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Myokardinfarkt durch perkutane Embolisationsspulenentfaltung in einem Schweinemodell

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DOI:

10.3791/63172

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4. November 2021

 ,  ,  ,  ,  ,  ,  , 
1ICREC Research Program, Germans Trias i Pujol Health Research Institute (IGTP), 2Faculty of Medicine, University of Barcelona (UB), 3Heart Institute (iCOR), Germans Trias i Pujol University Hospital, 4CIBER Cardiovascular, Instituto de Salud Carlos III

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Erratum-Hinweis

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Zusammenfassung

Myokardinfarkt (MI) Tiermodelle, die den natürlichen Prozess der Krankheit beim Menschen nachahmen, sind entscheidend für das Verständnis pathophysiologischer Mechanismen und die Prüfung der Sicherheit und Wirksamkeit neuer aufkommender Therapien. Hier beschreiben wir ein MI-Schweinemodell, das durch den Einsatz einer perkutanen Embolisationsspule erstellt wurde.

Zusammenfassung

Der Myokardinfarkt (MI) ist weltweit die häufigste Todesursache. Trotz der Verwendung evidenzbasierter Behandlungen, einschließlich koronarer Revaskularisation und Herz-Kreislauf-Medikamenten, entwickelt ein erheblicher Teil der Patienten einen pathologischen linksventrikulären Umbau und eine fortschreitende Herzinsuffizienz nach MI. Daher wurden neue therapeutische Optionen, wie unter anderem Zell- und Gentherapien, entwickelt, um verletztes Myokard zu reparieren und zu regenerieren. In diesem Zusammenhang sind Tiermodelle von MI von entscheidender Bedeutung, um die Sicherheit und Wirksamkeit dieser experimentellen Therapien vor der klinischen Translation zu untersuchen. Große Tiermodelle wie Schweine werden aufgrund der hohen Ähnlichkeit von Schweinen und menschlichen Herzen in Bezug auf die Anatomie der Koronararterien, die Herzkinetik und den Post-MI-Heilungsprozess gegenüber kleineren bevorzugt. Hier wollten wir ein MI-Modell in Pig durch permanenten Spuleneinsatz beschreiben. Kurz gesagt, es umfasst eine perkutane selektive Koronararterienkanülierung durch retrograden Femurzugang. Nach der Koronarangiographie wird die Spule am Zielzweig unter fluoroskopischer Führung eingesetzt. Schließlich wird eine vollständige Okklusion durch wiederholte Koronarangiographie bestätigt. Dieser Ansatz ist machbar, hochgradig reproduzierbar und emuliert die Pathogenese der menschlichen nicht-revaskularisierten MI, wobei die traditionelle Operation des offenen Brustkorbs und die anschließende postoperative Entzündung vermieden werden. Abhängig von der Zeit des Follow-ups eignet sich die Technik für akute, subakute oder chronische MI-Modelle.

Einleitung

Myokardinfarkt (MI) ist weltweit die häufigste Ursache für Mortalität, Morbidität und Behinderung1. Trotz der derzeitigen therapeutischen Fortschritte entwickelt ein erheblicher Teil der Patienten einen nachteiligen ventrikulären Umbau und eine fortschreitende Herzinsuffizienz nach MI, was zu einer schlechten Prognose aufgrund ventrikulärer Dysfunktion und plötzlichem Tod führt 2,3,4. Neue therapeutische Optionen zur Reparatur und/oder Regeneration von verletztem Myokard stehen daher auf dem Prüfstand, und translationale MI-Tiermodelle sind entscheiden....

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Protokoll

Diese Studie wurde von der Ethikkommission der Animal Experimentation Unit des deutschen Trias i Pujol Health Research Institute (IGTP) und Regierungsbehörden (Generalitat de Catalunya; Code: 10558 und 11208) und entspricht allen Richtlinien für die Verwendung von Tieren in Forschung und Lehre gemäß dem Leitfaden für die Pflege und Verwendung von Versuchstieren25.

1. Vorverfahrensvorbereitung der Tiere

  1. Verwenden Sie gekreuzte Landrasse X Große weiße Schweine (30-35 kg) beiderlei Geschlechts.
  2. Halten Sie die Tiere vor dem Eingriff 12 Stunden lang im Fastenzustand.

