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Article de méthode

Normothermique Ex Situ coeur Perfusion en Mode de travail : évaluation de la fonction cardiaque et le métabolisme

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DOI :

10.3791/58430

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12 janvier 2019

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1Department of Surgery, Faculty of Medicine, University of Alberta, 2Department of Pediatrics, Faculty of Medicine, University of Alberta, 3Department of Biomedical Engineering, Faculty of Medicine, University of Alberta, 4Department of Mechanical Engineering, Faculty of Engineering, University of Alberta, 5Department of Chemical and Materials Engineering, Faculty of Engineering, University of Alberta, 6Canadian National Transplant Research Program, 7Department of Physiology, Faculty of Medicine, University of Alberta

Dans cet article

Résumé

Perfusion de coeur normothermique ex situ (ESHP), préserve le coeur dans un état semi-physiologique battant. Lorsque exécuté dans un mode de fonctionnement, ESHP offre la possibilité d’effectuer des évaluations sophistiquées du donneur viabilité de fonction et orgue de cœur. Nous décrivons ici, notre méthode d’évaluation du rendement myocardique durant ESHP.

Résumé

La méthode standard actuelle pour la préservation de l’orgue (frigorifique, CS), expose au cœur d’une période d’ischémie froide qui limite la durée de conservation sécuritaire et augmente le risque de complications après la transplantation. En outre, la nature statique du CS ne permet pas pour l’évaluation de l’organe ou l’intervention au cours de l’intervalle de conservation. Perfusion de coeur normothermique ex situ (ESHP) est une nouvelle méthode pour la préservation du cœur donné qui minimise l’ischémie froide en fournissant le perfusat oxygéné, riches en nutriments vers le cœur. ESHP s’est avéré être non inférieur à CS dans la préservation du donneur standard-critères coeurs et a également facilité la transplantation clinique des coeurs donnés après la détermination circulatoire de la mort. Actuellement, le dispositif de ESHP clinique seulement disponible alimente le cœur dans un état déchargé et non-travail, limitant les évaluations du rendement myocardique. À l’inverse, ESHP en mode travail offre la possibilité pour une évaluation globale de la performance cardiaque par évaluation des paramètres métaboliques et fonctionnelles dans des conditions physiologiques. En outre, plus tôt les études expérimentales ont suggéré que ESHP en mode de travail peut-être aboutir à la meilleure préservation fonctionnelle. Nous décrivons ici le protocole pour ex situ perfusion du cœur dans un modèle de grands mammifères (porcin), qui est reproductible pour différents modèles animaux et les tailles de cœur. Le programme de logiciel dans cet appareil ESHP permet un contrôle en temps réel et automatique de la vitesse de la pompe pour maintenir la pression auriculaire gauche et aorte désirée et évalue les divers paramètres électrophysiologiques et fonctionnelles avec un besoin minimal de supervision/manipulation.

Introduction

Pertinence clinique

Alors que la plupart des aspects de la transplantation cardiaque ont considérablement évolué depuis le premier heart transplant en 1967, entreposage au froid (CS) demeure la norme pour le donneur cœur conservation1. CS expose l’orgue à une période d’ischémie froide qui limite l’intervalle de conservation sécuritaire (4 à 6 heures) et augmente le risque de greffe principal dysfonctionnement2,3,4. En raison de la nature statique de CS, évaluations de fonction ou d’interventions thérapeutiques ne sont pas possibles dans le temps entre l’achat de l’orgue et la transplantation. Il s’agit d’une limitation particulière chez les donneurs de critères étendus dont les coeurs donnés après décès circulatoires (DCD), créant un obstacle à surmonter l’écart considérable entre la demande et l’actuel donneur poule5,6. Adresse de que cette limitation, ex situ la perfusion cardiaque a été proposée comme une méthode innovatrice et semi physiologique de préservation coeurs donnés, minimisant l’exposition à l’ischémie froide en fournissant de l’oxygénée, perfusat de nutriments vers le cœur pendant la durée de conservation 1 , 7 , 8.

