Name: Bestimmung des Herzzeitvolumens in einem Schweinemodell für ex vivo Lungenperfusion (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2024-06-28T13:30:00.000+00:00
Duration: 6 min 10 s
Description: Erfahren Sie die Thermodilutionsmethode zur Bestimmung des Herzzeitvolumens im Schweinemodell für ex vivo Lungenperfusion. Diese Technik ermöglicht präzise Messungen zur Optimierung der Lungenperfusion und Verbesserung der Transplantationsergebnisse.

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Die Autoren danken Roberto, Rueda und Sergio Martínez für ihre unschätzbare technische Unterstützung bei der technischen Unterstützung mit Tieren.

Das Protokoll (B09-17) wurde von der Bioethikkommission des INER (Instituto Nacional de Enfermedades Respiratorias "Ismael Cosio Villegas") genehmigt. Für diese Studie wurden dreiundzwanzig klinisch gesunde Landrassenschweine beiderlei Geschlechts mit einem Gewicht zwischen 20 und 25 kg verwendet. Die Tiere wurden gemäß den technischen Spezifikationen für die Pflege und Verwendung von Labortieren des offiziellen mexikanischen Standards17 und dem Leitfaden für die Pflege und Verwendung von Labortieren der USA18 behandelt. Alle Tiere wurden vom Instituto Nacional de Enfermedades Respiratorias Ismael Cosio Villegas gewonnen und in Einzelkäfigen unter identischen Umweltbedingungen untergebracht, die ad libitum mit Wasser und Futter versorgt wurden. Bei allen Tieren wurde ein Thermodilutionskatheter in die rechte Halsvene und ein arterieller Katheter in die Halsschlagader auf der gleichen Seite gelegt, um Blutgase zu sammeln und dann das CO zu berechnen. Die Einzelheiten zu den verwendeten Reagenzien und Geräten sind in der Materialtabelle aufgeführt.
1. Vorbereitung der Versuche
<ol><li>Verdünnen Sie 1000 IE Heparin in jeder von drei 250 mL 0,9% igen Natriumchloridlösungen (Kochsalzlösung, SS).</li>
	<li>Befestigen Sie Druckmessumformer am Vitalparametermonitor. Verwenden Sie jeden Schallkopf, um den Druck am entsprechenden Anschluss des Thermodilutionskatheters zu messen.</li>
	<li>Verbinden Sie die heparinisierten Lösungen über eine nadellose intravenöse Infusion mit dem Schallkopf. Stellen Sie sicher, dass sie gereinigt und bereit sind, an den Katheter angeschlossen zu werden.</li>
	<li>Nehmen Sie den Thermodilutionskatheter aus der Verpackung. Tauchen Sie das distale Ende in 0,9 % NaCl, um die Unversehrtheit des Ballons zu überprüfen.</li>
	<li>Überprüfen Sie die Durchgängigkeit der distalen und proximalen Katheteranschlüsse. Lassen Sie den Katheter bis zur Verwendung auf dem Tisch für chirurgische Instrumente.</li>
</ol>2. Vorbereitung der Tiere
<ol><li>0,05 mg/kg Atropin und 4 mg/kg Tiletamin-Zolazepam intramuskulär an alle Schweine im Tiervorbereitungsraum verabreichen (gemäß den institutionell anerkannten Protokollen).</li>
	<li>Lassen Sie die Schweine ungestört, aber unter Beobachtung, bis sie liegen, und verharren Sie in dieser Position ohne Anzeichen von Erregung oder Reaktion auf nozizeptive Reize.</li>
	<li>Legen Sie das sedierte Tier in Bauchlage und führen Sie einen Katheter in die Randvene des linken Ohrs ein.</li>
	<li>Bringen Sie das Tier zur Operation in den Operationssaal.</li>
