מיקום כירורגי של קטטרים לטווח ארוך בדיקת תרגיל לב וכלי דם ב חזירים
9 בפברואר 2016
כאן אנו מציגים פרוטוקול להערכת תפקוד הלב-ריאה בחזירים ערים, במנוחה ובמהלך פעילות גופנית מדורגת על הליכון. מכשור כרוני מאפשר מדידות המודינמיות חוזרות ונשנות שאינן מושפעות מחומרי הרדמה קרדיו-דיכאוניים.
המטרה הכוללת של ניתוח זה היא למכשיר בעלי חיים באופן כרוני כדי לאפשר מדידות המודינמיות במהלך בדיקת מאמץ לב-ריאה בבעלי חיים ערניים עם ובלי מחלות לב וכלי דם. שיטה זו יכולה לעזור לענות על שאלות מפתח בתחום הלב וכלי הדם, כגון כיצד תסמונת מטבולית משפיעה על תפקוד החדר השמאלי וזלוף על ידי תרומה להתפתחות אי ספיקת לב עם מקטע פליטה שמור. שני יתרונות מרכזיים של טכניקה זו הם שמדידות המודינמיות ודגימות דם מתקבלות מבעלי חיים ערים וניתן לבצע את הטכניקה במנוחה ובזמן לחץ קרדיווסקולרי כגון פעילות גופנית.
ההשלכות של טכניקה זו יכולות להתרחב לקראת אבחון מוקדם של יתר לחץ דם ריאתי מכיוון שניתן למדוד את תפקוד כלי הדם הריאתיים, כמו גם תפקוד החדר הימני וזלוף בשלבים מוגדרים היטב לאחר החדרת המחלה. הדגמה חזותית של טכניקה זו היא חיונית. קשה ללמוד כיצד למקם בדיקת זרימה סביב עורק כלילי עקב עווית כלי דם של כלי זה.
כמו כן, הצבת בדיקת הזרימה סביב אבי העורקים קשה בשל מיקומו של כלי זה ביחס לבית החזה. תדגים את ההליך אנמארי ורז'יל, טכנאית מהמעבדה שלנו. לאחר הכנת החיה לניתוח, בצע חתך בעור, התחל סנטימטר אחד בזנב לזווית התחתונה השמאלית של עצם השכמה וחתוך כלפי מטה לבית השחי השמאלי.
לאחר החתך, השתמש בדיתרמיה כדי לצרוב כלי דם בעור. לאחר מכן, באמצעות שיטת החיתוך של הדיאתרמיה, חתכו דרך שריר הסרטוס ושריר החזה הגדול. המשך להשתמש בדיאתרמיה כדי לצרוב כלי דם בשכבת השריר.
כעת, באמצעות דיסקציה קהה, חלקו בזהירות את השריר הבין-צלעי של החלל הבין-צלעי השמאלי הרביעי. סיים זאת באמצעות מהדק יתושים. לאחר מכן חשוף את פני השטח של הריאה השמאלית, המכוסה בצדר קרביים ופריאטלי.
לאחר מכן, היכנסו לחלל הצדר על ידי ניקוב בזהירות של שתי שכבות הצדר וקריעתן. שפר את החשיפה עם מפסק בית החזה על ידי הפרדת קצוות הפצע והצלעות ואז דחיפה בכוח של הרקמות זו מזו. כדי לחשוף את הלב וכלי הדם הגדולים, דחפו את הריאה השמאלית בזנב ותקעו אותה במקומה עם גזה רטובה.
התחל חלק זה של הניתוח בדיסקציה קהה כדי להסיר כ-2 סנטימטרים רבועים של רקמת חיבור המקיפה את אבי העורקים החזי היורד. לאחר מכן, הנח תפר חוט ארנק עם שלושה תפרים בדופן אבי העורקים באמצעות תפר משי קלוע USP 3-0 שאינו נספג. לאחר מכן חדרו לדופן כלי אבי העורקים דרך התפר בעזרת מחט נירוסטה בגודל 16.
