Name: Funktionsbeurteilung des Spenderherzens während der Ex-situ-Perfusion : Erkenntnisse aus Druck-Volumen-Schleifen und Oberflächenechokardiographie (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2022-10-11T13:20:00.000+00:00
Duration: 8 min 21 s
Description: Erfahren Sie die nicht-invasive Beurteilung der Herzkontraktilität während der ex-situ-Perfusion mittels epikardialer Echokardiographie. Diese Methode ermöglicht die funktionelle Evaluation von Spenderherzen vor der Transplantation.

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Georges Lopez Institute, Lissieu, 69380, Frankreich
Claudia Lacerda, General Electric Healthcare, Buc, Frankreich

Das vorliegende Protokoll wurde von der lokalen Ethikkommission für Tierversuche und vom Institutionellen Ausschuss für Tierschutz genehmigt (APAFIS#30483-2021031811339219 v1, Ethikkommission für Tiere der Universität Paris Saclay, Frankreich). Die Tiere wurden in Übereinstimmung mit den Richtlinien für die Pflege und Verwendung von Labortieren behandelt, die vom National Institute of Health entwickelt wurden, und mit den Prinzipien der Labortierpflege, die von der National Society for Medical Research entwickelt wurden.
HINWEIS: Chirurgische Eingriffe wurden unter strenger Sterilität mit den gleichen Techniken durchgeführt, die für einen Menschen verwendet werden. Die experimentellen Verfahren umfassten große weiße Ferkel (45-60 kg) und wurden unter Vollnarkose durchgeführt.
1. Tierkonditionierungs- und Anästhesieprotokoll
<ol><li>Lassen Sie die Tiere 7 Tage lang mit Kongeneren und Umweltanreicherung akklimatisieren, um das Wohlergehen der Tiere zu gewährleisten.</li>
	<li>Füttern Sie die Tiere nicht 12 Stunden vor ihrer Aufnahme in das Versuchsprotokoll.</li>
	<li>Führen Sie eine Prämedikation 30 Minuten vor dem Eingriff mit einer intramuskulären Injektion einer äquimolaren Mischung aus Tiletamin und Zolazepam (10 mg / kg) in die Nackenmuskulatur durch.</li>
	<li>Sobald das Tier sediert ist, führen Sie einen Katheter in die Ohrvene ein und induzieren Sie eine Vollnarkose mit einem intravenösen Bolus von Propofol (2 mg / kg) in Kombination mit der Verabreichung von Atracurium (2 mg / kg).</li>
	<li>Intubieren Sie das Tier mit einer 7,5 mm orotrachealen Sonde.</li>
	<li>Überwachen Sie das Tier mit kontinuierlichem EKG, exspiratorischem CO2 und Oximetrie.</li>
	<li>Halten Sie die Vollnarkose mit inhaliertem Isofluran (2%) gemischt mit 40% Sauerstoffzusatz aufrecht.</li>
</ol>2. Hämodynamische und echokardiographische In-situ-Beurteilung des Herzens
HINWEIS: Die hämodynamische Beurteilung wird mit einem Schwanen-Ganz-Katheter durchgeführt, während die funktionelle Beurteilung des Herzens durch transthorakale Echokardiographie durchgeführt wird.
<ol><li>Führen Sie perkutan eine 8 French (Fr) Scheide in den brachiozephalen venösen Stamm mit der Seldinger-Technik8 ein.</li>
	<li>Nachdem Sie den Katheter entlüftet und den Druck 0 eingestellt haben, führen Sie den Swan Ganz-Katheter in die 8 Fr-Hülle ein, bis ein Lungendruckprofil auf dem Überwachungsbildschirm beobachtet wird.</li>
	<li>Ermitteln Sie den pulmonalen arteriellen Verschlussdruck, indem Sie den Sawn-Ganz-Katheter in den Lungenkreislauf drücken, während der Ballon aufgeblasen wird.</li>
	<li>Beurteilen Sie das Herzzeitvolumen mit dem Thermodilutionsansatz durch Infusion von 10 ml kalter (4 °C) Kochsalzlösung in die proximale Linie des Swan Ganz-Katheters. Wiederholen Sie die Messung dreimal.</li>
	<li>Beurteilen Sie die linksventrikuläre Ejektionsfraktion (LVEF) mit der Doppeldecker-Simpson-Technik9.</li>
	<li>Untersuchen Sie die Aortenklappe und die Aortenwurzel, um strukturelle Störungen oder Aorteninsuffizienzen über Grad 2 zu identifizieren, die die Ex-situ-Perfusion des Herzens durch die aufsteigende Aorta beeinträchtigen könnten (Abbildung 1).</li>
</ol>3. Beschreibung und Grundierung der normothermischen Ex-situ-Perfusionsmaschine (NESP)
HINWEIS: Ein modifiziertes NESP-Modul wird verwendet, um alternativ Langendorff-Perfusion und Arbeitsmodusperfusion durchzuführen. Verbinden Sie kurz die Aortenleitung der Schaltung über einen Y-Stecker mit einer Compliance-Kammer. Fügen Sie einen pädiatrischen Oxygenator und ein Kardiotomiereservoir (70-80 cm Höhe über dem Aortenverbinder des Moduls) hinzu, um eine Nachlast des linken Ventrikels von ca. 70 mmHg während des Arbeitsmodus bereitzustellen. Schließen Sie ein weiteres Kardiotomiereservoir (7-10 cm Höhe über dem Aortenstecker des Moduls) über einen Y-Stecker an die Hauptzulaufleitung an, um während des Arbeitsmodus eine Vorspannung des linken Atriums von ca. 10 mmHg bereitzustellen (Abbildung 2). Der Koronarfluss wird mit einem Durchflusssensor beurteilt, der mit der Lungenkanüle verbunden ist. Eine Kreiselpumpe, ein Membranoxygenator und eine Heiz-Kühler-Maschine sind an den Kreislauf angeschlossen (Abbildung 2). Lösungsbeschreibungen finden Sie in Tabelle 1.