	<li>Bringen Sie das Tier in die Rückenstellung und verabreichen Sie 4 mg/kg Propofol i.v., 300 μg/kg Vecuroniumbromid und 0,1 mg/kg Fentanyl i.v.</li>
	<li>Senken Sie den Unterkiefer des Schweins mit Hilfe des Laborpersonals ab, um das Maul offen und die Zunge herausragend zu halten.</li>
	<li>Sprühen Sie 10% Lidocain auf die Stimmbänder, reinigen Sie den angesammelten Speichel mit einer Gaze, die von einer Ringzange gehalten wird, und trennen Sie die Epiglottis von der Kehlkopföffnung.</li>
	<li>Identifizieren Sie den Trachealeingang mit einem Laryngoskop und einer geraden Klinge Nummer 3 und führen Sie dann einen 7 Fr Endotrachealtubus mit einem Ballon ein.</li>
	<li>Blasen Sie den Ballon auf und befestigen Sie den Schlauch am Unterkiefer, nachdem Sie seine Position in den Atemwegen überprüft haben.</li>
	<li>Schließen Sie das Schwein an das Anästhesiegerät an, um einen Anästhesiezustand mit 2,5 % bis 3 % Sevofluran aufrechtzuerhalten (Abbildung 1).</li>
	<li>Beatmung des Tieres im volumengesteuerten Beatmungsmodus mit einer Frequenz von 25 Atemzügen/min, einem Atemzugvolumen von 6-8 ml/kg Gewicht, einem FiOvon 2 % von 50 % bis 70 %, um SaO2 von mehr als 90 % zu halten, einem Auslöser von 2, einem positiven endexspiratorischen Druck (PEEP) von 5 cmH2O, einem Inspirationsverhältnis von 1:2 s und einem inspiratorischen Fluss von 15 l/min und einem Maximum von 30 l/min.</li>
</ol>3. Platzierung des Thermodilutionskatheters und Messung des Herzzeitvolumens
<ol><li>Halten Sie das Tier unter Vollnarkose in dorsaler Position und führen Sie eine Antisepsis der Gebärmutterhalsregion mit Jodopovidon durch (Abbildung 2). Machen Sie einen 10 cm langen paramedianen Schnitt mit einem Elektrokauterstift und präparieren Sie das Unterhautgewebe, um die rechte äußere Halsvene durch stumpfe Dissektion freizulegen.</li>
	<li>Platzieren Sie zwei 2-0-Seidennähte, eine am distalen Teil und die andere am proximalen Teil des präparierten Gefäßes (Abbildung 3).</li>
	<li>Führen Sie den Katheter extrakorporal von der Halsstelle in den Thoraxbereich ein, in dem sich das Herz befindet. Messen Sie die Einführtiefe anhand von Markierungen auf dem Katheter, um die Lungenarterie (PA) zu erreichen. Lizieren Sie den distalen Teil des Gefäßes und platzieren Sie eine doppelte Schlaufe im proximalen Teil, um den Katheter nach dem Einführen zu sichern.</li>
	<li>Machen Sie mit einer Irisschere einen 2 mm langen Querschnitt am ventralen Teil des Gefäßes. Öffnen Sie die Ränder des Schnittes mit der hämostatischen Zange der Halsted-Mücke und führen Sie den 5Fr-Thermodilutionskatheter in die rechte Halsvene ein (Abbildung 4, Abbildung 5 und Abbildung 6). Richten Sie den Katheter in Richtung der Lungenarterie (PA), indem Sie den auf dem Monitor angezeigten Kurven folgen.</li>
</ol>4. Platzierung des arteriellen Katheters
<ol><li>Sobald die Vene präpariert und Referenznähte gelegt sind, verlagern Sie den Musculus sternocephalicus (entspricht dem Sternocleidomastoideus) lateral.</li>
	<li>Präparieren Sie die prätracheale Muskulatur (Sternohyoid), bis die Halsschlagader freigelegt ist.</li>
	<li>Kanülieren Sie die Halsschlagader ähnlich wie die Halsvene und verbinden Sie sie mit dem Druckaufnehmer zur Überwachung des systemischen arteriellen Drucks.</li>
</ol>5. Bewertung
