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Medicine

Modèle de porcine chirurgical de l’ischémie cardiaque chronique traitée pompe Coronary Artery Bypass Graft chirurgical

Published: March 27, 2018 doi: 10.3791/57229

Summary

Ce protocole présente un modèle animal grand chirurgical de l’ischémie chronique, seul navire qui se traduit par des anomalies régionales mais ne crée pas d’infarctus, appelé myocarde hibernation. Après établissement de l’ischémie chronique, les animaux sont traités avec la pompe LIMA-LAD coronarienne greffon pontage à recanalisent les tissus ischémiques.

Abstract

Ischémie cardiaque chronique qui altère la fonction cardiaque, mais n’aboutit pas à un infarctus, est appelé myocarde hibernation (HM). Un vaste sous-ensemble clinique des patients atteints de maladies (CAD) de l’artère coronaire ont HM, qui, en plus de causer le dysfonctionnement, les met à risque élevé d’arythmie et de futurs événements cardiaques. Le traitement standard pour cette condition est la revascularisation, mais cela s’est avéré être un traitement imparfait. La majorité des cardiaque pré-clinique met l’accent sur les modèles d’ischémie cardiaque, infarctus laissant ce sous-groupe de patients d’ischémie chronique en grande partie mal desservie. Pour combler cette lacune dans la recherche, nous avons développé un modèle bien caractérisé et hautement reproductible du myocarde hibernation chez le porc, comme les porcs sont des modèles translationnelles idéales pour les maladies du cœur humain. En plus de créer ce modèle unique de la maladie, nous avons optimisé un modèle de traitement cliniquement significatif de la chirurgie de pontage de l’artère coronaire chez le porc. Cela nous permet précisément étudier les effets de pontage aorto-coronarien sur cardiopathie, mais aussi enquêter sur des thérapies complémentaires ou autres. Ce modèle induit chirurgicalement sténose du vaisseau unique en implanter un constricteur sur l’artère interventriculaire antérieure (LAD) à un jeune cochon. Comme le cochon grandit, le constrictor crée une sténose progressive, ce qui entraîne une ischémie chronique souffrant d’insuffisance régionale, mais préserver la viabilité des tissus. Après l’établissement du phénotype myocarde hibernation, nous effectuons pompe coronaropathie pontage aorto-coronarien greffon pour recanalisent la région ischémique, imitant le traitement de l’étalon-or pour les patients à la clinique.

Introduction

Maladie coronarienne (CHD) affecte environ 15,5 millions de personnes dans les États-Unis d’Amérique 1 et est l’une des principales causes de décès dans le monde. Alors que le taux de mortalité associé aux maladies coronariennes a baissé ces dernières années, l’incidence et le fardeau sur les patients et le système de santé restent élevés 1. Traitement primaire de CAD sévère est la revascularisation, ce qui améliore la survie et réduit l’angine de poitrine2,3,4. Cependant, la fonction cardiaque souvent reste déprimée, notamment dans le cadre de charge de travail accrue et peut évoluer vers une insuffisance cardiaque5,6. Clinique des essais des artères coronaires pontage aorto-coronarien (CABG) pour l’ischémie chronique montrent amélioration de la survie et les symptômes, mais la fraction d’éjection ne montre que de modestes améliorations de 8 à 10 % 7,8. Notre modèle novateur et bien caractérisé les porcs de l’ischémie myocardique chronique est un modèle de CAO clinique avec sténose vasculaire progressive. Nous avons démontré la contractilité myocardique réduite résultant de la réduction progressive de l' écoulement de sang 9. Le myocarde ne pas infarctus et peut demeurer viable dans ce scénario. Récupération est possible, même si les résultats sont variables même avec revascularisation en temps opportun. Chroniquement myocarde ischémique qui reste viable a été caractérisée par la diminution du débit sanguin et fonction au repos avec prix de réserve non contractile a appelé HM et le traitement nécessite CABG. Bien que la revascularisation du HM devrait restaurer la fonction contractile, observations expérimentales et cliniques démontrent que la récupération est incomplète de8,10.

HM est caractérisée par la présence de viable mais dysfonctionnelle myocarde en présence de réduction de débit sanguin régional11. Malgré la contractilité et l’activité métabolique au repos, HM est en mesure de démontrer la réserve fonctionnelle et métabolique sous stimulation inotrope12. HM est suspecté dans la majorité des patients atteints de CAD et couvre une vaste gamme de maladies. Dans ce protocole, nous démontrons notre modèle porcine établi de HM contourné avec l’artère mammaire interne gauche (LIMA) et artère LAD qui imite le scénario clinique. Le porc fournissait un excellent modèle de maladie cardiaque au cours d’autres grands animaux car ils n’ont pas de collatérales ponts épicardiques. Cela permet à la sténose du garçon seul pour entraîner une ischémie régionale13.

Nous décrivons ici la méthode chirurgicale d’induction d’hibernation myocarde chez le porc en créant votre sténose du vaisseau-single sur l’artère LAD. Lorsque l’ischémie chronique a été établie (8 semaines après l’implant de constrictor LAD), les auteurs décrivent la méthode de recréer le traitement clinique pour HM dans notre modèle de porc : une pompe pontage aortocoronarien greffon. Ces méthodes de traitement chirurgical permet d’étudier non seulement un modèle cliniquement pertinent d’ischémie cardiaque chronique, mais aussi d’étudier les effets du pontage aorto-coronarien sur ischémie cardiaque mais aussi de tester des thérapies potentielles de rechange ou d’appoint pour une ischémie cardiaque.

