October 14th, 2016
l'évaluation des résultats fiables et précis est la clé pour la traduction des thérapies précliniques dans le traitement clinique. Le présent document décrit comment évaluer trois paramètres de résultats primaires cliniquement pertinents de la performance cardiaque et des lésions dans un modèle d'infarctus du myocarde aigu de porc.
L’objectif global de cette méthodologie est d’acquérir des mesures de résultats fiables et reproductibles pour l’évaluation de nouvelles thérapies dans un modèle porcin d’infarctus aigu du myocarde. Cette méthode peut aider à répondre à des questions clés dans le domaine cardiovasculaire, telles que l’effet des interventions thérapeutiques sur le schéma d’une lésion de fusion et pour la modélisation d’un infarctus aigu du myocarde. Le principal avantage de ces techniques est qu’elles permettent une évaluation précise et cliniquement pertinente de l’ischémie, de la reperfusion, des lésions et du remodelage cardiaque.
Grâce à cette méthode, peut fournir un aperçu des lésions de reperfusion de l’ischémie myocardique. Il peut également être appliqué à d’autres études impliquant l’évaluation de la fonction cardiaque. Le protocole actuel permet d’obtenir les mesures des résultats primaires avant ou après un infarctus aigu du myocarde.
L’infarctus est réalisé à l’aide d’une occlusion par ballonnet transluminal de 75 minutes de l’artère descendante antérieure gauche, qui est détaillée dans la vidéo citée. Cette vidéo montre comment effectuer une échocardiographie transœsophagienne tridimensionnelle et les mesures de la boucle de pression du volume pour les mesures de suivi de base, à court et à long terme. La vidéo montre également comment mesurer la taille de l’infarctus et la coloration de la zone à risque après l’arrêt.
Préparez le porc avec l’anesthésie comme décrit dans le protocole textuel et connectez l’animal à l’appareil d’échocardiographie à l’aide des sondes ECG. Maintenant, préparez la sonde d’écho. Mettez du gel à ultrasons sur l’extrémité et déverrouillez-la pour qu’elle soit flexible.
Ajustez l’angle d’imagerie à 90 degrés à l’aide de la pièce de commande portable. Avec le porc en position latérale droite, ouvrez la bouche et insérez soigneusement la sonde dans l’œsophage. Veillez à ne pas appliquer trop de pression et à éviter la poche pharyngée anatomique normale, qui ressemble à un diverticule de Zenker.
Ensuite, insérez la sonde de 50 à 60 centimètres, mesurez à partir de l’extrémité du museau, puis tournez lentement et fléchissez la tête jusqu’à une position antérolatérale gauche pour visualiser le cœur. Assurez-vous que toutes les parois du cœur sont clairement visibles. Si nécessaire, verrouillez l’extrémité de la sonde d’écho pour stabiliser les acquisitions d’images.
Sur l’écran, basculez l’option 3D Full Volume pour produire des images perpendiculaires du ventricule gauche. Ensuite, maximisez la largeur de secteur acquise en sélectionnant FV Opt Volume. Maintenant, mettez la ventilation en pause et appuyez sur Acquérir pour obtenir les mesures de volume complet.
Après avoir obtenu une mesure complète, allumez la ventilation mécanique. Après l’acquisition de l’écho, déverrouillez la sonde et retirez-la lentement de l’animal. Ensuite, surveillez le porc jusqu’à ce qu’il se soit remis de l’opération.
En préparation, faites tremper les pointes de détection du cathéter dans une solution saline à 0,9 % pendant au moins 20 minutes. Après avoir préparé le porc pour la chirurgie, perférez 100 unités internationales d’héparine par kilogramme et placez une gaine d’introduction 8F dans la carotide et une gaine 9F dans la jugulaire vaine. Ensuite, insérez un cathéter Swan Ganz dans la gaine 9F, gonflez le ballonnet à l’extrémité du cathéter et coincez-le dans une petite artère pulmonaire.
Une fois correctement placé dans la partie périphérique du poumon, dégonflez le ballonnet et connectez le cathéter Swan Ganz à un appareil de sortie cardiaque externe. Lors de la connexion, affichez le menu de sortie cardiaque sur le périphérique de sortie cardiaque externe. Entrez le poids de l’animal dans le système et calculez la longueur de sorte que l’IMC soit de 22,5.
Procédez en chargeant une seringue de 20 millilitres de sérum physiologique tempéré à 0,9 % et en la fixant à l’orifice d’injection connecté à la lampe avec le débouchement le plus proximal. Coupez la ventilation et attendez cinq battements de cœur. Tout d’abord, appuyez sur Manuel, puis sur Démarrer sur le périphérique de sortie.
Ensuite, perférez rapidement cinq millilitres de solution saline pour mesurer le débit cardiaque. Dans les 15 secondes, les mesures de l’appareil seront affichées. Ensuite, allumez la ventilation.