<ol><li>Sobald der Thermodilutionskatheter in die rechte Halsvene und der Arterienkatheter in die Halsschlagader auf derselben Seite gelegt wurde, entnehmen Sie Proben für die Blutgasanalyse.</li>
	<li>Ermitteln Sie die Blutgaswerte und beurteilen Sie das Herzzeitvolumen (CO) mit der Thermodilutionsmethode, der Körperoberfläche und der-Methode. HINWEIS: Für detaillierte Verfahren verweisen wir auf die zuvor veröffentlichten Berichte 19-21.</li>
</ol>6. Statistische Analyse
<ol><li>Analysieren Sie Daten, die eine Normalverteilung zeigen, mithilfe der Varianzanalyse (ANOVA) und führen Sie den Post-hoc-Test von Tukey durch. Geben Sie Werte als Mittelwert ± Standardfehler aus. Betrachten Sie p-Werte <0,05 als Hinweis auf statistische Signifikanz.</li>
</ol>7. Messung der Thermodilution
<ol><li>Injizieren Sie in weniger als 4 s einen 5-ml-Bolus kaltes SS bei 4 °C in das proximale Lumen des Thermodilutionskatheters.</li>
	<li>Beobachten Sie die Thermodilutionskurve (Temperatur/Zeit) auf dem Monitorbildschirm. Die Kurve sollte einen schnellen Anstieg anzeigen, gefolgt von einem sanften und allmählichen Abstieg zur Grundlinie, wobei numerische Werte mit einer oder zwei Dezimalstellen angezeigt werden.</li>
	<li>Wiederholen Sie den Bolusinjektionsvorgang mit zwei zusätzlichen Boli kalter SS, bis die Kurven gültig, ähnlich und innerhalb von 10 % des Durchschnittswerts sind.</li>
	<li>Nachdem Sie die Gültigkeit und Ähnlichkeit der Kurven bestätigt haben, berechnen Sie den Durchschnitt der drei Werte und notieren Sie ihn als endgültigen CO-Wert in Litern pro Minute. Ermitteln Sie CO und andere Indizes aus der Thermodilutionskurve mit Hilfe von Berechnungen, die auf der Stewart-Hamilton-Gleichung21 basieren.</li>
</ol>8. Bestimmung des angepassten Herzzeitvolumens für die Körperoberfläche (BSA) oder den Herzindex
<ol><li>Um das adjustierte Herzzeitvolumen (CI) zu bestimmen, berechnen Sie die Körperoberfläche (BSA) mit der DuBois-DuBois-Formel19: BSA = 0,007184 × (Höhe (cm)0,725) × (Gewicht (kg)0,425).</li>
	<li>Sobald BSA erhalten ist, berechnen Sie das KI mit der Formel20: CI = CO/BSA. HINWEIS: CO wird in Schritt 7 bestimmt.</li>
</ol>9. Schätzung des Herzzeitvolumens nach der-Methode
<ol><li>Um das Herzzeitvolumen (CO) nach der-Methode zu berechnen, bestimmen Sie den Sauerstoffverbrauch (VO2) und die Differenz der Sauerstoffgehalte, die aus arteriellen (SaO2) und venösen (SvO2) Blutgasen gewonnen werden. Berechnen Sie VO2 mit der Formel21: VO2 = CO x (SaO2 - SvO2).</li>
	<li>Bestimmen Sie dann das Herzzeitvolumen nach der Formel21: CO = VO2 / ([SaO2 - SvO2] × 10).</li>
</ol>10. Schätzung des Herzzeitvolumens pro Körpergewicht
<ol><li>Bestimmen Sie das Herzzeitvolumen pro Körpergewicht der Tiere gemäß früheren Berichten 8,15. HINWEIS: Im EVLP-Protokoll haben verschiedene Gruppen berichtet, dass das geschätzte Herzzeitvolumen (CO) pro Körpergewicht bei Schweinen 100 ml/kgbeträgt 8,15.</li>
</ol>11. Euthanasie
<ol><li>Alle Tiere mit einer Überdosis Natrium-Pentobarbital (150 mg/kg/i.v.) über die Halsvenenscheide einschläfern (nach institutionell anerkannten Protokollen), sobald alle Messungen abgeschlossen sind.</li>
	<li>Die Vollnarkose und die Herzüberwachung fortsetzen, bis die Elektrokardiographie (EKG) keine elektrische Aktivität des Herzens mehr zeigt17,18.</li>
</ol>