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Ergebnisse

MI-Überlebensraten und -standort
Siebenundfünfzig Schweine durchliefen eine Koronarspulenimplantation im LCX-Randast (n = 25; 12 Weibchen und 13 Männchen) oder im LAD zwischen dem ersten und dem zweiten diagonalen Ast (n = 32; 16 Weibchen und 16 Männchen) der Koronararterie und wurden 30 Tage lang nachbeobachtet. Die Überlebensrate der Tiere, die einem MI am LCX-Randzweig unterzogen wurden, betrug 80% (n = 20). Drei Schweine starben infolge tödlicher Komplikationen im Zusammenhang mit einem atrioventr.......

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Diskussion

Eine Spule, die in einer Koronararterie eingesetzt wird, bietet ein reproduzierbares und konsistentes präklinisches, nicht reperfundiertes MI-Modell bei Schweinen, mit dem neue kardiovaskuläre therapeutische Strategien entwickelt und getestet werden können.

In unseren Händen betrug die Mortalität bei der Nachuntersuchung 19% im Zusammenhang mit Komplikationen der MI, meist innerhalb der ersten 24 Stunden des Eingriffs. Alle diese Todesfälle stehen im Zusammenhang mit der natürlichen Geschichte.......

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Offenlegungen

Die Autoren haben nichts zu verraten

Danksagungen

Wir danken dem Center of Comparative Medicine and Bioimaging of Catalonia (CMCiB) und den Mitarbeitern für ihren Beitrag zur Durchführung von Tiermodellen. Diese Arbeit wurde vom Instituto de Salud Carlos III (PI18/01227, PI18/00256, INT20/00052), der Sociedad Española de Cardiología und der Generalitat de Catalunya [2017-SGR-483] unterstützt. Diese Arbeit wurde auch durch die Projekte Red de Terapia Celular - TerCel [RD16/0011/0006] und CIBER Cardiovascular [CB16/11/00403] im Rahmen des Plan Nacional de I+D+I finanziert und durch die ISCIII-Subdirección General de Evaluación y el Fondo Europeo de Desarrollo Regional (FEDER) kofinanziert. Dr. Fadeuilhe wurde durch ein....

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Materialien

Liste der in diesem Artikel verwendeten Materialien
NameUnternehmenKatalognummerKommentare
6-F JR4 0-71"FührungskatheterMedtronicLA6JR406F JR4 90 cm Führungskatheter
Adrenalin 1 mg/mLB.BraunNational Code (NC). 602486Adrenalin
Atropin 1 mg/mLB.BraunNC. 635649Atropin
BetadineMylan NC. 694109-1Povidon-Jod-Lösung
Bupaq 0,3 mg/mLRichter Pharma AGNC. 578816.6Buprenorphin
Dexdomitor 0,5 mg/mlOrion PharmaNC. 576303.3Dexmedetomidin
DraxxinZoetisNC. 576313.2Tulathromycin
EMERALD FührungsdrahtCordis502-5850,035 Zoll J-Spitze
Draht Externer DefibrillatorDigiCareCS81XVETManueller externer Defibrillator
Fendivia 100 & micro; g/hTakedaNC. 658524.5Fentanyl transdermales Pflaster
Führungsdraht Einführnadel 18 G x 7 cmArgonGWI1802Einführnadel
Heparin 1%ROVINC. 641647.1Heparin
Hi-Torque VersaTurn FAbbott1013317J0,014 Zoll 200 cm Führungsdraht
IsoFloZoetis50019100Isofluran
KetamidorRichter Pharma AG,NC. 580393.7Ketamin
Lidocain 50 mg/mLB.BraunNC. 645572.2Lidocain
MD8000vetMeditech EquipmentMD8000vetMultiparameter-Monitor
MidazolamLaboratorios NormonNC. 624437.1Midazolam
Prelude.6F.11 cm (4.3").0.035" (0.89 mm).50 cm (19.7"). Stainless Steel.6F.16MeritPSI-6F-11-0356F Gefäßschleuse
Propovet Multidosis 10 mg/mLZoetisNC. 579742.7Propofol
RENEGADE STC-18 150/20/STRAIGHT/1ROBoston ScientificM001181370150 cm Länge mit 0,017 Zoll Innendurchmesser Mikrokatheter
RuschelitTeleflex112482Endotrachealtubus mit Ballon (#6,5)
SPUR IIAmbu325 012 000Atemwegsmaskenbeutel Einheit-Beatmung (AMBU)
Vasofix 20 GB.Braun426909820 G Kanüle
Visipaque 320 mg/mL USB 10 x 200 mLGeneral Electrics1177612Jodiertes Kontrastmittel
VortX-18 Diamond 3 mm/3,3 mmBoston ScientificM0013822030Coil
WATO EX-35MindrayWATO EX-35VetAnästhesiegerät

Referenzen

  1. Khan, M., et al. Global epidemiology of ischemic heart disease: Results from the global burden of disease study. Cureus. 12 (7), 9349(2020).
  2. Bhatt, A. S., Ambrosy, A. P., Velazquez, E. J. Adverse remodeling and reverse remodeling after....