Ex situ la perfusion cardiaque

Une des méthodes plus fréquemment utilisés pour ex situ examen du coeur isolé est Langendorff perfusion. Dans cette méthode, présentée par Oskar Langendorff en 1895, les flux de sang dans les artères coronaires et le sinus coronaire du coeur isolé, avec le coeur dans un vide et battant état9,10. ESHP clinique dans un mode de Langendorff avec l’appareil de Transmedics orgue Care System (OCS) s’est avéré être non inférieur à CS dans la préservation de la norme-critères donneur cœur1et a facilité la transplantation clinique des cœurs DCD 11. Toutefois, il existe des préoccupations quant à la capacité de l’appareil pour évaluer la viabilité de l’orgue, comme un certain nombre de coeurs donneurs d’abord pensé à être transplantables était jeté après perfusion sur l' OCS3. L’OCS prend en charge le cœur en mode Langendorff (inactifs) et possède donc une capacité limitée pour l’évaluation de la fonction de pompage du coeur3,12. Un corps croissant d’évidence suggère que les paramètres fonctionnels offrent une meilleure façon d’évaluer la viabilité de l’organe, ce qui suggère que les évaluations de la fonction cardiaque peuvent devenir un outil fiable pour l’évaluation et la sélection des coeurs à la transplantation au cours ESHP3 ,12,13,14, par ailleurs, nos études sur ex situ perfusés coeurs porcine suggèrent que ESHP en mode de travail renforcée préservation fonctionnelle du cœur au cours de la perfusion intervalle15,16.

Un appareil ESHP capable de préserver le coeur dans un mode de travail doit posséder un niveau d’automatisation avec précision et en toute sécurité maintenir précharge, postcharge et débits. Aussi, un tel système devrait posséder la flexibilité afin de faciliter les évaluations complètes de la fonction cardiaque à entreprendre. ESHP the appareil utilisé ici est muni d’un logiciel personnalisé qui 1) fournit et maintient désiré aortique (Ao) et auriculaire gauche (LA) pression/débit et 2) fournit une analyse en temps réel des paramètres fonctionnels et évaluation visuelle des formes d’onde de pression avec nécessité un minimum de supervision. Données de pression sont acquis avec transducteurs de pression standard remplies de liquide, et flux de données est acquis avec des sondes de temps de transit des débitmètres doppler. Ces signaux est numérisés avec un pont et une entrée analogique, respectivement. Le cœur est positionné horizontalement avec une légère élévation de gros vaisseaux sur une membrane de silicone souple. Les pièces jointes de canulation traversent la membrane, comprenant une chambre de conformité pour amortissement éjection ventriculaire. L’objectif de ce travail est de fournir aux chercheurs dans le domaine de la transplantation cardiaque avec un protocole ex situ perfusion et évaluation du coeur, dans des conditions semi physiologiques normothermiques dans le mode de fonctionnement, dans un modèle de grands mammifères (porc Yorkshire).

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Protocole

Toutes les procédures dans ce manuscrit ont été effectués en conformité avec les lignes directrices du Conseil canadien sur les soins de l’Animal et le guide pour le soin et l’utilisation des animaux de laboratoire. Les protocoles ont été approuvées par le Comité de protection des animaux institutionnel de l’Université de l’Alberta. Ce protocole a été appliqué en cochons de Yorkshire femelles juvéniles entre 35 à 50 kg. Toutes les personnes impliquées dans des procédures ESHP avaient reçu formation biosécurité adéquat.

1. pré-chirurgicale préparations

  1. Placez la chambre d’orgue correctement sur le chariot de l’appareil et installer la membrane de soutien de silicium à l’intérieur de la chambre de l’orgue. L’OD, artère pulmonaire (AP) et les points de LA connexion peut être vu dans la Figure 1.
  2. Installer l’oxygénateur de réseau (représenté dans la Figure 2 aB) tuyau ESHP et le filtre. Fixer les canalisations d’eau de l’échangeur de chaleur et les tuyaux de gaz de balayage à l’oxygénateur.
  3. Place le flux des sondes pour la mesure du sinus coronaire/PA et LA circulation sur les tuyaux correspondant.
  4. Connecter les transducteurs de pression Ao et LA les lignes représentant le circuit.
  5. S’assurer que toutes les connexions de tuyaux soient solidement fixées et tous les robinets d’arrêt et luer locks sont fermés correctement sur les sites non attachées.
  6. Réamorcer le circuit avec 750 mL de tampon de Krebs-Henseleit modifié (NaCl, 85 ; KCl, 4,6 ; NaHCO3, 25 ; KH2PO, 1,2 ; MgSO4, 1,2 ; glucose, 11 ; et CaCl2, 1,25 mmol/L) contenant 8 % d’albumine. D’air les pompes Ao et LA en positionnant la sortie de la pompe au-dessus de l’entrée afin que l’air quitte la chambre de pompage (Figure 3). La solution ne doit généralement pas être oxygenized avant le début de la perfusion.
  7. Lancer le logiciel après l’Ao et LA pompe est diffusés hors et le circuit est amorcé.