Chirurgische Technik zur Platzierung von Thermodilutionskathetern der Halsvene bei Schweinen

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Die Autoren haben erklärt, dass keine konkurrierenden Interessen bestehen.

EVLP bei Schweinen lässt sich aufgrund der Vergleichbarkeit in Größe, Physiologie und genomischer Sequenz der beiden Spezies direkt auf die klinische Praxis beim Menschenübertragen 22. Nach dem vom Forscher ausgewählten EVLP-Protokoll ist die Messung von CO unerlässlich, um den Fluss zu bestimmen, der für die Perfusion der Lunge erforderlich ist. Darüber hinaus kann je nach den verfügbaren Ressourcen und Kenntnissen die geeignete Methode gewählt werden. In keiner Studie wurden jedoch die Methoden zur gleichzeitigen Bewertung von CO mit einer Referenzmethode verglichen. Daher wurde diese Studie entwickelt, um vier Techniken zur Messung von CO zu vergleichen, um den Lungenfluss während der EVLP abzuschätzen. Wir schlossen zwei Techniken ein, die typischerweise in experimentellen hämodynamischen Laborstudien verwendet werden, und zwei Techniken, die berechnete kardiovaskuläre Parameter verwenden, die in der klinischen Versorgung verwendet werden. Diese Studie zeigte, dass bei gesunden Schweinen beim direkten Vergleich der vier Techniken der Wert der angepassten BSA-Methode signifikant unterschiedlich war.
Die Referenzmethode, die Thermodilution, bietet schnelle, einfache und unmittelbare Messungen. Wenn man also Zugang zu Mess- und Datenerfassungsinstrumenten hat, und je nach den Anforderungen des Protokolls, sind Thermodilutionskatheter ideal. Darüber hinaus basiert diese Methode auf einfachen physikalischen Prinzipien und ist sehr präzise, da sie Indikatoren verwendet, die den Blutfluss indirekt quantifizieren23. Diese Methode wurde erstmals 1970 beschrieben; Nach der Injektion eines vorher festgelegten Volumens kalter Kochsalzlösung in den proximalen Port eines Pulmonalarterienkatheters werden die thermischen Schwankungen im Blut gemessen. In dieser Studie wurde die offene Gefäßdissektion zur Kanülierung der Halsvene und der Halsschlagader verwendet, da die Sichtbarkeit beim Einschneiden der Haut und beim Trennen der Halsmuskulatur erleichtert ist, was zur routinemäßigen Anwendung dieser Technik in unserem Labor geführt hat. Es ist erwähnenswert, dass die Seldinger-Technik in diesem experimentellen Modell verwendet werden kann; Unserer Erfahrung nach ist diese Technik jedoch nicht nur eine zusätzliche Ausrüstung erforderlich, sondern auch bei Schweinen schwer durchzuführen, wenn man nicht ausreichend ausgebildet ist.
Zu den Vorteilen der Thermodilutionstechnik gehören ihre Zuverlässigkeit und die einfache Durchführung von Reihenmessungen, ohne dass Blutproben entnommen werden müssen, wie sie für die-Methodeerforderlich sind 23. Auf der anderen Seite sind die berechneten kardiovaskulären Parameter wichtige klinische Instrumente, die direkte Messungen bei der Beurteilung des Zustands des Herz-Kreislauf-Systems ergänzen. Das KI wird verwendet, um zu zeigen, wie CO und BSA korreliert sind. Dieser abgeleitete kardiovaskuläre Index ist wichtig und leicht zu berechnen, was ihn für die Entscheidungsfindung in Umgebungen mit begrenzten Ressourcen attraktiv macht20. In dieser Studie lieferte die BSA-Methode jedoch signifikant höhere Werte als die anderen Methoden, was auf eine Überschätzung des pulmonalen Perfusionsflusses im Vergleich zu dem mit den anderen Methoden erhaltenen Fluss hinweisen könnte.
Die Ficksche Messung des Herzzeitvolumens wurde erstmals 1870 als Methode zur Messung von CO beim Menschen beschrieben. postulierte, dass die gesamte Aufnahme oder Abgabe von Sauerstoff durch die Lunge das Produkt des Blutflusses durch die Lunge und der arteriovenösen Differenz im Blutsauerstoff ist. Diese Technik wird in Herzkatheterlaboratorien eingesetzt, da sie sehr präzise ist und Informationen über numerische Trends auf der Grundlage mathematischer Modelle liefert. Es ist jedoch nicht für den Einsatz im klinischen Umfeld oder für die kontinuierliche Messung von CO21,24 geeignet.
In Bezug auf den CO, der mit der Gewichtsmethode erhalten wird, haben wir festgestellt, dass dieser Wert niedriger ist als bei den anderen Methoden, aber er könnte für diejenigen nützlich sein, die EVLP bei Schweinen durchführen. Wie von Beller et al.8 beschrieben, die EVLP mit Flüssen von 20% des vorhergesagten CO verglichen, wurde festgestellt, dass dieser Ansatz die Lungenfunktion verbesserte, Ödeme reduzierte und Entzündungen nach der Transplantation abschwächte.
Schließlich weist die Literatur darauf hin, dass die verschiedenen CO-Überwachungstechniken ihre eigenen Grenzen haben und dass kein Gerät alle Anforderungen der Praxis erfüllen kann. Je nach den Bedürfnissen des Forschers ist die Bestimmung von CO durch Berechnung jedoch auch zuverlässig, einfach, reproduzierbar und erfordert weniger Zeit als invasive Techniken 2,20. Obwohl diese Methoden zur Abschätzung von CO zuverlässig sind, gibt es erhebliche Unterschiede zwischen ihnen. Daher muss jede Methode vom Forscher bewertet werden, um festzustellen, welche den Anforderungen seines Protokolls entspricht.
Es muss erwähnt werden, dass diese Studie eine Einschränkung aufweist, da ein Vergleich mit anderen weit verbreiteten CO-Messtechniken, wie z.B. der Doppler-Technologie (transthorakale, transösophageale und Echokardiographie) oder der Bioimpedanz-thorakalen elektrischen Bioreaktanz, hier nicht berücksichtigt wurde. Die Einbeziehung dieser Methoden könnte wertvolle Einblicke in die Übereinstimmung zwischen diesen Techniken und der Lungenarterienkatheterisierung (PAC) für die CO-Messung bei Schweinen liefern.

