Prüfung der Wirksamkeit von pharmakologischen Wirkstoffen in einem Pericardial Ziel Delivery Model in der Schweine

Das übergeordnete Ziel des folgenden Experiments ist es, pharmakologische Wirkstoffe zu identifizieren, die in den Perikardraum abgegeben werden und die Nebenwirkungen bei chirurgischen Eingriffen reduzieren oder die Transplantationsergebnisse verbessern können. Stimulationselektroden werden im rechten Vorhof und im rechten Ventrikel platziert, um die Refraktärzeit zu bestimmen. Eine elektrische Impulsstimulationsstudie am Programmiergerät bestimmt die Refraktärzeit der Vorhöfe, des atrial-ventrikulären Knotens und der Ventrikel.

Ein Schock wird an das linke Vorhofohr abgegeben, um Vorhofflimmern auszulösen und die VHF-Belastung zu bestimmen. Das Medikament wird in den Perikardraum abgegeben. Die Refraktärzeit und die Vorhofflimmerbelastung werden 30 Minuten und 60 Minuten nach der Perikardverabreichung gemessen, um mit dem Ausgangswert verglichen zu werden.

Als nächstes wird die Kardioplegie über eine Aortenkanüle verabreicht und das Herz verstopft. So können verschiedene pharmakologische Wirkstoffe, die die Inzidenz von Herzrhythmusstörungen und/oder Eschemschäden verringern können, auf ihre Praktikabilität sowohl bei Herzoperationen als auch bei Transplantationen untersucht werden. Die Wahl des Schweins hat mehrere Vorteile.

Es ermöglicht die Platzierung mehrerer Sensorkatheter und Stimulationselektroden. Die Herzanatomie des Schweins ahmt die eines erwachsenen Menschen nach. Eine chirurgische Perikardwiege ist bei den Tieren leicht zu bilden, und ihr Perikardflüssigkeitsvolumen, ihr hämodynamisches Verhalten und ihre elektrophysiologischen Eigenschaften ähneln denen des Menschen.

Verschiedene klinische Verfahren könnten von der perikardialen Verabreichung von Therapeutika profitieren, darunter die Verabreichung, herzchirurgische Eingriffe und die Organentnahme für Transplantationen. Diese Methode kann auch dazu beitragen, wichtige klinische Fragen in Bezug auf kardiale Diagnosen und Behandlungen zu beantworten, z. B. welche Wirkstoffe für die Perikardabgabe am wirksamsten sind, um die Belastung durch Vorhofflimmern zu reduzieren und/oder damit verbundene Herzrhythmusstörungen bei kardialen Eingriffen zu verhindern. Ein 70 bis 80 Kilogramm schweres Schwein wird betäubt und intubiertes Isofluor in einer Kombination aus Stallluft und Sauerstoff verabreicht.

Bevor Sie fortfahren, stellen Sie sicher, dass sich das Schwein in einer tiefen Narkoseebene befindet, indem Sie überprüfen, ob kein Kiefertonus vorhanden ist. Beginnen Sie die Operation mit einem vorsichtigen Zugang zur rechten äußeren Halsschlagader und Halsschlagader mit Kauter und stumpfer Dissektion. Sobald der Ballon freigelegt ist, legen Sie einen 8,5-French-Swan-Ganzkatheter in die äußere Halsschlagader und blasen Sie den Ballon auf 1,5 cm³ auf.

Führen Sie dann den Katheter durch den rechten Vorhof in den Ventrikel durch die Pulmonalklappe und die Lungenarterie hinunter, bis ein Keildruck zu spüren ist. Lassen Sie zu diesem Zeitpunkt die Luft aus dem Ballon und lassen Sie den Katheter in dieser Position. Erfassen Sie den rechten Vorhofdruck und den Lungenarteriendruck mit dem Ballon.