<ol><li>Grundieren Sie den Perfusionskreislauf mit der Ansauglösung (Tabelle 1).</li>
	<li>Stellen Sie die Pumpenleistung auf 1500 ml/min ein.</li>
	<li>Fügen Sie das Blut des Spenderschweins (1200-1500 ml) in den Kreislauf ein.</li>
	<li>Stellen Sie den Gasmischer so ein, dass ein Sauerstoffpartialdruck >250 mmHg erreicht wird.</li>
	<li>Schließen Sie die Wartungslösung und die Adrenalinlösung (Tabelle 1) an den Kreislauf an und stellen Sie die Anfangsleistung auf 5 ml/h bzw. 0,1 ml/h ein.</li>
	<li>Stellen Sie die Temperatur des Perfusats auf Raumtemperatur (RT) ein, bevor Sie das Herz in das Perfusionsmodul einsetzen.</li>
	<li>Schließen Sie während des Arbeitsmodus eine Spritze mit Dobutamin mit einer Konzentration von 2,5 mg / ml an (Leistung zwischen 0,04-0,12 mg / h).</li>
</ol>4. Herzbeschaffung und Instrumentierung für die normotherme Ex-situ-Herzperfusion
<ol><li>Herzbeschaffung<ol><li>Setzen Sie das Tier in Rückenlage und setzen Sie die Vollnarkose fort.</li>
		<li>Führen Sie eine mediane Sternotomie durch und öffnen Sie das Perikard.</li>
		<li>Suspendieren Sie das Perikard mit vier Stütznähten.</li>
		<li>Legen Sie 4-0 Polypropylennähte auf den rechten Vorhof und auf die aufsteigende Aorta, um Kanülen mit Tourniquets zu sichern.</li>
		<li>Nach der Heparininfusion (300 IE/kg) und der sorgfältigen Dissektion der Aortenwurzel wird eine zweistufige Venenkanüle in den rechten Vorhof zur Blutentnahme und eine Einzellumenkanüle in die aufsteigende Aorta zur Kardioplegie-Infusion eingeführt.</li>
		<li>Isolieren Sie die obere und die untere Hohlvene mit silastischen Tourniquets.</li>
		<li>Verbinden Sie die Venenkanüle mit einem Blutsammelbeutel, der 10.000 IE unfraktioniertes Heparin enthält.</li>
		<li>Stellen Sie den Ferkelkörper in die Trendelenburg-Position, um die Blutdrainage in den Auffangbeutel zu verbessern.</li>
		<li>Nachdem die Blutentnahme abgeschlossen ist, klemmen Sie die aufsteigende Aorta quer, infundieren Sie Del Nido Cardioplegie in die Aortenwurzel (Tabelle 1) und überprüfen Sie, ob die aufsteigende Aorta unter Druck steht (keine Aorteninsuffizienz).</li>
		<li>Entladen Sie den rechten und linken Vorhof, indem Sie die untere Hohlvene bzw. die rechte Lungenvene öffnen, während die obere Hohlvene durch ein Tourniquet geklemmt wird.</li>
		<li>Sobald die Cardioplegie-Infusion abgeschlossen ist, ligieren Sie die linke Hemiazygosvene mit zwei Stichen aus 4-0 Polypropylen.</li>
		<li>Fahren Sie mit der Herzbeschaffung fort und halten Sie 2 cm des Lungenstamms zusammen mit der linken Vorhof-Hinterwand.</li>
		<li>Stellen Sie sicher, dass kein offenes Foramen ovale vorhanden ist, indem Sie das Vorhofseptum untersuchen und es gegebenenfalls mit 4-0-Polypropylennähten schließen.</li>
	</ol></li>
	<li>Instrumentierung des Herzens vor NESP<ol><li>Legen Sie das Herz in eine 4 °C Kochsalzlösung und trennen Sie die aufsteigende Aorta vom Lungenstamm. Stellen Sie sicher, dass die Aortenklappe und die Koronarostie nicht verletzt sind.</li>
		<li>Führen Sie vier Pfähte (4-0 Polypropylen) 5 mm unterhalb des distalen Abschnitts der aufsteigenden Aorta ein und führen Sie die Infusionskanüle in die Aorta ein. Spannen Sie eine Schlauchklemme um die Aorta, um die Kanüle zu sichern.</li>
		<li>Führen Sie eine Drainagekanüle in den Lungenrumpf ein und sichern Sie sie mit einer 3-0 Polypropylen-Laufnaht.</li>
		<li>Verschließen Sie die untere und obere Hohlvene mit 5-0 Polypropylen-Laufnähten.</li>
		<li>Verschließen Sie die linke Atrium-Seitenwand mit einer 4-0-Polypropylen-Laufnaht.</li>
		<li>Führen Sie eine linke Entlüftungskanüle durch die hintere Wand der linken Vorhofwand ein und wickeln Sie einen Tourniquet herum.</li>
		<li>Führen Sie eine Vorspannkanüle in das linke Vorhofanhängsel ein und fangen Sie ein Tourniquet herum.</li>
	</ol></li>
</ol>5. Anschluss an die NESP-Maschine und Wiederbelebung des Herzens
HINWEIS: Stellen Sie vor der Instrumentierung des Herzens sicher, dass die für die Reanimation notwendigen Materialien neben dem Perfusionskreislauf verfügbar sind, insbesondere ein Defibrillator mit internen Sonden und ein externer Herzschrittmacher mit Epikardelektroden. Stellen Sie sicher, dass die Druckleitung mit der Aortenleitung verbunden ist und dass der Ausgangssensor auf der Koronarflussleitung platziert ist. Die Nachlastleitung muss eingespannt werden, ebenso wie die Vorspannleitung der Arbeitsmodusschaltung.
