Summary
Este protocolo apresenta um modelo animal grande cirúrgico de isquemia crônica, o único navio que resulta em anormalidades regionais, mas não cria infarto, conhecido como miocárdio em hibernação. Após o estabelecimento da isquemia crônica, os animais são tratados com bomba LIMA-rapaz artéria coronária cirurgia de bypass para revascularize o tecido isquêmico.
Abstract
Isquemia cardíaca crônica que prejudica a função cardíaca, mas não resulta em infarto, é denominada miocárdio em hibernação (HM). Um grande subconjunto clínico de (CAD) coronariopatas ter HM, que além de causar a função prejudicada, os coloca em maior risco de arritmia e futuros eventos cardíacos. O tratamento padrão para esta condição é a revascularização, mas isto foi mostrado para ser uma terapia imperfeita. A maioria de pesquisa pré-clínica cardíaca centra-se em modelos de infarto de isquemia cardíaca, deixando este subconjunto de pacientes de isquemia crônica largamente subatendidas. Para resolver esta lacuna na pesquisa, desenvolvemos um modelo bem caracterizado e altamente reprodutível do miocárdio em hibernação em suínos, como suína é os modelos de translação ideais para a doença de coração humano. Além de criar este modelo exclusivo da doença, otimizamos a um modelo de tratamento clinicamente relevantes da cirurgia de bypass da artéria coronária em suínos. Isso nos permite com precisão estudar os efeitos de uma cirurgia de bypass na doença cardíaca, bem como investigar terapias complementares ou alternativas. Esse modelo induz cirurgicamente estenose única nave implantando um constrictor na esquerda artéria descendente anterior (LAD) em um porco jovem. Como cresce o porco, a constrictor cria uma estenose gradual, resultando em isquemia crônica com insuficiência regional, mas preservando a viabilidade do tecido. Na sequência do estabelecimento do fenótipo miocárdio hibernando, realizamos a cirurgia de bypass coronário bomba para revascularize da região isquêmica, imitando o padrão-ouro de tratamento para pacientes na clínica.
Introduction
Doença cardíaca coronariana (CHD) afeta cerca de 15,5 milhões pessoas no Estados Unidos 1 e é uma das principais causas de morte globalmente. Enquanto a taxa de mortalidade associada com CHD diminuiu nos últimos anos, a incidência e a carga sobre o sistema de saúde e pacientes permanecem alta 1. Tratamento primário de CAD grave é a revascularização, que melhora a sobrevivência e reduz a angina,2,3,4. No entanto, muitas vezes função cardíaca permanece deprimida, especialmente sob carga de trabalho aumentada e pode progredir para insuficiência cardíaca5,6. Ensaios clínicos de cirurgia de bypass de artéria coronária (CABG) por isquemia crônica demonstram melhoria na sobrevivência e sintomas, mas a ejeção fração mostra melhorias apenas modesta de 8-10% 7,8. Nosso modelo inovador e bem caracterizadas suína de isquemia miocárdica crônica é um modelo de CAD clínica com estenose vascular progressiva. Temos demonstrado reduzida contratilidade miocárdica resultante da redução gradual no fluxo de sangue 9. O miocárdio é que não infarto e pode permanecer viável neste cenário. Recuperação é possível, embora os resultados são variáveis, mesmo com revascularização oportuna. Cronicamente caracterizou-se pela redução do fluxo sanguíneo miocárdio isquêmico que permanece viável e função em repouso com reserva contrátil retido foi denominada HM e tratamento requer CABG. Embora a revascularização de HM deve restaurar a função contrátil, observações experimentais e clínicas demonstram que a recuperação é incompleta8,10.
HM é caracterizada pela presença de viável ainda disfuncional miocárdio na presença de redução de fluxo de sangue regional11. Apesar de prejudicada contratilidade e atividade metabólica em repouso, HM é capaz de demonstrar a reserva funcional e metabólica sob estimulação inotrópica12. HM, é suspeito de a maioria dos pacientes com DAC e engloba um amplo espectro de doenças. Neste protocolo, demonstramos nosso modelo estabelecido suína de HM contornado com a artéria mamária interna esquerda (LIMA) a artéria de rapaz que imita o cenário clínico. Os suínos fornecem um excelente modelo de doença cardíaca sobre outros animais de grandes porte como eles não tem colaterais pontes Epicárdica. Isso permite que a estenose do menino sozinho para resultar em isquemia regional13.
Aqui, descrevemos o método cirúrgico de induzir miocárdio hibernando em suínos criando single-navio estenose na artéria do rapaz. Uma vez que a isquemia crônica foi estabelecida (8 semanas pós implante de constrictor rapaz), descrevemos o método para recriar o tratamento clínico para HM em nosso modelo de suínos: uma bomba revascularização enxerto. Estes métodos cirúrgicos podem ser usados para estudar não só um modelo clinicamente relevante de isquemia cardíaca crônica, mas também para investigar os efeitos de uma cirurgia de bypass na isquemia cardíaca, bem como testar potenciais terapias alternativas ou adjuvante para isquemia cardíaca.