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Protocol

Toutes les études animales ont été approuvées par l’animalier institutionnel et l’utilisation des comités de la Minneapolis VA Medical Center et l’Université du Minnesota. Suivez les directives actuelles d’instituts nationaux de la santé pour l’utilisation et l’entretien des animaux de laboratoire.

1. hibernation chirurgie

  1. Préparation animaux
    1. Pour créer un modèle de myocarde hibernation, utilisez 5 - semaine vieux, femme, Yorkshire porcs, qui pèsent de l’ordre de 8 à 10 kg avec 9,2 kg comme le poids moyen.
    2. Pour la surveillance de la santé pré-opératoire, peser l’animal dans les 3 jours avant la chirurgie.
    3. Rapidement l’animal pendant 12 h avant le début de l’anesthésie. Veiller à ce que l’eau est disponible à tout moment pour animaux jeun.
    4. Donner la buprénorphine SR 0,18 mg/kg IM 24 h avant la chirurgie.
  2. Induction
    1. Endormir l’animal avec 6,6 mg/kg tiletamine-zolazepam et xylazine cocktail administré par voie intramusculaire. 5-15 min pour la drogue permettent cocktail prenne effet.
    2. Préparer la veine de l’oreille aseptiquement en essuyant trois fois avec de l’alcool isopropylique 70 % pour le placement de cathéter IV.
      Remarque : Si une veine de l’oreille n’est pas suffisante, une autre veine périphérique peut être utilisé (p. ex. céphalique).
    3. Appliquer pommade ophtalmique à deux yeux pour éviter le dessèchement cornéenne.
    4. Si nécessaire, induire l’anesthésie par l’administration de 1-2 mg/kg de propofol IV ou masqués avec 3 L/min d’oxygène et de 3 % isoflurane, afin de permettre l’intubation trachéale.
      Remarque : L’animal est considéré comme correctement anesthésié quand le ton réflexe ou mâchoire de blink est absent.
    5. Intuber l’animal avec une sonde endotrachéale Fluxsol.
  3. Chirurgie
    1. Une fois que l’animal est anesthésié, raser la zone thoracique gauche pour la chirurgie.
    2. Initier la ventilation mécanique à 10-15 respirations / mn oxygène Set à 1-4 L/min et isoflurane entre 1,0 et 3,0 % au besoin pour maintenir un plan chirurgical de l’anesthésie.
    3. Mettre les dispositifs de surveillance sur l’animal. Des dispositifs de surveillance devraient inclure des ECG, pression artérielle, la température et l’oxymètre de pouls.
    4. Connecter le cathéter IV au goutte-à-goutte IV avec sérum physiologique 0,9 % à un taux de 5 à 10 mL/kg/h.
    5. Aseptiquement préparer le latéral gauche de la poitrine avec un chirurgien approuvés par la FDA.
    6. Évaluer la profondeur de l’anesthésie chaque 5-15 min. enregistrer les signes vitaux de base (fréquence cardiaque, ECG, SpO2, NIBP, ETCO2 et température) toutes les 15 min.
      Remarque : L’animal est considéré comme correctement anesthésié quand le ton réflexe ou mâchoire de blink est absent.
    7. Lieu stérile les rideaux avec l’animal couché sur son côté droit, le côté gauche de la poitrine de l’épine de l’omoplate, le troisième espace de côtes dans un champ stérile de centrage.
      Remarque : Le champ stérile consiste à épaule avant gauche, y compris la région axillaire, continuant au sternum à l’espace de côtes sixième parotidien.
    8. Frottez doucement le terrain avec un procédé chirurgical approuvé par la FDA comme gluconate de chlorhexidine ou un chirurgien iode pendant 2 min à l’aide d’un modèle de cible.
    9. Rincez le champ avec de l’eau et laver deux fois avec une méthode approuvés par la FDA comme ci-dessus pendant 2 min. Rincer le champ chirurgical avec de l’eau entre les lavages, puis éponger avec des éponges de gaze stériles une serviette ou 4 x 4 cm.
    10. La zone de pulvérisation avec une solution iodée et drapé de l’animal entier (à l’exception du champ opératoire) avec draps stériles. Stérilisation de vapeur ou de gaz permet de stériliser les instruments, robes et rideaux pour la procédure.
    11. Administrer un bloc nerf intercostal à l’aide de 0,3 mL de bupivicaine de 0,5 % sur les côtes de 2e, 3e et 4e.
    12. Donne 125 mg de céfazoline IV avant d’ouvrir le coffre.
      NOTE : succinylcholine 1,5 mg/kg IV peut être donné comme un agent paralytique pour réduire le mouvement de muscle par demande du chirurgien lors de l’ouverture de la cage thoracique.
