7 luglio 2016
Abbiamo sviluppato un modello suino per la somministrazione mirata di agenti farmacologici all'interno dello spazio/fluido pericardico. Utilizzando questo approccio, è possibile studiare i benefici relativi degli agenti somministrati sulla fibrillazione atriale indotta, sui periodi refrattari relativi e/o sulla protezione ischemica.
L'obiettivo generale del seguente esperimento è identificare gli agenti farmacologici somministrati allo spazio pericardico che possono ridurre gli effetti collaterali durante le procedure chirurgiche o migliorare i risultati del trapianto. Gli elettrocateteri di stimolazione vengono posizionati nell'atrio destro e nel ventricolo destro per determinare il periodo refrattario. Uno studio di stimolazione elettrica a impulsi sul programmatore determina il periodo refrattario degli atri, del nodo atriale-ventricolare e dei ventricoli.
Viene erogata una scarica all'appendice atriale sinistra per indurre la fibrillazione atriale al fine di determinare il carico di FA. Il farmaco viene somministrato allo spazio pericardico. Il periodo refrattario e il carico di FA vengono rilevati a 30 minuti e 60 minuti dopo il parto pericardico per essere confrontati con il basale.
Successivamente, la cardioplegia viene somministrata tramite una cannula per via aortica e il cuore viene arrestato. Pertanto, vari agenti farmacologici che possono ridurre l'incidenza di aritmie cardiache e/o danni eschemici possono essere valutati per la loro praticità sia durante la cardiochirurgia che durante il trapianto. La scelta dei suini ha diversi vantaggi.
Consente il posizionamento di più cateteri di rilevamento e elettrocateteri di stimolazione. L'anatomia cardiaca del maiale imita quella di un essere umano adulto. Una culla pericardica chirurgica è facile da formare negli animali e i loro volumi di liquido pericardico, il comportamento emodinamico e le proprietà elettrofisiologiche sono simili a quelli dell'uomo.
Varie procedure cliniche potrebbero trarre vantaggio dalla somministrazione pericardica di terapie, tra cui la consegna, le procedure cardiochirurgiche e il recupero degli organi per il trapianto. Questo metodo può anche aiutare a rispondere a importanti domande cliniche relative alla diagnosi e ai trattamenti cardiaci, come ad esempio quali agenti sono più efficaci per la somministrazione pericardica al fine di ridurre il carico di FA e/o prevenire le aritmie associate alle procedure cardiache. Un suino di 70-80 chilogrammi viene anestetizzato e l'isofluoro intubato viene somministrato in una combinazione di aria domestica e ossigeno.
Prima di procedere, assicurarsi che il suino si trovi in un piano profondo di anestesia controllando l'assenza di tono della mascella. Iniziare l'intervento chirurgico accedendo con attenzione alla giugulare esterna destra e all'arteria carotide con cauterio e dissezione contundente. Una volta esposto, inserire un catetere French Swan Ganz da 8,5 nella giugulare esterna e gonfiare il palloncino a 1,5 CC.
Quindi, attraversare il catetere attraverso l'atrio destro nel ventricolo attraverso la valvola polmonare e lungo l'arteria polmonare fino a quando non si avverte una pressione di cuneo. A questo punto, sgonfiare il palloncino e lasciare il catetere in questa posizione. Registra la giusta pressione atriale e la pressione dell'arteria polmonare utilizzando il palloncino.
Quindi, posizionare un catetere a pressione a palloncino a cinque palloncini francesi nella giugulare esterna e inserirlo nel ventricolo destro. Posizionare un altro catetere a pressione a palloncino 5F nell'arteria carotide, farlo prolassare attraverso la valvola aortica e posizionarlo nel ventricolo sinistro. Quindi, lavare tutti i cateteri a pressione con 20 unità per millilitro di soluzione fisiologica epronizzata e registrare tutti i dati di pressione dal ventricolo sinistro, dal ventricolo destro, dalla pressione dell'arteria polmonare e dalla pressione atriale destra.
Il passo successivo è quello di accedere con attenzione alla giugulare esterna sinistra. Una volta effettuato l'accesso, posizionare due 11 introduttori di emostasi francese nella giugulare e fissarli con una sutura. Quindi, posizionare i cateteri orientabili negli introduttori.
Ora, inizia a utilizzare la guida fluoroscopica. Posizionare gli elettrocateteri di fissazione attiva nell'appendice atriale destra e all'apice del ventricolo destro. Collegare i cavi dell'analizzatore agli elettrocateteri impiantati e utilizzare un programmatore per verificare l'acquisizione.
Imposta i parametri su otto volte, 0,25 millisecondi, e imposta il ritmo di 10 battiti al minuto in più rispetto alla velocità intrinseca in quel momento, o anche più in alto. Quindi, registra l'impedenza relativa per ogni derivazione. Successivamente, praticare un'incisione mediale dal processo xifoideo fino a vicino al punto di inserzione dei muscoli sternocleidomastoidei.
Quindi, fai un taglio attraverso le parti rimanenti della struttura ossea sternale e, per ritrarre lo sterno, seziona il legamento sternale-pericardico. Con lo sterno retratto, eseguire una dissezione smussata per separare il pericardio dai rivestimenti pleurici. Successivamente, praticare un'incisione mediale-saggitale da tre a cinque centimetri nel pericardio e creare una culla pericardica con quattro punti di sutura a nodo quadrato ad ogni angolo.