Legen Sie als Nächstes einen Ballondruckkatheter mit fünf französischen Ballons in die äußere Halsschlagader und führen Sie ihn in den rechten Ventrikel ein. Legen Sie einen weiteren 5F-Ballondruckkatheter in die Halsschlagader, prolapsieren Sie ihn durch die Aortenklappe und positionieren Sie ihn in der linken Herzkammer. Spülen Sie dann alle Druckkatheter mit 20 Einheiten pro Milliliter hepronisierter Kochsalzlösung und zeichnen Sie alle Druckdaten des linken Ventrikels, des rechten Ventrikels, des Lungenarteriendrucks und des rechten Vorhofdrucks auf.

Der nächste Schritt besteht darin, vorsichtig an die linke äußere Halsschlagader zu gelangen. Platzieren Sie nach dem Zugang zwei 11 französische Blutstillungs-Einführhilfen in der Halsschlagader und befestigen Sie sie mit Nähten. Positionieren Sie dann steuerbare Katheter in den Einführkanälen.

Beginnen Sie nun mit der fluoroskopischen Führung. Platzieren Sie aktive Fixationselektroden im rechten Vorhofohr und an der Spitze des rechten Ventrikels. Schließen Sie die Analysatorkabel an die implantierten Leitungen an und verwenden Sie ein Programmiergerät, um die Erfassung zu testen.

Stellen Sie die Parameter auf das Achtfache (0,25 Millisekunden) ein und stellen Sie das Tempo 10 Schläge pro Minute höher als die zu diesem Zeitpunkt verwendete intrinsische Rate oder sogar höher ein. Notieren Sie dann die relative Impedanz für jeden Lead. Als nächstes machen Sie einen medialen Schnitt vom Xyphoideusfortsatz bis in die Nähe des Ansatzpunktes der Musculus sternocleidomastoideus.

Machen Sie dann eine Schere, die die verbleibenden Teile der Brustbeinstruktur durchschneidet, und um das Brustbein zurückzuziehen, präparieren Sie das Brustbein-Perikardband. Machen Sie bei eingezogenem Brustbein eine stumpfe Dissektion, um das Perikard von den Pleuraschleimhaut zu trennen. Machen Sie als Nächstes einen drei bis fünf Zentimeter langen medial-saggitalen Schnitt im Perikard und legen Sie eine Perikardwiege mit vier quadratischen Knotennähten an jeder Ecke an.

Platzieren Sie schließlich eine provisorische bipolare Elektrode in der apikalen Region des linken Ventrikels und platzieren Sie eine unipolare provisorische Stimulationselektrode in das linke Vorhofohr. Starten Sie zunächst eine PES-Studie. Programmieren Sie zunächst eine Burst-Induktion der PES-Studienparameter, um entweder 400 oder 300 Millisekunden zu warten.

Programmieren Sie als Nächstes eine Stimulation von mindestens 300 Millisekunden und reduzieren Sie die Stimulation, bis sich die Herzkammern nicht mehr zusammenziehen. Dies wird durch die Abtastung der Schrittmacher bemerkt und bestimmt die relative Refraktärperiode. Befestigen Sie anschließend den Grasstimulator über die Tauchschrittmacherleine am linken Vorhofohr.

Stellen Sie es so ein, dass es zwei Sekundenimpulse bei vier Hertz abgibt. Überprüfen Sie diese Einstellungen mit einem Oszilloskop. Geben Sie nun einen einzigen Impuls an das linke Vorhofohr ab, um Vorhofflimmern zu reduzieren, oder verwenden Sie den Grasstimulator einmal pro Minute bis zu 10 Mal, bis AF.To die relative Vorhofflimmerbelastung anhält, bis ein Vorhofflimmern eine Minute lang anhält.

Lassen Sie das Tier dann bis zu 10 Minuten lang im Vorhofflimmern bleiben. Diese Zeitlänge stellt die AF-Belastung dar. Wenn das Herz nach 10 Minuten nicht aufgehört hat zu flimmern, schocken Sie die Vorhöfe mit direkten Paddeln bei fünf Joule, um das Herz wieder zu synchronisieren.