לאחר המחט, הכנס את קצה הצנתר המלא בנוזל לתוך אבי העורקים. לאחר מכן משוך את תפר חוט הארנק בחוזקה וקשר אותו. כדי לאבטח את הצנתר, סובב את התפר העודף סביב הקטטר מעל הטבעת שלוש פעמים, קשר אותו והוסף תפר חדש כסנטימטר גולגולת לאתר ההחדרה שלו.
כעת חבר את הצנתר המלא בנוזל למתמר הלחץ המכויל המחובר למחשב. לפיכך, עקוב אחר לחץ העורקים הממוצע במהלך השלבים הבאים. לאחר מכן, מבלי לפגוע בעצב הפרני, פתח את קרום הלב עם חתך חוצה.
מתחת לחתך, חשפו את אבי העורקים העולה וקשת אבי העורקים עם מפסק Farabeuf על ידי זיהוי עורק הריאה ומשיכתו בעדינות בזנב. כאשר אבי העורקים חשוף, יש לבצע חתך של סנטימטר אחד ברקמת החיבור בין אבי העורקים העולה לעורק הריאה באמצעות מספריים של מצנבאום. כעת חבר את בדיקת הזרימה.
ראשית השג את הגומייה סביב הכלי באמצעות עופרת תפרים. ושנית, חבר את מכשיר מדידת בדיקת הזרימה לגומייה. שלישית, חבר את בדיקת הזרימה למחשב ורביעית, בדוק את אות פלט הלב כדי לוודא שהגשושית ממוקמת כהלכה.
השלב הבא הוא לחשוף ולנתח את החלק הפרוקסימלי של העורק הכלילי היורד הקדמי השמאלי. ראשית, הרם את הרקמה בעזרת מלקחיים. ואז, בעזרת מספריים של מצנבאום, עשו חתך קטן ברקמה.
לאחר מכן הרחיקו בזהירות רקמות מהעורק בעזרת צמר גפן. וכדי להבטיח שהעורק הכלילי ינותח לחלוטין, העבירו מתחתיו מהדק יתושים קטן בזווית ישרה. כאשר מתרחשת עווית כלי דם של העורק הכלילי, יש לרסס עם 10% לידוקאן כדי להרגיע את הכלי.
באותה טכניקה, הנח צנתרים מלאים בנוזל בעורק הריאה, בחדר הימני, בחדר השמאלי ובפרוזדור השמאלי. כעת יש לחבר את כל הצנתרים למחשב. לאחר מכן בצע תפר במקביל לווריד הכלילי הבין חדרי הקדמי עם תפר המחובר לצנתר הוורידי הכלילי.
לאחר התפר, יש לנקב את הווריד עם המחט בגודל 20 של הצנתר הוורידי הכלילי ולהכניס את צינורית הקטטר תוך ורידי. לאחר מכן אבטח את הקטטר עם התפר הקיים. הסר את המחט והתחבר לקו ההארכה.
כעת הנח בדיקת זרימה כלילית סביב העורק הכלילי היורד הקדמי השמאלי שנותח בעבר. כאשר הגשושית מונחת, בדוק את האות של הזרימה הכלילית במחשב כדי לוודא שבדיקת הזרימה ממוקמת כהלכה. צורת אות הזרימה הכלילי צריכה להיות דומה לזו המוצגת כאן.
התחל שלב זה של הניתוח בביצוע חתך של 1.5 ס"מ כ-8 ס"מ זנב ומקביל לחתך הראשון. לאחר מכן בעזרת מהדק יתושים גדול ומעוקל, הוביל תת עורית את הניקוז מחלל הצדר דרך החלל הבין-צלעי השישי לחתך זה. חבר את הניקוז למכשיר היניקה כדי להסיר את הנוזל שנותר מבית החזה.
לאחר מכן, השתמש במהדק יתושים גדול ומעוקל כדי לחפור את בדיקות הזרימה בנפרד דרך החלל הבין-צלעי השמאלי השלישי והשריר שמעל הצלע. מנהרה את הצנתרים המלאים בנוזל דרך החלל הבין-צלעי השמאלי השלישי או החמישי. ראשית, הדק את הצנתרים המלאים בנוזל.