<ol><li>Verringern Sie den Pumpendurchfluss auf 200 ml/min.</li>
	<li>Verbinden Sie das Herz mit dem Aortenverbinder, nachdem Sie den Stecker entlüftet haben. Stellen Sie sicher, dass das Herz angemessen mit dem Perfusionsmodul verbunden ist, so dass sich die unteren Ventrikelwände und der linke und rechte Vorhof vor dem Bediener befinden. Vermeiden Sie es, die aufsteigende Aorta zu verdrehen, um eine Aorteninsuffizienz zu verhindern.</li>
	<li>Stellen Sie den Aortendruck auf 30 mmHg bei RT ein.</li>
	<li>Führen Sie während der Reanimation eine sanfte Herzmassage durch, bis ein Sinusrhythmus wiederhergestellt ist.</li>
	<li>Erhöhen Sie den Pumpendurchfluss langsam innerhalb von 15-25 min um Schritte von 50 ml / min, um einen Aortendruck von 65 mmHg zu erreichen. Gleichzeitig wird die Perfusattemperatur schrittweise um 2-4 °C auf 37 °C erhöht.</li>
	<li>Sobald der Aortendruck bei 65 mmHg und die Perfusattemperatur bei 37 °C liegt, geben Sie bei Bedarf einen elektrischen Schlag bei 5 J ab und wiederholen Sie, bis der Sinusrhythmus wiederhergestellt ist.</li>
	<li>Befestigen Sie eine Epikardelektrode an der rechten ventrikulären Hinterwand und schließen Sie sie an einen externen Herzschrittmacher an. Beschleunigen Sie das Herz mit 80 BPM, um den spontanen Rhythmus zu übersteuern.</li>
	<li>Verbinden Sie die Lungenkanüle mit der Koronarflusslinie.</li>
	<li>Führen Sie arterielle und venöse Blutproben für gasförmige und biochemische Analysen des Perfusats durch. Erfassen Sie die anfängliche Laktatkonzentration und korrigieren Sie biochemische Störungen, um die folgenden Ziele zu erreichen: Glukose >1 g / L, K + 3,5-5,5 mmol / L, Ca2 + 1,0-1,20 mmol / L, pH 7,35-7,45, Na + 135-145 mmol / L und HCO3- 20-24 mmol / L.</li>
	<li>Stellen Sie den Pumpenfluss so ein, dass ein mittlerer Aortendruck von 65-75 mmHg und ein koronarer Durchfluss von 650-850 ml / min erreicht werden.</li>
	<li>Führen Sie alle 15 Minuten eine arteriovenöse Blutgasanalyse durch, um sicherzustellen, dass die myokardiale Extraktion von Laktat wirksam ist. Wenn venöses Laktat höher ist als arterielles Laktat, erhöhen Sie den mittleren Aortendruck auf 80 mmHg, indem Sie die Erhaltungslösung verringern, und überprüfen Sie die Laktatkonzentration 15 Minuten danach. Wenn die arteriovenöse Laktatclearance immer noch beeinträchtigt ist, erhöhen Sie den Koronarfluss auf >850 ml und überprüfen Sie die Laktatkonzentration 15 Minuten später.</li>
</ol>6. Arbeitsweise
HINWEIS: Eine effiziente arteriovenöse Clearance von Laktat wird normalerweise innerhalb von 30 Minuten nach Beginn der Langendorff-Perfusion erreicht. Der Arbeitsmodus kann dann durch Anschließen der Vorspannkanüle an den Vorspannbehälter eingeleitet werden (diese Leitung wurde zuvor im Langendorff-Modus eingespannt). Ebenso ist die Nachlastleitung mit der Aortenleitung verbunden (Abbildung 2). Stellen Sie den Durchflusssensor auf der Nachlastleitung ein, um das Herzzeitvolumen zu messen.
<ol><li>Öffnen Sie die Vorspannleitung und passen Sie den Pumpenfluss an, um eine stabile Befüllung des Vorspannbehälters zu gewährleisten. Während dieser Zeit werden der linke Vorhof und der linke Ventrikel zunehmend mit Blut gefüllt.</li>
	<li>Öffnen Sie die Aortennachlastleitung und klemmen Sie die Hauptleitung des für die Langendorff-Perfusion verwendeten Kreislaufs. Der Nachladebehälter wird schrittweise aufgefüllt. Stellen Sie die Entwässerung des Reservoirs durch eine Überlaufleitung sicher, die das Perfusat zurück zum Hauptreservoir des Kreislaufs bringt.</li>
	<li>Beginnen Sie die Infusion von Dobutamin bei 0,04 mg/min.</li>
	<li>Führen Sie eine arterielle und venöse Blutgasprobenanalyse durch, um sicherzustellen, dass die myokardiale Extraktion von Laktat noch wirksam ist.</li>
	<li>Sobald das Herzzeitvolumen stabil ist, führen Sie eine invasive hämodynamische Beurteilung zusammen mit epikardialen Ultraschallmessungen durch.</li>
</ol>7. Druck-Volumen-Schleifenbewertung (PV) mit der Leitwertmethode
HINWEIS: Alle Kalibrierungsschritte müssen im Arbeitsmodus durchgeführt werden.
<ol><li>PV-Katheterplatzierung in den linken Ventrikel<ol><li>Reinigen Sie den 7-Fr-Pigtail-Leitfähigkeitskatheter mit Kochsalzlösung und verbinden Sie ihn mit der Hardwareschnittstelle.</li>
		<li>Drücken Sie den Katheter vorsichtig in die zuvor durch das linke Atriumdach eingeführte Einführungshülle 8 Fr, um mit der Mitralklappe ausgerichtet zu werden.</li>
		<li>Sobald der Katheter die Mitralklappe kreuzt, stellen Sie die entsprechende Position unter Berücksichtigung optimaler Druck- und Volumensignale ein. Wenn zu viel Rauschen vorhanden ist, bewegen Sie den Leitfähigkeitskatheter vorsichtig, um die Qualität der Schlaufen zu verbessern.</li>