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Protocol
Todos os estudos em animais foram aprovados pelo cuidado de Animal institucional e comissões de utilização de a Minneapolis VA Medical Center e da Universidade de Minnesota. Siga orientações de institutos nacionais de saúde atuais para o uso e cuidados de animais de laboratório.
1. hibernação cirurgia
- Preparação de animais
- Para criar um modelo de miocárdio em hibernação, uso 5 - semana de idade, do sexo feminino, os porcos de Yorkshire, que pesam na faixa de 8-10 kg com 9,2 kg como o peso médio.
- Para monitoramento de integridade pré-cirúrgica, pese o animal dentro de 3 dias antes da cirurgia.
- O animal está rápido para 12 h antes de iniciar a anestesia. Certifique-se de que a água está disponível em todos os momentos para animais jejum.
- Dê SR Buprenorphine 0,18 mg/kg IM 24 h antes da cirurgia.
- Indução
- Sede o animal com 6,6 mg/kg de tiletamina-eficiente e xilazina cocktail dado por via intramuscular. 5-15 min para a droga permita cocktail sejam efetivadas.
- Prepare a veia da orelha assepticamente por três vezes a limpar com álcool isopropílico a 70% para colocação do cateter IV.
Nota: Se uma veia da orelha não é adequada, outra veia periférica pode ser usado (ou seja, cefálica). - Aplica a pomada oftálmica de ambos os olhos para evitar a secura da córnea.
- Se necessário, induzir anestesia através da administração de 1-2 mg/kg de propofol IV ou mascarados com 3 L/min de oxigênio e 3% de isoflurano, para permitir a intubação traqueal.
Nota: O animal é considerado devidamente anestesiado quando o piscar reflexo ou mandíbula Tom está ausente. - Entube o animal com um tubo endotraqueal de tamanho apropriado.
- Cirurgia
- Uma vez que o animal é anestesiado, raspe a região torácica esquerda para a cirurgia.
- Inicie a ventilação mecânica em 10-15 respirações por min. Set oxigênio em 1-4 L/min e isoflurano entre 1,0 e 3,0% conforme necessário para manter um plano cirúrgico da anestesia.
- Coloque os dispositivos de monitoramento do animal. Dispositivos de monitorização devem incluir ECG, pressão arterial, temperatura e oxímetro de pulso.
- Conectar o cateter IV para um gotejamento IV com solução salina normal 0,9% a uma taxa de 5-10 mL/kg/h.
- Prepare assepticamente o lateral esquerdo do peito com um esfoliante cirúrgico aprovado pela FDA.
- Avaliar a profundidade da anestesia a cada 5-15 min. gravar os sinais vitais de base (frequência cardíaca, ECG, SpO2, NIBP, ETCO2 e temperatura) cada 15 min.
Nota: O animal é considerado devidamente anestesiado quando o piscar reflexo ou mandíbula Tom está ausente. - Com o animal deitado no seu lado direito, lugar estéril cortinas do lado esquerdo do peito da medula espinhal para a escápula, centrando-o terceiro espaço de costela no campo estéril.
Nota: O campo estéril envolve ombro esquerdo dianteiro, incluindo a área axilar continuando cranialmente ao esterno ao espaço sexto costela. - Esfregue suavemente o campo com um método cirúrgico aprovado pela FDA como gluconato de clorexidina ou um esfoliante cirúrgica de iodo por 2 min, usando um padrão de alvo.
- Enxaguar a área com água e lave-o duas vezes mais com um método aprovado pela FDA como acima de 2 min. Enxágue com água entre as lavagens, o campo cirúrgico e, em seguida, seque com esponjas de gaze estéril toalha ou 4 x 4 cm.
- Pulverizar a área com uma solução de iodo e cubra o animal inteiro (exceto o campo cirúrgico) com cortinas estéril. Use esterilização por vapor ou gás para esterilizar os instrumentos, vestidos e cortinas para o procedimento.
- Administre um bloqueio do nervo intercostal usando 0,3 mL de bupivacaina 0,5% na 2ª, 3ª e 4ª costelas.
- Dar 125 mg de cefazolina IV antes de abrir o peito.
Nota: succinilcolina 1,5 mg/kg IV pode ser dada como um agente paralisante, para reduzir o movimento muscular por solicitação do cirurgião durante a abertura da cavidade torácica. - Expor o coração através de uma toracotomia esquerda. Antes da manipulação de coração, dar um 2 mg/kg em bolus IV de lidocaína para prevenir a arritmia. Faça o 3º lateral espaço toracotomia incisão com eletrocautério monopolar. A incisão deve se estender do aspecto cranial da escápula à área axilar para aproximadamente 10 cm. Use uma cauterização a incisão da pele e musculatura subjacente para permitir a entrada na cavidade do peito.
- Coloque um retractor de costela finochietto e aceder ao espaço pleural no terceiro espaço intercostal para retrair o pulmão.
