Clinical Science Research, Development Council of the Veterans Health Administration ( VA-MERIT I01CX001901).

....

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Materialien

Liste der in diesem Artikel verwendeten Materialien
NameUnternehmenKatalognummerKommentare
3D-gedruckte KoronarimplantateStudienzentrum Hergestellte
Amiodaron IV-LösungStudienzentrum Apotheke
Amplatz Left-2 (AL-2) Führungskatheter (8F)Boston Scientific, Marlborough, Massachusetts, USA
Balance Mittelschwerer Koronardraht (0,014" 300 cm)Abbott Laboratories, Abbott Park, Illinois, USA
COPILOT Bleedback RegelventilAbbott Laboratories, Abbott Park, Illinois, USA
Esmolol IV Lösung (1 mg/kg)Study Site Pharmacy
Formlabs Form 2 3D-Drucker mit einer minimalen XY-Strukturgröße von 150 & Mikro; mFormlabs Inc., Somerville, Massachusetts, USA
Formlabs Grey Resin (Implantatmaterial)Formlabs Inc., Somerville, Massachusetts, USA
Gadobutrol 0,1 mmol/kgGadvist, Bayer Pharmaceuticals, Wayne, NJ
GuideLiner Katheter (6F)Vascular Solutions Inc., Minneapolis, Minnesota, USA
Heparin IV-LösungSurface Solutions Laboratories Inc., Carlisle, Massachusetts, USA
Ketamin-IM-Lösung (10 mg/kg)Lidocain-IV-Lösung in der Studienapotheke
in
Männliches Yorkshire-Schwein (30-45 kg)SNS Farms
Midazolam IV-Lösungder Apotheke
Trek über die Leitung KoronarballonAbbott Laboratories, Abbott Park, Illinois, USA
Sauerstoff-Isofluran 1-2% inhaliertes Gemischam Studienort
Apotheke Rocuronium IV-LösungApotheke am Studienort Apotheke
Natrium-Pentobarbital IV-Lösung (100 mg/kg)Apotheke
Triphenyltetrazoliumchlorid-FärbungInstitution Pathologie Labor
Apotheke der Studie in NC Apotheke am Studienort

Referenzen

  1. The US Burden of Disease Collaborators. The State of US Health, 1990-2016: Burden of Diseases, Injuries, and Risk Factors Among US States. The Journal of the American Medical Association. 319 (14), 1444-1472 (2018).
  2. Liao, J., Huang, W., Lium, G.

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Nachdrucke und Genehmigungen

Tags

3D-gedruckte KoronarimplantateMutter-Kind-Katheterperkutane koronare ApplikationSchweinemodelle für ischämische Herzkrankheitfokale Koronarstenosekoronare Cineangiographiegadoliniumverstärkte MRTHeparin-LösungsbeschichtungSeldinger-TechnikTTC-Färbung