הפרוטוקול הכירורגי הבא מייצג את ההליך השני והאחרון לאפיון יסודי ומהימן של תפקוד הלב וזלוף שריר הלב לאחר אינדוקציה מוצלחת של איסכמיה כרונית של שריר הלב במודל חזירים במאמץ לחקור טיפולים חדשים.
הרשמה ל-JoVE נדרשת לצפייה בתוכן זה. התחברו או התחילו בגרסת ניסיון בחינם.
מאמר שיטה
הפרוטוקול הכירורגי הבא מייצג את ההליך השני והאחרון לאפיון יסודי ומהימן של תפקוד הלב וזלוף שריר הלב לאחר אינדוקציה מוצלחת של איסכמיה כרונית של שריר הלב במודל חזירים במאמץ לחקור טיפולים חדשים.
שחזור ושלמות מחקר הם עקרונות יסוד לתגליות מדעיות, המיוצרים תוך שימוש בעקרונות ופרוטוקולים מבוססים ומוכחים. יתר על כן, עם השכיחות והעומס ההולכים וגדלים שמחלות לב וכלי דם (CVD) מטילות על יחידים ועל החברה בכללותה, חיוני לטפח מודל חזק ומתוקף לחקירה. הקבוצה שלנו משתמשת בפרוטוקול של שני ניתוחים במודל חזירים ששוכלל בהדרגה במהלך עשרים השנים האחרונות, שבו אנו גורמים לראשונה לאיסכמיה כרונית של שריר הלב על ידי מיקום מכווץ אמרואיד המחקה את הפתופיזיולוגיה של מחלת עורקים כליליים (CAD) בבני אדם. ההליך השני והסופני הוא אוסף מקיף ומתחשב של פרמטרים המודינמיים לבביים כמו גם זלוף כלילי אזורי, ואחריו המתת חסד של לב פועם וחתך מפורט של הלב. המעבדה שלנו משתמשת במיקרוספירות המסומנות באיזוטופים כדי לנתח את זרימת הדם של שריר הלב לאזור האיסכמי כשיטה רבת עוצמה לכימות בטחונות עקב חומרים טיפוליים ניסיוניים. יתר על כן, וככל הנראה התוצאה הקרדיווסקולרית החשובה ביותר הניתנת למדידה, אנו משתמשים בצנתור לולאת לחץ-נפח (PV) של החדר השמאלי כדי למדוד מגוון רחב של פרמטרים המודינמיים. אנו מקווים שעל ידי פירוט הניתוח הלבבי המקיף של מודל החזירים שלנו לאיסכמיה כרונית של שריר הלב, חוקרים אחרים יוכלו לשפר ולטפח פרוטוקולים וחקירה טיפולית משלהם לחיסול מחלות לב וכלי דם.
בארצות הברית, כמעט מחצית מהאנשים סובלים לפחות ממרכיב אחד של מחלות לב וכלי דם, המורכב מקבוצה גדולה של מצבי מחלה של הלב וכלי הדם1. עד שנת 2060, צפוי כי השכיחות של אבחנות מרובות הכוללות מחלות לב וכלי דם תגדל באופן משמעותי בהשוואה לשנת 2025. לדוגמה, אוטם שריר הלב צפוי לעלות ב-30%, מחלת לב איסכמית (IHD) ב-31.3% ואי ספיקת לב ב-33%2. נתונים מדהימים אלה מדאיגים עוד יותר כאשר לוקחים אותם עם תחזיות דומות של גורמי סיכון קרדיווסקולריים, שבהם מספר האנשים עם סוכרת מוערך בעלייה של 39.3%, דיסליפידמיה ב-27.5% ויתר לחץ דם ב-27.2%2. בסך הכל, זה מדגיש את הצורך המיידי במודלים מחקריים אמינים וניתנים לשחזור כדי לחקור ביעילות טיפולים חדשניים למחלות לב וכלי דם וגורמי הסיכון שלו. הדגמנו את המודל האנלוגי הפיזיולוגי שלנו של CAD בחזירים3. השימוש בחזירים מסייע לממש את התוקף של מודל המחקר שלנו בייצוג מדויק של המצב האנושי של CAD, שבו מחקרים פרה-קליניים ספגו בעבר ביקורת על יכולת התרגום. לחזירים יש אנטומיה כלילית, פיזיולוגיה של הלב ופרוטאום ומטבוליזם של שריר הלב דומים לבני אדם4. יתר על כן, מרכיב מכריע במודל שלנו הוא להסביר במדויק את התוצאות הפיזיולוגיות, שריר הלב והמולקולריות הבאות עקב הטיפולים המחקריים.