לאחר מכן, הסר את תא העצירה התלת-כיווני כדי למזער את אזור הפירסינג. ושלישית, לנקב את השריר הבין-צלעי. כעת, תקן את בדיקות הזרימה ואת הצנתרים המלאים בנוזל עם משי קלוע USP 2-0 שאינו נספג.
השתמש בתפר חוט ארנק על השריר הבין-צלעי. תפר זה גם ימנע דליפת אוויר לאחר החזרת לחץ תוך חזה שלילי. לאחר מכן, בצע שלושה חתכים בעור כ -2 סנטימטרים שמאלה ובמקביל לעמוד החוליות.
בצע את שלושת החתכים הללו באורך של 3 סנטימטרים ובמרחק של 3 סנטימטרים זה מזה. כעת חודרים טרוקר מתחת לשריר הלטיסימוס דורסי השמאלי מאתר החתך הרוסטרלי ועד לחתכים בגב. לאחר מכן באמצעות הטרוקר, מנהרה את בדיקות הזרימה וצנתרי הנוזל לאחור.
לאחר השלמת המנהור, הנח פקקי עצירה על הצנתרים המלאים בנוזל והסר את המהדק. משוך מעט דם כדי להסיר את הקרישים ובועות האוויר. לאחר מכן מלאו את הצנתרים המלאים בנוזל בהפרין ב-1,000 יחידות למיליליטר, ומלאו את הצנתרים הוורידיים הכליליים בהפרין ב-5,000 יחידות למיליליטר.
סגור את בית החזה על ידי משיכת הצלעות של החלל הבין-צלעי הרביעי בשני אתרים נפרדים. השתמש בפוליאסטר קלוע USP 6 שאינו נספג. לאחר מכן סגור את שריר הסרטוס ואת שריר החזה הגדול עם תפר הריצה.
סגרו את העור עם התפר התת-עורי הזורם באמצעות משי קלוע USP 2-0 שאינו נספג. לאחר מכן יש לתפור את החתכים בצד הגב בין הצנתרים. ראשית, קשרו קשר ישירות על העור כדי לסגור את החתך.
לאחר מכן קבע את הצנתרים לתפר עם קשר נוסף במרחק של כסנטימטר אחד מהעור. תפרו את בדיקות הזרימה בתפר פוליגלקטין כך שחוט בדיקת הזרימה לא ייחתך על ידי התפר. לאחר מכן הסר בזהירות את הניקוז תוך הפעלת לחץ על צד הגולגולת של החתך כדי להחזיר לחץ שלילי בחלל הצדר.
כעת השלם את הניתוח על ידי סגירת החתך בתפר חוט ארנק ואיטום הפצע בג'לי נפט. עקוב אחר פרוטוקול הטקסט כיצד לשחזר את החיה וכיצד לבצע את ניסוי ההליכון. תרגול חזירים לנוע עד 5 קילומטרים לשעה הביא להכפלת תפוקת הלב.
נצפתה שילוש של צריכת החמצן בגוף. זאת בשל העלייה בתפוקת הלב יחד עם עלייה בריכוז ההמוגלובין ועלייה במיצוי החמצן בגוף. זה הושג בעיקר על ידי עלייה בקצב הלב עם עלייה קטנה בנפח השבץ.
הגידול בנפח השבץ התאפשר על ידי עלייה בהתכווצות החדר השמאלי כפי שמעידה עלייה במקסימום הנגזרת הראשונה של לחץ החדר השמאלי יחד עם קצב מוגבר של הרפיה של החדר השמאלי ועלייה בלחץ הפרוזדורים השמאלי, שהוא לחץ המילוי של החדר השמאלי. התרחבות כלי דם מערכתית התרחשה כפי שמעידה עלייה במוליכות כלי הדם המערכתית וירידה בהתנגדות כלי הדם המערכתית. זה התאים לעלייה בתפוקת הלב כמעט לחלוטין כך שלחץ אבי העורקים הממוצע עלה רק במעט.