    13. Exposer le coeur via une thoracotomie gauche. Avant manipulation de coeur, donner une 2 mg/kg bolus IV de lidocaïne pour prévenir l’arythmie. Faire la 3ème latérale espace thoracotomie incision avec bistouri électrique monopolaire. L’incision ne doit dépasser de l’aspect crânial de l’omoplate à la région axillaire pour environ 10 cm. utilisation une cautérisation à inciser la peau et la musculature sous-jacente afin de permettre l’entrée dans la cavité thoracique.
    14. Placer un rétracteur de côtes de finochietto et entrer dans la cavité pleurale dans le troisième espace intercostal pour rétracter le poumon.
    15. Brusquement, inciser le péricarde et rétracter sur le côté à l’aide de sutures de séjour polyglactin 2-0, exposant l’artère LAD et la veine. Rétracter l’auricule gauche avec un rétracteur de spatule recouvert de gaze.
    16. À l’aide de ciseaux iris, ouvrez l’adventice sur le jeune garçon.
    17. Carrément disséquer une environ 0,25 cm partie du LAD artère environ 1 cm distal de la LAD et de la jonction de l’artère circonflexe. Utilisez une pince coudée à encercler le garçon.
    18. Placez deux sutures en polyester 4-0 autour de l’artère sans placer toute tension.
    19. Placer un constrictor en plastique en forme de c avec un diamètre interne de 1,5 mm sur le jeune garçon proximale à la première diagonale sans occlusion du vaisseau.
    20. Fixer avec 4-deux 0 cravates polyester encerclant le jeune garçon.
    21. Vaguement fermer le péricarde à l’aide de suture de polyglactin 2-0 dans un simple motif interrompu.
    22. Effectuer une prise de souffle d’enlever l’air de la poitrine alors que la couche de muscle intercostal est fermée. Surveillez attentivement le manomètre de pression des voies aériennes sur la machine d’anesthésie pour maintenir la pression dans un intervalle approprié de 20 à 30 cm d’eau et libérer lorsque vous avez terminé.
      Remarque : Ceci élimine la nécessité d’un drain thoracique dans la période post-opératoire.
    23. Fermer les couches de peau et de muscle dans le mode standard à l’aide d’une suture résorbable 2-0 et 3-0.
    24. Utiliser l’adhésif de peau sur l’incision pour la fermeture de la peau.
    25. Administrer une dose totale de bupivacaïne 1 mg/kg par voie intramusculaire à plusieurs endroits le long de la longueur de l’incision à la fin de la procédure. Administrer le meloxicam 0,2 mg/kg SQ, avant le transport vers la zone de récupération.
    26. Sevrer l’animal éteint le ventilateur que la couche de peau est fermée.
    27. Laissez l’animal connecté à la machine d’anesthésie jusqu'à ce qu’il peut respirer spontanément et réflexes protecteurs commencent à revenir.
    28. Ne pas retirer la sonde endotrachéale jusqu'à ce que l’animal peut avaler pour protéger ses voies respiratoires.
    29. Appliquer un pansement stérile, non adhérents avec l’onguent triple antibiotique sur l’incision.
  4. Après la chirurgie
    1. Enregistrer la fréquence cardiaque, fréquence respiratoire, température corporelle et les muqueuses de couleur toutes les 15 min jusqu'à ce que l’animal peut tenir une position sternale sans aide.
    2. Ne laissez pas l’animal sans surveillance jusqu'à ce qu’il peut soulever et tenir sa tête vers le haut et peut supporter sans aide.
    3. Donner le meloxicam (0,2 mg/kg) par voie sous-cutanée.
    4. Administrer la LIBERATION PROLONGEE buprénorphine 6 h après la dose initiale pré-opératoire.
    5. Laisser le pansement sur l’incision jusqu'à 3 jours, si elle reste propre et sec. Remplacer le pansement si il se salit.
    6. Surveiller le niveau de douleur, bien-être général et la condition de l’incision pour les 5 jours qui suivent la procédure.
      Remarque : Une échelle de grimace de porcelet est maintenant disponible pour évaluer le niveau de la douleur chez ces animaux après l’opération14. Utiliser des demi dose meloxicam au besoin une fois par jour pour la douleur aigue.
    7. Single-maison de l’animal au cours de la période de récupération de 5 jours pour limiter l’activité et permettre la plaie à guérir.
    8. Permettre à 8 semaines pour développer pleinement le phénotype de myocarde hibernation.