2. ESHP logiciel d’initialisation et des ajustements

Remarque : L’appareil ESHP utilisé ici est équipé d’un logiciel personnalisé pour permettre le contrôle de la vitesse de la pompe afin d’atteindre et de maintenir désiré pressions LA et Ao. Aussi, le logiciel analyse les paramètres fonctionnels et fournit une évaluation visuelle de formes d’onde de pression (Figure 4).

  1. Pour démarrer le programme ESHP, cliquez sur le raccourci du programme sur le moniteur.
  2. Dans la page « paramètres », cliquez sur « initialiser ». Le message lors de l’initialisation s’affiche sur le tableau (Figure 5).
  3. Sur la même page, zéro les capteurs de débit en cliquant sur le « débit zéro LA » et « débit nul PA ». Le message s’affichera sur la carte.
  4. Régler la hauteur des transducteurs de pression à la hauteur de l’appui de silicium. À zéro les transducteurs de pression, ouvrez l’Ao et LA transducteurs de pression (et tout autres transducteurs configurés pour vérifier la pression) dans l’atmosphère, puis cliquez sur le bouton « zéro toutes les pressions ». Le message s’affichera sur la carte.
  5. Dans la page « principale », augmenter la vitesse de pompe Ao graduellement jusqu’au point où découlent de la canule Ao apparaît dans la chambre de l’orgue. Dans le système actuel, cela est accompli avec tours 900-1000 par minute (tr/min).
  6. Ajoutez 750 mL de sang à la solution du perfusat de porter le volume total de perfusat à 1,5 L (tel que décrit dans le «chirurgie, récolte de sang et l’approvisionnement de coeur » section) puis augmentez la pompe de LA PRM (800-900 tr/min) afin qu’aucun air ne reste dans la canule de LA ou la LA tubulure sous la membrane de soutien de silicone.
  7. Après l’initialisation du logiciel de contrôle et diffusion hors de l’appareil ESHP, achats de donneur cœur peuvent procéder.

3. la préparation et l’anesthésie

  1. Administrer 20 mg/kg de kétamine et 0,05 mg/kg d’atropine par voie intramusculaire pour la prémédication.
  2. Transférer le cochon dans le bloc opératoire et placer le cochon sur la table d’opération avec plateau chauffant pour maintenir la normothermie.
  3. Titrer le débit d’oxygène pour l’induction de masque selon le poids de l’animal et le système d’anesthésie. Pour les circuits anesthésiques cercle fermé le débit d’oxygène doit être de 20 à 40 mL/kg.
  4. Allumez l’isoflurane pour 4 à 5 % ; après une ou deux minutes, cela peut être réduit à 3 %.
  5. Évaluer la profondeur de l’anesthésie. Le cochon n’est dans le plan chirurgical si il n’y a aucun réflexe de retrait en réponse au stimulus nuisibles.
  6. Après confirmation de la profondeur appropriée de l’anesthésie, procéder à l’intubation.
  7. Placez la sonde oxymètre de pouls sur la langue (de préférence) ou de l’oreille. La saturation en oxygène mesurée par oxymétrie de pouls doit rester supérieure à 90 %.
  8. Raser les touffes de cheveux sur les régions de coude gauche et droite et gauche étouffer. Laver les huiles pour la peau à l’eau savonneuse, rincer avec de l’alcool à friction et sécher complètement. Placez les contacts de l’ECG. Éviter toute interférence de fil de plomb avec le site chirurgical. Connectez les câbles vers les emplacements corrects.
  9. Pour maintenir l’anesthésie, régler le débit d’oxygène (20 à 40 mL/kg) et le taux de gaz inhalant (1 à 3 %). La fréquence cardiaque devrait être 80 – 130 battements/min. taux de Respiration devrait être 12 – 30 respirations/minute.
  10. Se raser, laver et préparer stérilement le site d’incision.