Initiieren Sie die perikardiale Verabreichung des potenziell geschützten pharmazeutischen Wirkstoffs. Die Refraktärzeit und die VHF-Belastung werden 30 Minuten und 60 Minuten nach der Perikardabgabe des Arzneimittels erneut bestimmt. Um das Herz zu explantieren, implantieren Sie zunächst die Aortenkanüle.

Präparieren Sie vorsichtig das Perikardgewebe um die aufsteigende Aorta und entfernen Sie das Perikard. Befestigen Sie dann die Kanüle mit 2,0 Ethibond-Nähten in der aufsteigenden Aorta im Abstand von etwa zwei bis drei Zentimetern. Verabreichen Sie nach dem Anbringen der Nähte 30.000 Einheiten Heprin intravenös.

Nähen Sie dann die Kanüle des Aortenwegs mit der Aorta. Entfernen Sie bei unter Druck stehendem Einführsystem die Abschrägung des Stiletts und setzen Sie eine Klemme auf die Kanüle, um den Fluss zu stoppen. Bereiten Sie als Nächstes kalte Saint Thomas Cardiopalegia vor, um mit 150 Millimeter Quecksilbersäule zu entbinden.

Befestigen Sie einen Spülkatheter mit einem Dreiwege-Absperrhahn an der unter Druck stehenden Kardiopalegie. Befestigen Sie dann den Absperrhahn an der Aortenkanüle. Führen Sie nun eine Kreuzklemme durch.

Und spülen Sie das Herz mit Kardiopalegie in Richtung der Aortenklappe, wodurch die Klappe geschlossen und die Herzkranzgefäße durchblutet werden. Um einen Überdruck des Herzens zu verhindern, machen Sie einen Schnitt in der Lungenarterie. Sobald das Herz gestoppt ist, exzitieren Sie es und überführen Sie es in kalten Krebs-Henseleit-Puffer.

Um das Herz zu reanimieren, werden die Gradgefäße mit sichtbaren Herzmethoden kanüliert. Sobald sich das perfundierte Herz innerhalb von fünf Grad von 37 Grad Celsius befindet, stellen Sie einen nativen Sinusrhythmus wieder her, indem Sie die Ventrikel mit 34-Joule-Schocks über epikardiale Patch-Elektroden versorgen. Überwachen Sie die Herzfunktion eine Stunde lang mit den gleichen Drücken, die in situ gemessen werden.

Entnehmen Sie alle fünf Minuten eine CC-Probe aus dem Koronarsinus. Berechnen Sie alle 10 Minuten die ventrikuläre Wandstärke und die Ejektionsfraktionen. Unter Verwendung des beschriebenen Protokolls wurde eine bemerkenswerte Zunahme der ventrikal wirksamen Refraktärperioden nach einer DHA-Infusion in situ beobachtet.

Die Messung des maximalen Drucks nach der Reanimation zeigte einen Anstieg des linksventrikulären Drucks bei DHA-behandelten Herzen im Vergleich zu Kontrollen. Der linksventrikuläre Druck in den behandelten Herzen war zu mehreren Zeitpunkten signifikant erhöht. Diese Technik ermöglicht die Bewertung von zielgerichtet verabreichten Therapeutika, die translational für Patienten eingesetzt werden könnten, die sich kardialen Eingriffen, einschließlich Operationen, unterziehen, oder für die Gewinnung von Herzen für eine Transplantation.

Der Einsatz dieses experimentellen Ansatzes kann Chirurgen und Forschern den Weg ebnen, neuartige Wirkstoffe und Behandlungsstrategien zu erforschen, die Vorhofflimmern lindern, Myokardschäden reduzieren und damit verbundene Fortpflanzungsschäden reduzieren.