מאמר שיטה

קנולציה אינגוינלית להקמת זרימת דם חוץ-גופית במודל חזיר בוגרים

DOI:

10.3791/69148

⸱

30 בינואר 2026

 ,  ,  ,  ,  ,  ,  ,  ,  , 
1Department of Cardiac Surgery, University Hospital of Heidelberg, 2HFU Furtwangen, University of Furtwangen, 3Department of Neurology, University Hospital Carl von Ossietzky of Oldenburg, 4Department of Cardiac Surgery, University Hospital of Münster

במאמר זה

סיכום

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

מאמר זה מתאר את הקמת מחזור הדם החוץ-גופני באמצעות קנולציה מפשעתית ומסביר את היתרונות והחסרונות הקשורים לשיטה זו.

תקציר

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

עקב יחס גודל דומה, מודלים של חזירים בוגרים מתאימים למחקרים פיזיולוגיים קרדיווסקולריים ומחזור דם על מחזור דם חוץ-גוף. כסטנדרט, הקשר למעקף הלב-ריאה (CBP) נקבע באמצעות סטרנוטומיה וקנולציה של כלי דם גדולים. עם זאת, עלולות להיווצר בעיות במהלך יישום שיטתי, לדוגמה, עקב סיטוס קטן, כלי דם שקשה לראות, או אנומליות וסקולריות עם אאורטה קטנה. קרע אאורטלי יאטרוגני עלול להוביל לסיום הניסוי. לכן, יש צורך בגישה בטוחה ונוספת דרך כלי הדם המפשעיים. מכונת לב-ריאה עם סט חד-פעמי (חמצן סיבי חלול עם קיבולת פרפוזיה של עד 3.5 ליטר לדקה) משמשת בניסוי ה-in vivo . לקנולציה מפשעתית, העורק והווריד הירך נחתכים במפשעה הימנית. A 14-16 צרפתית (צרפתית). קנולה אדוארדס הארטפורט וקנולה 22-Fr. SAP femoral משמשים לקנולציה. קנולציה מתבצעת באמצעות טכניקת סלדינגר. קנולציה אינגוינלית הביאה לפחות ניסויים שבוטלו בניסויים על בעלי חיים גדולים ואפשרה הקלה טובה יותר בלב במהלך הניתוח. קנולציה אינגווינלית לקביעת מחזור דם חוץ-גופני בניסוי מודל של בעלי חיים גדולים מהווה גישה בטוחה. זה גורם לטראומה מינימלית לאאורטה ולשיפור הראות בחזה. בנוסף, גישה זו מאפשרת ניתוח לב זעיר-פולשני. הדגש הוא גם על ההיבטים האתיים של ניסויים בבעלי חיים וההצלחה הניסיונית הנלווות.

מבוא

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

מודלים של חזירים ב-vivo מתאימים למחקרים של פיזיולוגיה קרדיווסקולרית ומחזור הדם בזכות תכונותיהם האנטומיות והפיזיולוגיות הדומות. הקמת מחזור דם חוץ-גופני גם אינה בעיה בשל יחסי הגודל והמשקל. משמעות הדבר היא שניתן לבצע מחקרים נרחבים בנושאים שונים במצב חי. זה נכון במיוחד למחקרים על שימוש במכונת לב-ריאה ועל הקמת מעגל חוץ-גופני 1,2. מטרת השיטה המוצגת כאן היא לספק פלטפורמה ניסיונית למחזור דם חוץ-גופני בחזירים באמצעות כלי מפשעה. זה מספק גישה פחות פולשנית בהשוואה לקנולציה מרכזית באמצעות סטרנוטומיה מדיאנית. בנוסף, קנולציה של כלי המפשעה משמשת יותר ויותר לניתוחי לב זעיר-פולשניים ולתמיכה מכנית זמנית במחזור הדם 3,4. לכן, שיטה זו יכולה להיות שימושית למחקר המתמקד במיוחד בתחומים אלה.