In Lungentransplantationszentren ist die ex vivo Lungenperfusion (EVLP) ein Instrument, das dazu beiträgt, das Potenzial für eine Spende von Lungen zu erhöhen, die die Standardkriterien für eine Transplantation nicht erfüllen1. Dies wird durch den Erhalt und die Verbesserung der Lungenfunktionalität von Spendern mit Hirntod oder Herzstillstand sowie durch die Bewertung der Lungenleistung vor der Transplantation erreicht 2,3,4. Bei der EVLP ermöglicht eine extrakorporale Umwälzpumpe die Transplantation der Perfusion der Lunge durch einen Membrangasaustauscher und einen Leukozytenfangfilter5.
Bisher wurden mehrere EVLP-Protokolle beschrieben (Toronto, Lund und Organ Care System). Diese unterscheiden sich nach der Art der verwendeten Perfusionslösung, ob der linke Vorhof während der Perfusion offen oder geschlossen gehalten wird, und nach dem Perfusionsfluss, der zwischen 40 % und 100 % (je nach verwendeter Technik) des geschätzten Herzzeitvolumens (CO) des Spenders variiert 6,7,8. CO ist die Menge an Blut, die pro Minute vom Herzen gepumpt wird9 und ist der Mechanismus, durch den die Gewebeperfusion aufrechterhalten wird. Somit gewährleistet die CO-Überwachung eine ordnungsgemäße Sauerstoffversorgung des Gewebes. CO, ein Produkt aus der Herzfrequenz und dem Schlagvolumen, wird in Litern 10,11,12 gemessen. Dieser Ansatz zur Aufrechterhaltung der Gewebedurchblutung hängt jedoch auch von anderen Faktoren ab, wie z. B. dem venösen Rückfluss, dem peripheren Sauerstoffverbrauch, dem systemischen Gefäßwiderstand, der Atmung, dem Gesamtblutvolumen und der Körperposition12.
Es gibt mehrere Geräte zur Messung und Überwachung von CO, von denen einige einfache physikalische Prinzipien verwenden, während andere mathematische Modelle verwenden. Zu diesen Methoden gehören das-Prinzip, die Thermodilution (transpulmonale oder Lithiumverdünnung), die Analyse der arteriellen Druckwelle zur Abschätzung des Schlagvolumens (SV) und weniger invasive Methoden wie Doppler oder thorakale Bioreaktanz. Kein CO-Überwachungsgerät kann jedoch aufgrund der Einschränkungen der entsprechenden Überwachungstechnik alle klinischen Anforderungen erfüllen10,13.
Die Messung von CO durch transkardiale Thermodilution ist eine einfache und leicht reproduzierbare Methode bei Schweinen. Dabei wird ein Katheter mit einem Thermistor in die Lungenarterie eingeführt und ein Flüssigkeitsvolumen mit einer Temperatur injiziert, die niedriger ist als die des Blutes. Der Thermistor erkennt Temperaturänderungen im Zeitverlauf, die dann in Form einer Kurve dargestellt werden, wobei der Bereich unter der Kurve das Minutenvolumen14 darstellt. Verschiedene Studien haben beschrieben, dass CO für EVLP-Tiermodelle anhand des Gewichts (100 ml/kg)15, der Thermodilution und der-Methode10,13 berechnet werden kann. In der Klinik wird CO jedoch anhand des kardiologischen Index (CI) berechnet, d. h. des CO, das an die Körperoberfläche des Spendersangepasst ist 16. Dennoch gibt es keine Studien, die diese Methoden in experimentellen Schweinemodellen vergleichen.
Das Ziel dieser Studie war es, die Messung von CO durch Thermodilution bei Schweinen zu reproduzieren und ihre Präzision und Genauigkeit mit denen zu vergleichen, die unter Verwendung von CO erhalten wurden, das durch BSA, Gewicht und Methode zur Bestimmung des Perfusionsflusses während der EVLP angepasst wurde.