4. sang collecte et approvisionnement de coeur

  1. Évaluer le niveau d’anesthésie chaque minimum toutes les 5 min pour confirmer le plan chirurgical (aucun réflexe de pédale et aucun réflexe de clignement, aucune réponse aux stimuli douloureux).
  2. Effectuer une sternotomie médiane.
    1. Identifier jugulum et xiphoïde comme points de repère.
    2. À l’aide de bistouri électrique, développer la ligne médiane entre les repères en divisant le tissu sous-cutané et le carénage entre les fibres du muscle grand pectoral.
    3. Marquez la ligne médiane le long de l’OS sternal avec la cautérisation. Effectuer une ostéotomie sternale avec une scie électrique ou pneumatique. Pour éviter de créer des blessures avec les structures sous-jacentes (p. ex. péricarde et veine brachiocéphalique et artère innominée), procéder progressivement avec la scie.
    4. Rétracter le sternum progressivement, à l’aide d’un rétracteur sternal. Pour éviter une tension excessive et lésions vasculaires, ne placez pas le rétracteur trop loin parotidien.
    5. Libérer les ligaments sternopericardial de la surface postérieure du sternum à l’aide de cautérisation.
    6. Ouvrir le péricarde avec un ciseaux de Metzenbaum et fixer les bords péricardiques au sternum à l’aide de la suture de soie de 1-0.
  3. Prolonger l’incision médiane proche de 2 à 3 cm et exposer l’artère carotide commune droite et la veine jugulaire interne.
  4. Obtenir le contrôle proximal et distal des vaisseaux par entourant les vaisseaux avec des cravates en soie (2-0).
  5. Nouer les liens tournants crâniennes sur chaque bateau.
  6. Ouvrir le 1/3 antérieur de chaque navire avec une lame 11, puis insérez une gaine de 5 – 6 dans chaque navire. Fourreaux de cravate la caudale cravate tournant autour de chaque navire pour garantir les respectifs.
  7. Surveiller les pressions artérielles et centrale veineuses en connectant chaque gaine à un transducteur de pression.
  8. Fournir 1 000 U/kg héparine par voie intraveineuse.
  9. Placer un 3-0 en polypropylène suture en bourse autour de l’auricule droite et fixez-le avec un piège.
  10. À l’intérieur de la suture en bourse, créer une incision de 1 cm sur l’appendice à l’aide d’une lame de 11. Insérer une canule veineuse de deux étages (28/36 FR) à l’intérieur de l’incision et la position de l’extrémité distale dans la VCI. Fixer la canule en snare obtenant un à la canule veineuse. Contrôle la prise de la canule avec un collier de serrage de tuyau.
  11. De la canule veineuse de deux étages placée dans l’oreillette droite, recueillir 750 mL de sang total du cochon progressivement sur une période de 15 min dans un récipient en verre stérilisés à l’autoclave et en même temps de remplacer le volume avec 1 L d’une solution isotonique de cristalloïdes comme Plasmalyte A.
  12. Ajouter le sang pour le circuit de perfusion (qui a été déjà amorcé avec 750 mL Krebs-Henseleit tampon contenant 8 % d’albumine) pour atteindre un volume final de 1,5 L du perfusat. Le perfusat est une combinaison de 1:1 d’une solution Krebs-Henseleit contenant 8 % d’albumine et de sang de l' animal donneur 17.
  13. Placer une aiguille de cardioplégie (14 – 16) dans l’Ao ascendante et le fixer avec un piège.
  14. Raccorder la canule de la cardioplégie sur le sac de cardioplégie et ajouter 100 mL de sang à 400 mL de cardioplégie (St. Thomas Hospital Solution) pour atteindre un volume final de 500 mL sang cardioplégie.
  15. Euthanasier le cochon par exsanguination. Si l’intention d’ajouter plus de sang pour le perfusat après le début de la perfusion (selon les objectifs de l’étude), recueillir le sang et ajouter 10 – 30 U/mL d’héparine et stockez-la dans un récipient en verre ou un sac en plastique à 4 ° C pendant de courtes durées (heures
  16. Croix-pince l’Ao ascendante avec une pince de Ao et d’offrir la solution de cardioplégie dans la racine de l’Ao.
  17. Après que livraison de la solution de cardioplégie est terminée, enlever le collier en croix et effectuer le cardiectomy.
    1. Pour faciliter la fixation de l’Ao et les PA à leur canule représentatif, partiellement disséquer l’Ao ascendante de la PA à l’aide d’une paire de ciseaux de Metzenbaum.
    2. Transect la veine supérieure et inférieure, laissant environ 1 cm de longueur sur chacun.
    3. Séparer le coeur du médiastin postérieur en sectionnant les veines pulmonaires.
    4. Le coeur de faire en sorte de l’OD arch navires sont achetés avec un segment descendant Ao de l’accise. Conserver jusqu'à la bifurcation de PA.
  18. Peser le cœur vide. Le montant du gain de poids pendant l’intervalle de conservation ex situ peut servir une métrique pour oedème de l’orgue.