בעת הקמת מעגל חוץ-גופי, האאורטה והעלייה משמשים כסטנדרט לקניולציה. הגישה דרך האאורטה בפרט יכולה להיות מסובכת על ידי שינויים מורפולוגיים ברקמת האאורטה, אאורטה עולה קצרה, או לב מוגדל בסיטוס קטן, החוסם את שדה הראייה של האאורטה (איור 1A-B). אצל חזירים, האאורטה לעיתים קרובות קטנה, קצרה וממוקמת בגב לעורק הריאתי הראשי. הסיכון לקרע האאורטלי היאטרוגני על ידי מניפולציה במהלך הקנולציה עשוי להיות התוצאה. לכן, יש צורך בגישה בטוחה נוספת לעורקים ולורידים. ניתן להשיג זאת באמצעות קנולציה של כלי הירך. בבעלי חיים גדולים (סוג חזיר ביתי), קוטר כלי המפשעה נע בין 6 ל-8 מ"מ (עורק ירך נפוץ) ובין 10 ל-12 מ"מ (וריד ירך). כדי להבטיח פרפוזיה מספקת באיברים בבעל הניסוי (40-60 ק"ג), השתמשו בקנולה 14-16 Fr. Edwards (איור 2A) לקנולה עורקית ובקנולה 22 Fr. Sorin (איור 2B) לקנולה ורידית5.

הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.

פרוטוקול

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

כל הניסויים בבעלי חיים גדולים על חזירים (גיל 3-4 חודשים; מין: זכר ונקבה; משקל 40-60 ק"ג; חזירים ביתיים), לאחר בדיקה מעמיקה, אושרו על ידי מועצת קרלסרוהה האזורית ב-10 באוקטובר 2022, תחת מספר קובץ 35.-9185.81/G-96/22. זהו הליך סופי; כל בעלי החיים הושמתו בסיום ההליך.

1. הרדמה והכנת בעלי חיים

  1. הקדם-תרופות מתבצעת תמיד בפקולטה שלנו במתקן המחקר הביו-רפואי הבין-פקלטי. יש לטפל בבעל החיים במעבדה ב-0.075 מ"ל/ק"ג הידרוכלוריד מידזולאם (5 מ"ג/מ"ל) ו-0.225 מ"ל/ק"ג קטמין (100 מ"ג/מ"ל) לפני שלקח אותו לחדר הניתוח.
  2. יש להניח קטטר ורידי קבוע בווריד האוזן, דרכו ניתן להעניק משכך כאבים עם 0.56 מ"ג/ק"ג במשקל גוף/0.5 שעות פיריטרמיד ונפח של סטרופונדין 1/1.
  3. מקבע את כל הגפיים עם תחבושת גזה על שולחן הניתוחים.
  4. חבר אק"ג של 5 לידים לחזה ולבטן לניתוח קצב, גלאי טמפרטורה רקטלי, ומד חמצן דופק לרירית האף לניטור 6,7,8,9.

2. אינטובציה ואונסטרציה

  1. אבטח את דרכי האוויר באמצעות אינטובציה והתחל אוורור מבוקר לחץ.
  2. השתמש בהגדרות האוורור הבאות תחת בקרת לחץ באמצעות מסכת נשימה. ההגדרות הראשוניות הן כדלקמן:
    FiO2 0.6-0.8
    קצב נשימה של 12-18 לדקה
    נפח דקה נשימתית של כ-0.2 ליטר/דקה/ק"ג
  3. באמצעות הגדרות אלו, תכוון ל-CO2 של 35-40 מ"מ כספית, paO2 של 150-200 מ"מ כספית, ומטבוליזם נשימתי תקין עם pH של 7.35-7.45. העריכו את ההנשמה באופן קבוע עם ניתוחי גזי דם 7,8,9.