Répétez cette procédure trois fois et calculez le volume moyen de course. Entre les perfusions, attendez une minute ou deux pour permettre au dioxyde de carbone en fin de marée de revenir aux valeurs préexistantes. Maintenant, retirez le cathéter Swan Ganz et insérez un cathéter Fogarty 8F à travers la gaine 9F de la veine jugulaire, et positionnez-le dans la veine cave inférieure.
Tant que l’embout reste dans une solution saline à 0,9 %, calibrez le signal de pression du cathéter à boucle PV aussi près que possible de 0, à l’aide des boutons de parcours et fins. Ensuite, entrez le volume de course mesuré dans le système. L’étape suivante consiste à faire avancer le cathéter à boucle PV à travers la gaine 8F de l’artère carotide et, tout en utilisant la fluoroscopie, à avancer et à centrer l’extrémité dans le ventricule gauche.
Maintenant, tracez le signal de conductance brut par rapport au signal de pression, qui doit former une boucle rectangulaire. À l’aide de ce graphique, sélectionnez le segment le plus grand correctement placé. Ensuite, mettez la ventilation mécanique en pause et appuyez sur Entrée sur le module de boucle de volume de pression pour effectuer un balayage de base afin de convertir la conductance en volume.
Lorsque le module affiche la fréquence cardiaque, la conductance systolique et diastolique, réactivez la respiration. Avant de continuer, la fréquence cardiaque mesurée doit être égale à l’ECG, ou fréquence cardiaque dérivée de la pression. Il ne peut y avoir d’arythmie et la conductance systolique et diastolique doit être détectée de manière adéquate.
Si les données de base sont jugées adéquates, acceptez-les en appuyant sur Entrée et notez la fréquence cardiaque et la conductance systolique et diastolique affichées sur le module de boucle PV. Ensuite, tracez le signal de volume par rapport au signal de pression. Les boucles doivent toujours être rectangulaires.
Maintenant, mettez la ventilation en pause et obtenez le volume de pression de base en enregistrant 10 à 12 battements cardiaques consécutifs. Ensuite, rallumez la ventilation et laissez le niveau de dioxyde de carbone en fin d’expiration revenir aux valeurs préexistantes. Ensuite, sous guidage fluoroscopique, gonflez le cathéter Fogarty pour réduire la précharge.
Ensuite, enregistrez 10 à 12 battements consécutifs sans ventilation comme auparavant. La pression artérielle systolique doit rester supérieure à 60 millimètres de mercure, et aucune arythmie ne peut interférer avec les mesures. Après avoir acquis les données, dégonflez le cathéter Fogarty, allumez la ventilation et attendez que le dioxyde de carbone de fin d’expiration revienne aux niveaux préexistants.
Maintenant, retirez les cathéters Fogarty et PV tout en continuant à enregistrer la pression artérielle pour corriger la dérive de pression. Enfin, surveillez l’animal jusqu’à ce qu’il se rétablisse avant de le rendre aux autres animaux. Après avoir préparé l’animal à la chirurgie, accédez aux deux artères carotides à l’aide d’une exploration chirurgicale du cou.
Ensuite, insérez une gaine d’introduction 7F et une gaine d’introduction 8F dans l’artère carotide respective. Maintenant, administrez de l’héparine à raison de 100 unités par kilo. Afin d’effectuer une sternotomie, faites une incision moyenne de 30 à 40 centimètres juste en dessous de l’encoche suprasternale jusqu’à un point juste en dessous de l’apophyse xiphoïde.
Ensuite, avancez à travers la linea alba jusqu’au sternum. Utilisez la diathermie pour fendre soigneusement le xiphoïde et utilisez des ciseaux de Klinkenberg pour séparer le sternum postérieur du péricarde. Continuez la séparation brusquement, en bougeant crânien.
Assurez-vous de pointer les pointes des ciseaux vers le haut vers le sternum pour éviter les lésions cardiaques. Effectuez une sternotomie à l’aide d’un marteau et d’un couteau Lebsche. Le saignement de la moelle osseuse peut être minimisé en frottant de la cire de moelle osseuse sur la moelle.
Ouvrez le thorax à l’aide d’un écarteur. Maintenant, ouvrez le péricarde à l’aide de ciseaux chirurgicaux. Connectez les cathéters en Y standard aux cathéters de guidage.
Ensuite, connectez un robinet à trois voies avec une extension de 10 centimètres aux deux connecteurs en Y. Ensuite, positionnez l’un des cathéters de guidage dans l’ostium de l’artère coronaire principale gauche via l’une des gaines. Ensuite, à l’aide d’un fil-guide inséré dans l’artère descendante antérieure gauche, faites avancer un cathéter de dilatation coronaire à travers le cathéter de l’artère coronaire principale gauche et positionnez le ballonnet à l’endroit où l’occlusion coronaire a été réalisée lors de l’induction de l’infarctus du myocarde.
Ne gonflez pas encore. Continuez en positionnant l’autre cathéter de guidage dans l’ostium de l’artère coronaire droite à l’aide de l’autre gaine. Maintenant, effectuez une coronarographie.
Perfuser l’agent de contraste sous fluoroscopie. Tout d’abord, confirmez le positionnement correct du cathéter de guidage dans l’artère coronaire principale gauche avec une vue antéropostérieure. Par la suite, visualisez l’artère coronaire droite.