- Agudamente incisão no pericárdio e retrair-se para o lado usando suturas de estadia de Poliglactina 2-0, expondo o rapaz artéria e veia. Retrai o apêndice atrial esquerdo com um retractor de espátula cobertas de gaze.
- Usando uma tesoura de íris, abra adventitia sobre o rapaz.
- Sem rodeios, dissecar um aproximadamente 0,25 cm parte o rapaz artéria aproximadamente 1 cm distal à junção da artéria circunflexa e rapaz. Use uma pinça de ângulo reto para cercar o rapaz.
- Coloque duas suturas de poliéster de 4-0, em torno da artéria sem colocar qualquer tensão.
- Coloque um constrictor plástico em forma de c, com diâmetro interno de 1,5 mm sobre o rapaz proximal a primeira diagonal sem oclusão do navio.
- Fixe-o com 4-duas 0 gravatas poliéster circundando o rapaz.
- Vagamente feche o pericárdio usando sutura de Poliglactina 2-0 em um padrão simples interrompido.
- Execute uma preensão de respiração para retirar o ar do peito, enquanto a camada de músculo intercostal é fechada. Monitore cuidadosamente o manómetro de pressão de vias aéreas sobre a máquina de anestesia para manter a pressão em um intervalo adequado de 20-30 cm de água e solte quando completa.
Nota: Isto elimina a necessidade de um tubo torácico no período pós-operatório. - Feche as camadas de músculo e pele na moda padrão usando sutura absorvível 2-0 e 3-0.
- Use adesivo de pele sobre a incisão para fechamento da pele.
- Administre uma dose total de bupivacaína 1 mg/kg por via intramuscular em vários locais ao longo do comprimento da incisão no final do procedimento. Administrar meloxicam 0,2 mg/kg SQ antes do transporte para a área de recuperação.
- Desmame o animal fora do ventilador como a camada de pele é fechada.
- Deixe o animal ligado à máquina anestesia até poder respirar espontaneamente e protetoras reflexos começam a retornar.
- Não remova o tubo endotraqueal até que o animal pode engolir para proteger suas vias aéreas.
- Aplique um curativo estéril, não aderente com pomada de antibiótico triplo sobre a incisão.
- Pós-operatório
- Gravar o ritmo cardíaco, taxa de respiração, temperatura corporal e mucosas de cor cada 15 min até que o animal pode ter uma posição esternal sem ajuda.
- Não abandone o animal até que ele pode levantar e segurar sua cabeça para cima e pode ficar sem assistência.
- Dê o meloxicam (0,2 mg/kg) por via subcutânea.
- Administre a liberação sustentada buprenorfina 6 h após a dose inicial pré-cirúrgica.
- Deixe o curativo na incisão por até 3 dias, se ele permanece limpo e seco. Substitua o molho se ficar sujo.
- Monitore o nível de dor, bem-estar geral e a condição da incisão para 5 dias após o procedimento.
Nota: Escala de careta Leitão está agora disponível para avaliar o nível de dor nesses animais post-operatively14. Use meia dose de meloxicam conforme necessário, uma vez por dia para a dor de avanço. - Single-casa do animal durante o período de recuperação de 5 dias para limitar a atividade e permitir que a ferida curar.
- Permita a 8 semanas para se desenvolver plenamente o fenótipo de miocárdio em hibernação.
2. revascularização ou do bomba Bypass
- Preparação de animais
- Pese o animal dentro de 3 dias antes da cirurgia.
- O animal está rápido para 12 h antes da cirurgia. Certifique-se de que a água está disponível em todos os momentos para animais jejum.
- Dar liberação sustentada buprenorfina 0,18 mg/kg por via intramuscular, 24 h antes da cirurgia.
- Indução
- Sede o animal com cocktail de tiletamina-eficiente/xilazina 6,6 mg/kg por via intramuscular. 5-15 min após a sedação, preparar a veia da orelha assepticamente para colocação do cateter.
Nota: Se uma veia da orelha não é adequada, outra veia periférica pode ser usado (ou seja, cefálica). - Aplica a pomada oftálmica de ambos os olhos.
- Induzi a anestesia com 1-2 mg/kg de propofol IV.
- Entube o animal com um tubo endotraqueal de tamanho apropriado.
- Sede o animal com cocktail de tiletamina-eficiente/xilazina 6,6 mg/kg por via intramuscular. 5-15 min após a sedação, preparar a veia da orelha assepticamente para colocação do cateter.
- Cirurgia
- Raspe do animal esterno, lateral esquerdo do peito e triângulos femorais para a cirurgia.
- Conjunto de ventilação mecânica para 10-15 respirações por minuto, oxigênio em 1-4 L/min e isoflurano em 1.0-3.0% conforme necessário para manter um plano cirúrgico da anestesia.
- Posicionar os equipamentos de monitoramento (frequência cardíaca, ECG, SpO2, diretos de pressão arterial, temperatura e ETCO2 ) do animal.