<table><tbody><tr><td>Anästhesiegerät</td><td>General Electric</td><td>Carescape 620</td><td></td></tr><tr><td>Atropine</td><td>Amixteria, Stern Pharma GmbH</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Katheter Insyte Autoguard 20 GA</td><td>Becton Dickinson</td><td>381434</td><td></td></tr><tr><td>Elektrokauterstift</td><td>BBraun Aesculap</td><td>GN211</td><td></td></tr><tr><td>Endotrachealtubus mit einem 7 Fr Ballon</td><td>Rush</td><td>MG 027770 002</td><td></td></tr><tr><td>Fentanyl</td><td>Janssen-Cilag</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Iodopovidon</td><td>Degasa</td><td>NDC6732635208</td><td></td></tr><tr><td>Laryngoskop</td><td>Riester</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Lidocain Spray</td><td>Pisa</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Druckmessumformer</td><td>Edwards Lifesciences</td><td>PX260</td><td></td></tr><tr><td>Propofol</td><td>Pisa</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Sevofluoran</td><td>Pisa</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Seidennähte 2-0</td><td>Covidien</td><td>GS833</td><td></td></tr><tr><td>Natrium-Pentobarbital</td><td>Pfizer</td><td></td><td></td></tr><tr><td>gerade Klinge des Laryngoskops #3</td><td>Miller; Riester</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Swan-Ganz 5Fr Thermodilutionskatheter</td><td>Pfeil Thermodilution Ballon Katheter</td><td>Ref AI-07165</td><td></td></tr><tr><td>Tiletamine-zolazepam</td><td>Virbac</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Vecuroniumbromid</td><td>Pisa</td><td></td><td></td></tr></tbody></table>

bestimmung des herzzeitvolumens in einem schweinemodell für ex vivo lungenperfusion

Determination of Cardiac Output in a Porcine Model for Ex Vivo Pulmonary Perfusion

Aufgrund ihrer physiologischen Ähnlichkeit mit dem Menschen werden Schweine als Versuchsmodelle für die ex vivo Lungenperfusion (EVLP) verwendet. EVLP ist eine Technik, bei der Lungen, die nicht für eine Transplantation geeignet sind, über eine extrakorporale Umwälzpumpe perfundiert werden, um ihre Funktion zu verbessern und ihre Lebensfähigkeit zu erhöhen. Bestehende EVLP-Protokolle unterscheiden sich durch die Art der Perfusionslösung und den Perfusionsfluss, der je nach Körperoberfläche (BSA) zwischen 40 % und 100 % des geschätzten Herzzeitvolumens (CO) variiert. Geräte zur Messung von CO verwenden einfache physikalische Prinzipien und andere mathematische Modelle. Die Thermodilution im Tiermodell ist aufgrund ihrer Einfachheit und leichten Reproduktion nach wie vor der Referenzstandard für die Abschätzung von CO. Daher bestand das Ziel dieser Studie darin, die Messung von CO durch Thermodilution bei Schweinen zu reproduzieren und ihre Präzision und Genauigkeit mit denen zu vergleichen, die mit der BSA-Methode, dem Gewicht und der-Methode zur Bestimmung des Perfusionsflusses während der EVLP erzielt wurden. Bei 23 Schweinen wurde ein Thermodilutionskatheter in die rechte Halsvene gelegt und die Halsschlagader auf derselben Seite kanüliert. Blutproben wurden für die Gasometrie entnommen, und CO wurde durch Thermodilution, angepasste Körperoberfläche,-Prinzip und pro Körpergewicht geschätzt. Der von der BSA erhaltene CO war größer (p = 0,0001, ANOVA, Tukey) als der mit den anderen Methoden erhaltene. Wir kommen zu dem Schluss, dass die in dieser Studie verwendeten Methoden zur Schätzung von CO zwar zuverlässig sind, es jedoch signifikante Unterschiede zwischen ihnen gibt; Daher muss jede Methode vom Prüfer bewertet werden, um festzustellen, welche den Anforderungen des Protokolls entspricht.