5. mise en place du coeur sur l’Initiation de la Perfusion et appareils ESHP

  1. Couper l’excès de tissu autour de la LA avec un ciseaux de Metzenbaum et couper entre les veines pulmonaires pour créer un orifice commun.
  2. Placez une suture en bourse autour de l’orifice de LA à l’aide d’une suture en polypropylène de 3-0.
  3. Suture et fermer la veine cave inférieure avec une suture en polypropylène de 3-0. Laissez la veine cave supérieure ouverte au début de la perfusion afin d’assurer le ventricule droit (RV) décompressé jusqu'à ce que le perfusat réchauffé et une rythmique organisée est atteint.
  4. Placer la canule de LA dans l’orifice de LA et le fixer avec un collet (Figure 6).
  5. Presser doucement les ventricules afin d’air au coeur » de 5,5. et ajoutez-le à 5,7. comme augmenter la vitesse de pompe de Ao à 1 600 tr/mn en pressant doucement sur le coeur. L’air qui reste dans la racine de l’Ao est éjecté à travers les branches innommés et sous-clavière.
  6. Attachez l’OD à la canule de Ao incorporée dans la membrane de silicone. Sécuriser la zone d’occupation autour de la canule avec une cravate de soie. Garniture de l’Ao pour réaliser un bon mensonge sans tension ou torsion.
  7. Augmenter la vitesse de pompe de Ao à 1 600 tr/mn. L’air qui reste dans la racine de l’Ao est éjecté à travers les branches innommés et sous-clavière.
  8. Brancher le tuyau de purge Ao à l’artère innominée. Sécuriser la connexion avec une cravate de soie.
  9. Caisse claire l’orifice de l’artère sous-clavière gauche avec une cravate de soie. Sécuriser la fermeture avec un piège et snap. À travers l’orifice de l’artère sous-clavière, placer une gaine d’introduction (5f). Veiller à ce que la longueur de la sonde et son orientation est correctement réglée pour qu’il n’interfère pas avec le fonctionnement des valves Ao.
  10. Connectez le transducteur de pression Ao l’introducteur gaine côté port.
  11. Lire la pression de l’Ao sur le moniteur. Régler la vitesse de pompe Ao pour atteindre une pression moyenne de 30 mm Hg. À ce stade (temps 0), la perfusion aura commencé dans le non-travail mode (mode de Langendorff) et apparition d’un perfusat désoxygéné sombre dans la ligne de PA est un réflecteur de rétablissement du débit coronarien. Définir une horloge permettant de suivre la durée de la perfusion si nécessaire.
  12. Tourner sur l’échangeur de chaleur et de régler la température à 38 ° C. Le perfusat réchauffera jusqu'à 37-38 ° C en 10 min environ. Pour perfusion normothermique d’un coeur de porc, maintenir la température à 38 ° C tout au long de la perfusion.
  13. Maintenir la perfusion en mode non-travaillant pour la première heure de la perfusion. Régler la vitesse de pompe LA pour maintenir la pression de LA à 0 mm Hg.
  14. Une fois la température du perfusat > 34 ° C, d’évaluer le rythme cardiaque et le rythme et défibrillation comme requis (5 – 20 joules). S’assurer que le coeur est complètement décompressé avant d’essayer la cardioversion.
  15. Vérifier l’état de gaz dissous à l’aide d’un analyseur de gaz du sang. Ajuster le mélange de gaz pour maintenir un pH : 7,35-7,45, pression artérielle partielle en dioxyde de carbone (PunCO2) : 35 à 45 mmHg, pression artérielle partielle en oxygène (PaO2) : de 100 à 150 mmHg et oxygène saturation (sO2) ≥ 95 %.
  16. Une fois que le cœur est normothermique et un rythme stable, ligaturer la veine cave supérieure.
  17. Fixer les fils de stimulateur cardiaque temporaire à la paroi de l’oreillette droite et rythme le coeur dans un mode de l’AAI à 100 battements/min.
  18. Fixer les électrodes épicardiques électrocardiographie sur la surface du cœur.
  19. Passer en mode de travail après 1 h de perfusion en mode Langendorff. Pour ce faire, entrez le désir de LA pression (en général 6-8 mm Hg) sur le côté gauche de la page d’accueil, dans la section « désiré LAP » du logiciel et cliquez sur le bouton pour lancer la boucle de rétroaction. Le mode de fonctionnement activé apparaîtra comme un bouton vert, et la vitesse de LA pompe automatiquement augmentera et diminuera pour atteindre et maintenir la pression de LA désirée.
  20. Que le cœur commence à travailler, résistance vasculaire coronaire chutera aboutissant à une basse pression diastolique. Régler la vitesse de pompe Ao pour maintenir la pression diastolique Ao de 40 mmHg comme postcharge durant la perfusion dans le mode de fonctionnement.