- Conecte o cateter IV um gotejamento IV com solução salina normal ou LRS.
- Assepticamente, prepare a pele com esfoliante de iodo povidona ou outro método aprovado pela FDA.
- Avalie o animal para a profundidade da anestesia.
Nota: O animal é considerado anestesiados profundamente quando o olho ou mandíbula reflexo é ausente. - Posicionar o animal dorsalmente, prepare a pele como descrita anteriormente e cubra o animal com toalhas estéreis.
- Execute um corte até a artéria femoral e canulação. Use o eletrocautério monopolar para criar uma incisão de pele a aproximadamente 3 cm sobre a artéria femoral para expô-la para canulação.
- Execute um bloqueio do nervo femoral após a incisão é feita, para permitir uma colocação precisa de drogas. Conecte a cânula femoral a um transdutor para monitorar a pressão arterial durante a cirurgia.
- Use o electro-cauterização para entalhar do manúbrio ao processo xifoide, bem como para entalhar o muscular, adiposo e tecido conjuntivo ao nível do esterno.
- Divida o esterno com uma serra oscilatória.
Nota: Usar uma oscilação viu, ao invés de uma padrão Serra de esterno evita potencial lesão miocárdica de aderências pericárdicas como resultado a toracotomia para colocação de constrictor sobre o rapaz. - Administre lidocaína (dose de carregamento de 2 mg/kg IV, 50 µ g/kg/min em infusão IV contínua) para evitar arritmias. Dilua a lidocaína em um saco de 500 mL de solução salina em uma concentração de 1 mg/mL.
- Divida a placa esternal posterior com tesoura de Mayo reta.
- Use um afastador de peito para expor a cavidade torácica.
- Derrube as aderências com electro-cauterização monopolar.
- Usando o mesmo retractor, com suave elevação da borda esternal esquerda por um assistente, disse a artéria mamária interna esquerda livre da parede torácica.
- Controle os ramos arteriais com hemoclips.
- Heparinize o animal com 100-300 unidades/kg de heparina IV.
- Depois de 3 min, dividir a artéria com extremidade distal mais costurados. Prepare a extremidade proximal para enxertia.
- Abra e retire o pericárdio. Confirme que o comprimento da LIMA é adequado para alcançar anastomótico apropriado sobre o rapaz.
- Executar a LIMA para anastomose rapaz com sutura de polipropileno de 7-0 usando uma bomba de fora técnica com um estabilizador cardíaco, mola de forma e tamanho adequado intraluminal dispositivos.
- Coloque um tubo torácico entre as costelas no peito lateral esquerdo, exteriorizado e anexado a vácuo para remover o ar da cavidade torácica por 15-30 min.
- Aproxima o esterno com suturas de poliéster #5 usando um padrão de número oito.
- Feche o músculo, camadas da pele e subcutâneas da forma usual como descrito na cirurgia hibernação. Remova o tubo torácico durante a execução de uma manobra de Valsalva para remover todo o ar residual da cavidade torácica e fechar a incisão com sutura de uma pele.
- Aplique o adesivo de pele sobre a pele para proteger a incisão esternal. Delicadamente, retire o cateter femoral e reparar a artéria usando sutura de polipropileno de 7-0 em um padrão de sequência de caracteres de bolsa. Feche a pele usando sutura de Poliglactina 2-0 em um padrão subcuticular.
- Administre uma dose total de bupivacaína 1 mg/kg por via intramuscular em vários locais ao longo do comprimento da incisão no final do procedimento.
- Administrar meloxicam 0,2 mg/kg por via subcutânea antes do transporte para a área de recuperação.
- Siga o protocolo pós-operatório no processo de hibernação.
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Representative Results
Após a cirurgia inicial de hibernação, estenose superior a 70% deve ser capaz de ser observada por clínicas técnicas de imagem como a angiografia ou cardíaco MRI (Figura 1A). 8 semanas após a aplicação cirúrgica de constrictor rapaz, análise da função regional por eco ou ressonância magnética cardíaca revela função reduzida sob maior carga de trabalho (Figura 2). Isso pode ser testado, estimulando o coração com dobutamina (5mg/kg/min) e medindo a tensão circunferencial e espessamento da parede regional. Imagem de animais demonstra diminuição do fluxo sanguíneo e a absorção de glicose aumento na região em hibernação em comparação com o território não-rapaz dentro o mesmo coração, indicando que o tecido isquêmico permanece viável. Esta melhoria na captação de glicose em relação à perfusão sanguínea é conhecida como a "incompatibilidade de fluxo-metabolismo" e imita os achados clínicos de cronicamente hibernando miocárdio4. Não há nenhuma evidência de infarto por qualquer técnica de imagem. Se houver um infarto na região do rapaz, a constrictor era muito apertado e criado uma oclusão completa da artéria. Se não há anormalidades regionais são evidentes, um fenótipo hibernando não foi alcançado.