2. revascularisation ou désactiver Bypass pompe

  1. Préparation animaux
    1. Peser l’animal dans les 3 jours avant la chirurgie.
    2. Rapide de l’animal durant 12 h avant la chirurgie. Veiller à ce que l’eau est disponible à tout moment pour animaux jeun.
    3. Donner à libération prolongée buprénorphine 0,18 mg/kg par voie intramusculaire 24 h avant la chirurgie.
  2. Induction
    1. Endormir l’animal avec cocktail tiletamine-zolazepam/xylazine 6,6 mg/kg par voie intramusculaire. 5-15 min après la sédation, préparer stérilement la veine de l’oreille pour le placement de cathéter.
      Remarque : Si une veine de l’oreille n’est pas suffisante, une autre veine périphérique peut être utilisé (p. ex. céphalique).
    2. Pommade ophtalmique à deux yeux.
    3. Induire l’anesthésie avec 1-2 mg/kg de propofol IV.
    4. Intuber l’animal avec une sonde endotrachéale Fluxsol.
  3. Chirurgie
    1. Se raser l’animal bréchet, latéral gauche de la poitrine et fémorales triangles pour la chirurgie.
    2. Ventilation mécanique de la valeur à 10-15 respirations par minute, de l’oxygène à 1 à 4 L/min et isoflurane à 1,0 à 3,0 % au besoin pour maintenir un plan chirurgical de l’anesthésie.
    3. Positionner les appareils de surveillance (fréquence cardiaque, ECG, SpO2, direct ETCO2 , la pression artérielle et la température) sur l’animal.
    4. Raccorder le cathéter IV à un égouttement d’IV avec un soluté physiologique ou LRS.
    5. Aseptiquement préparer la peau avec la povidone iode exfoliant ou autre moyen approuvé par la FDA.
    6. Évaluer l’animal pour la profondeur de l’anesthésie.
      Remarque : L’animal est considéré comme profondément anesthésiés quand le œil ou la mâchoire réflexe est absent.
    7. Placez l’animal sur le dos, préparer la peau comme décrite précédemment et drapé de l’animal avec des serviettes stériles.
    8. Effectuer une coupe vers le bas pour l’artère fémorale et la canulation. Bistouri électrique monopolaire permet de créer une incision peau à environ 3 cm au-dessus de l’artère fémorale à l’exposer pour canulation.
    9. Exécuter un bloc de nerf crural après que l’incision est faite, permettent un positionnement précis de la drogue. Connectez la canule fémorale à un transducteur pour surveiller la pression artérielle pendant la chirurgie.
    10. Utilisez electro-cautérisation à inciser de la manubrium au processus xiphoïde, mais aussi à inciser le muscle, le tissus adipeux et le tissu conjonctif au niveau du sternum.
    11. Fracture du sternum avec une scie oscillante.
      Remarque : En utilisant une oscillation a vu, plutôt que d’une scie sternale standard évite d’éventuelles lésions myocardiques de péricardiques adhérences à la suite de la thoracotomie pour placement constrictor sur le jeune garçon.
    12. Administrer la lidocaïne (dose de charge de 2 mg/kg IV, perfusion IV continue de 50 µg/kg/min) pour prévenir les arythmies. Diluer dans un sac de 500 mL de soluté physiologique à une concentration de 1 mg/mL de lidocaïne.
    13. Divisez la plaque postérieure sternale avec des ciseaux de Mayo droites.
    14. Utiliser un rétracteur de poitrine pour exposer la cavité thoracique.
    15. Prendre vers le bas les adhérences avec electro-cautérisation monopolaire.
    16. À l’aide de l’enrouleur même, avec une légère élévation de la bordure gauche sternale par un assistant, disséquer l’artère mammaire interne gauche contre la paroi thoracique.
    17. Contrôler les branches artérielles avec hemoclips.
    18. Hépariner l’animal avec le 100-300 unités/kg d’héparine IV.
    19. Après 3 min, divisez l’artère avec l’extrémité distale plus cousu. Préparer l’extrémité proximale de la greffe.
    20. Ouvrir et retirer le péricarde. Confirmer que la longueur de la LIMA est suffisante pour atteindre le site anastomotique approprié sur le jeune garçon.
    21. Effectuer la LIMA à anastomose LAD avec suture en polypropylène 7-0 à l’aide d’une pompe hors technique avec un stabilisateur cardiaque, pince à ressort forme et dispositifs intraluminaux de taille appropriée.
    22. Placer un drain thoracique entre les côtes sur le latéral gauche de la poitrine, externalisé et attaché à vide pour chasser l’air de la cavité thoracique pendant 15-30 min.
    23. Approximative du sternum avec sutures polyester #5 en utilisant un modèle de huit.
    24. Fermer le muscle, les couches cutanées et sous-cutanées de la manière habituelle, comme décrit dans la chirurgie de l’Hibernation. Enlever le drain thoracique lors de l’exécution d’une manœuvre de Valsalva pour enlever tout l’air résiduel de la cavité thoracique et refermer l’incision avec suture d’une peau.
    25. Appliquez la colle de peau sur la peau pour protéger l’incision sternale. Doucement, retirer le cathéter fémoral et réparer l’artère à l’aide de la suture en polypropylène 7-0 dans un modèle de chaîne de sac à main. Fermer la peau à l’aide de suture de polyglactin 2-0 dans un modèle de subcuticulaire.
    26. Administrer une dose totale de bupivacaïne 1 mg/kg par voie intramusculaire à plusieurs endroits le long de la longueur de l’incision à la fin de la procédure.
    27. Administrer le meloxicam 0,2 mg/kg par voie sous-cutanée avant transport vers la zone de récupération.
    28. Suivre le protocole postopératoire dans la procédure de mise en veille prolongée.

