הערכת התוצאה העיקרית במודל חזיר של באוטם שריר הלב

המטרה הכללית של מתודולוגיה זו היא להשיג מדידות תוצאה מהימנות וניתנות לשחזור לצורך הערכה של טיפולים חדשים במודל חזירים של אוטם שריר הלב חריף. שיטה זו יכולה לסייע במתן תשובות לשאלות מפתח בתחום הקרדיווסקולרי, כגון השפעת התערבויות טיפוליות על תבנית של פגיעת חסם (fusion injury) וכן למידול של אוטם שריר הלב חריף. היתרון המרכזי של טכניקות אלו הוא שהן מאפשרות הערכה מדויקת ורלוונטית קלינית של פגיעת רפירפוזיה איסכמית (ischemia reperfusion injury) ושל רמיodeling לבבי.

באמצעות שיטה זו, ניתן לקבל תובנות לגבי פגיעה כתוצאה מreperfusion באיסכמיה של השריר הלבבי. ניתן להשתמש בה גם במחקרים אחרים הכוללים הערכה של תפקוד הלב. הפרוטוקול הנוכחי מאפשר את קבלת מדידות של תוצאות ראשוניות לפני או אחרי אוטם שריר לב חריף.

ההסתבב (infarction) מבוצע באמצעות חסימה של בלון טרנסלומינלי למשך 75 דקות של העורק ה descends anterior השמאלי, כפי שמפורט בסרטון המצוטט. סרטון זה מדגים כיצד לבצע אקו-קרדיוגרפיה תסועית תלת-ממדית, ומדידות של לולאת לחץ-נפח למדידות בסיס, ומעקבים לטווח קצר וארוך. הסרטון מדגים גם כיצד למדוד את גודל השריר המוקהה (infarct size) ואת השטח בסיכון (area at risk) באמצעות צביעה לאחר סיום הניסוי.

הכינו את החזיר תחת הרדמה כפי שמתואר בפרוטוקול הכתוב, וחברו את בעל החיים למכשיר האקו-קרדיוגרפ באמצעות אלקטרודות ה-EKG. כעת, הכינו את מתמר האקו. מרחו מעט ג'ל אולטרסאונד על הקצה ושחררו את הנעילה שלו כך שיהיה גמיש.

כוון את זווית הדמיון ל-90 מעלות באמצעות ידית התפעול. כאשר החזיר נמצא במצב שכיבה צדית ימין, פתח את הפה והחדר בזהירות את הגשושית אל תוך הוושט. הקפד לא להפעיל לחץ רב מדי, ולהימנע מהבליטה הלועית האנטומית הרגילה, המזכירה דיוורטיקולום של זנקר (Zenker's diverticulum).

לאחר מכן, הכניסו את הגשש למרחק של 50 עד 60 סנטימטרים, כאשר המדידה היא מקצה האף, וסובבו והגנו בעדינות את הראש לכיוון קדמי-צדי שמאלי (left anterolateral) כדי להמחיש את הלב. ודאו שכל דפנות הלב נראות בבירור. במידת הצורך, נעלו את קצה גשש האקו כדי לייצב את רכישת התמונה.

בתצוגה, הפעילו את אפשרות ה-3D Full Volume כדי להפיק שתי תמונות ניצבות של החדר השמאלי. לאחר מכן, הגדילו למקסימום את רוחב הסקטור הנרכש על ידי בחירה ב-FV Opt Volume. כעת, הפסיקו את ההנשמה ולחצו על Acquire כדי לקבל מדידות של נפח מלא.

לאחר קבלת מדידה מלאה, הפעל את ההוצאה המכנית. לאחר רכישת התמונה האקוסטית, שחרר את התפסן של המתמר והוצא אותו באיטיות מהחיה. לאחר מכן, נטר את החזיר עד להחלמתו מהניתוח.

כהכנה, השרו את קצות החיישן של הקטטר בתמיסת סלין 0.9% למשך 20 דקות לפחות. לאחר הכנת החזיר לניתוח, מזרו 100 יחידות בינלאומיות של heparin לקילוגרם, והניחו שרוול הדרכה (introducer sheath) בגודל 8F בעורק הת carotid, ושרוול בגודל 9F בווריד ה-jugular. לאחר מכן, הכניסו קטטר Swan Ganz דרך השרוול בגודל 9F, נפחו את הבלון שבקצה הקטטר, וקבעו אותו בתוך עורק ריאתי קטן.