Após Revascularização bem sucedida cirurgia de bypass, animais podem mostrar melhorias incrementais em regional função cardíaca em repouso e sob estímulo inotrópico com dobutamina, embora essas melhorias não restaurará a função volta aos níveis normais (Figura 3). Cirurgia de bypass bem sucedida eliminará o risco de mortalidade associado com HM (Figura 4). O enxerto de patente pode ser visualizado por angiografia ou MRI cardíaca (Figura 1B). Na necropsia, o rapaz estenose e LIMA patência é confirmada usando tamanhos dilatadores coronários. Miocárdio é inspecionado para confirmar o tecido viável está presente em todas as regiões com infarto.
Figura 1 . Imagens de MRI cardíacas de estenose e bypass enxerto. Ressonância cardíaca visualiza A) à estenose do rapaz após colocação constrictor e B) o enxerto de LIMA-rapaz após cirurgia de bypass da artéria coronária. Esta figura foi adaptada da Hocum Stone, et al. 9. clique aqui para ver uma versão maior desta figura.
Figura 2 . Medição de MRI cardíaca de espessamento da parede por cento. Medição de % de espessamento de parede por ressonância magnética cardíaca mostra o comprometimento da função regional nas regiões em hibernação do ventrículo esquerdo. % De espessamento de parede é significativamente diminuída em animais em hibernação em repouso e sob infusão de dobutamina em comparação com regiões remotas. Contorneada animais mostrou melhoria em % de espessamento de parede em repouso e sob infusão de dobutamina. (* = p < 0,05; * * = p < 0,01 * * * = p < 0,001) (Hibernação n = 12; 1 mês revasc n = 4; 3 meses revasvc n = 5) Esta figura foi adaptada da Hocum Stone, et al. 9. os dados são apresentados como média ± SEM. clique aqui para ver uma versão maior desta figura.
Figura 3 . Cirurgia de bypass seguinte presente do déficit funcional regional permanece. Ecocardiograma realizado 4 semanas seguinte revascularização do miocárdio em hibernação mostra regional déficit funcional sob estimulação inotrópica após cirurgia de bypass. (n = 5) Os dados são apresentados como média ± SEM. clique aqui para ver uma versão maior desta figura.
Figura 4 . Efeito da cirurgia de bypass na mortalidade em HM. Revascularização Cirúrgica elimina o risco de mortalidade associado com HM. (Bypass n = 18; hibernação n = 48). Esta figura foi adaptada da Holley, et al. 15 Clique aqui para ver uma versão maior desta figura.
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Discussion
Aqui, nós mostramos que nosso modelo suíno de HM imita a experiência clínica de pacientes com doença de nave única com precisão e função ventricular esquerda preservada. Antes da revascularização, animais com único navio HM exibem comprometimento mínimo na função global, medido pela fração de ejeção, mas mostrar redução significativa no espessamento da parede regional. Após a revascularização, imagem latente da CMR em um ou três meses de recuperação demonstra preservada patência viabilidade e enxerto mas persistente disfunção regional, como observado por estimativas de reserva contrátil com teste de estresse com dobutamina dose baixa.
Existem várias etapas críticas para a operação inicial de hibernação. Entrando no peito no terceiro espaço intercostal permite o acesso mais fácil para o rapaz proximal. A retração do apêndice atrial esquerdo com uma gaze úmida facilita a visualização do vaso sem induzir arritmias. A assistência para expor o rapaz minimiza o sangramento e protege a constrictor. Encerramento do peito com a manobra de Valsalva para evacuar o ar impede o pneumotórax.
Existem várias etapas críticas para um procedimento de revascularização bem sucedida. Adequada profundidade da anestesia e uso de agente paralisante assegurada sem movimento durante a porção de anastomose do procedimento. Uso de lidocaína e p 200 unidades/kg heparina elimina eventos de arritmia e trombose. Usando uma linha arterial femoral para manter a monitorização da pressão de sangue apropriado é fundamental para a estabilidade hemodinâmica do animal. Use um flo-através de dispositivo para melhorar a estabilidade do animal durante a anastomose e aliviar a necessidade de retração fitas de estabilização. Enquanto costura o enxerto, um ventilador de2 O é útil para visualizar a anastomose.
Durante o procedimento de revascularização, se a arritmia é observada, o animal pode exigir uma segunda dose de lidocaína. Se o rapaz é difícil visualizar, coloque o estabilizador após a dissecação do tecido fibrinoso ou gordura Epicárdica. Anesthetically, uma vez que o estabilizador é colocado e o coração é levantado, leves diminuições na pressão arterial constará além de depressão de ST no ECG. Estas anomalias são geralmente toleráveis e não requer intervenção. Se as alterações na estabilidade cardiovascular são mais dramáticas, pode ser dada uma dose de fenilefrina (5-20 µ g/kg IV) IV para aumentar a pressão arterial. Epinefrina (0,1 µ g/kg IV; diluídos 01:10, 000) seria usada como uma droga de resgate de emergência se as alterações forem vida ameaçando. Perda de sangue é substituída por uma solução cristaloide IV. Um bolus de 100-300 mL de solução salina é usada para suporte de pressão adicional. A LIMA é mais facilmente levado para baixo como um navio perto esqueletizado, mas pode ser necessário ter papaverina disponível se ocorrer um espasmo.