בדרך כלל, ניסויים קליניים משמשים ליישום טיפולים רפואיים או כירורגיים חדשים כדי לחקור תוצאות קרדיווסקולריות מועילות, אשר מתגלות אך ורק באמצעות תצפית. זה ניכר בניסויים פורצי דרך של מספר תרופות אנטי סוכרתיות חדשות החוקרים את השפעתן הקרדיווסקולרית. לדוגמה, בניסוי מבוקר אקראי SUSTAIN-6, חולים עם סוכרת מסוג 2 שטופלו בסמגלוטיד, אגוניסט פפטיד-1 דמוי גלוקגון (GLP-1), נמצאו עם שיעורים נמוכים יותר של תופעות לוואי קרדיווסקולריות משמעותיות בהשוואה לפלצבו5. תצפיות דומות נצפו במחקר RCT אחר שחקר את sotagliflozin, מעכב קוטרנספורטר כפול של נתרן-גלוקוז 1 ו-2 (SGLT-1 ו-SGLT-2), המראה הפחתה של אירועים קרדיווסקולריים שליליים משמעותיים בחולים עם סוכרת מסוג 2, מחלת כליות כרונית וגורמי סיכון קרדיווסקולריים נוספים6. ממצאים אלה היו מכריעים בהרחבת אישור ה-FDA לטיפולים כאלה כדי להפחית את השכיחות של גורמי סיכון ומחלות לב וכלי דם. עם זאת, מגבלה עיקרית לממצאים תצפיתיים אלה היא חוסר הבנה של המנגנונים שבאמצעותם טיפולים חדשים אלה מנציחים השפעות כאלה. זה מדגים את חשיבות המודל שלנו בגילוי המדעי של הגורמים המכאניסטיים הבסיסיים לטיפולים חדשים למחלות לב וכלי דם.
על ידי שימוש במודל של בעלי חיים גדולים, אנו מסוגלים לאפיין באופן פולשני את השינויים המקרוסקופיים בתפקוד הלב ובזלוף שריר הלב, כמו גם להבין באופן מקיף את השינויים המולקולריים המיקרוסקופיים בתגובה לטיפולים ניסיוניים. אנו משתמשים בצנתור לולאה PV כדי לקבוע שינויים בתפקוד הלב. השימוש בלולאות PV הוא תקן הזהב לקביעה פולשנית של תפקוד החדרים במהלך סיסטולה ודיאסטולה ומשמש אמת מידה להשוואת טכניקות הדמיה לא פולשניות, כגון אקו לב או MRIלב 7. טכניקה זו מאפשרת לנו לבצע מספר מדידות כדי לקבוע כל משתנה המודינמי ולמקם מחדש את הצנתר בזמן אמת כדי להבטיח רכישת נתונים הניתנים לשחזור. כלומר, השימוש בטכניקה זו מוגבל בחוסר היכולת לאסוף נתונים אורכיים, כגון תפקוד לב בסיסי, תפקוד לב בהופעה איסכמית ובמהלך הטיפול. אנו מרגישים שזה מתקזז על ידי היכולת למדוד מדדים בלתי תלויים בעומס, ולהשיג את המצב התפקודי הפנימי של הלב. יתר על כן, השימוש בהזרקות מיקרוספרה עם תווית איזוטופית לאחר מיפוי הטריטוריה האיסכמית ביותר מסייע בזיהוי כל תועלת איסכמית של חומר טיפולי. זריקות מיקרוספרה הוכחו זה מכבר כייצוג מדויק של שינויים בזרימת הדם האזורית של שריר הלב8.