לאחר מיקום הולם בחלק ההיקפי של הריאה, גרסמו את הבלון וחברו את קטטר Swan Ganz למכשיר חיצוני למדידת תפוקת לב. עם החיבור, פתחו את תפריט תפוקת הלב במכשיר חיצוני למדידת תפוקת לב. הזינו למערכת את משקל בעל החיים וחשבו את האורך כך שה-BMI יהיה 22.5.

המשיכו על ידי מילוי מזרק של 20 milliliter בתמיסת saline 0.9% בטמפרטורת החדר וחיבורו לפתח ההזרקה המחובר ללומן בעל הפתח הפרוקסימלי ביותר. כבו את ההנשמה והמתינו חמישה פעימות לב. ראשית, לחצו על Manual, ולאחר מכן לחצו על Start במכשיר הפלט.

לאחר מכן, יש להזרים במהירות 5 mL של סליין כדי למדוד את התפוקה הלבבית. תוך 15 שניות, יוצגו מדידות המכשיר. לאחר מכן, יש להפעיל את ההנשמה.

חזרו על פרוצדורה זו שלוש פעמים וחשבו את נפח הפעימה הממוצע. בין ההזרקות, המתינו דקה או שתיים כדי לאפשר לרמת ה-CO2 בסוף הנשימה (end-tidal carbon dioxide) לחזור לערכיה הקודמים. כעת, הסירו את קטטר Swan Ganz והחדירו קטטר Fogarty 8F דרך השרוול (sheath) בגודל 9F בווריד הג'וגולרי, ומקמו אותו בווריד הנבוב התחתון (inferior vena cava).

בעוד שהקצה נשאר במי solution של 0.9%saline, כוון את אות הלחץ של קטטר ה-PV loop קרוב ככל האפשר ל-0, באמצעות כפתורי הכוונון הגס והעדין. לאחר מכן, הזן למערכת את נפח הפעימה (stroke volume) שנמדד. השלב הבא הוא להחליק את קטטר ה-PV loop דרך המעטפת (sheath) בגודל 8F בעורק התריס (carotid artery), ובסיוע פלואורוסקופיה, להוביל ולמרכז את הקצה בתוך החדר השמאלי.

כעת, שרטטו את אות המוליכות הגולמי מול אות הלחץ, מה שצריך ליצור לולאה מלבנית. בעזרת גרף זה, בחרו את הקטע הגדול ביותר שמוצב באופן הולם. לאחר מכן, הפסיקו את ההנשמה המכנית ולחצו על enter במודול לולאת הלחץ-נפח כדי לבצע סריקת בסיס להמרת מוליכות לנפח.

כאשר המודול מציג את קצב הלב ואת המוליכות הסיסטולית והדיאסטולית, הפעל מחדש את נשימת הנבדק. לפני ההמשך, קצב הלב שנמדד חייב להיות שווה לקצב הלב ב-EKG, או לקצב הלב הנגזר מהלחץ. לא יכולה להיות אריתמיה כלשהי, והמוליכות הסיסטולית והדיאסטולית חייבת להיות מזוהה באופן נאות.

אם נקבע כי נתוני הבסיס הולמים, קבלו אותם על ידי לחיצה על Enter ורשמו את קצב הלב ואת המוליכות הסיסטולית והדיאסטולית המוצגות במודול ה-PV loop. לאחר מכן, שרטטו את אות הנפח מול אות הלחץ. הלולאות חייבות להישאר מלבניות.

כעת, הפסיקו את ההנשמה ומדדו את נפח הלחץ הבסיסי על ידי הקלטה של 10 עד 12 פעימות לב רצופות. לאחר מכן, הפעילו שוב את ההנשמה ואפשרו לרמת הפחמן הדו-חמצני בסוף הנשימה (end-tidal carbon dioxide) לחזור לערכיה הקודמים. לאחר מכן, תחת הנחיה פלואורוסקופית, נפחו את קטטר Fogarty כדי להפחית את העומס המקדים (preload).