Nosso modelo usa bomba cirurgia ao invés de na-bomba para a revascularização do miocárdio, como isto nos permite minimizar o tempo operatório e evitar a canulação da aorta e átrio direito com heparinização plena. Também reduz o risco de pós operatório de sangramento e/ou tamponamento cardíaco, simplificando a recuperação do animal. Digno de nota, não há nenhum modelo semelhante de cirurgia de bypass coronário em um modelo de HM em um animal que em seguida é permitido recuperar para 30 a 120 dias. Estas são presumidas vantagens com base na experiência clínica em pacientes submetidos a CABG dentro e fora da bomba.
Esta técnica pode ser expandida para envolvem múltiplas doenças coronarianas pela colocação de um constrictor na artéria circunflexa ao mesmo tempo, como o rapaz ou como um navio alternativo. Este modelo de dois vasos doença resultaria em mais rápido desenvolvimento de Miocardiopatia isquêmica e maior compreensão das adaptações miocárdica resultantes. É um modelo que ainda iria permitir intervenções de adjuvante em curso incluindo farmacológico, mecânicas ou baseado em opções de célula.
Este modelo complexo da revascularização de HM reflete a dificuldade clínica de gerenciamento de pacientes com viável mas cronicamente miocárdio isquêmico e disfuncional. Há uma alta prevalência de pacientes com HM, frequentemente apresentando com várias comorbidades e estruturais de doenças cardiovasculares,16e correm risco de morte súbita cardíaca (SCD)6. A revascularização do miocárdio viável, prejudicada é associada com uma redução de 79% de taxa de mortalidade anual3. Na verdade, mostramos que revascularização de pacientes com miocárdio viável de hibernando, conforme definido pela imagem latente de PET, está associado com um maior grau de melhoria na fração de ejeção de LV em 6 semanas seguintes CABG17. Em animais com HM, tensão circunferencial é prejudicada no início do estudo, mas existem provas de reserva contrátil sob estimulação inotrópica com uma baixa dose de dobutamina. A presença de reserva contrátil é um dos indicadores mais específicos de viabilidade miocárdica 18, e a presença de tal viabilidade é um preditor do potencial benefício da cirurgia de bypass quando presente.
Nosso modelo é limitado pela necessidade de utilização de animais jovens e saudáveis para criar o modelo de HM. É necessário usar um animal jovem para implantar o constritor na artéria rapaz como animais juvenis têm artérias que são pequenas o suficiente para colocar o constrictor ao redor sem criar estenose imediata. Este modelo não pode ser conseguido início com suínos adultos, apesar de que mais de perto poderia simular a experiência clínica, devido a limitações de tamanho de tanto constrictor, bem como o tamanho do padrão cirúrgico e equipamentos de MRI.
Uma limitação adicional é que este modelo animal de HM só permite a análise dos efeitos de um único território de isquemia crônica, Considerando que os casos clínicos são tipicamente muito mais complexos e podem responder de forma diferente para a revascularização do miocárdio.
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Disclosures
Os autores não têm nada para divulgar.
Acknowledgments
Este trabalho foi apoiado do VA Merit Review #I01 BX000760 (RFK) dos Estados Unidos (US) Departamento de veteranos assuntos BLR & D. O conteúdo deste trabalho não representam as opiniões dos E.U. departamento de assuntos de veteranos do governo dos Estados Unidos.