6. métabolique soutien pendant ESHP

Remarque : Solutions de perfusion organes, y compris une solution tampon Krebs-Henseleit, contiennent habituellement le glucose comme substrat énergétique primaire.

  1. Vérifier le niveau de glucose (par exemple avec l’analyse des gaz sanguins) à intervalles réguliers durant la perfusion. Selon le taux de consommation, en utilisant une glycémie remplacer pompe à infusion standard par doses artériels continus perfusion et/ou de bolus, à maintenir une concentration artérielle de 6 à 8 mmol/L de glucose tout au long de la perfusion.
  2. À l’aide d’une pompe à perfusion séparée, livrer 2 U/h d’insuline pour le perfusat tout au long de la perfusion, modification du taux de perfusion d’insuline selon les objectifs de l’étude.
  3. Stimulation des récepteurs β-adrénergiques du cœur, constitueront une 0,08 µg/min d’épinéphrine pour le milieu de perfusion à l’aide d’une pompe à perfusion standard et continuer tout au long de la perfusion. Par ailleurs, une infusion de 4 µg/min de la dobutamine peut être utilisée.

7. anti-microbiennes et anti-inflammatoire Agents

  1. Un antibiotique à large spectre (p. ex. 3,375 grammes de pipéracilline-tazobactam) s’ajoute le perfusat au début de la perfusion.
  2. Ajouter agents anti-inflammatoires (par exemple 500 mg de méthylprednisolone) au perfusat conformément aux objectifs de l’étude, le cas échéant.

8. évaluation de la fonction

Remarque : Le ESHP contrôlant le logiciel automatiquement calcule et enregistre équilibre hémodynamiques et fonctionnelles indices toutes les dix secondes.

  1. Évaluation de la fonction systolique et diastolique de l’état stationnaire
    1. Pour l’évaluation et l’enregistrement des données l’état stationnaire, dans la gaine placée plus haut dans l’artère sous-clavière, placer un cathéter pigtail remplie de liquide dans le ventricule gauche (VG) en mode de travail.
      1. Rincer le cathéter de queue de cochon avec du sérum physiologique et placez le fil de guidage à l’intérieur.
      2. Insérez doucement le cathéter dans la canule de gaine précédemment placée dans l’artère sous-clavière. Dès qu’il passe à travers la valve Ao, retirer le guide lentement et raccorder le cathéter de queue de cochon sur le tuyau de refoulement de LV.
      3. Suivez la vague de pression LV sur le moniteur. La partie diastolique de l’onde de pression atteindra zéro lorsque le cathéter est correctement placé à l’intérieur du LV. À noter, cette étape n’est possible en mode de travail puisque la valve Ao doit s’ouvrir normalement pour le cathéter de queue de cochon pouvoir pénétrer dans la chambre. Une fois le cathéter en tire-bouchon est placé dans le VG et relié au transducteur de pression LV, le taux minimum et maximum de LV de changement de pression (dP/dT min et max de dP/dT) est automatiquement enregistré.
    2. Déterminer le rendement myocardique en indexant le flux mesuré sur la ligne de LA, pour la masse cardiaque (mL·min-1·g-1), à une pression donnée de LA constante (6 – 8 mm Hg) et une pression diastolique Ao de 40 mm Hg et une fréquence cardiaque de 100 beats·min-1. La pression de LA équivaut à du débit cardiaque, en supposant qu’il n’y a aucune insuffisance de Ao. Examiner l’onde de pression Ao pour assurer qu'il n’y a aucune insuffisance de Ao.
  2. Évaluation du travail de précontrainte course recrutables (PRSW)
    Remarque : PRSW est la relation linéaire entre le volume télédiastolique et le travail de course LV (LVSW) et représente un indice pour l’évaluation de la fonction ventriculaire, indépendamment de la taille du ventricule18,19, précharge et postcharge. PRSW peut être mesurée avec ce système de façon non invasive, tel que décrit ci-dessous13.
    1. Retirer le cathéter de queue de cochon de la LV, puisque le cathéter peut provoquer des arythmies pendant l’analyse PRSW qui affectera négativement l’exactitude des résultats.
    2. Sur la page d’accueil, dans la section « Capturer PVL », régler la vitesse désirée de diminution de LA vitesse de la pompe lors de l’analyse (en général 100 à 200 tr/min) et l’heure au cours de laquelle l’analyse aura lieu (en général 10-12 s) désirée (Figure 4).
    3. Après avoir effectué les ajustements mentionnés ci-dessus, cliquez sur « Enregistrement PVL ». Le logiciel sera automatiquement sortir du mode de travail et réduire progressivement LA pompe tr/min tout en enregistrant en même temps LVSW et LA pression. À l’issue de la collecte de données, le logiciel effectuera régression linéaire sur l’ensemble de données nouvellement acquise à céder PRSW. Une fois le logiciel ESHP terminé l’analyse, un message s’affiche sur la page d’accueil, indiquant le coefficient de corrélation de l’analyse. Appuyez sur « OK » si le coefficient (valeur r) est souhaitable (typiquement > 0,95). Les résultats d’analyse PRSW seront enregistrées.
    4. Après avoir effectué l’analyse, pour revenir à une perfusion dans le mode de travail, cliquez sur « Press To Start Mode de fonctionnement ; » dans le cas contraire, le logiciel continuera en mode Langendorff (inactifs). Le bouton gris va passer au vert, indiquant un retour au mode de fonctionnement. Si répété PRSW analyse est nécessaire, avant chaque nouvelle tentative de s’assurer que les valeurs de pression/débit LA retournent les valeurs précédentes de l’état stationnaire.