לאחר מכן, הקליטו 10 עד 12 פעימות רצופות ללא הנשמה, כפי שנעשה קודם לכן. לחץ הדם הסיסטולי חייב להישאר מעל 60 millimeters of mercury, ולא תהיה הפרעה של הפרעת קצב למדידות. לאחר רכישת הנתונים, השריגו את קטטר ה-Fogarty, הפעילו את ההנשמה, והמתינו עד שרמת ה-carbon dioxide בסוף הנשיפה תחזור לרמות הקודמות.

כעת, הסר את קטטרי Fogarty ואת קטטרי לולאת ה-PV, תוך המשך הקלטה של הלחץ העורקי כדי לתקן עבור סחיפת לחץ (pressure drift). לבסוף, עקוב אחר בעל החיים עד להחלמתו המלאה לפני השבתו לשאר בעלי החיים. לאחר הכנת בעל החיים לניתוח, גש לשני העורקים הקרוטידיים באמצעות חשיפה כירורגית של הצוואר.

לאחר מכן, הכניסו מעטפת מוליכה (introducer sheath) בגודל 7F ובגודל 8F לעורקי התגיר המתאימים. כעת, ניתן Heparin במינון של 100 יחידות לקילו. לצורך ביצוע סטרנוטומיה, בצעו חתך בינוני באורך 30 עד 40 סנטימטר, מהנקודה שמתחת לשקע על-בנסי (suprasternal notch) ועד לנקודה שמתחת לתהליך החרב (xiphoid process).

לאחר מכן, התקדמו דרך ה-linea alba במורד לכיוון העצם הסטרנום (sternum). השתמשו בדיאתרמיה כדי להפריד בזהירות את ה-xiphoid והשתמשו במספרי קלינקנברג (Klinkenberg) כדי להפריד את החלק האחורי של הסטרנום מהפריקארד (pericardium). המשיכו בהפרדה באופן קהה, תוך תנועה לכיוון הקרניאלי (cranially).

יש לוודא שקצוות המספריים מופנים כלפי מעלה לכיוון העצם sternum כדי למנוע נזק ללב. בצעו sternotomy באמצעות פטיש וסכין Lebsche. ניתן לצמצם דימום ממוח העצם על ידי מריחת שעוות למוח העצם על ה-marrow.

פתח את בית החזה באמצעות מרחיב (retractor). כעת, פתח את פריקרדיום (pericardium) בעזרת מספריים כירורגיים. חבר קטטרי Y סטנדרטיים לקטטרי ההנחיה.

לאחר מכן, חברו ברז תלת-כיווני עם הרחבה של 10 סנטימטר לשני מחברי ה-Y. לאחר מכן, מקמו את אחד מצנתרי ההנחיה בפתח העורק הכלילי הראשי השמאלי באמצעות אחת הנרופחות. בשלב הבא, באמצעות תיל מנחה שהוכנס לעורק הכלילי הקדמי העולה, הניעו צנתר להרחבת העורקים הכליליים דרך צנתר העורק הכלילי הראשי השמאלי, ומקמו את הבלון בנקודה שבה בוצע החסימה של העורק הכלילי במהלך השראת אוטם השריר הלבבי.

אל תנפחו עדיין. המשיכו במיקום של צנתר ההכוונה השני בפתח העורק הכלילי הימני באמצעות השרוול השני. כעת, בצעו צנתור עורקים לבבי (coronary angiography).

הזריקו חומר ניגוד תחת פלואורוסקופיה. ראשית, ודאו את המיקום הנכון של צנתר ההובלה בעורק הכלילי הראשי השמאלי באמצעות מבט קדמי-אחורי (anteroposterior). לאחר מכן, הדמיאו את העורק הכלילי הימני.

הזרקת חומר הניגוד עשויה לדחוף את הבלון עמוק יותר אל תוך העורק הכלילי. ממקמו מחדש במידת הצורך. לאחר מכן, חבר מזרקים עם צבע 2% Evans Blue שהוכן טרי לברזי התלת-דרך.

בשלב הבא, באמצעות צילומי כלי דם של העורקים הכליליים (coronary angiography), נפח את הבלון ואשר כי הוא חוסם לחלוטין חלק מהעורק הכלילי. החסימה היא קריטית. בעוד הבלון מנופח, הזרק את חומר הצבע דרך שני קטטרי ההנחיה בקצב של 5 milliliters לשנייה.