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Representative Results

Après la chirurgie initiale de mise en veille prolongée, plus de 70 % de sténose devrait pouvoir être observé par des techniques d’imagerie cliniques comme l’angiographie ou cardiaque IRM (Figure 1A). 8 semaines après l’application chirurgicale de la constrictor LAD, analyse de la fonction régionale par ECHO ou résonance magnétique cardiaque révèle une fonction réduite sous la charge de travail accrue (Figure 2). Cela peut être testé en stimulant le coeur avec dobutamine (5mg/kg/min) et en mesurant la déformation circonférentielle et épaississement de la paroi régional. L’imagerie PET montre la diminution du flux sanguin et la captation du glucose accru dans la région hibernation contre le territoire non-LAD dans le coeur même, ce qui indique que les tissus ischémiques restent viable. Cette amélioration dans la captation du glucose par rapport à la perfusion sanguine est connue comme le « incompatibilité de flux-métabolisme » et imite les résultats cliniques d’hibernation chroniquement myocarde4. Il n’y a aucune preuve d’infarctus par une technique d’imagerie. Si un infarctus dans la région LAD est présent, le constrictor était trop serré et créé une occlusion complète de l’artère. Si aucune anomalie régionale n’est évidents, un phénotype hibernation n’a pas été atteint.

Suite réussie des artères coronaires pontage coronarien, les animaux peuvent présenter des améliorations graduelles régional fonction cardiaque au repos et sous stimulation inotrope avec dobutamine, bien que ces améliorations ne restaure pas la fonction de retour à la normale (Figure 3). Succès de pontage aorto-coronarien permettra d’éliminer le risque de mortalité associé de HM (Figure 4). La greffe de brevet peut être visualisée par angiographie ou résonance magnétique cardiaque (Figure 1B). À l’autopsie, la sténose de la LAD et LIMA perméabilité est confirmée à l’aide de la taille des dilatateurs coronariens. Myocarde est inspectée afin de confirmer les tissus viables est présent dans toutes les régions avec infarctus du myocarde.

Figure 1
Figure 1 . Les images d’IRM cardiaques de sténose et bypass graft. Résonance magnétique cardiaque visualise A) la sténose de la LAD après placement constrictor et B) le greffon de LIMA-LAD après chirurgie de pontage de l’artère coronaire. Ce chiffre a été adapté de Hocum Stone, et al. 9. s’il vous plaît cliquez ici pour visionner une version agrandie de cette figure.

Figure 2
Figure 2 . Mesure de MRI cardiaque d’épaississement de la paroi pourcentage. Mesure de mur épaississement % par résonance magnétique cardiaque montre altération de la fonction régionale dans les régions hibernation du ventricule gauche. Mur épaississement % est significativement diminuée chez les animaux hibernants fois au repos et sous perfusion de dobutamine par rapport aux régions éloignées. Contourné les animaux ont montré une amélioration dans mur épaississement % aussi bien au repos et sous perfusion de dobutamine. (* = p < 0,05 ; ** = p < 0,01 *** = p < 0,001) (Mise en veille prolongée n = 12 ; 1 mois revasc n = 4 ; 3 mois revasvc n = 5) Ce chiffre a été adapté de Hocum Stone, et al. 9. données sont présentées sous forme de moyenne ± SEM. s’il vous plaît cliquez ici pour visionner une version agrandie de cette figure.

Figure 3
Figure 3 . Qui suit présente un déficit fonctionnel régional reste pontage coronarien. Échocardiographie effectuée 4 semaines suivantes de revascularisation du myocarde hibernation montre un déficit fonctionnel régional sous une stimulation inotrope après pontage aorto-coronarien. (n = 5) Données sont présentées sous forme de moyenne ± SEM. s’il vous plaît cliquez ici pour visionner une version agrandie de cette figure.

Figure 4
Figure 4 . Effet de pontage aorto-coronarien sur la mortalité en HM. Revascularisation chirurgicale élimine le risque de mortalité associé à HM. (Bypass n = 18 ; hibernation n = 48). Ce chiffre a été adapté de Holley, et al. 15 S’il vous plaît cliquez ici pour visionner une version agrandie de cette figure.

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Discussion

Ici, nous montrons que notre modèle de porcs de HM avec précision imite l’expérience clinique des patients atteints de la maladie des vaisseaux unique et préservé de la fonction ventriculaire gauche. Avant la revascularisation, animaux avec bateau isolé HM pièce atteinte minimale en fonction globale telle que mesurée par la fraction d’éjection, mais voir la réduction significative dans l’épaississement de la paroi régional. Suite à la revascularisation, imagerie de CMR à un ou trois mois de récupération montre préservée perméabilité de viabilité et de la greffe mais persistante dysfonctionnement régionale, tel qu’indiqué par les estimations de réserve contractile avec une épreuve d’effort faible dose dobutamine.

Il y a plusieurs étapes cruciales pour l’opération initiale mise en veille prolongée. Entrant dans la poitrine dans le troisième espace intercostal permet l’accès le plus facile à ce garçon proximal. La rétraction de l’auricule gauche avec une gaze humide facilite la visualisation du navire sans provoquer des arythmies. L’assistance pour exposer le garçon minimise le saignement et sécurise le constricteur. Fermeture de la poitrine avec la manœuvre de Valsalva pour évacuer l’air empêche un pneumothorax.

Il y a plusieurs étapes essentielles pour une succès de la revascularisation. Profondeur appropriée de l’anesthésie et l’utilisation d’agent paralytique a assuré aucun mouvement au cours de la portion de l’anastomose de la procédure. Utilisation de lidocaïne et p 200 unités/kg héparine élimine les événements arythmie et thrombose. En utilisant une ligne artérielle fémorale pour maintenir la tension artérielle approprié suivi est essentiel pour la stabilité hémodynamique de l’animal. Un flo-à travers le dispositif permet d’améliorer la stabilité animale au cours de l’anastomose et atténuer la nécessité d’une rétraction stabilisant les bandes. Tout en cousant la prothèse, un ventilateur de2 O est utile pour visualiser l’anastomose.