	</ol></li>
	<li>PV-Schleifenkatheter-Kalibrierung<ol><li>Druckkalibrierung<ol><li>Sobald sich der Leitfähigkeitskatheter entsprechend im linken Ventrikel befindet, öffnen Sie die Kalibrierschnittstelle in der Software und kalibrieren Sie den Druckwert mithilfe der Erfassungssoftware für Leitfähigkeitsmessungen.</li>
			<li>Starten Sie die Aufnahme, wählen Sie 0 mmHg Druck und 100 mmHg auf der Steuerschnittstelle und zeichnen Sie jeweils 5 s auf.</li>
			<li>Beenden Sie dann die Aufzeichnung und öffnen Sie die Druckkalibrierschnittstelle. Passen Sie das entsprechende Signal an das Druckniveau an.</li>
			<li>Überprüfen Sie nach der Kalibrierung, ob das Signal mit den Werten übereinstimmt, die durch invasive Blutdrucküberwachung erhalten wurden.</li>
		</ol></li>
		<li>Volumenkalibrierung<ol><li>Leitwert-Kalibrierung<ol><li>Öffnen Sie die Steuerungsschnittstelle der Software für Leitwertmessungen.</li>
				<li>Starten Sie die Aufnahme, wählen Sie nacheinander die von der Kalibrierungsschnittstelle vorgeschlagenen Volumes aus.</li>
				<li>Lassen Sie die Schnittstelle jeweils 5 s aufnehmen und stoppen Sie dann die Aufnahme.</li>
				<li>Verwenden Sie die erhaltene Datenspur und öffnen Sie die Schnittstelle zur Volumenkalibrierung.</li>
				<li>Ordnen Sie die entsprechende Leiterbahn dem Druckniveau zu.</li>
			</ol></li>
			<li>Parallele Volumenkalibrierung<ol><li>Das umgebende Herzgewebe leitet Elektrizität und trägt zum Gesamtvolumensignal bei. Entfernen Sie dieses parallele Volumen für eine genaue Volumenmessung (Nachbearbeitungskalibrierung).</li>
				<li>Um das parallele Volumen in diesem Aufbau (Myokardwand) zu beurteilen, injizieren Sie einmal 10 cc hypertone Kochsalzlösung (4%) in die linke Vorhoflinie.</li>
				<li>Wiederholen Sie den Vorgang nicht, um Hypernatriämie zu vermeiden.</li>
			</ol></li>
		</ol></li>
	</ol></li>
	<li>Kalibrierung des Feldkorrekturfaktors<ol><li>Geben Sie den Hubvolumenwert ein, den Sie aus den Ultraschallmessungen erhalten. HINWEIS: Der Faktor Alpha wird unter Berücksichtigung des Verhältnisses der Schlagvolumina berechnet, die entweder durch Ultraschallmessungen oder Leitwertkatheterisierung erhalten werden.</li>
	</ol></li>
	<li>PV-Datenerfassung<ol><li>Stoppen Sie das epikardiale Tempo des Herzens, um Störungen des Leitwertsignals zu vermeiden. Aufzeichnen von Daten im stationären Zustand, wenn das Signal stabilisiert ist (Abbildung 3)</li>
		<li>Wählen Sie eine Reihe von 10 aufeinanderfolgenden Schleifen aus und öffnen Sie die Analysesoftware. Die Software bietet automatisch Schlaganfallarbeit, vorrekrutierbare Schlaganfallarbeit, maximalen dP / dt, minimalen dP / dt und Tau-Index.</li>
		<li>Um die endsystolische Druck-Volumen-Beziehung und die enddiastolische Druck-Volumen-Beziehung zu erhalten, zeichnen Sie das Signal während der Vorlastokklusion auf. Klemmen Sie die Vorhofperfusionsleitung allmählich fest, bis die Vorspannungsreduzierung wirksam ist (Abbildung 4). Lösen Sie dann langsam die Klemme.</li>
	</ol></li>
</ol>8. Epikardiale Echokardiographie-Beurteilung des Herzens im Arbeitszustand
<ol><li>Erfassung von Ultraschallschleifen<ol><li>Platzieren Sie drei EKG-Epikardelektroden, die mit dem Echokardiogrammgerät verbunden sind.</li>
		<li>Tragen Sie einen sterilen Tuch um das Herz auf und verwenden Sie eine Transösophagussonde.</li>
		<li>Bringen Sie die Sonde an die obere Wand des linken Vorhofs an, und drehen Sie den Wandler manuell, bis eine Vier-Kammer-Ansicht erreicht ist (Abbildung 5).</li>
		<li>Starten Sie die echokardiographische Erfassungssoftware für die myokardiale Leistungsbeurteilung im X-Plan-Modus.</li>
		<li>Lassen Sie dann den Ultraschallsondenmotor laufen, um Drei- und Zweikammeransichten zu erhalten. Die Analyse dieser Ansichten ermöglicht die Messung der Ejektionsfraktion des linken Ventrikels und der globalen Längsdehnung9.</li>
	</ol></li>
	<li>Beurteilung des Myokardarbeitsindex (MWI)<ol><li>Fahren Sie mit der Aufnahme von Vier-, Drei- und Zweikammeransichten fort und zeichnen Sie gleichzeitig den arteriellen Druck auf (Abbildung 6).</li>
		<li>Bewerten Sie die globale Längsdehnung mithilfe dieser Ansichten und der offenen MWI-Software. Verwenden Sie den invasiven Blutdruck, der vom externen Sensor am Perfusionskreislauf während der Schleifenerfassung erfasst wird.</li>
		<li>Informieren Sie die Software manuell über den genauen Öffnungs- und Schließzeitpunkt der Aorten- und Mitralklappen. HINWEIS: Die MWI-Software bietet automatisch globale MWI, konstruktive Arbeit, verschwendete Arbeit und effektive Arbeit.</li>
	</ol></li>
</ol>