La perfusion de produit de contraste peut propulser le ballonnet plus loin dans l’artère coronaire. Repositionnez-le si nécessaire. Ensuite, fixez des seringues avec un colorant Evans Blue 2 % fraîchement préparé sur les robinets à trois voies.
Ensuite, à l’aide d’une coronarographie, gonflez le ballonnet et confirmez qu’il obstrue complètement une partie de l’artère coronaire. L’occlusion est critique. Pendant que le ballon est gonflé, injectez le colorant à travers les deux cathéters de guidage à 5 millilitres par seconde.
Le cœur ne doit pas devenir bleu, à l’exception de la partie du ventricule gauche qui est privée de circulation sanguine. Si le cœur n’entre pas spontanément en fibrillation ventriculaire, touchez une pile de neuf volts à la partie non infarctus du cœur cinq battements après la perfusion de colorant. Ensuite, incisez la veine du câble pour relâcher la pression et utilisez l’aspiration pour drainer le sang.
Maintenant, dégonflez le ballon. Rétractez-le avec les deux cathéters de guidage. Ensuite, explantez le cœur en disséquant les membranes environnantes, et en faisant une coupe transversale à travers les gros vaisseaux.
Assurez-vous d’enlever tout le sang et le colorant avec 0,9 % de solution saline, à l’extérieur et à l’intérieur. Ensuite, disséquez soigneusement le ventricule gauche. Ensuite, faites cinq sections égales de 10 millimètres d’épaisseur de l’apex à la base, dans un plan parallèle au sillon ventriculaire auriculaire.
Photographiez les deux côtés des cinq tranches dans des conditions de lumière ambiante à l’aide d’une règle dans l’image pour l’étalonnage. Ensuite, colorez les tranches dans TTC et photographiez-les à nouveau. L’échocardiographie transœsophagienne 3D a été utilisée pour l’évaluation de la fonction cardiaque globale.
Une semaine après un infarctus aigu du myocarde, la fonction cardiaque globale s’est détériorée par rapport aux valeurs de référence saines, basées sur les résultats de 10 animaux. Cela s’expliquait par une réduction de la contraction de la paroi antéroseptale. Des boucles de volume de pression ont également été utilisées, à la fois pour évaluer la fonction cardiaque globale et pour calculer les propriétés intrinsèques des muscles myocardiques.
Les mesures de résultats du premier ont été facilement calculées et incluent EDV dans le coin inférieur droit et ESV dans le coin supérieur gauche. Ces valeurs fournissent des informations importantes sur la géométrie ventriculaire gauche. À partir de ces mesures, la fraction de réjection ventriculaire gauche, une mesure importante de la fonction de la pompe ventriculaire gauche, a été calculée, ainsi que plusieurs autres paramètres.
Pour la performance cardiaque intrinsèque, différentes mesures ont été dérivées des boucles PV, telles que la relation entre le volume de pression systolique finale et la pression diastolique finale. Après un infarctus du myocarde, la pente de la relation de pression volumique terminale systolique peut diminuer, indiquant une diminution de la contractilité. En fin de compte, des colorants ont été utilisés pour identifier le myocarde éloigné de la zone à risque et le myocarde infarctus.
Environ 22 % du ventricule gauche constituait la zone à risque, dont la majeure partie était infarctus. Après avoir regardé cette vidéo, vous devriez avoir une bonne compréhension de la façon d’effectuer une échocardiographie transœsophagienne 3D, l’acquisition de données de boucle de volume de pression et la coloration de la taille de l’infarctus par rapport à la zone à risque. Une fois maîtrisée, l’échocardiographie transœsophagienne peut être réalisée en 20 minutes.
Acquisition des données de la boucle de volume de pression en 30 minutes. Et la taille de l’infarctus et la coloration de la zone à risque en 60 minutes. Lors de la tentative de coloration des boucles PV et de la taille d’un infarctus, il est important de se rappeler d’être prudent pour ne pas induire d’arythmies.
Les techniques présentées dans cette vidéo peuvent aider les chercheurs dans le domaine des maladies cardiovasculaires à explorer l’ischémie et les lésions de reperfusion dans des modèles animaux de grande taille.
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Cet article présente une méthodologie pour évaluer les performances cardiaques et les dommages dans un modèle porcin d'infarctus aigu du myocarde. L'approche vise à fournir des mesures de résultats fiables et reproductibles pour évaluer les nouvelles thérapies dans la recherche cardiovasculaire.
Robust outcome assessment in preclinical models is critical for de-risking cardiovascular therapeutic candidates before clinical investment. This methodology provides standardized, clinically translatable measurements of infarct size, cardiac function, and myocardial performance in a porcine AMI model. By enabling quantitative comparison of therapeutic effects on ischemia-reperfusion injury and remodeling, it supports predictive confidence in target validation and lead optimization decisions.
The method integrates into the cardiovascular discovery continuum from target validation through lead identification to preclinical efficacy testing, providing primary outcome measures that inform go/no-go decisions at each stage.