Induktion und Phänotypisierung der akuten Rechtsherzinsuffizienz in einem Großtiermodell der chronischen thromboembolischen pulmonalen Hypertonie

Dieses Modell der akuten Rechtsherzinsuffizienz im Kontext der koronaren pulmonalen Hypertonie kann helfen, die Pathophysiologie dieser klinisch relevanten Situation besser zu verstehen. Die Induktion einer akuten Rechtsherzinsuffizienz durch die mittlere Volumen- und Drucküberlastung ist leicht reproduzierbar und dupliziert die wichtigsten pathophysiologischen Aspekte der entsprechenden klinischen Situation. Nach Bestätigung eines angemessenen Sedierungsniveaus wird ein zentraler Venenkatheter nach der Seldinger-Methode durch die Vegularvene bis zur oberen Hohlvene platziert.

Als nächstes machen Sie einen vier Zentimeter langen Querschnitt an der Leistengegend und führen Sie einen Beckman-Retraktor in den Schnitt ein. Teilen Sie mit einer Debakey-Pinzette und einer Metzenbaum-Schere das vordere Gesicht der Oberschenkelvene und -arterie und legen Sie einen 20-Gauge-Katheter in die Oberschenkelarterie. Verbinden Sie dann den Katheter mit einem mit Flüssigkeit gefüllten Katheter an einen Einwegwandler, um einen systemischen und zentralvenösen Blutdruck zu erhalten.

Mit einem 18-Gauge-Katheter und einem Fluoroskop mit einem C-Bogen und einer innen-hinteren Ansicht führen Sie einen Führungsdraht durch die Vena cava inferior in die Oberschenkelvene ein. Legen Sie einen Ballondilatationskatheter über den Führungsdraht auf intraperikarder Ebene und platzieren Sie die sichtbaren Marker des Ballons unmittelbar über der Zwerchfellebene. Entfernen Sie dann den Führungsdraht.

Unmittelbar nachdem die Katheter platziert wurden, erhalten Sie eine apikale Fünf-Kammer-Ansicht unter dem Xiphoid-Prozess in zwei Dimensionen und im Gewebe-Doppler-Modus. Erfassen Sie die parasternalen Kurz- und Langachsenansichten auf der rechten Seite des Brustbeins in 2D- und Gewebe-Doppler-Modi und ein Bild der Klappenströmung mit kontinuierlichen und gepulsten Doppler-Modi. Dann erfassen Sie Gewebe-Doppler-Signale des lateralen Trikuspidalannulus und des lateralen und septalen Mitralannulus.

Für die Katheterisierung des rechten Herzens führen Sie den Swan-Ganz-Katheter in die jugular 8 french Hülle ein, die in die Jugularvene eingeführt wird, und erfassen Sie den mittleren rechten Vorhof-, rechtsventrikulären und pulmonalen Arteriendruck. Als nächstes messen Sie das Herzzeitvolumen mit der Thermodilutionsmethode gemäß den Anweisungen des Herstellers und messen gleichzeitig die Herzfrequenz für die Berechnung des Schlagvolumens. Schließen Sie den Einwegwandler an die Druckvolumenschleifen-Workstation an, um die von den flüssigkeitsgefüllten Kathetern abgeleiteten Drücke live zu erfassen, und verwenden Sie die Fluoroskopie, um den Leitfähigkeitskatheter in den rechten Ventrikel einzuführen.

Überprüfen Sie dann das Qualitätssignal unter Verwendung der Live-Erfassung der Druckvolumenschleifen und erfassen Sie Druckvolumenschleifenfamilien im stationären Zustand und während der akuten Vorlastreduktion, die durch Aufblasen des Ballons induziert wird, der während der endexspiratorischen Apnoe in die untere Hohlvene eingeführt wurde. Um eine akute Rechtsherzinsuffizienz zu induzieren, verwenden Sie zunächst einen Free-Flow-Infusionsausgang, um eine Kochsalzinfusion mit 15 Millilitern pro Kilogramm zu starten. Fünf Minuten nach der hämodynamischen Stabilisierung und am Ende jeder Infusion erhalten Sie den rechten Herzkatheterismus, die Druckvolumenschleife und echokardiographische Messungen.