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</ol>

Alle Autoren haben keine Interessenkonflikte offenzulegen.

Es gibt einige kritische Schritte, die im NESP-Protokoll zu berücksichtigen sind. Die vorläufige Beurteilung des Herzens in situ blieb wichtig, insbesondere unter Berücksichtigung der Aortenklappe, die keine signifikante Aorteninsuffizienz aufweisen sollte (Grad 2 oder mehr); Andernfalls wird die Reanimation des Herzens während der Langendorff-Periode aufgrund einer gestörten Koronarperfusion und Myokardischämie beeinträchtigt. Die Initiierung des WM nach der Langendorff-Perfusion war ein anspruchsvolles Manöve...

Die Herztransplantation ist die Goldstandardbehandlung für fortgeschrittene Herzinsuffizienz, wird jedoch durch den aktuellen Organmangel eingeschränkt1. Einer wachsenden Zahl von Spenderherzen mit erweiterten Kriterien (Alter >45 Jahre, kardiovaskuläre Risikofaktoren, anhaltender niedriger Fluss, akute linksventrikuläre Dysfunktion infolge eines katecholaminergen Sturms) wird ein erhöhtes Risiko für primäres Transplantatversagen zugeordnet2. Darüber hinaus können Herzen, die nach kontrolliertem Kreislauftod (DCD) gespendet wurden, mit einer Myokardverletzung infolge einer anhaltenden warmen Ischämie auftreten3. Daher ist eine bessere Beurteilung dieser Spenderherzen vor der Transplantation erforderlich, insbesondere um ihre Eignung für eine Herztransplantation zu bewerten 4,5.
Normothermic ex situ perfusion (NESP) konserviert das schlagende Herz mit warmem, sauerstoffreichem Blut. Das einzige kommerziell erhältliche Gerät für NESP bewahrt das Herz in einem nicht funktionierenden Zustand (Langendorff-Modus). Dieser Ansatz wurde ursprünglich angewendet, um die Konservierung des Transplantats über die kritische 4-Stunden-Periode der kalten Ischämie hinaus zu erweitern6. Ein weiterer großer Vorteil dieser Technologie ist die kontinuierliche Beurteilung der Myokardlebensfähigkeit basierend auf der Laktatkonzentration im Perfusat6. Diese biochemische Bewertung wurde jedoch bisher nie mit den Ergebnissen nach der Transplantation korreliert. Ebenso ermöglicht der Langendorff-Modus für NESP keine hämodynamische und funktionelle Beurteilung des Herzens vor der Transplantation. Einige Autoren haben über den potenziellen Nutzen der intrakardialen Katheterisierung während der NESP berichtet, um die myokardiale Erholung nach der Transplantation vorherzusagen7.
Der vorliegende Bericht zielt darauf ab, eine reproduzierbare Methodik zur Bewertung der Spenderherzleistung während des NESP bereitzustellen. Wir modifizierten die Schaltung, um eine Perfusion im Arbeitsmodus und damit die Erfassung nichtinvasiver funktioneller Variablen mit epikardialer Echokardiographie zu ermöglichen. Der Myokardarbeitsindex, eine lastunabhängige Variable, wurde mit Druck-Dehnungsschleifen erfasst. Wir untersuchten die Zusammenhänge zwischen Myokardarbeit und hämodynamischen Variablen, die durch intrakardiale Leitfähigkeitskatheterisierung gewonnen wurden.