הלב לא צריך להפוך לכחול, למעט החלק של החדר השמאלי שחסום מזרימת דם. אם הלב אינו נכנס לפרפור חדרים באופן ספונטני, הגע סוללה של תשעה וולט לחלק הבלתי-מישפח של הלב חמישה פעימות לאחר עירוי הצבע. לאחר מכן, בצע חתך בווריד הכבל כדי לשחרר את הלחץ והשתמש בשאיבה כדי לנקז את הדם.

כעת, גרפו את הבלון. שלפו אותו יחד עם שני קטטרי ההובלה. לאחר מכן, הוציאו את הלב על ידי דיסקציה של הקרומים המקיפים אותו, וביצוע חיתוך רוחבי דרך כלי הדם הגדולים.

יש לוודא שכל הדם והצבע נשטפים באמצעות תמיסת saline 0.9%, הן מהחלק החיצוני והן מהחלק הפנימי. לאחר מכן, יש לבצע דיסקציה זהירה של החדר השמאלי. לאחר מכן, יש לחתוך חמישה נתחים שווים בעובי 10 מילימטרים מהקדקול (apex) לבסיס, במישור המקביל לחריץ שבין העליה לחדר.

צלם את שני הצדדים של כל חמשת הפרוסות בתנאי תאורה סביבתיים, תוך שימוש בסרגל בתמונה לצורך כיול. לאחר מכן, צבע את הפרוסות ב-TTC וצלם אותן שנית. לצורך הערכת התפקוד הלבבי הגלובלי נעשה שימוש באקו-קרדיוגרפיה תלת-ממדית דרך הוושט.

שבוע לאחר אוטם שריר לב חד, תפקוד הלב הגלובלי הידרדר בהשוואה לערכי הבסיס של קבוצת הבריאים, בהתבסס על תוצאות מ-10 בעלי חיים. דבר זה נבע מהפחתה בהתכווצות של הדופן האנטרוספטלית. נעשה שימוש גם בלולאות לחץ-נפח (Pressure volume loops), הן להערכת תפקוד הלב הגלובלי והן לחישוב תכונות אינטרינזיות של שריר השריר הלבבי.

ניתן היה לחשב בקלות את מדדי התוצאה של השלב הקודם, ואלו כוללים את ה-EDV בפינה הימנית התחתונה, ואת ה-ESV בפינה השמאלית העליונה. ערכים אלו מספקים מידע חשוב על הגיאומטריה של החדרי השמאלי. ממדידות אלו חושבה שברית הדחייה של החדרי השמאלי (left ventricular rejection fraction), מדד חשוב לתפקוד השאיבה של החדרי השמאלי, יחד עם מספר פרמטרים נוספים.

עבור ביצועים לבביים אינטרינזיים, נגזרים מהלולאות של PV מדדים שונים, כגון הקשר בין לחץ לנפח בסוף הסיסטולה ובסוף הדיאסטולה. לאחר אוטם בשריר הלב, השיפוע של הקשר בין לחץ לנפח בסוף הסיסטולה עשוי לרדת, מה שמעיד על ירידה בכושר התכווצות. לבסוף, נעשה שימוש בצבעים כדי לזהות את שריר הלב המרוחק מהאזור בסיכון, ואת שריר הלב המוטמאם.

כ-22% מהחדר השמאלי הרכיבו את האזור בסיכון (area at risk), שרובו היה נקטר (infarcted). לאחר צפייה בסרטון זה, תרכשו הבנה טובה כיצד לבצע הדמיית אקו-לב תסנסופגאלית בתלת-ממד (3D transesophageal echocardiography), רכישת נתוני לולאות לחץ-נפח (pressure volume loop), וצביעת גודל השבץ לעומת האזור בסיכון. לאחר שליטה בטכניקה, ניתן לבצע את הבדיקה התסנסופגאלית תוך 20 דקות.

רכישת נתונים של עקומות לחץ-נפח (Pressure volume loop) תוך 30 דקות. וצביעה של גודל השבץ (infarct size) והשטח בסיכון (area at risk) תוך 60 דקות. בעת ביצוע עקומות PV וצביעה של גודל השבץ והשטח בסיכון, חשוב לזכור לנהוג בזהירות כדי לא לגרום להפרעות קצב לב (arrhythmias).

הטכניקות המוצגות בסרטון זה יכולות לסייע לחוקרים בתחום מחלות כלי הדם והלב לבחון פגיעה כתוצאה מאיסכמיה וreperfusion במודלים של בעלי חיים גדולים.