Alle Tiere überlebten den chirurgischen Eingriff und die Studienzeit. Ein Tier (4,3 %) entwickelte einen Riss der Halsvene aufgrund übermäßiger Traktion während des Einführens des Katheters. Darüber hinaus zeigte keines der intervenierten Gefäße Blutungen. Bei den untersuchten Tieren waren durchschnittlich 25-30 cm Kathetereinführung erforderlich, um die PA zu erreichen. In drei Fällen (13%) wurde der Katheter auf die rechte obere Extremität des Schweins gerichtet. In diesen Fällen wurde der Katheter an die Einstichstelle zurückgezogen, die obere Extremität des Schweins in Richtung Kopf verschoben und die Halsvene manuell verschlossen, um den Katheter in Richtung Herz zu führen. Zwei Tiere (8,6 %) entwickelten Tachykardie und Herzrhythmusstörungen während des Einführens des Katheters. Diese lösten sich von selbst auf und erforderten keine pharmakologische Behandlung. Beim Vergleich des nach den vier Methoden erhaltenen CO wird der um die Körperoberfläche angepasste Wert (p &lt; 0,05; ANOVA, Tukey) war größer als mit der Thermodilutionsmethode und dem nach Gewicht bereinigten CO (Abbildung 7).
<img alt="Figure 1" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/66798/66798fig01.jpg"> Abbildung 1: Aufbau der Intubation und Anästhesie. Das Schwein wurde intubiert und an ein Inhalationsanästhesiegerät angeschlossen. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/66798/66798fig01large.jpg" target="_blank">Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Abbildung anzuzeigen.</a>
<img alt="Figure 2" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/66798/66798fig02.jpg"> Abbildung 2: Antisepsis der zervikalen Region. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/66798/66798fig02large.jpg" target="_blank">Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Abbildung zu sehen.</a>
<img alt="Figure 3" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/66798/66798fig03.jpg"> Abbildung 3: Dissektion der Halsvene. Die Halsvene präpariert und Referenznähte um sie herum gelegt. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/66798/66798fig03large.jpg" target="_blank">Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Abbildung anzuzeigen.</a>
<img alt="Figure 4" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/66798/66798fig04.jpg"> Abbildung 4: Einführen des Katheters. Einführen des Katheters in den Querschnitt im ventralen Teil der Vena jugularis. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/66798/66798fig04large.jpg" target="_blank">Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Abbildung anzuzeigen.</a>
<img alt="Figure 5" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/66798/66798fig05.jpg"> Abbildung 5: Nachverfolgung der Einführung von Thermodilutionskathetern. Normale Einführverfolgung während der Platzierung des Thermodilutionskatheters. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/66798/66798fig05large.jpg" target="_blank">Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Abbildung anzuzeigen.</a>
<img alt="Figure 6" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/66798/66798fig06.jpg"> Abbildung 6: Endgültige Katheterplatzierung. Ende der Katheterplatzierung in der Vena jugularis (A) und der Halsschlagader (B). <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/66798/66798fig06large.jpg" target="_blank">Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Abbildung anzuzeigen.</a>
<img alt="Figure 7" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/66798/66798fig07.jpg"> Abbildung 7: Schätzung des Herzzeitvolumens. Höchstes Herzzeitvolumen (mittlerer ± Standardfehler), geschätzt nach der Methode der angepassten Körperoberfläche. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/66798/66798fig07large.jpg" target="_blank">Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Abbildung anzuzeigen.</a>

Dieses Protokoll beschreibt die chirurgische Technik, die für die Platzierung eines Thermodilutionskatheters durch die Jugularvene bei Schweinen verwendet wird, um das Herzzeitvolumen abzuschätzen und eine angemessene Lungenperfusion während der ex vivo Lungenperfusion (EVLP) sicherzustellen.

Bestimmung des Herzzeitvolumens in einem Schweinemodell für ex vivo Lungenperfusion

Due to their physiological similarities to humans, pigs are used as experimental models for ex vivo lung perfusion (EVLP). EVLP is a technique that ...