<table><tbody><tr><td>3T Heizung Kühlsystem</td><td>Liva Nova, Ch&acirc; tillon, Frankreich</td><td>IM-00727 A</td><td>Extracorporeal Heater Cooler</td></tr><tr><td>device 4-0 Polypropylen</td><td>Naht Peters, bobigny, Frankreich</td><td>20S15B</td><td>Naht</td></tr><tr><td>5-0 Polypropylen</td><td>Naht Peters, bobigny, Frankreich</td><td>20S10B</td><td>Naht</td></tr><tr><td>Adenosine</td><td>Efisciens BV, Rotterdam, Niederlande</td><td>9088309</td><td>Arzneimittel für die ex-vivo Perfusion</td></tr><tr><td>Adrenaline</td><td>Aguettant, Lyon, Frankreich</td><td>600040</td><td>Arzneimittel für die Ex-vivo-Perfusion</td></tr><tr><td>Atracurium</td><td>Pfizer Holding France, Paris, Frankreich</td><td>582547</td><td>Arzneimittel für die Einleitung der Anästhesie</td></tr><tr><td>DeltaStream</td><td>Fresenius Medical Care, L' Arbresle, Frankreich</td><td>MEH2C4024</td><td>Extrakorporale Blutpumpe</td></tr><tr><td>EKG Epikardelektroden</td><td>Cardinal Health LLC, Waukegan, Illinois, USA</td><td>31050522</td><td>EKG-Detektionselektroden</td></tr><tr><td>Externer Herzschrittmacher</td><td>Medtronic Inc. Minneapolis, Minneapolis, USA</td><td>5392</td><td>Herzschrittmachergerät</td></tr><tr><td>Glukose 5%</td><td>B.Braun Melsungen AG, Melsungen, Deutschland</td><td>3400891780017</td><td>Medikamente für das Priming Lösung</td></tr><tr><td>Herzperfusionsset, Organpflegesystem</td><td>Transmedics, Andover, MA, USA</td><td>Ref#1200</td><td>Normothermic ex-vivo Herzperfusionsgerät</td></tr><tr><td>Intellivue MX550</td><td>Philips Healthcare, Suresnes, Frankreich</td><td>NA</td><td>Permanentes Überwachungssystem</td></tr><tr><td>Istat 1</td><td>Abbott, Chicago, Ill, USA</td><td>714336-03O</td><td>Blutanalysegerät</td></tr><tr><td>Labchart</td><td>AD Instruments Ltd, Paris, Frankreich</td><td>LabChart&nbsp; v8.1.21</td><td>Software zur Erfassung von Druckvolumenschleifen</td></tr><tr><td>Magnesium</td><td>Aguettant, Lyon, Frankreich</td><td>564 780-6</td><td>Medikamente für die Kardioplegie</td></tr><tr><td>Magnesiumsulfat</td><td>Aguettant, Lyon, Frankreich</td><td>600111</td><td>Medikamente für die Kardioplegie</td></tr><tr><td>Mannitol 20%</td><td>Macopharma, Mouvoux, Frankreich</td><td>3400891694567.00</td><td>Medikamente für die Kardioplegie</td></tr><tr><td>Methylprednisolon</td><td>Mylan S.A.S, Saint Priest, Frankreich</td><td>400005623</td><td>Medikamente für die Priming-Lösung</td></tr><tr><td>Millar Leitfähigkeitskatheter</td><td>AD Instruments Ltd, Paris, Frankreich</td><td>Ventri-Cath 507</td><td>Druck Volumenschleifen Leitwertkatheter</td></tr><tr><td>MWI-Software</td><td>General Electric Healthcare, Chicago, Ill, USA</td><td>NA</td><td>Software für das echokardiographische Ultraschallgerät</td></tr><tr><td>Orotracheale Sonde</td><td>Smiths medical ASD, Inc., Minneapolis, Minneapolis, USA</td><td>100/199/070</td><td>Sonde für die Intubation während der Anästhesie</td></tr><tr><td>Kaliumchlorid 10%</td><td>B.Braun Melsungen AG, Melsungen, Deutschland</td><td>3400892691527.00</td><td>Medikamente für die Kardioplegie</td></tr><tr><td>Propofol</td><td>Zoetis Frankreich, Malakoff, Frankreich</td><td>8083511</td><td>Medikamente für die Induktion der Anästhesie</td></tr><tr><td>Quadrox-I kleiner Adult Oxygenator</td><td>Getinge, G& ouml; teborg, Schweden</td><td>BE-HMO 50000</td><td>Extrakorporaler Blutoxygenator</td></tr><tr><td>Ringer-Lösung</td><td>B.Braun Melsungen AG, Melsungen, Deutschland</td><td>DKE2323</td><td>Arzneimittel gegen die Kardioplegie</td></tr><tr><td>Natriumbicarbonat</td><td>Laboratoire Renaudin, itxassou, Frankreich</td><td>3701447</td><td>Arzneimittel gegen die Kardioplegie</td></tr><tr><td>Natriumchlorid</td><td>Aguettant, Lyon, Frankreich</td><td>606726</td> Arzneimittel <td>für die Priming-Lösung</td></tr><tr><td>Swan Ganz</td><td>Catheter Merit Medical, south jordan, utah, USA</td><td>5041856</td><td>Rechtsdruck- und Herzzeitvolumensonde</td></tr><tr><td>Tiletamine</td><td>Virbac France, Carros, Frankreich</td><td>3597132126021.00</td><td>Arzneimittel zur Einleitung der Anästhesie</td></tr><tr><td>Transösophagussonde (3&ndash; 8 MHz 6VT)</td><td>General Electric Healthcare, Chicago, Ill, USA</td><td>NA</td><td>Ultraschall echokardiographische Transösophagussonde</td></tr><tr><td>Vivid E95 Ultraschallgerät</td><td>General Electric Healthcare, Chicago, Ill, USA</td><td>NA</td><td>Ultraschall echokardiographisches Gerät</td></tr><tr><td>Xyloca&iuml; ne 2%</td><td>Aspen, Reuil-malmaison, Frankreich</td><td>600550</td><td>Arzneimittel gegen die Kardioplegie</td></tr><tr><td>Zolazepam</td><td>Virbac Frankreich, Carros, Frankreich</td><td>3597132126021.00</td><td>Arzneimittel für die Einleitung der Anästhesie</td></tr></tbody></table>

funktionsbeurteilung des spenderherzens während der ex-situ-perfusion : erkenntnisse aus druck-volumen-schleifen und oberflächenechokardiographie

Functional Assessment of the Donor Heart During Ex Situ Perfusion: Insights from Pressure-Volume Loops and Surface Echocardiography

Die Herztransplantation bleibt die Goldstandardbehandlung für fortgeschrittene Herzinsuffizienz. Der aktuelle kritische Organmangel hat jedoch dazu geführt, dass eine wachsende Zahl von Spenderherzen mit erweiterten Kriterien zugewiesen wird. Diese marginalen Transplantate sind mit einem hohen Risiko für primäres Transplantatversagen verbunden und können vor der Transplantation von einer Ex-situ-Perfusion profitieren. Diese Technologie ermöglicht eine erweiterte Organkonservierung durch warme, sauerstoffhaltige Blutperfusion mit kontinuierlicher Stoffwechselüberwachung. Das einzige NESP-Gerät, das derzeit für die klinische Praxis verfügbar ist, durchblutet das Organ in einem unbelasteten, nicht funktionierenden Zustand, was eine funktionelle Beurteilung des schlagenden Herzens nicht zulässt. Wir haben daher eine originelle Plattform von NESP im Arbeitsmodus mit Anpassung der linksventrikulären Vor- und Nachlast entwickelt. Dieses Protokoll wurde bei Schweineherzen angewendet. Die Ex-situ-Funktionsbeurteilung des Herzens wurde mit intrakardialer Leitfähigkeitskatheterisierung und Oberflächenechokardiographie erreicht. Zusammen mit einer Beschreibung des experimentellen Protokolls berichten wir hierin über die wichtigsten Ergebnisse sowie Perlen und Fallstricke, die mit dem Erwerb von Druck-Volumen-Schleifen und Myokardleistung während NESP verbunden sind. Korrelationen zwischen hämodynamischen Befunden und Ultraschallvariablen sind insbesondere für die weitere Rehabilitation von Spenderherzen vor der Transplantation von großem Interesse. Dieses Protokoll zielt darauf ab, die Beurteilung von Spenderherzen zu verbessern, um sowohl den Spenderpool zu vergrößern als auch die Häufigkeit von primärem Transplantatversagen zu reduzieren.