3. תחזוקת ההרדמה

  1. שמרו על הרדמה עם סבופלוראן 1.5% (שניתן דרך מכונת הנשמה) או פרופופול 1%, 8 מ"ג/ק"ג במשקל לשעה. אם עומק ההרדמה אינו מספיק, יש להעלות את מינון הסבופלוראן ל-2.0% או להזריק בולוס של 2-4 מ"ג/ק"ג במשקל גוף. סימנים לחוסר הרדמה כוללים התעוררות תוך ניתוחית, תגובות כאב, תנועה, נשימת בעל החיים, קצב לב מהיר, יתר לחץ דם עורקי ועוד. דקספנתנול משמש למניעת יובש בלחמית העיניים 7,8,9,10.

4. מדידת לחץ עורקי וגישה ורידית מרכזית גדולה

  1. לצורך מעקב עורקי, פותחים את המפשעה השמאלית (ההליך מתואר בסעיף 5.4), חשפו את עורק הירך, והכניסו קטטר לחץ באמצעות ניקוב. עקומת הלחץ מוצגת באמצעות מתמר לחץ.
  2. כוון ללחץ עורקי ממוצע (MAP) של 50-60 מ"מ כספית6. כדי לשמור על MAP, יש לתת נפח או נוראפינפרין.
  3. אבטח את הגישה לנפח לומן גדול מבחוץ על ידי הכנה פתוחה של וריד הג'וגולרי. לקטטר זה יש שתי גישות לנפח: אחת להחלפת נפח ואחת לניטור לחץ ורידי מרכזי (8-12 מ"מ כספית). לחץ זה, כמו גם הלחץ העורקי, מוצג דרך הטרנסדוסר.
  4. הכנס קטטר דרך השופכה כדי להעריך את תפוקת השתן. איזון הנפח באמצעות שקית שתן6.