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Research

Forschung

JoVE Journal

Medicine

Medizin

Dieses Video beschreibt eine Ex-situ-Technik zur Konservierung eines isolierten Schweineherzens durch Perfusion mit einer sauerstoffhaltigen, nährstoffreichen Perfusatlösung. Die Technik ermöglicht eine umfassende Bewertung der Herzleistung unter physiologischen Bedingungen.

Ex-situ-Herzperfusion: Eine Technik zur Erhaltung der isolierten Herzfunktion von Schweinen

Die meisten Studien mit dem Langendorff-Apparat verwenden Kleintiermodelle aufgrund der erhöhten Komplexität von Systemen für größere Säugetiere. Wir beschreiben ein Langendorff-System für Großtiermodelle, das den Einsatz bei einer Reihe von Spezies, einschließlich des Menschen, und eine relativ einfache Datenerfassung ermöglicht.

Eine isolierte Arbeits Herz-System für Großtiermodelle

Zuverlässige und genaue Erfolgskontrolle ist der Schlüssel für die Übersetzung der präklinischen Therapien in die klinische Behandlung. Das aktuelle Dokument beschreibt, wie in einem Schweine akutem Myokardinfarkt Modell drei klinisch relevanten primären Outcome-Parameter der Herzleistung und Schaden zu beurteilen.

Primärer Ergebnisbeurteilung in einem Schwein Modell eines akuten Myokardinfarkts

Hier beschreiben wir ein präklinisches Großtiermodell (Schweine) der orthotopischen Herztransplantation, das fest etabliert und zur Untersuchung neuartiger kardioprotektive Strategien genutzt wurde.

Ein präklinisches Porcine-Modell der orthotopischen Herztransplantation

Das Protokoll beschreibt ein Großtiermodell der Spende nach Kreislauftod, gefolgt von einer thorakoabdominalen normothermen regionalen Perfusion, die das klinische Szenario bei Herztransplantationen genau simuliert und das Potenzial hat, therapeutische Studien und Strategien zu erleichtern.

Großtiermodell der Spende nach Kreislauftod und normothermer regionaler Perfusion zur kardialen Beurteilung

Das Protokoll hier zeigt, wie die kontinuierliche Verabreichung von Kristalloiden in die Zentralvenen eines euvolämischen Schweins/Ferkels eine angemessene Untersuchung der physiologischen Auswirkungen einer akuten Volumenüberladung ermöglicht.

Modell der akuten Volumenüberlastung bei adulten und pädiatrischen Schweinen

Das Screening auf koronare Herzkrankheit könnte die Beschaffung von Spenderherzen mit erweiterten Kriterien erhöhen. Ein Protokoll zur Durchführung einer reproduzierbaren Koronarangiographie während einer ex-situ-Herzperfusion wird hierin in einem Schweinemodell beschrieben.

Koronarangiographie während der ex-situ Herzperfusion im Schweinemodell

Das Protokoll beschreibt ein porzines ex vivo Herzperfusionssystem, bei dem die direkte Belastung des linken Ventrikels als Beurteilungstechnik für die Gesundheit des Transplantats dienen kann und gleichzeitig eine ganzheitliche Bewertung der Transplantatfunktion ermöglicht. Es wird auch eine Diskussion des Systemdesigns und möglicher Bewertungsmetriken gegeben.

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

Das Protokoll beschreibt hier ein High-Fidelity-Schweinemodell der Herztransplantation nach Spende nach Kreislauftod unter Verwendung einer ex vivo-Perfusion des Allotransplantats.

Ein High-Fidelity-Schweinemodell der orthotopen Herztransplantation nach Spende nach Kreislauftod

Hier stellen wir ein Protokoll für ein quelloffenes, modifizierbares normothermisches ex vivo-Perfusionssystem vor, das entwickelt wurde, um die hohen Kosten und die begrenzte Flexibilität bestehender Plattformen zu überwinden und einen zugänglicheren, kosteneffizienteren und iterativen Einsatz in der präklinischen biomedizinischen Forschung zu ermöglichen.

Ein Open-Source-Normotherm-Perfusionssystem, das für Forschungswissenschaftler entwickelt wurde

Erfahren Sie die Thermodilutionsmethode zur Bestimmung des Herzzeitvolumens im Schweinemodell für ex vivo Lungenperfusion. Diese Technik ermöglicht präzise Messungen zur Optimierung der Lungenperfusion und Verbesserung der Transplantationsergebnisse.

Bestimmung des Herzzeitvolumens in einem Schweinemodell für ex vivo Lungenperfusion

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