Wir beschreiben hierin ein NESP-Protokoll in einem monoventrikulären Arbeitszustand, wobei ein modifiziertes Herzperfusionsmodul verwendet wird, das normalerweise in der klinischen Praxis für die Langendorff-Perfusion des Spenderherzens vor der Transplantation verwendet wird. Dieses Ferkelmodell von NESP mit dem vorliegenden kundenspezifischen Modul wurde 2019 entwickelt. Die Änderungen der Schaltung waren geringfügig, da der größte Teil des Perfusionskreislaufs für Experimente wiederverwendet wurde. Die Kappe des Moduls...

Ein zuverlässiger nichtinvasiver Ansatz zur funktionellen Beurteilung des Spenderherzens während der normothermischen ex situ Herzperfusion (NESP) fehlt. Wir beschreiben hierin ein Protokoll zur ex-situ-Beurteilung der Myokardleistung unter Verwendung der epikardialen Echokardiographie und Leitfähigkeitskathetermethode.

Funktionsbeurteilung des Spenderherzens während der Ex-situ-Perfusion : Erkenntnisse aus Druck-Volumen-Schleifen und Oberflächenechokardiographie

Heart transplantation remains the gold standard treatment for advanced heart failure. However, the current critical organ shortage has resulted in the ...

Die hämodynamische Beurteilung des Herzens während der isolierten Ex-situ-Perfusion ist schlecht beschrieben. Dieses Protokoll bietet eine Methode zur Bewertung der Ex-situ-Herzleistung im Arbeitsmodus. Unser Ansatz vergleicht die invasive PV-Schleifentechnik mit der epikardialen Echokardiographie zur funktionellen Beurteilung ihres Herzens während der isolierten Ex-situ-Perfusion.Dieser Ansatz erfordert eine Teamerfahrung in der Ex-situ-Herzperfusion sowie die Einbeziehung eines Kardiologen, der für die transöosphageale Echokardiographie ausgebildet ist. Ein Hauptanliegen bei der Herztransplantation ist das Risiko eines primären Transplantatversagens. Unser Ansatz mit epikardialer Echokardiographie bietet eine Beurteilung des Herzens vor der Transplantation während der Ex-situ-Perfusion.Diese nicht-invasive Methode könnte während der Ex-situ-Herzperfusion vor der Transplantation angewendet werden. Beginnen Sie mit vier Polypropylen-Null-Nähten auf dem rechten Vorhof und auf der aufsteigenden Aorta des anästhesierten Tieres, um die Kanülierung mit Tourniquets zu sichern. Gießen Sie Heparin und sezieren Sie vorsichtig die Aortenwurzel.Führen Sie dann eine doppelt gestufte Venenkanüle in den rechten Vorhof zur Blutentnahme und eine einzelne Lumenkanüle in die aufsteigende Aorta für die Kardioplegie-Infusion ein. Nach der Isolierung der oberen und unteren Vena cava verbinden Sie die Venenkanüle mit einem Blutentnahmebeutel, der 10.000 Einheiten unfraktioniertes Heparin enthält. Stellen Sie den Ferkelkörper in die Trendelenberg-Position, um die Blutdrainage in den Auffangbeutel zu verbessern.Fahren Sie mit der Herzbeschaffung fort und halten Sie zwei Zentimeter des Lungenstamms zusammen mit der hinteren Wand des linken Vorhofs. Legen Sie das Herz in eine vier Grad Celsius Kochsalzlösung und trennen Sie die aufsteigende Aorta vom Lungenstamm. Stellen Sie sicher, dass die Aortenklappe und das Koronarostea nicht verletzt sind.Führen Sie vier zugesagte vier Polypropylen-Nähte ein, fünf Millimeter unterhalb des distalen Abschnitts der aufsteigenden Aorta und führen Sie die Infusionskanüle in die Aorta ein. Ziehen Sie eine Schlauchklemme um die Aorta fest, um die Kanüle zu sichern. Führen Sie eine Drainagekanüle in den Lungenstamm ein und sichern Sie ihn mit einer drei Null-Polypropylen-Laufnaht.Verschließen Sie die untere und obere Hohlvene mit fünf laufenden Nähten aus Polypropylen. Verschließen Sie die linke Atrium-Hinterwand mit einer laufenden Naht aus vier Polypropylen. Führen Sie eine linke Entlüftungskanüle durch die hintere Wand des linken Vorhofs ein und wickeln Sie einen Tourniquet herum.Führen Sie eine vorgespannte Kanüle in das linke Vorhofanhängsel ein und fangen Sie ein Tourniquet herum. Verringern Sie den Pumpendurchfluss auf 200 Milliliter pro Minute. Verbinden Sie das Herz mit dem Aortenverbinder, nachdem Sie den Stecker entlüftet haben.Stellen Sie den Aortendruck auf 30 Millimeter Quecksilbersäule bei Raumtemperatur ein. Führen Sie während der Reanimation eine sanfte Herzmassage durch, bis ein Sinusrhythmus wiederhergestellt ist. Erhöhen Sie den Pumpendurchfluss langsam innerhalb von 15 bis 25 Minuten in Schritten von 50 Milliliter pro Minute, um einen Aortendruck von 65 Millimetern Quecksilbersäule zu erreichen.Gleichzeitig erhöhen Sie die starke Temperatur um Schritte von zwei bis vier Grad Celsius, um 37 Grad Celsius zu erreichen. Sobald der erforderliche Aortendruck und die hohe Temperatur erreicht sind, geben Sie bei Bedarf einen elektrischen Schlag