5. הליך ניתוחי

  1. לפני תחילת ההליך, סמן את האזורים לניתוח (מסלולי גישה סטנדרטיים בניתוחי לב) באמצעות עט בלתי מסיס במים (מדריך חתך; איור 3). כסו את כל האזורים הלא רלוונטיים בוילונות כירורגיים כחולים.
  2. הכן את שולחן הניתוחים עם כל המכשירים (איור 4).
  3. סטרנוטומיה חציונית
    1. בצע חתך אורכי עור מעל קו העצם האמצעי, ואז חלקו את השכבות התת-עוריות, שריר החזה והפריאוסטאום סטרנלי באמצעות אלקטרוקוטריה.
    2. חשפו את קו האמצע סטרנלי לסטרנוטומיה המדיאנית. ודא שהפתחה הג'וגולרית ותהליך הזקפואיד מוגדרים היטב, ונתח את פני השטח הרטרוסטרנליים בצורה ישירה עם אצבע.
    3. לאחר מכן, חלקו את עצם החזה לאורך עם מסור סטרנלי. וודא המוסטזיס על ידי שימוש באלקטרוקקוטר על הפריוסטאום ומריחת שעוות עצם. הכניס את הרטרקטור סטרנלי.
    4. חשפו את רקמת השומן שמתחת ואת התימוס. פתחו את הפריקרדיום לאורך והניחו תפרים פריקרדיאליים (מרסילין 0) ליצירת באר פריקרדיאלית.
    5. בדוק היטב את המקום ואת הלב. השלבים האחרונים מתרחשים לאחר הקנולציה המפשעתית. ראשית, הפעילו את האאורטה העולה ואת העורק הריאתי ומניחים תפר בשר (פוליפרופילן 4,0 RB-1) לקנולה הקרדיופלגיה.
    6. חתך את האאורטה באופן היקפי באזור שיש להידק11.
  4. הכנת כלי דם מפשעתיים
    1. בצע חתך אורך על העור (מפשעתי) וחתך את רקמת העור השומני באמצעות אלקטרוקוטריה (איור 5A-H). הרחיב את הרקמה עם רטרקטור.
    2. נתח לאורך השריר הגרציליס ופאסיית הדקטור של השריר עם מספריים לניתוח כדי לחשוף את העורק הפמורלי והווריד שבין השרירים. אחר כך לולאה את הכלים עם גומייה אדומה וכחולה.
    3. כדי לאבטח את הקנולה בכלי, קשור חוט משי סביב הכלי ואבטח אותו עם חוסם12.
  5. מיקום הקנולה: כדי להבין טוב יותר את מיקום הקנולה התוך-וסקולרית, מקם את הקנולות הוורידיות והעורקיות על חיית הניסוי (ראו תרשים מאייר, איור 6)12.
  6. קנולציה ורידית
    1. השתמשו בקנולה 22 Fr. Seldinger וסט דקירה לקנולציה של וריד הירך. מערכת הניקובים מורכבת מחוט באורך 180 ס"מ, קנולה לניקוב ומרחבים (איור 7A).
    2. הסכימה מוצגת באיור 8A-E 12. הניחו תפר מיתר עם פוליפרופילן 5.0 RP-2 ונקבו את הווריד עם קנולה דקירה של 18 GA.
    3. הכנס את החוט לכלי (וריד הירך) דרך הקנולה באמצעות עזר ההכנסה. תוודא שהחוט ניתן לדחוף קדימה ואחורה באופן רופף.
    4. קדם את החוט לווריד הנוב העליון. ניתן לבדוק את המיקום באמצעות מישוש או אקו לב.
    5. הסר את הקנולה ודחס בעדינות את אזור הניקוב עם גזה (הימנע מאובדן דם). הרחיב בזהירות את אתר הניקוב עם המרחבים השונים (התחל מהקטן ביותר); החוט חייב להישאר מתוח כל הזמן.
    6. הברג את הקנולה ודחף את החוט התחתון והמתוח לתוך הכלי עד לגובה העלעלייה ולולאה את תפר הטבק. כאשר החזה פתוח, יש לבדוק את מיקום הווריד הנבוב העליון. דבר זה הכרחי כדי לנקז את הדם הוורידי מהווריד הנוב העליון והתחתון ולהקל כראוי על הלב.
    7. אבטח את הקנולה לתפר שקית הטבק עם משי. משוך בזהירות את החוט ואת פתח הקנולה, אוורר עם דם אנטרגרייד, וקלאמפ עם מהדק צינור. אחר כך חבר את הקנולה למחבר 1/2" ולצינור 1/2" 3x32 של ה-CPB.
  7. קנולציה עורקית
    1. השתמש בקנולה 14-16 של Fr. Seldinger ובסט דקירה לקנולציה של עורק הירך. האחרון מורכב מחוט באורך 100 ס"מ, קנולה דקירה ומרחבים (איור 7B).
    2. ההליך זהה לזה של קנולציה ורידית12. הכינו את תפרי הארנק (4-0 פוליפרופילן RB-1) והכניסו את הקנולה הדקירה.
    3. הכניס את החוט מעל הקנולה והוציא אותה. הרחיב את אתר הדקירה עם המרחבים הבודדים (12 Fr. ו-14 Fr.) והכנס את הקנולה העורקית 16 Fr.
    4. הסר את החוט והכניסת, שחרר לאחור, ומהדק. לאחר מכן מחברים את הקנולה למחבר 3/8" ולצינור 3x32 בקוטר 3/8" של מכונת הלב-ריאה ומקבע אותה לרקמה.
  8. הקשר למעקף הלב-ריאה
    1. לאחר חיבור מעקף הלב-ריאה לכלי הדם המפשעיים, התחל את המעגל החוץ-גופני (איור 9A ווידאו 1). עקב ההבדל הקטן בגובה בין הקנולה הוורידית למאגר, ניקוז ורידי לעיתים קרובות נדרש לתמיכת יניקה פעילה. יניקה זו היא בערך -60 עד -80 מ"מ כספית ונוצרת על ידי משאבת גלגל. הדמיינו את היניקה על ידי מדידת הלחץ על צינור הווריד באמצעות מתמר לחץ 13,14,15.

הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.

תוצאות

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

השינוי בסוג הקנולציה לקביעת מחזור דם חוץ-גופי, מקנולציה מרכזית של בית החזה לקנולציה מפשעתית, לא גרם לקרע אאורטה יאטרוגני בניסויים בבעלי חיים (טבלה 1). הרקע לכך הוא מחקר על בעלי חיים שבו עברו ניתוח על 18 חזירים בכל קבוצה. ב-15 הפרוצדורות הראשונים, שישה חזירים סבלו מקרע אאורטה יאטרוגני לאחר קנולציה מרכזית, ולכן הניסוי הופסק. שיעור התמותה עמד על 40%. ב-21 ההליכים הנותרים, החיבור למכונת הלב-ריאה הונח דרך המפשעה ללא הפסקה נוספת עקב קרע.

בנוסף, הלב ...

הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.

דיון

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

ניתוח לב ניסיוני הוא חיוני כיום. מטרות אפשריות כוללות הערכת תפקוד משאבת החדר השמאלית תחת מתן תרופות שונות ותכונותיהן הפרמקוקינטיות, אופטימיזציה של הליכים כירורגיים ואופטימיזציה של פרפוזיה במחזור הדם החוץ-גופי. מודלים של חזירים בוגרים מתאימים מאוד למטרה זו בזכות מאפייני הלב וכלי הדם והפיזיולוגיים שלהם.

במחזור דם חוץ-גופני באמצעות מכונת לב-ריאה, אופטימיזציה של יישום מתודולוגי ממלאת תפקיד חשוב לצד ...

הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.

גילויים

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

המחבר/ים הצהירו כי אין ניגודי עניינים פוטנציאליים בנוגע למחקר, לכתיבה ו/או לפרסום מאמר זה.

תודות

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

עבודה זו נתמכה על ידי קבוצת המחקר של אנדראס מוביוס, Influence of Sevoflurane bs. פרופופול במעקף קרדיו-ריאתי על מיקרוקולציה של האיברים הסופיים ותפקוד קרדיו-ריאתי בניסויים בחזירים (35-9185.81/G-96/22).

הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.

חומרים

רשימת החומרים שנעשה בהם שימוש במאמר זה
שםחברהמספר קטלוגהערות
דקספנתנול 5%באיירPZN AT-2424276הרדמה
סט HLM משולש AF KinderאירוסטיםAG71155סט חד-פעמי למכונות לב וריאות
קטמין 5 מ"ג/מ"לפייזר01395650 PZNהרדמה
מרסילין 0אתיקוןR844תפרים פריקרדיאליים
מידאזולם 5 מ"ג/5 מ"להמלןPZN 05918501הרדמה
Perkutanes Einfü HRKIT 100 ס"ממאקהPIK 100סט דקירה עורקית
פיריטרמיד 15 מ"ג/מ"לפירמלPZN 01312724הרדמה
פוליפרופילן 4,0 RB-1 (פרולן)אתיקון8710Hתפר שקית טבק על הכלי
קנולה פוטיסיט פרפוזיה עורקית 16 Fr.אדוארדסFLK0012קנולה מפשעתית עורקית
פרופופול 1% 200 מ"ג/20 מ"לפרסניוס קאביPZN 18116200הרדמה
RAP קנולה ורידית פמורלית 22 Fr. LivaNova200-100קנולה ורידית מפשעתית
ערכת Revas Access Dual Lumen 180 ס"מחיים חופשייםFLK0012סט דקירה ורידית
סיידה 75 ס"מרסורבהG850Nלקבע את הקנולה סביב הכלי
סבופלורן 100% /V/V) 250 מ"לSEVOrane03796821 PZNהרדמה
סיליקון-לופ כחול 2.5 מ"מסראג ויסנרSL27להכנת הווריד
סיליקון-לופ 2.5 מ"מ אדוםסראג ויסנרSL26להכנת העורק
סטרופאונדין ISO 1/1 E ISOB/BRAUNPZN 01078955כרך
ערכת חוסם עורקים 7 Fr. מדטרוניק79005לחיבור הקנולות לכלי