9. métabolique évaluation de l’Ex Situ perfusés coeur

  1. Évaluer l’état métabolique du coeur et le perfusat pendant ESHP, en utilisant les informations tirées de l’analyse des gaz sanguins du perfusat échantillons recueillis de Ao (artériel) et lignes (veineux) PA toutes les 1 à 2 h.
  2. Effectuer l’analyse des gaz sanguins (tous les 1 à 2 h) pour surveiller le gaz et l’état ionique du perfusat. Ajuster la composition des gaz (O2 et CO2) et balayer la vitesse pour maintenir un pH de 7,35-7,45, paO2 de 100 à 150 mmHg et paCO2 de 35 à 45 mmHg. Régler et d’entretenir la concentration ionique de perfusat de potassium et de calcium dans la gamme physiologique pendant la perfusion (par exemple par l’addition de chlorure de calcium si nécessaire).
  3. Les informations tirées de l’analyse des gaz sanguins et le débit sanguin coronaire permet de calculer les paramètres métaboliques. Par exemple, calculer la consommation myocardique d’oxygène (MVO2), et LV efficacité mécanique (moi) comme suit :
    1. Déterminer le MVO2 (mL O2 · min-1 · 100 g-1) multipliant le débit sanguin coronaire (CBF) par la différence artériel-veineux de la teneur en oxygène (CaO2 – CvO2).
      MVO2 = [CaO2 - CvO2 (mL O2 · 100 mL-1)] × CBF (mL. min-1 . 100 g masse de coeur), où ;
      Teneur en oxygène du sang artériel (CaO2) = [1,34 (mL O2 . g Hb-1) × la saturation en oxygène Hb concentration (g · 100 mL-1) × (%)] + [0.00289 (mL O2 · mm Hg-1 · 100 mL-1) × PaO2 (mm Hg)]
      Teneur en oxygène veineux (CvO2) = [1,34 (mL O2 · g Hb-1) × la saturation en oxygène Hb concentration (g · 100 mL-1) × (%)] + [0.00289 (mL O2 · mm Hg-1 · 100 mL-1) × PvO2 (mm Hg)]
    2. Calculer le rendement mécanique de LV (moi) comme suit :
      ME = LVSW (J. battu-1) / MVO2 (J. battu-1) où
      Course de travail = {pour une pression artérielle moyenne (mmHg) - LA pression (mmHg)} × {LA circulation (mL. min-1) / fréquence cardiaque (battements. min-1)} × 0.0001334 (J. mL-1 . mmHg-1), et
      MVO2 (J. battu-1) = {MVO2 (mL. min-1) / fréquence cardiaque (battements. min-1)} × 20 (joules. mL-1)

10. retirer le cœur ESHP engin à la fin de la Perfusion

  1. Quitter le mode de travail. Mettre la pompe de LA tr/min à zéro.
  2. Diminuer la pompe Ao t/mn à zéro.
  3. Enlever la queue de cochon et les gaines.
  4. Supprimer rapidement toutes les pièces jointes vers le cœur.
  5. Peser le cœur vide pour déterminer le degré de formation de l’oedème myocardique.
  6. Prendre rapidement des échantillons de tissus de taille appropriée des ventricules gauche et droit et placez-les en gel de température (OCT) de coupe optimale, formol ou snap congelez-les dans l’azote liquide. Stocker les échantillons pour de futures études (OCT et enclencher les échantillons congelés dans un congélateur à-80 ° C, les échantillons conservés au formol dans un récipient bien fermé à température ambiante).
  7. Fermez le programme ; toutes les données enregistrées seront enregistrées.
  8. Jetez le tissu restant, Bloods, matériaux bioactifs et des composants d’appareils ESHP utilisés selon les protocoles institutionnels.
  9. Nettoyez soigneusement la charrue ESHP en utilisant une surface dure désinfectante nettoyant (p. ex. éthanol à 70 %).

