במאמר זה תיארנו פרוטוקול מבוקר טמפרטורה שניתן לשחזור עבור ספקטרוסקופיית תהודה מגנטית של זרחן-31 אקס ויבו, המאפשר הערכה סיריאלית וכמותית של אנרגטיקת שריר הלב במהלך שימור האיברים.
הרשמה ל-JoVE נדרשת לצפייה בתוכן זה. התחברו או התחילו בגרסת ניסיון בחינם.
מאמר שיטה
* These authors contributed equally
במאמר זה תיארנו פרוטוקול מבוקר טמפרטורה שניתן לשחזור עבור ספקטרוסקופיית תהודה מגנטית של זרחן-31 אקס ויבו, המאפשר הערכה סיריאלית וכמותית של אנרגטיקת שריר הלב במהלך שימור האיברים.
שימור איברים אמין הוא קריטי להגדלת זמינות התורמים ולשיפור תוצאות ההשתלה. בעוד שאחסון סטטי נשאר הסטנדרט ללב תורם, יש צורך בשיטות מדויקות למעקב אחר אנרגטיקה שריר הלב לאורך כל תקופת השימור.
ספקטרוסקופיית תהודה מגנטית של פוספורוס-31 (31P MRS) מאפשרת מדידה ישירה ודינמית של מטבוליטים מרכזיים באנרגיה, כולל פוספוקריאטין (PCr), אדנוזין טריפוספט (ATP), פוספט אנאורגני (Pi) ו-pH תוך-תאי. טכניקה זו מאפשרת הערכה אורך, כמותית ומדויקת של מצב מטבוליזם שריר הלב במהלך אחסון מחוץ לחיים . היתרונות של MRS כוללים הערכה דינמית של מצב האנרגיה והערכה גלובלית של אנרגיית חדרים.
הפרוטוקול מתחיל בהחלמה של תורמי חזירים, מתן קרדיופלגיה וכריתת לב. הקשת האאורטלית נחתכת פרוקסימלית לגזע הברכיוצפלי כדי למקסם את אורך האאורטה העולה. קנולה מחולקת מחוברת לאאורטה העולים הרחוקה, העלייה השמאלית מסומנת, והלב מונח במיכל גלילי ומבודד שממולא מראש בקרדיופלגיה ספציפית לטמפרטורה. המכסה מתחבר לקנולה, תולה את הלב בפנים, והמיכל אטום, תוך שמירה על טמפרטורה בטווח של 1°C למשך שעה.
המיכל מונח בקופסת קלקר מותאמת עם פתח לסליל מכוון זרחן, המיישר את מרכז הסליל עם מרכז החדר השמאלי (LV). תמונות סקאוט מאשרות את מיקום ה-LV ליד סליל 31P. שימינג B0 מבטיח עירור אחיד, ואחריו רכישת ספקטרום MR לא מקומי של 31P. עיבוד לאחר מכן מזהה שיאים ספקטרליים לחישוב PCr/ATP, יחס PCr/Pi ו-pH תוך-תאי.
בפרוטוקול שלנו, 31P MRS מתבצעת בנקודות זמן סידוריות בין h 0 ל-8. בין נקודות הזמן, הלב מאוחסן במכשיר אחסון סטנדרטי בטמפרטורה הרצויה.
31P MRS אפשר לנו לחקור שינויים תלויים בזמן בדלדול האנרגיה ותפקיד טמפרטורת האחסון במניעת דלדול אנרגיה לאורך זמן.
השתלת לב נותרה הטיפול הסופי עבור מטופלים נבחרים עם אי ספיקת לב בשלב סופי1. עם זאת, מחסור מתמשך באיברים מתאימים לתורם והמגבלות של אסטרטגיות השימור הנוכחיות מהווים מכשולים מרכזיים לתוצאות מיטביות ולהרחבת זמינות ההשתלות 2,3. מסורתית, לבבות תורמים נשמרים באמצעות אחסון סטטי קר, שהוא פשוט וחסכוני, אך חשוף לדלדול אנרגטי תת-קליני במהלך העברה ממושכת 2,4. ככל שתוכניות מקבלות יותר ואיברים בסיכון גבוה ומרוחקים גאוגרפית, יש צורך גובר בכלים אובייקטיביים המאפיינים את מצב המטבוליזם של שריר הלב במהלך השימור, במקום להסתמך רק על זמן איסכמי ובדיקה גולמית 5,6,7. בנוסף, מטבוליזם שריר הלב וסבילות איסכמית מושפעים מאוד מהטמפרטורה, וקירור לא מספק והיפותרמיה מופרזת עלולים להחמיר דלדול אנרגטי ופגיעה תאית במהלך האחסון. הערכת לבבות תורמים בטמפרטורות שימור קליניות מרובות ורלוונטיות מועפות, לכן, מסייעת לזהות מצבים השומרים בצורה הטובה ביותר על חיוניות שריר הלב לאורך זמן3.