מקורות

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
  1. Hubert, M. B., Salazkin, I., Desjardins, J., Blaise, G. Cardiopulmonary bypass surgery in swine: a research model. J Exp Anim Sci. 42 (3), 135-149 (2003).
  2. Mickelson, H. E., et al. Swine as a Model for Cardiovascular Research: Improved Cardiopulmonary Bypass Techniques. J Invest Surg. 3 (3), 253-260 (1990).
  3. Glower, D. D., et al. Comparison of direct aortic and femoral cannulation for port-access cardiac operations. Ann Thorac Surg. 68, (1999).
  4. Bastopcu, M., Senay, S., Güllü, A., Kocyigit, M., Alhan, C. Percutaneous cannulation for cardiopulmonary bypass in robotic mitral valve surgery with zero groin complications. J Card Surg. 37 (2), (2022).
  5. Neuzil, P., et al. Direct comparison of percutaneous circulatory support systems during specific haemodynamic conditions. Eur Heart J Suppl. 5 (6), 1202-1206 (2010).
  6. Larsen, R. Anesthesia during operations using a heart-lung machine. Anesthesia Intens Care Med Cardiac Thorac Vasc Surg. , (2017).
  7. Regulation on the protection of animals used for experimental or other scientific purposes (Animal Welfare Experimental Animals Regulation - TierSchVersV). , https://www.gesetze-im-internet.de/tierschversv/BJNR312600013.html (2025).
  8. Hubrecht, R. Guide for the Care and Use of Laboratory Animals. , Eighth Edition 2011, National Research Council of the National Academies. Washington DC, USA. (2011).
  9. du Sert, N. P., et al. Reporting animal research: Explanation and elaboration for the arrive guidelines 2.0. PLoS Biol. 18 (7), 3000411(2020).
  10. Kardioanästhesie, DGAI. , https://www.dgai.de/aktuelles-2/342-ai-02-2016-verbaende-empfehlungen-kardioanaesthesie/file.html (2019).
  11. Ferguson, M. K. Chapter 1 Incisions. Thorac Surg Atlas. , (2024).
  12. Sicim, H., Çaynak, B., Sicim, H., Çaynak, B. Open Seldinger Technique in Peripheral Cannulation Strategy for Minimally Invasive Cardiac Surgery. J Updates Cardiovasc Med. 12 (4), 133-141 (2024).
  13. Sreshta, E. G., Miller, T. M., McQuitty, A. L. Cardiopulmonary Bypass. Critical Care Obstetrics. , Seventh Edition, (2024).
  14. Colangelo, N., et al. Vacuum-assisted venous drainage in extrathoracic cardiopulmonary bypass management during minimally invasive cardiac surgery. Perfusion. 21 (6), 361-365 (2006).
  15. Ulrich, C., et al. Optimizing the venous drainage in minimized extracorporeal circulation system (MECC) at the Coswig Heart Center. Kardiotechnik. 19 (4), 94-97 (2010).
  16. Chapler, C. K., Cain, S. M. The physiologic reserve in oxygen carrying capacity: Studies in experimental hemodilution. Can J Physiol Pharmacol. 64 (1), 7-12 (1986).
  17. Dabadie, P., Erny, P., Destribats, B. Hemodilution and tissue oxygenation. Ann Fr Anesth Reanim. 5 (3), 204-210 (1986).
  18. Tiedge, S. Pediatric perfusion in Germany 4.0 “Hardware. Deutsche Gesell Perfusiol Tech Med. 30 (1), 008-025 (2021).

הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.

הדפסות חוזרות והרשאות

בקש הרשאה לשימוש חוזר בטקסט או באיורים של מאמר JoVE זה

בקש הרשאה

תגיות

Seldinger

מאמרים קשורים