המעבדה שלנו משתמשת באופן עקבי במיקרוספירות בקוטר של 15 מיקרומטר ובריכוז של 2.5 מיליון מיקרוספירות למ"ל. קוטר זה מבטיח את המדידה המדויקת ביותר של זרימת הדם בשריר הלב, כפי שאושר על ידי מחקר קודם שהראה כי המיקרוספירות התפלגו כראוי בהתאם לזרימת הדם, והקוטר הקטן יותר הראה את השונות הנמוכה ביותר בהתפלגות בין שכבות החדר השמאלי9. בנוסף, יש צורך בכמות מינימלית של קליטה של מיקרוספירות כדי להבטיח תוצאות אמינות, אשר מיוצרות בקלות בריכוזים כה גבוהים המשמשים במעבדה שלנו. יחד, הטכניקות המופעלות במהלך הקציר הסופי מנתחות באופן עקבי וקפדני שינויים פיזיולוגיים מרכזיים בלב לאחר מספר טיפולים ניסיוניים. אפיון זה מחוזק עוד יותר על ידי היכולת לאסוף רקמת שריר הלב ולנתח ביסודיות שינויים אזוריים בטכנולוגיות מתקדמות, כגון מחקרים מולטיומיים, המספקים אפיון כמותי חזק בכל שכבה של הדוגמה המרכזית בתוך שריר הלב.
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
ההליך הכירורגי הבא אושר על ידי הוועדה המוסדית לטיפול ושימוש בבעלי חיים של בית החולים רוד איילנד ואוניברסיטת בראון (פרוטוקול #23-08-0005).
1. מודל בעלי חיים
2. הליך טרום ניתוחי
3. הליך כירורגי
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
ראשית, על ידי הזרקת מיקרוספירות עם תווית איזוטופית לנספח הפרוזדורים השמאלי, נמדד זלוף שריר הלב האזורי. כדי לחשב את זרימת הדם בשריר הלב, כאשר נעשה שימוש בקצב קבוע של משיכת דם של 6.67 מ"ל/דקה, ניתן ליישם את המשוואה הבאה: זרימת דם בשריר הלב = (נסיגת דם ייחוס [6.67 מ"ל/דקה]/משקל הרקמה) (ספירת מיקרוספרה של רקמות כמותית / ספירת מיקרוספרה של ייחוס דם מכומת). במילים פשוטות, היחס בין המיקרוספירות הנמדדות בקטע שריר הלב הספציפי לזה שכומת בדם כאשר הוא נאסף בקצב מסוים גוזר את קצב זרימת הדם לאחר מכן לא...
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
להליך כירורגי זה ארבעה שלבים קריטיים: חשיפת הלב, צנתור עצם הירך, הזרקת מיקרוספרה לניתוח פרפוזיה ורכישת לולאת לחץ-נפח. בכל הנוגע לחשיפת הלב, שיקול חשוב צריך להיות האפשרות להיתקל בהידבקויות משמעותיות עקב ההליך הכירורגי הראשון. בעת ביצוע הסטרנוטומיה החציונית, ניתן להדביק את קרום הלב לדופן החזה, אותו יש לטאטא בצורה בוטה לפני תחילת הסטרנוטומיה. כאשר מתקרבים לשליש האחרון של עצם החזה, הוא הופך לעבה משמעותית וזוויות חדות כלפי מטה. תמרון מועיל עשוי להיות הנחת גזה מתחת לחלק זה של עצם החזה כדי ליצו...
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
למחברים אין גילויים או ניגודי אינטרסים.
מימון המחקר ניתן על ידי המכונים הלאומיים לבריאות, כולל מספרי המענקים הבאים: T32HL16051703 (K.C.M., C.S., D.D.H, M.K.), R01HL46716 (F.W.S) ו-R01HL128831 (F.W.S). ברצוננו להביע את תודתנו העמוקה לצוות הווטרינרי בבית החולים רוד איילנד ובאוניברסיטת בראון על הטיפול ההומני בבעלי חיים ותמיכתם יוצאת הדופן בפרויקטים הרבים שלנו.