הערכה מדויקת ודינמית של ביואנרגטיקה של שריר הלב במהלך האחסון חיונית לשיפור טכניקות השימור ולמקסום ניצול האיברים. כיום, הנוהג הסטנדרטי מתבסס על אחסון קר סטטי בטמפרטורות בטווח של כ-4-8מעלות צלזיוס. למרות שפרוטוקול זה הראה תוצאות מוצלחות לאורך תקופות אחסון קצרות, אחסון ממושך בטמפרטורה זו עלול לסכן את שלמות שריר הלב. לכן, חיוני לבצע מדידות סדרתיות של פעילות מטבולית בטווח טמפרטורות ומשך זמן כדי לקבוע את תנאי האחסון האופטימליים הנדרשים להבטחת השתלת איברים מוצלחת. הערכה קונבנציונלית של פגיעות שימור מתבססת לעיתים קרובות על בדיקות היסטולוגיות או בדיקות ביוכימיות מביופסיות שריר הלב, שהן פולשניות, הרסניות ומספקות רק תמונות אזוריות לסירוגין של מצב הרקמה9. לעומת זאת, ספקטרוסקופיית תהודה מגנטית של פוספורוס-31 (31P MRS) היא שיטה עוצמתית ולא הרסנית המאפשרת מדידה ישירה וסדרתית של מטבוליטים מרכזיים באנרגיה, כולל פוספוקריאטין (PCr), אדנוזין טריפוספט (ATP), פוספט אנאורגני (Pi) ו-pH תוך-תאי, בתוך רקמת הלב השלמה 6,10,11,12. על ידי מתן אפשרות למדידות חוזרות באותו איבר ללא טיפול רקמתי נוסף, 31P MRS מספק תובנות גלובליות ואורכותיות לגבי מצב האנרגיה של שריר הלב, ומגביר את הדיוק והשחזור בניסויי בהשוואה לגישות מבוססות ביופסיה או תחליפי סרום 6,13.
הערכת הקיימות של שתל לב עם 31P MRS נבדקה על ידי ברנרד ואח'14. כאן מוצג פרוטוקול מפורט ומבוקר טמפרטורה ל-ex vivo 3 Tesla 31P MRS של לב החזיר במהלך השימור. שיטה זו מספקת מסגרת מעשית למעקב אחר דלדול המצע, בדיקת משתני אחסון ואימות התערבויות שימור. הפרוטוקול מתאים במיוחד למעבדות המחפשות מדידות סדרתיות של כל החדר במהלך אחסון סטטי בקירור, כגון מחקרים על שימור תלוי טמפרטורה, פגיעות איסכמיה-רפוזיה, או אופטימיזציה של פתרונות ללב תורם שוליים ומורחבים.
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
פרוטוקול זה פועל לפי הנחיות מוסדיות לטיפול בבעלי חיים ואושר על ידי ועדת הטיפול והשימוש בבעלי חיים של ג'ונס הופקינס (מספר פרוטוקול SW24M319) לכל ההליכים הכוללים בעלי חיים חיים עד לקציר כירורגי. כל הניסויים הבאים ב-ex vivo בוצעו באמצעות רקמות שהושגו לאחר המתת חסד.
1. הליך טרום-קציר
2. הליך הקציר
3. פרוטוקול ספקטרוסקופיה
4. ניתוח נתונים
5. משוואות

הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
השימינגהמקומי מסדר 216 יצר שדה מגנטי הומוגני יותר B0 באזור העניין, כפי שניתן לראות על ידי הפחתה בסטיית התקן בכל נקודת זמן (0 שעות: 14.0 עד 4.0 הרץ; 4 שעות: 17.5 עד 3.2 הרץ; 8 שעות: 16.0 עד 3.2 הרץ). דבר זה הבטיח שהושג איכות ספקטרלית מצוינת בכל נקודת זמן (איור 7). השינויים המטבוליים של שריר הלב במהלך אחסון הקור מחוץ לחיים מעידים על דלדול מהיר של מאגרי הפוספט באנרגיה גבוהה וחמצה תוך-תאית מתקדמת לאורך זמן. בכל הפרמטרים שנמדדו, PCr/ATP, PCr/...
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
מאמר זה מתאר הכנה ניתוחית ופרוטוקול רכישה וניתוח MRS של 31P להערכה סדרתית של אנרגטיקה שריר הלב במהלך שימור הלב. 31P MRS מאפשר הערכה סדרתית ולא הרסנית של מטבוליטים מרכזיים בלב בטמפרטורות אחסון קר שונות, מה שמספק תובנות חדשניות לגבי היכולת המטבולית של רקמת שריר הלב. פרוטוקול 31P MRS זה מהיר יחסית, ודורש זמן סריקת מינימלי, מה שמאפשר הערכת אנרגטיקה קרדיאלית לפני שינויים משמעותיים בטמפרטורת הרקמה. הגישה ניתנת להתאמה למודלים אחרים של בעלי חיים גדולים ועשויה להת...
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
אין לנו ניגוד עניינים.
אנו מבקשים להודות לצוות שלנו בג'ונס הופקינס במחלקת ניתוחי לב ורדיולוגיה כדי לסייע בביצוע המחקר בהצלחה. מחקר זה מומן על ידי האגודה האמריקאית לניתוחי חזה (AATS).
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
| שם | חברה | מספר קטלוג | הערות |
|---|---|---|---|
| חממה | Benchmark Scientific | H2265-HC | חממת קירור חימום MyTemp 65HC |
| קירור מבודד | גטורייד | UPC 052000047097 | מקרר משקאות ספורט מבודד של גטורייד |
| jMRUI גרסה 7.0 | Java | www.jmrui.eu | ממשק משתמש גרפי לניתוח נתונים |
| גלאי טמפרטורת שריר הלב | דה-רויאל | 81-030415 | גלאי טמפרטורת שריר הלב מסדרת DeRoyal 400 (15 מ"מ) |
| סורק תהודה מגנטית | פיליפס | https://www.philips.com/healthcare/diagnostic-imaging/magnetic-resonance-imaging | Achieva 3T, Philips Healthcare |
| סליל זרחן בלולאה אחת | Philips Healthcare | https://www.philips.com/healthcare/diagnostic-imaging/magnetic-resonance-imaging | P140, Philips Healthcare |
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
מאמר זה פורסם
הסרטון יגיע בקרוב