פרשנויות נוספות למספר פרמטרים אחרים ניתנות בפרוטוקול הטקסט. לאחר צפייה בסרטון זה, אתה אמור להבין היטב כיצד לבצע מכשירים כרוניים של בעלי חיים לביצוע מדידות המודינמיות בניסויים קרדיווסקולריים עוקבים.
צפו בתמליל המלא וקבלו גישה לאלפי סרטונים מדעיים
סקירה כללית
מאמר זה מציג פרוטוקול להערכת תפקוד קרדיו-פולמונרי בחזירי ער, הן במצב מנוחה והן במהלך פעילות גופנית מדורגת על מסוע. שיטה זו מאפשרת מדידות המודינמיות חוזרות ללא השפעתם של חומרי הרדמה.
מרכיבי מפתח של המחקר
תחום מדע
- פיזיולוגיה של מערכת הלב וכלי הדם
- תפקוד לב-ריאה
- מודלים של בעלי חיים במחקר
רקע
- השתלה כרונית של מכשור מאפשרת מדידות המודינמיות בבעלי חיים ערים.
- ניתן ליישם טכניקה זו למחקר של מחלות קרדיווסקולריות ותסמונת מטבולית.
- היא מסייעת בהבנת התפקוד וה הפרפוזיה של החדר השמאלי.
- הדגמה חזותית היא קריטית ללמידת הטכניקה.
מטרת המחקר
- להערכת בדיקת מאמץ לב-ריאתי בחזירים ערים.
- לחקירת השפעות התסמונת המטבולית על תפקוד הלב.
- לסייע באבחון מוקדם שליתר לחץ דם ריאתי.
שיטות שנעשה בהן שימוש
- השתרה כרונית של מכשור בחזירים למדידות המודינמיות.
- הערכה בתנאי מנוחה ומאמץ.
- איסוף דגימות דם מבעלי חיים ערים.
- שימוש במד זרימה (flow probe) סביב העורק הכלילי.
תוצאות עיקריות
- מדידה מוצלחת של פרמטרים המודינמיים בחזירים ערים.
- יכולת לניטור שינויים במהלך עקה קרדיווסקולרית.
- תובנות לגבי הקשר בין תסמונת מטבוליים לבין תפקוד הלב.
- פוטנציאל לזיהוי מוקדם של יתר לחץ דם ריאתי.
מסקנות
- טכניקה זו מספקת תובנות בעלות ערך על התפקוד הקרדיו-פולמונרי.
- היא מאפשרת לחקור מחלות קרדיווסקולריות באופן מבוקר.
- מחקרים נוספים יכולים להעמיק את ההבנה של מנגנוני אי-ספיקת לב.
שאלות נפוצות
רלוונטיות תעשייתית למנהלים
השתלת מכשור כרונית בחזירים מאפשרת מדידות המודינמיות חוזרות בבעלי חיים ערים, ובכך מסירה משתפעים של הרדמה שעלולים להסוות שינויים קרדיווסקולריים עדינים. גישה זו תומכת בהערכה פרה-קלינית של תסמונת מטבולית ואי-ספיקת לב עם שבר פליטה שנשמר, על ידי אספקת נתונים סדרתיים במצב מנוחה ובמהלך מאמץ גופני. שיטה זו מגבירה את העוצמה הסטטיסטית ומפחיתה את מספר בעלי החיים הנדרשים במחקרים קרדיווסקולריים אורךיים.
יישומים אסטרטגיים במחקר ופיתוח בביופארמה
גילוי מוקדם ותיקוף מטרה
- ערך מדעי: מאפשר בחינה של היפותזות טיפוליות על ידי מדידת תפוקת לב, זרימה כלילית בלב (coronary flow) ולחצים בחדרי הלב במודלים של חזירים הרלוונטיים למחלה.
- ערך תפעולי: מספק תיקוף פונקציונלי של יעדים המעורבים בתסמונת מטבוליים ויתר לחץ דם ריאתי באמצעות מדידות המודינמיות במצב ערות.
- ערך ניבוי: תומך בהפחתת סיכונים בשלב הפרה-קליני על ידי קישור בין מודולציית יעדים לבין תגובות המודינמיות תחת מאמץ הדרגתי של פעילות גופנית.