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Résultats

Au début de la perfusion (en mode inactifs), le coeur reprendra normalement un rythme sinusal quand la température du système et du perfusat approche normothermie. Lorsque vous entrez le mode de fonctionnement, comme les pressions de LA approchent les valeurs souhaitées, éjection sur le traçage de pression Ao doit être observée et le flux de LA (un reflet du débit cardiaque) devrait augmenter progressivement. Dans un modèle porcin de Yorkshire (35 à 50 kg) et un poids initial de coeur de ...

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Discussion

Perfusion réussie est définie selon les objectifs de l’étude ; Cependant, ceci devrait comprendre ESHP sans interruption pour la quantité désirée de temps et de la collection complète des données sur la fonction cardiaque pendant la perfusion. À cet effet, quelques étapes cruciales dans le protocole doivent être respectées.

Le cœur est un organe avec élevée d’oxygène et de la demande énergétique et réduisant au minimum le temps ischémique avant la canulation et la perfusion est un principe imp...

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Déclarations de divulgation

DHF détient des brevets sur ex situ orgue perfusion technologies et méthodes. La dengue hémorragique et JN sont les fondateurs et actionnaires principaux de Tevosol, Inc.

Remerciements

Ce travail a été soutenu par subventions accordées par le programme canadien sur les recherches nationales de transplantation. SH est le récipiendaire d’une faculté de médecine et de dentisterie Motyl bourse d’études supérieures en Sciences cardiaques. La dengue hémorragique est un bénéficiaire d’une subvention de projets de recherche concertée (PRCS) à l’aide du National Sciences et ingénierie conseil de recherche et instituts de recherche en santé du Canada.

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Matériaux

Liste des matériaux utilisés dans cet article
NomEntrepriseNuméro de catalogueCommentaires
Ciseaux de dissection Debakey-MetzenbaumBouloching342202
MAYO Ciseaux de dissectionBoulochage460420
Pince à poucetPince à boulochage465165
Debakey pince à tissu vasculaire droite  ;Boulochage351808
CUSHING GutschPince à pansementBouloching466200
JOHNSON Porte-à aiguillesBouloching510312
DERFBouloching443120
Scie sternaleStryker6207
Écarteur sternalBouling341162
Vorse Tubing clampBoulochage351377
Pince ascendante de l’aorte MORRISBoulochage353617
Collet chirurgical (garrot) SetMedtronicCVR79013
2-0 SILK noir 12 » x 18 » brinsETHICONA185H
3-0 PROLENE bleu 18 » PS-2 coupeETHICON8687H
Entraînement de pompe Biomedicus (modifié)Medtronic540Modifié pour permettre le contrôle électronique à distance de la vitesse de la pompe
Pompe BiomedicusMaquetBPX-80
Oxygénateur à membrane D 905SORIN GROUP50513
Module d’écoulement de tubulaire  ;   ;TransonicTs410
PXL capteur de débit à pinceTransonicME9PXL-BL37SF
Transducteur de pression TruWaveEdwardsVSYPX272
Tube d’interception 3/8 » x 3/32 » xX 6'Medtronic3506
Tube d’interception 1/4 » x 1/16 » x 8'Medtronic3108
Chauffé/Réfrigéré Circulateur de bain  ;GrantTX-150
ABL 800 FLEX Analyseur de gaz du sangRadiomètre989-963
DLP canule de cardioplégie (canule de la racine aortique)Medtronics20613994495406
5F Ventriculr droit cochon cathterCORDIS534550S
5F AVANTI+ Gaine introductriceCORDIS504605A
Emerald Amplatz GuidewireCORDIS502571A
Stimulateur cardiaque à deux chambresMedtronic5388
DéfibrillateurCodeMasterM1722B
Pompe à perfusionBaxterAS50
Appareil chirurgical d’électrocautérisationKls MartinME411
Mélangeur de gazSECHRIST3500 CP-G
Réservoir d’oxygène médicalpraxair2014408
Réservoir de dioxyde de Cabonpraxair5823115
Albumine sérique bovineMP biomedicals218057791

Références

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