Au cours de la procédure de revascularisation, si l’arythmie est observée, l’animal peut exiger une deuxième dose de lidocaïne. Si le garçon est difficile à visualiser, placer le stabilisateur après dissection du tissu de matière grasse ou pseudo-membraneuse épicardique. Anesthetically, une fois que le stabilisateur est placé et le coeur est levé, doux diminue la pression artérielle peut noter en plus de la dépression de ST sur l’ECG. Ces anomalies sont généralement supportables et ne nécessitent pas d’intervention. Si des changements dans la stabilité cardiovasculaire sont plus dramatiques, une dose de phényléphrine (5-20 µg/kg IV) peut être appliquée IV pour augmenter la pression artérielle. Épinéphrine (0,1 µg/kg IV ; dilué 01:10, 000) serait utilisé comme un médicament de secours d’urgence si des modifications sont la vie en danger. Perte de sang est remplacée par une solution cristalloïde IV. Un bolus de 100-300 mL de sérum physiologique est utilisé pour le soutien supplémentaire de tension artérielle. La LIMA est descendu plus facilement comme un navire près de mouvement squelette, mais il peut être nécessaire d’avoir la papavérine disponible si un spasme se produit.

Notre modèle utilise pompe chirurgie plutôt que sur la pompe pour la revascularisation, car cela permet de minimiser la durée opératoire et d’éviter la canulation de l’aorte et l’oreillette droite avec héparinisation complet. Elle réduit également le risque de saignement post-opératoire ou une tamponnade cardiaque, simplifier la récupération de l’animal. À noter, il n’y a aucun modèle similaire de pontage coronarien dans un modèle de HM chez un animal qui est ensuite autorisé à restaurer de 30 à 120 jours. Ceux-ci sont présumés avantages basés sur l’expérience clinique chez les patients traités CABG sur et en dehors de pompe.

Cette technique peut être étendue pour impliquer plusieurs maladies des artères coronaires par le placement d’un constricteur sur l’artère circonflexe en même temps que le jeune garçon, ou qu’un autre navire. Ce modèle de deux vaisseaux maladie entraînerait un développement plus rapide de la cardiomyopathie ischémique et une meilleure compréhension des adaptations myocardiques qui en résulte. C’est un modèle qui pourraient encore permettre des interventions complémentaires en cours y compris pharmacologique, options de base ou mécaniques des cellules.

Ce modèle complex de la revascularisation du HM reflète la difficulté clinique de la gestion des patients avec viable mais chroniquement myocarde ischémique, dysfonctionnel. Il y a une forte prévalence des patients atteints de HM, souvent présentant plusieurs comorbidités et structurels cardiovasculaire16et courent le risque de mort subite (SCD)6. La revascularisation du myocarde viable, ayant une déficience est associée à une réduction de 79 % dans le taux de mortalité annuel3. En fait, nous avons montré cette revascularisation des patients atteints de myocarde viable de hibernation, tel que défini par TEP, est associée à un plus grand degré d’amélioration de la fraction d’éjection LV à 6 semaines après CABG17. Chez les animaux avec HM, déformation circonférentielle est altérée au départ, mais il y a preuve de réserve contractile sous stimulation inotrope avec une faible dose de la dobutamine. La présence de réserve contractile est l’un des indicateurs de viabilité myocardique 18plus spécifiques, et la présence de cette viabilité est un prédicteur de l’avantage potentiel de pontage aorto-coronarien lorsqu’ils sont présents.

Notre modèle est limitée par la nécessité d’utiliser des animaux jeunes, en bonne santé pour créer le modèle de HM. Il est nécessaire d’utiliser un animal jeune à implanter le constricteur sur l’artère LAD comme animaux juvéniles ont les artères qui sont assez petites pour placer le constricteur autour sans créer une sténose immédiate. Ce modèle ne peut pas atteindre en commençant par les porcs adultes, mais qui simulerait plus étroitement l’expérience clinique, en raison des limitations de taille de fois le constrictor, ainsi que la taille de la norme chirurgicaux et du matériel de MRI.

Une autre limite est que ce modèle animal d’HM seulement permet d’analyser les effets d’un territoire unique d’ischémie chronique, alors que les cas cliniques sont généralement beaucoup plus complexes et peuvent réagir différemment à la revascularisation.

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Disclosures

Les auteurs n’ont rien à divulguer.