סריקה ופיתוח בדיקות (Assay)
- ערך מדעי: הכנת מערכות ביולוגיותיValidated עבור בדיקות המודינמיקה ודגימות דם תחת תנאי מאמץ מבוקרים.
- ערך תפעולי: סטנדרטיזציה של מדידות לחץ וזרימה בין קבוצות מחקר באמצעות קטטרים וגשים המותקנים באופן כרוני.
- סקלאביליות: מאפשרת מדידות חוזרות לאורך התקדמות המחלה או מהלכי טיפול, ובכך תומכת במערכי סריקה אורכיים.
מחקר תרגומי וטרום-קליני
- ערך מדעי: תואם את תהליך הגילוי של סמנים ביולוגיים תרגומיים באמצעות הקשר בין פרמטרים המודינמיים לבין התקדמות התסמונת המטבולית.
- ערך תפעולי: מבטיח רצף משלב הגילוי ועד לתיקוף פרה-קליני על ידי מתן אפשרות להערכות חוזרות באותו בעל חיים.
- הפחתת סיכונים: מספק בסיס להחלטות המשך (go/no-go) על ידי חשיפה מוקדמת של סיכונים קרדיווסקולריים בשלב הגילוי.
שילוב תהליכי עבודה וצינורות עיבוד
השיטה משתלבת ברצף הגילוי, החל מתיקוף המטרה ועד להערכת בטיחות פרה-קלינית, במיוחד עבור תוכניות למחלות קרדיו-ווסקולריות ומטבוליות.
- ביולוגיה של גילוי: תומך בבדיקת היפותזות של מטרות קרדיווסקולריות על ידי מתן אפשרות לאפיון המודינמי בחזירי ניסוי ערים ובמהלך פעילות גופנית.
- סקר: מספק מערכות מוכנות לבדיקה עם פלטי של לחץ, זרימה ודגימת דם הניתנים לשחזור לצורך הערכת תרכובות.
- אנליזה: מייצר מדידות כמותיות של המודינמיקה ושל גזים בדם, המקלות על ניתוח תגובה למינון ומעורבות המטרה.
- מחקר תרגומי: מקשר ממצאים מכניסטיים לרצף פרה-קליני באמצעות ניטור סדרתי של התפקוד הקרדיו-פולמונלי במהלך מידול של מחלות.
- שימוש חוזר ארגוני: מקים פלטפורמה כירורגית רב-פעמית למחקרים קרדיווסקולריים כרוניים לאורך פרויקטים והתוויות מרובים.
השפעה תפעולית וארגונית
- ערך מדעי: מגביר את הביטחון החזוי על ידי הפחתת העמימות המכניסטית בתיקוף מטרות קרדיווסקולריות.
- ערך תפעולי: משפר את השחזוריות והסטנדרטיזציה באמצעות שתלים כרוניים המבטלים שונות כירורגית חריפה.
- ערך אסטרטגי: משפר את היעילות ההונית על ידי מתן אפשרות למחקרים אורך עם פחות בעלי חיים ופחות שונות.
- השפעה על פורטפוליו: תומך בקידום מותאם סיכונים באמצעות אספקת אותי בטיחות המודינמיים מוקדמים במודלים של מחלות.
שיקולי יישום
- דורש מומחיות בניתוחים כליים, צתור (קתטריזציה) והצבת גששי זרימה בחזירים.
- מחייב שימוש במחוללי לחץ (pressure transducers), מדי זרימה, מערכות רכישת נתונים ממוחשבות וניהול נוזלים עם הפרין.
- דורש סטנדרטיזציה בין-צוותית של פרוטוקולים כירורגיים, סימון קתטרים וסנכרון נתונים בין קבוצות הפיזיולוגיה והפתולוגיה.
- כולל שיקולי התאמה עבור זני חזירים שונים, גילאים ומודלים של מחלות המשפיעים על הגישה לכלי הדם.
- כולל מגבלות מעשיות כגון זמן התאוששות ניתוחית, שמירה על פתוחות הקתטר ודרישות אימון להתרגלות להליכה על מסוע.