bei fünf Joule ab und wiederholen Sie, bis der Sinusrhythmus wiederhergestellt ist. Befestigen Sie eine Epikardelektrode an der rechten ventrikulären hinteren Wand und verbinden Sie sie mit einem externen Herzschrittmacher.Verbinden Sie dann die Lungenkanüle mit der Koronarflusslinie. Öffnen Sie die Vorspannleitung und passen Sie den Pumpenfluss an, um eine stabile Befüllung des Vorspannbehälters zu gewährleisten. Öffnen Sie die Aortennachlastleitung und klemmen Sie die Hauptleitung des für die Langandorfer Perfusion verwendeten Kreislaufs.Das Nachladereservoir wird schrittweise aufgefüllt. Stellen Sie die Entwässerung des Reservoirs durch eine Überlaufleitung sicher, die den Starken zurück zum Hauptreservoir des Kreislaufs bringt. Beginnen Sie die Infusion von Dobutamin bei 0,04 Milligramm pro Minute.Entfernen Sie dann die Entlüftung. Reinigen Sie den sieben French Pigtail Leitfähigkeitskatheter mit Kochsalzlösung und verbinden Sie ihn mit der Hardwareschnittstelle. Drücken Sie den Katheter vorsichtig in die französische Hülle des Introducers 8, die zuvor durch das linke Atriumdach eingeführt wurde, um mit der Mitralklappe ausgerichtet zu werden.Stoppen Sie das epikardiale Tempo des Herzens, um Störungen des Leitwertsignals zu vermeiden. Zeichnen Sie Daten in einem stationären Zustand auf, wenn das Signal stabilisiert ist. Wählen Sie eine Reihe von 10 aufeinanderfolgenden Schleifen aus und öffnen Sie die Analysesoftware.Um die endsystolische und die enddiastolische Druckvolumenbeziehung zu erhalten, zeichnen Sie das Signal während der Vorlastokklusion auf. Klemmen Sie die Vorhofprofusionsleitung allmählich fest, bis die Vorspannungsreduzierung wirksam ist. Lösen Sie dann langsam die Klemme.Nachdem Sie einen sterilen Vorhang um das Herz gelegt haben, tragen Sie die Sonde auf die obere Wand des linken Vorhofs auf und drehen Sie den Schallkopf manuell, bis eine Vier-Kammer-Ansicht erhalten ist. Führen Sie dann den Ultraschallsondenmonitor aus, um drei und zwei Kammeransichten zu erhalten. Um das MWI zu bewerten, fahren Sie mit der Aufnahme von vier, drei und zwei Kammeransichten fort und erfassen gleichzeitig den arteriellen Druck.Bewerten Sie die globale Längsdehnung mithilfe dieser Ansichten und der offenen MWI-Software. Verwenden Sie den invasiven Blutdruck, der vom externen Sensor am Perfusionskreislauf mithilfe der Schleifenerfassung erfasst wird. Informieren Sie die Software manuell über die genauen Öffnungs- und Schließzeiten der Aorten- und Mitralklappen.Die echokardiographische Beurteilung während der Perfusion im Arbeitsmodus wurde im benutzerdefinierten Setup durchgeführt. Alle drei linksventrikulären Ansichten wurden zu einem beliebigen Zeitpunkt in allen Experimenten erhalten. Die mittlere linksventrikuläre Ejektionsfraktion der globalen Längsdehnung und M W I betrug etwa 40,8% minus 8,0% bzw. 65 Millimeter Quecksilbersäule.Hämodynamische Parameter wurden entweder durch Leitfähigkeitskatheter oder Oberflächenechokardiographie während der Perfusion im Arbeitsmodus beurteilt. Während der Perfusion im Arbeitsmodus wurde in allen Experimenten eine signifikante Abnahme von M W I im Laufe der Zeit beobachtet. Eine ähnliche Abnahme wurde beim Herzzeitvolumen und anderen Parametern beobachtet, die mit der endsystolischen Druckvolumenbeziehung zusammenhängen.Die echokardiographische Sonde muss sich auf dem Dach des linken Vorhofs befinden. Eine stabile Anforderung von mindestens drei bis sechs Myokardzyklen muss korrekt durchgeführt werden. Eine metabolische Beurteilung des Myokardgewebes und der Endothelfunktion würde eine ergänzende Beurteilung des Herztransplantats während der Ex-situ-Herzperfusion zur Optimierung der Perfusionseinstellungen bringen.

functional-assessment-donor-heart-during-ex-situ-perfusion-insights

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Medizin

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Rat Heterotope Abdominal Herz / Einzel-Lungen-Transplantation in einer Volume-Konfiguration geladen

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Hier wird ein Protokoll zur zuverlässigen Quantifizierung der rechts- und linksventrikulären Funktion von Spenderherzen nach Kältekonservierung mit einem ex vivo Perfusionssystem vorgestellt.

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Kardiale Belastung mit passiver linksatrialer Druckbeaufschlagung und passiver Nachlast für die Transplantatbeurteilung

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Funktionsbeurteilung des Spenderherzens während der Ex-situ-Perfusion : Erkenntnisse aus Druck-Volumen-Schleifen und Oberflächenechokardiographie

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