Acknowledgments

Ce travail a été soutenu par le BX000760 VA mérite examen #I01 (RFK) du United States (États-Unis) Department of Veterans Affairs BLR & D. Le contenu de cet ouvrage ne représente pas les vues de l’US Ministère des anciens combattants du gouvernement des États-Unis.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
Bair Hugger 3M Model 505 Patient Warming system
SR Buprenorphine 10 mg/mL Abbott Labs NADA 141-434 Post operative Analgesic
Surgical Spring Clip Applied Medical A1801 Clamp end of LIMA after takedown
Arterial Line Kit Arrow ASK-04510-HF Femoral catheter for blood pressure monitoring
1000mL 0.9% Sodium chloride Baxter 2B1324X IV replacement fluid
250 mL 0.9% saline Baxter  UE1322D Replacement IV Fluid 
500mL 0.9% Sodium chloride Baxter 2B1323Q Drug delivery, Provide mist for Blower Mister
Flo-thru 1.0 Baxter FT-12100 used to anastomos LIMA to L
Flo-thru 1.25 Baxter FT-12125
Flo-thru 1.5 Baxter FT-12150
Flo-thru 2.0 Baxter FT-12200
Cloroprep Becton Dickenson 260815 Surgical skin prep
Meloxicam Boehringer Ingelheim Vetmedica, Inc. 0010-6013-01 NSAID for analgesia
Hypafix BSN Medical 4210 Secure wound dressing and IV catheters
IV Tubing for Blower Mister Carefusion 42493E Adapts to IV Fluids for Blower/Mister
Bovie Cautery hand piece  Covidien E2516 Hemostasis 
Chest Tube Covidien 8888561043 Evacuates air from chest cavity 
Monopolar Cautery  Covidien Valleylab FT10 Hemostasis 
Telpha pad Covidien 2132 Sterile wound dressing
4-0 Tevdek II Strands Deknatel 7-922 Suture to secure constrictor around LAD
Propofol Diprivan 269-29 Induction agent
 long blade for laryngoscope  DRE 12521 Allows for visualization of trachea for intubation
ECG Pads DRE 1496 Monitor heart rhythm
laryngoscope  DRE 12515
Anesthesia Machine + ventilator DRE Drager- Fabius Tiro DRE0603FT Deliver Oxygen and inhalant to patient
 5 Ethibond  Ethicon MG46G Suture
0 Vicryl Ethicon J208H Suture
2-0 Vicryl Ethicon J317H Suture
3-0 Vicryl Ethicon VCP824G Suture
7-0 Prolene Ethicon M8702 Suture
Dermabond Ethicon DNX12 Skin adhesive
Ligaclips Ethicon MSC20 Surgical Staples for LIMA takedown
Sterile Saline 20 mL Fisher Scientific 20T700220 Flush for IV catheters
Telazol 100 mg/mL Fort Dodge 01L60030 Pre operative Sedative
Triple Antibiotic Ointment Johnson & Johnson 23734 Topical over wound
6.0 mm ID endotracheal tube Mallinckrodt 86049 Establish airway for Revasc,MRI and Termination
1" medical tape Medline MMM15271Z Secure wound dressing and IV catheters
4.0 mm ID endotracheal tube Medline DYND43040 Establish airway for Hibernation
4.5 mm ID endotracheal tube Medline DYND43045 Establish airway for Hibernation
5.0 mm ID endotracheal tube Medline DYND43050 Establish airway for Hibernation
6.5 mm ID endotracheal tube Medline DYND43065 Establish airway for Revasc,MRI and Termination
7.0 mm ID endotracheal tube Medline DYND43070 Establish airway for Revasc,MRI and Termination
Bair Hugger Blanket -  Large size, underbody Medline AUG55501 Patient Warming system
Basic pack Medline DYNJP1000 Sterile drapes and table cover
Bone Wax Medline ETHW31G Hemostasis of cut bone
Suction  tubing Medline DYND50223
Suction Container  Medline DYNDCL03000
1 mL Syringe Medtronic/Covidien 1188100777 Administer injectable agents
12 mL Syringe Medtronic/Covidien 8881512878 Administer injectable agents
20 mL Syringe Medtronic/Covidien 8881520657 Administer injectable agents
3 mL Syinge Medtronic/Covidien 1180300555 Administer injectable agents
6  mL Syringe Medtronic/Covidien 1180600777 Administer injectable agents
60 mL Syringe Medtronic/Covidien 8881560125 Administer injectable agents
Blower Mister Kit Medtronic/Covidien 22120 Clears surgical field for vessel anastomosis
Roncuronium Mylan 67457-228-05 Neuromuscular blocking agent
# 40 clipper blade Oster 078919-016-701 Remove hair from surgery sites
Hair Clipper Oster 078566-011-002 Remove hair from surgery sites
Bupivicaine Pfizer 00409-1161-01 Local Anesthetic
Cephazolin Pfizer 00409-0805-01 Antibiotic
Heparin  Pfizer  0409-2720-03 anticoaggulant
Lidocaine 2% Pfizer 00409-4277-01 Local Anesthetic/ antiarrthymic
Succinylcholine 20 mg/mL Pfizer 00409-6629-02 Neuromuscular blocking agent
Anesthesia Monitor Phillips  Intellivue  MP70  Supports ventilation with inhalant
Artificial Tears Rugby 0536-1086-91 Lubricate eyes to prevent corneal drying
Buprenorphine 0.3 mg/mL Sigma Aldrich B9275 Pre operative Analgesic for survivial procedures
Isoflurane Sigma Aldrich CDS019936 General Anesthestic- Inhalant
36” Pressure monitoring tubing Smith’s Medical MX563 Connect art. Line  to transducer
48” Pressure monitoring tubing Smith’s Medical MX564 Connect art. Line  to transducer
Jelco 18 ga IV catheter  Smiths medical 4054 IV access in Revasc, MRI and Term
Jelco 20 ga IV catheter Smiths medical 4059 IV access in the MRI
Jelco 22 ga  IV catheter Smiths medical 4050 IV access in Hibernation Procedure
OPVAC Synergy II Terumo Cardiovascular System 401-230 Heart positioner and Stabilizer
Sternal Saw/ Necropsy Saw Thermo Fisher 812822 Used to open chest cavity
Delrin Constrictor U of MN Custom made Creates stenosis of LAD
Oxygen Tank E cylinder various various Used for Blower Mister if anesthesia machine doesn't have auxiliary flow meter
Pressure Transducer various Must adapt to anesthesia monitor Monitor direct arterial pressures
Xylazine 100 mg/mL Vedco 468RX Pre operative Sedative/ analgesic