Beginnen Sie dann die zweite Infusion von 15 Millilitern pro Kilogramm Kochsalzlösung unmittelbar nach dem Ende der Messungen und beginnen Sie die dritte Infusion von 30 Millilitern pro Kilogramm Kochsalzlösung unmittelbar nach dem Ende des zweiten Messsatzes. Um eine hämodynamische Drucküberlastung zu induzieren, verwenden Sie das Fluoroskop, um einen 5 französischen angiographischen Katheter durch die Jugularscheide in die rechte Lungenarterie des Unterlappens einzuführen. Embolisieren Sie die rechte Lungenarterie des Unterlappens mit einem 150 Mikroliter Bolus, der n-Butyl-2-cyanoacrylat Lipidkontrastfarbstoff enthält, und waschen Sie den Katheter mit 10 Milliliter Kochsalzlösung aus, sobald der Bolus abgegeben wurde.

Messen Sie zwei Minuten nach der Embolisation den systemischen und pulmonalen Arteriendruck, um die hämodynamische Reaktion zu bewerten, und wiederholen Sie dann die Bolusabgabe alle zwei Minuten, bis ein hämodynamischer Kompromiss erreicht ist. Nach Erreichen des hämodynamischen Kompromisses sollten Sie Druckvolumenschleifen- und echokardiographische Messungen durchführen, bevor Sie mit einer Dobutamininfusion bei 2,5 Mikrogramm pro Kilogramm pro Minute beginnen. Warten Sie 10-15 Minuten auf die hämodynamische Stabilisierung, bevor Sie eine Katheterisierung des rechten Herzens, eine Druckvolumenschleife und echokardiographische Messungen durchführen.

Wenn alle Messungen erfasst sind, erhöhen Sie die Dobutamin-Infusionsdosis auf fünf Mikrogramm pro Kilogramm pro Minute und wiederholen Sie die Rechte Herzkatheterisierung, die Druckvolumenschleife und die echokardiographischen Messungen, sobald die hämodynamische Stabilisierung erreicht wurde, wie gerade gezeigt. Erhöhen Sie dann die Dobutamin-Infusionsdosis auf 7,5 Mikrogramm pro Kilogramm pro Minute. Akute Volumenbelastung induziert keine akute Rechtsherzinsuffizienz, sondern unterstreicht den adaptiven Phänotyp des Modells der chronischen pulmonalen Hypertonie.

Bei Volumenbelastung steigt das Herzzeitvolumen ohne Erhöhung des rechten Vorhofdrucks und bei stabiler Ventrikulo-Arterien-Kopplung an. Hämodynamischer Kompromiss ist mit einer signifikanten Abnahme des Herzzeitvolumens, des Schlagvolumens und der ventrikulo-arteriellen Kopplung verbunden, während die Kontraktilität des rechten Ventrikels stabil blieb. Typischerweise wird auch ein zweifacher Anstieg des rechten Vorhofdrucks und des mittleren Lungenarteriendrucks beobachtet.

Die Dobutaminabgabe stellt wie nachgewiesen das Herzzeitvolumen, das Schlagvolumen und die ventrikulo-arterielle Kopplung im normalen Bereich wieder her. Die Echokardiographie kann verwendet werden, um dynamische Veränderungen der Größe und Funktion des rechten Ventrikels während des gesamten Experiments zu quantifizieren. Die Druckvolumenschleifenanalyse ermöglicht die dynamische Quantifizierung von endsystolischen Elastinen des rechten Ventrikels und der ventrikuloarteriellen Kopplung.

In dieser repräsentativen Studie waren die beiden Todesfälle, die unmittelbar nach einer akuten Lungenembolie auftraten, mit einer akuten Thrombose der rechten Herzhöhlen assoziiert. Nach der Hämatoxylin-Eosin- und Safranfärbung können rechtsventrikuläre ischämische Läsionen, die durch Cluster hypereosinophiler Kardiomyositis mit pyknotischen Kernen gekennzeichnet sind, in den subendokardialen und subperikulären Schichten der rechten ventrikelfreien Wand beobachtet werden. Das Ausmaß der akuten Volumen- und Drucküberlastung, die erforderlich ist, um einen akuten Phänotyp der Rechten Herzinsuffizienz des rechten Ventrikels im Zusammenhang mit pulmonaler Hypertonie zu induzieren.

Hämodynamische Wiederherstellung könnte durch Medikamente oder Intervention verwendet werden, um die beste therapeutische Option zu bestimmen.