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Erratum


Formal Correction: Erratum: Myocardial Infarction by Percutaneous Embolization Coil Deployment in a Swine Model
Posted by JoVE Editors on 5/26/2022. Citeable Link.

An erratum was issued for: Myocardial Infarction by Percutaneous Embolization Coil Deployment in a Swine Model. The Protocol and Discussion sections were updated.

Step 3.5 was updated from:

Clean the right femoral area with surgical soap and antiseptic povidone-iodine solution under sterile conditions

to:

Clean the right femoral area with surgical soap followed by alternating antiseptic povidone-iodine solution and alcohol 3 times under sterile conditions.

Section 9 was updated from:

9. Euthanasia method

  1. Under previous sedation and anesthesia, as previously described, administer an IV sodium thiopental overdose (200 mg/kg).
  2. Confirm cardiorespiratory arrest and death by monitoring vital signs (electrocardiogram, blood pressure, capnography).

to:

9. Postoperative pain assessment and monitoring

  1. During the post-surgical follow-up, monitor the general condition of the animals, including the respiratory rate, food and water intake, activity and interaction with the other individuals, appearance and coloration of the skin, and the evolution of the surgical wound.
  2. Apply a daily supervision protocol according to the following scoring criteria:
    - Weight:
    0: Normal
    1: <10% weight loss
    2: 10-20% weight loss
    3:> 20% weight loss

    - Body condition:
    0: Good: non-prominent vertebrae, pelvic or spinal bones
    2: Regular: evidence of spinal segmentation, palpable pelvic bones
    3: Emaciation: extremely marked skeleton, little or no meat to cover

    - Behavior:
    0: Normal: Active and interactive in your environment
    1: Slight decline in activity and less interactive
    2: Abnormal: pronounced decline in activity, isolated
    3: Abnormal: Immobile or hyperactivity, possible self-harm

    - Physical appearance:
    0: Normal: skin/hair shiny and eyes bright
    1: Disappears embalming, skin/hair without shine
    2: Poor skin/nasal secretions
    3: Poor skin, abnormal or hunched posture

    - Behavioral disorders:
    0: None
    1: Inability to move normally
    2: Unable to reach food/drink, isolated from other animals
    3: Intention to hide/corner, does not respond to stimuli (dying)

    - Clinical signs:
    0: None
    1: Hypothermia, fever, mild respiratory failure
    2: Infection of the surgical wound, moderate respiratory failure with muco-bloody secretions
    3: Heart failure, severe respiratory failure (cyanosis, open mouth)

    Score:
    - 1-5: Supervise the animals once a day.
    - 6-12: Provide supportive therapy if necessary.
    - Any animal with a score of 3 in any of the above parameters or with a total score >12 will be euthanized.
    NOTE: The animals should be monitored daily by the animal care staff and twice a week by the research and veterinary team.
  3. Although no pain and distress are expected from the procedure, if any animal shows signs of pain, give analgesic therapy (tramadol, oral, 2-4 mg/kg, daily). If any animal does not respond to analgesic medication and shows signs of chronic pain (very low probability), euthanize the animal with an anesthetic overdose (sodium thiopental, IV, 200 mg/kg).
  4. If the surgical wound shows signs of infection (low probability) despite the antibiotic therapy administered, treat the wound daily and initiate a new antibiotic regimen (cefquinome sulphate, IM, 2 mg/kg, daily).

10. Euthanasia method

  1. Under previous sedation and anesthesia, as previously described, administer an IV sodium thiopental overdose (200 mg/kg).
  2. Confirm cardiorespiratory arrest and death by monitoring vital signs (electrocardiogram, blood pressure, capnography).

Schlagwörter

Koronarangiographielinksventrikul res RemodelingKoronararterienverschlussfluoroskopische F hrungTiermodell f r Myokardinfarktkardiale Magnetresonanztomographie

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