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| Bair Hugger | 3M | Model 505 | Patient Warming system |
| SR Buprenorphine 10 mg/mL | Abbott Labs | NADA 141-434 | Post operative Analgesic |
| Surgical Spring Clip | Applied Medical | A1801 | Clamp end of LIMA after takedown |
| Arterial Line Kit | Arrow | ASK-04510-HF | Femoral catheter for blood pressure monitoring |
| 1000mL 0.9% Sodium chloride | Baxter | 2B1324X | IV replacement fluid |
| 250 mL 0.9% saline | Baxter | UE1322D | Replacement IV Fluid |
| 500mL 0.9% Sodium chloride | Baxter | 2B1323Q | Drug delivery, Provide mist for Blower Mister |
| Flo-thru 1.0 | Baxter | FT-12100 | used to anastomos LIMA to L |
| Flo-thru 1.25 | Baxter | FT-12125 | |
| Flo-thru 1.5 | Baxter | FT-12150 | |
| Flo-thru 2.0 | Baxter | FT-12200 | |
| Cloroprep | Becton Dickenson | 260815 | Surgical skin prep |
| Meloxicam | Boehringer Ingelheim Vetmedica, Inc. | 0010-6013-01 | NSAID for analgesia |
| Hypafix | BSN Medical | 4210 | Secure wound dressing and IV catheters |
| IV Tubing for Blower Mister | Carefusion | 42493E | Adapts to IV Fluids for Blower/Mister |
| Bovie Cautery hand piece | Covidien | E2516 | Hemostasis |
| Chest Tube | Covidien | 8888561043 | Evacuates air from chest cavity |
| Monopolar Cautery | Covidien | Valleylab FT10 | Hemostasis |
| Telpha pad | Covidien | 2132 | Sterile wound dressing |
| 4-0 Tevdek II Strands | Deknatel | 7-922 | Suture to secure constrictor around LAD |
| Propofol | Diprivan | 269-29 | Induction agent |
| long blade for laryngoscope | DRE | 12521 | Allows for visualization of trachea for intubation |
| ECG Pads | DRE | 1496 | Monitor heart rhythm |
| laryngoscope | DRE | 12515 | |
| Anesthesia Machine + ventilator | DRE Drager- Fabius Tiro | DRE0603FT | Deliver Oxygen and inhalant to patient |
| 5 Ethibond | Ethicon | MG46G | Suture |
| 0 Vicryl | Ethicon | J208H | Suture |
| 2-0 Vicryl | Ethicon | J317H | Suture |
| 3-0 Vicryl | Ethicon | VCP824G | Suture |
| 7-0 Prolene | Ethicon | M8702 | Suture |
| Dermabond | Ethicon | DNX12 | Skin adhesive |
| Ligaclips | Ethicon | MSC20 | Surgical Staples for LIMA takedown |
| Sterile Saline 20 mL | Fisher Scientific | 20T700220 | Flush for IV catheters |
| Telazol 100 mg/mL | Fort Dodge | 01L60030 | Pre operative Sedative |
| Triple Antibiotic Ointment | Johnson & Johnson | 23734 | Topical over wound |
| 6.0 mm ID endotracheal tube | Mallinckrodt | 86049 | Establish airway for Revasc,MRI and Termination |
| 1" medical tape | Medline | MMM15271Z | Secure wound dressing and IV catheters |
| 4.0 mm ID endotracheal tube | Medline | DYND43040 | Establish airway for Hibernation |
| 4.5 mm ID endotracheal tube | Medline | DYND43045 | Establish airway for Hibernation |
| 5.0 mm ID endotracheal tube | Medline | DYND43050 | Establish airway for Hibernation |
| 6.5 mm ID endotracheal tube | Medline | DYND43065 | Establish airway for Revasc,MRI and Termination |
| 7.0 mm ID endotracheal tube | Medline | DYND43070 | Establish airway for Revasc,MRI and Termination |
| Bair Hugger Blanket - Large size, underbody | Medline | AUG55501 | Patient Warming system |
| Basic pack | Medline | DYNJP1000 | Sterile drapes and table cover |
| Bone Wax | Medline | ETHW31G | Hemostasis of cut bone |
| Suction tubing | Medline | DYND50223 | |
| Suction Container | Medline | DYNDCL03000 | |
| 1 mL Syringe | Medtronic/Covidien | 1188100777 | Administer injectable agents |
| 12 mL Syringe | Medtronic/Covidien | 8881512878 | Administer injectable agents |
| 20 mL Syringe | Medtronic/Covidien | 8881520657 | Administer injectable agents |
| 3 mL Syinge | Medtronic/Covidien | 1180300555 | Administer injectable agents |
| 6 mL Syringe | Medtronic/Covidien | 1180600777 | Administer injectable agents |
| 60 mL Syringe | Medtronic/Covidien | 8881560125 | Administer injectable agents |
| Blower Mister Kit | Medtronic/Covidien | 22120 | Clears surgical field for vessel anastomosis |
| Roncuronium | Mylan | 67457-228-05 | Neuromuscular blocking agent |
| # 40 clipper blade | Oster | 078919-016-701 | Remove hair from surgery sites |
| Hair Clipper | Oster | 078566-011-002 | Remove hair from surgery sites |
| Bupivicaine | Pfizer | 00409-1161-01 | Local Anesthetic |
| Cephazolin | Pfizer | 00409-0805-01 | Antibiotic |
| Heparin | Pfizer | 0409-2720-03 | anticoaggulant |
| Lidocaine 2% | Pfizer | 00409-4277-01 | Local Anesthetic/ antiarrthymic |
| Succinylcholine 20 mg/mL | Pfizer | 00409-6629-02 | Neuromuscular blocking agent |
| Anesthesia Monitor | Phillips Intellivue | MP70 | Supports ventilation with inhalant |
| Artificial Tears | Rugby | 0536-1086-91 | Lubricate eyes to prevent corneal drying |
| Buprenorphine 0.3 mg/mL | Sigma Aldrich | B9275 | Pre operative Analgesic for survivial procedures |
| Isoflurane | Sigma Aldrich | CDS019936 | General Anesthestic- Inhalant |
| 36” Pressure monitoring tubing | Smith’s Medical | MX563 | Connect art. Line to transducer |
| 48” Pressure monitoring tubing | Smith’s Medical | MX564 | Connect art. Line to transducer |
| Jelco 18 ga IV catheter | Smiths medical | 4054 | IV access in Revasc, MRI and Term |
| Jelco 20 ga IV catheter | Smiths medical | 4059 | IV access in the MRI |
| Jelco 22 ga IV catheter | Smiths medical | 4050 | IV access in Hibernation Procedure |
| OPVAC Synergy II | Terumo Cardiovascular System | 401-230 | Heart positioner and Stabilizer |
| Sternal Saw/ Necropsy Saw | Thermo Fisher | 812822 | Used to open chest cavity |
| Delrin Constrictor | U of MN | Custom made | Creates stenosis of LAD |
| Oxygen Tank E cylinder | various | various | Used for Blower Mister if anesthesia machine doesn't have auxiliary flow meter |
| Pressure Transducer | various | Must adapt to anesthesia monitor | Monitor direct arterial pressures |
| Xylazine 100 mg/mL | Vedco | 468RX | Pre operative Sedative/ analgesic |
References
- Mozaffarian, D., et al. Heart Disease and Stroke Statistics-2016 Update A Report From the American Heart Association. Circulation. 133 (4), 350 (2015).