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References

  1. Mozaffarian, D., et al. Heart Disease and Stroke Statistics-2016 Update A Report From the American Heart Association. Circulation. 133 (4), 350 (2015).
  2. Di Carli, M. F., et al. Value of metabolic imaging with positron emission tomography for evaluating prognosis in patients with coronary artery disease and left ventricular dysfunction. Am J Cardiol. 73 (8), 527-533 (1994).
  3. Gerber, B. L., et al. Prognostic value of myocardial viability by delayed-enhanced magnetic resonance in patients with coronary artery disease and low ejection fraction: impact of revascularization therapy. J Am Coll Cardiol. 59 (9), 825-835 (2012).
  4. McFalls, E., et al. Regional glucose uptake within hypoperfused swine myocardium as measured by positron emission tomography. Am J Physiol-Heart C. 272 (1), 343-349 (1997).
  5. Velazquez, E. J., et al. Coronary-artery bypass surgery in patients with left ventricular dysfunction. New Engl J Med. 364 (17), 1607-1616 (2011).
  6. Canty, J. M., Fallavollita, J. A. Hibernating myocardium. J Nucl Cardiol. 12 (1), 104-119 (2005).
  7. Joyce, D., et al. Revascularization and ventricular restoration in patients with ischemic heart failure: the STICH trial. Curr Opin Cardiol. 18 (6), 454-457 (2003).
  8. Shah, B. N., Khattar, R. S., Senior, R. The hibernating myocardium: current concepts, diagnostic dilemmas, and clinical challenges in the post-STICH era. Eur Heart J. 34 (18), 1323-1336 (2013).
  9. Stone, L. L. H., et al. Magnetic resonance imaging assessment of cardiac function in a swine model of hibernating myocardium 3 months following bypass surgery. J Thorac Cardiov Sur. , (2016).
  10. Kukulski, T., et al. Implication of right ventricular dysfunction on long-term outcome in patients with ischemic cardiomyopathy undergoing coronary artery bypass grafting with or without surgical ventricular reconstruction. J Thorac Cardiov Sur. 149 (5), 1312-1321 (2014).
  11. Rahimtoola, S. H. The hibernating myocardium. Am Heart J. 117 (1), 211-221 (1989).
  12. Fallavollita, J. A., Logue, M., Canty, J. M. Stability of hibernating myocardium in pigs with a chronic left anterior descending coronary artery stenosis: absence of progressive fibrosis in the setting of stable reductions in flow, function and coronary flow reserve. J Am Coll Cardiol. 37 (7), 1989-1995 (2001).
  13. White, F. C., Carroll, S. M., Magnet, A., Bloor, C. M. Coronary collateral development in swine after coronary artery occlusion. Circ Res. 71 (6), 1490-1500 (1992).
  14. Viscardi, A. V., Hunniford, M., Lawlis, P., Leach, M., Turner, P. V. Development of a Piglet Grimace Scale to Evaluate Piglet Pain Using Facial Expressions Following Castration and Tail Docking: A Pilot Study. Front Vet Sci. 4, 51 (2017).
  15. Holley, C. T., Long, E. K., Lindsey, M. E., McFalls, E. O., Kelly, R. F. Recovery of hibernating myocardium: what is the role of surgical revascularization. J Cardiac Surg. 30 (2), 224-231 (2015).
  16. Cooper, H. A., Braunwald, E. Clinical importance of stunned and hibernating myocardium. Coronary Artery Dis. 12 (5), 387-392 (2001).
  17. McFalls, E. O., et al. Utility of positron emission tomography in predicting improved left ventricular ejection fraction after coronary artery bypass grafting among patients with ischemic cardiomyopathy. Cardiology. 93 (1-2), 105-112 (2000).
  18. Pasquet, A., et al. Prediction of global left ventricular function after bypass surgery in patients with severe left ventricular dysfunction. Impact of pre-operative myocardial function, perfusion, and metabolism. Eur Heart J. 21 (2), 125-136 (2000).

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Médecine question 133 ischémie revascularisation pontage coronaire par greffe myocarde hibernation modèle chirurgical porcine
Modèle de porcine chirurgical de l’ischémie cardiaque chronique traitée pompe Coronary Artery Bypass Graft chirurgical
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Hocum Stone, L., Wright, C.,More

Hocum Stone, L., Wright, C., Chappuis, E., Messer, M., Ward, H. B., McFalls, E. O., Kelly, R. F. Surgical Swine Model of Chronic Cardiac Ischemia Treated by Off-Pump Coronary Artery Bypass Graft Surgery. J. Vis. Exp. (133), e57229, doi:10.3791/57229 (2018).

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