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
| שם | חברה | מספר קטלוג | הערות |
|---|---|---|---|
| #10 אזמל | מדליין | MDS15310 | |
| 0.9% מי מלח | דכרה/וטיבקס | 17033-492-50 | קצב: 5-10 מ"ל/ק"ג במהלך המארז |
| 18 גרם מחטים | פטרסון וטרינרי | 78032793 | לציור תרופות/מיקרוספירות |
| 2% לידוקאין | פניקס | 57319-533-05 | מינון: 2-5 מ"ג/ק"ג |
| 4-0 תפר פוליפרופילן | קובידיאן | D9H0436Y | למחרוזת ארנק |
| כל המכשירים הכירורגיים | סטריס ומדליין | דרוש נציג מכירות | הכל נפוץ בחדרי ניתוח בבתי חולים |
| משכך כאבים: בופרנורפין | הוספירה | שם מותג: בופרדין | מינון: 0.03 מ"ג/ק"ג |
| הרדמה: טלזול | אנונימי | (טילטמין וזולאזפאם) | מינון: 4.4 מ"ג/ק"ג |
| הרדמה: קסילזין (רומפון) | דצ'רה | לא ישים | מינון: 2.2 מ"ג/ק"ג |
| נדן עורקי | קורדיס | 401-711 מיליון | 6F או 7F; דורש שניים |
| סט עירוי מחט פרפר | סרפלו | SV-25BLK | להזרקת מיקרוספרה; בדרך כלל 23-25 גרם |
| כלורהקסידין 4% | BD E-Z פילינג | 371073 | הכנה כירורגית, אם מעדיפים |
| צינור אנדוטרכיאלי אזוק | ראש. | 7-0 בדרך כלל | עשוי להזדקק לגדלים שונים בהתאם לגודל ומשקל החזירים |
| מערכת ניטור א.ק.ג | סימן ביניים | לא ישים | מוניטור רב-פרמטרי |
| צריבה חשמלית | Bovie מומחה פרו | שנות ה-1250 | בדרך כלל מגדירים 2 במידת האפשר |
| איזופלורן, USP | דצ'רה | מינון: 0.75%-3.0% | |
| מחשב נייד | HP מיקרוסופט | לא ישים | יכול להשתמש בכל מחשב נייד המועדף על ידי אדם |
| סכין Lebsche | אינטגרה | 300-425 | לא ישים |
| לוטטיום סטריכדורים | ביופל בע"מ | C-15E20 | כמות: 5 סמ"ק לניתוח |
| מיני לולאות כלי לבנות (ניתנות לזיהוי רנטגן) | דה רויאל | 30-711 | לבודד את עורק הירך ו- IVC |
| מזרקים מרובים של 5 סמ"ק | טרומו | SS-05L | לשטיפות והזרקות מיקרוספירה |
| קוצב לב | אוסיפקה מדיקל | 2428001 | קוצב זמני |
| צנתרי לולאה PV | טרנסוניק | דגם: FDH-5018B-E3450 ו-S/N: 50-679 | לרכישת לולאת PV |
| תוכנת מחשב PV Loop | מדע טרנסוני | תוכנת ADV500 | תכנות במחשב הנייד שלך |
| מערכת רכישת נתונים לולאה PV | טרנס-סוניות ו-ADIinstruments | דגמים: FY097B ו-PowerLab 8/35 | מחבר את הצנתרים למחשב |
| סמריום סטריכדורים | ביופל בע"מ | C-15A20 | כמות: 5 סמ"ק לניתוח |
| פטיש קטן | אינטגרה | 410-335 | לא ישים |
| כפפות סטריליות | הדרן | 820955 | עדיין ממליץ על כפפות ושמלה סטריליות |
| מי מלח סטריליים | בקסטר | G171328 | לדלל להכנת שטיפות מי מלח הפראניות |
| מערכת יניקה | גומקו | 4042 | עדיף אם יניקת קיר של מתקן משלו |
| טיפ יניקה: Yankauer | מדליין | DYND50130 | חשוב לשמור על השדה נקי בעת כריתת הלב |
| הפרין סיסטמי | קובטרוס | 82496 | מינון: 80 יחב"ל/ק"ג |
| תא עצירה תלת כיווני | מעבדות יורגנסן בע"מ | 200820 | להזרקות מיקרוספרה |
| אמבט מים חמים | פישר | לחימום הצנתרים לפני השימוש | |
| משאבת נסיגה | מנגנון הרווארד | 70-2002 | להוציא דם היקפי בקצב קבוע |
| חזירי יורקשייר | CBSET, בע"מ | לא ישים | חזירים כבר עברו את ההליך הכירורגי הראשוני |
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
מאמר זה פורסם
הסרטון יגיע בקרוב