- Di Carli, M. F., et al. Value of metabolic imaging with positron emission tomography for evaluating prognosis in patients with coronary artery disease and left ventricular dysfunction. Am J Cardiol. 73 (8), 527-533 (1994).
- Gerber, B. L., et al. Prognostic value of myocardial viability by delayed-enhanced magnetic resonance in patients with coronary artery disease and low ejection fraction: impact of revascularization therapy. J Am Coll Cardiol. 59 (9), 825-835 (2012).
- McFalls, E., et al. Regional glucose uptake within hypoperfused swine myocardium as measured by positron emission tomography. Am J Physiol-Heart C. 272 (1), 343-349 (1997).
- Velazquez, E. J., et al. Coronary-artery bypass surgery in patients with left ventricular dysfunction. New Engl J Med. 364 (17), 1607-1616 (2011).
- Canty, J. M., Fallavollita, J. A. Hibernating myocardium. J Nucl Cardiol. 12 (1), 104-119 (2005).
- Joyce, D., et al. Revascularization and ventricular restoration in patients with ischemic heart failure: the STICH trial. Curr Opin Cardiol. 18 (6), 454-457 (2003).
- Shah, B. N., Khattar, R. S., Senior, R. The hibernating myocardium: current concepts, diagnostic dilemmas, and clinical challenges in the post-STICH era. Eur Heart J. 34 (18), 1323-1336 (2013).
- Stone, L. L. H., et al. Magnetic resonance imaging assessment of cardiac function in a swine model of hibernating myocardium 3 months following bypass surgery. J Thorac Cardiov Sur. , (2016).
- Kukulski, T., et al. Implication of right ventricular dysfunction on long-term outcome in patients with ischemic cardiomyopathy undergoing coronary artery bypass grafting with or without surgical ventricular reconstruction. J Thorac Cardiov Sur. 149 (5), 1312-1321 (2014).
- Rahimtoola, S. H. The hibernating myocardium. Am Heart J. 117 (1), 211-221 (1989).
- Fallavollita, J. A., Logue, M., Canty, J. M. Stability of hibernating myocardium in pigs with a chronic left anterior descending coronary artery stenosis: absence of progressive fibrosis in the setting of stable reductions in flow, function and coronary flow reserve. J Am Coll Cardiol. 37 (7), 1989-1995 (2001).
- White, F. C., Carroll, S. M., Magnet, A., Bloor, C. M. Coronary collateral development in swine after coronary artery occlusion. Circ Res. 71 (6), 1490-1500 (1992).
- Viscardi, A. V., Hunniford, M., Lawlis, P., Leach, M., Turner, P. V. Development of a Piglet Grimace Scale to Evaluate Piglet Pain Using Facial Expressions Following Castration and Tail Docking: A Pilot Study. Front Vet Sci. 4, 51 (2017).
- Holley, C. T., Long, E. K., Lindsey, M. E., McFalls, E. O., Kelly, R. F. Recovery of hibernating myocardium: what is the role of surgical revascularization. J Cardiac Surg. 30 (2), 224-231 (2015).
- Cooper, H. A., Braunwald, E. Clinical importance of stunned and hibernating myocardium. Coronary Artery Dis. 12 (5), 387-392 (2001).
- McFalls, E. O., et al. Utility of positron emission tomography in predicting improved left ventricular ejection fraction after coronary artery bypass grafting among patients with ischemic cardiomyopathy. Cardiology. 93 (1-2), 105-112 (2000).
- Pasquet, A., et al. Prediction of global left ventricular function after bypass surgery in patients with severe left ventricular dysfunction. Impact of pre-operative myocardial function, perfusion, and metabolism. Eur Heart J. 21 (2), 125-136 (2000).