Infine, posizionare un elettrocatetere bipolare temporaneo nella regione apicale del ventricolo sinistro e posizionare un elettrocatetere di stimolazione temporaneo unipolare nell'appendice atriale sinistra. Per iniziare, inizia uno studio PES. Per prima cosa, programma un'induzione burst dei parametri di studio PES per attendere ritmi a 400 o 300 millisecondi.
Quindi, programmare un minimo di 300 millisecondi di stimolazione e ridurre la stimolazione fino a quando le camere cardiache non si contraggono. Che viene notato dal rilevamento degli elettrocateteri di stimolazione e determina il relativo periodo refrattario. Quindi, collegare lo stimolatore per erba all'appendice atriale sinistra tramite l'elettrocatetere di stimolazione a tuffo.
Impostalo in modo che fornisca impulsi di due secondi a quattro hertz. Controlla queste impostazioni con un oscilloscopio. Ora, erogare un singolo impulso all'appendice atriale sinistra per ridurre la fibrillazione atriale o, AF.To determinare il carico relativo di fibrillazione atriale, utilizzare lo stimolatore di erba una volta al minuto fino a 10 volte, fino a quando una fibrillazione atriale non viene mantenuta per un minuto.
Quindi, lasciare che l'animale rimanga in FA per un massimo di 10 minuti. Questa lunghezza di tempo rappresenta il carico AF. Se il cuore non ha smesso di fibrillare dopo 10 minuti, scuotere gli atri con palette dirette a cinque joule per risincronizzare il cuore.
Avviare la somministrazione pericardica dell'agente farmaceutico potenzialmente protetto. Il periodo refrattario e il carico di FA vengono determinati nuovamente a 30 minuti e 60 minuti dopo la somministrazione pericardica dell'agente farmaceutico. Per espiantare il cuore, impiantare prima la cannula per via aortica.
Sezionare con cura il tessuto pericardico attorno all'aorta ascendente e rimuovere il pericardio. Quindi, fissare la cannula con suture ethibond 2.0 nell'aorta ascendente, a circa due o tre centimetri di distanza. Dopo aver attaccato i punti di sutura, somministrare 30.000 unità di eprin per via endovenosa.
Quindi, suturare la cannula della via aortica all'aorta. Con il sistema di erogazione pressurizzato, rimuovere lo smusso dello stiletto e posizionare un morsetto sulla cannula per arrestare il flusso. Successivamente, preparare la cardiopalegia fredda di San Tommaso per erogare a 150 millimetri di mercurio.
Fissare un catetere per l'irrigazione alla cardiopalegia pressurizzata con un rubinetto a tre vie. Quindi, fissare il rubinetto alla cannula della via aortica. Ora, eseguia un morsetto a croce.
E sciacquare il cuore con cardiopalegia verso la valvola aortica, chiudendo così la valvola e perfondendo le coronarie. Per evitare che il cuore venga sovrapressurizzato, praticare un'incisione nell'arteria polmonare. Una volta che il cuore è fermo, asportarlo e trasferirlo nel tampone freddo di henseleit Krebs.
Per rianimare il cuore, incannulare i vasi di grado utilizzando i metodi del cuore visibile. Una volta che il cuore perfuso si trova entro cinque gradi da 37 gradi Celsius, ripristinare un ritmo sinusale nativo utilizzando shock da 34 joule ai ventricoli tramite elettrodi patch epicardici. Monitorare la funzione cardiaca per un'ora tramite le stesse pressioni misurate in situ.
Ogni cinque minuti, prelevare un campione CC dal seno coronarico. Ogni 10 minuti, calcolare lo spessore della parete ventricolare e le frazioni di eiezione. Utilizzando il protocollo descritto, è stato osservato un notevole aumento dei periodi refrattari efficaci ventricali dopo un'infusione di DHA in situ.
La misurazione della pressione massima dopo la rianimazione ha mostrato un aumento della pressione ventricolare sinistra dei cuori trattati con DHA rispetto ai controlli. La pressione ventricolare sinistra nei cuori trattati era significativamente più alta in diversi punti temporali. Questa tecnica consente la valutazione di agenti terapeutici target-delivery che potrebbero essere utilizzati traslazionalmente per i pazienti sottoposti a procedure cardiache, compresa la chirurgia, o per il recupero di cuori per il trapianto.
L'impiego di questo approccio sperimentale può aprire la strada a chirurghi e ricercatori per esplorare nuovi agenti e strategie di trattamento che mitigano la fibrillazione atriale, riducono il danno miocardico e riducono il danno da riprofusione associato.
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Questo studio presenta un modello suino per la somministrazione mirata di agenti farmacologici nello spazio pericardico. Il modello consente di studiare gli effetti di questi agenti sulla fibrillazione atriale e sulla protezione ischemica.
La somministrazione mirata al pericardio in un modello suino consente una valutazione diretta di agenti antiaritmici e cardioprotettivi riducendo al minimo gli effetti collaterali sistemici, affrontando una lacuna traslazionale critica nella chirurgia cardiaca e nei trapianti. Questo approccio sostiene la fiducia predittiva nella selezione degli agenti e orienta le decisioni di avanzamento basate sulla valutazione del rischio per le farmacoterapie perioperatorie e nei trapianti. L'anatomia e l'elettrofisiologia del modello, rilevanti per l'uomo, ne aumentano il valore per la selezione di portafogli e la riduzione del rischio meccanicistico nello sviluppo precoce di farmaci cardiovascolari.
Questo modello di somministrazione pericardica suina costituisce un ponte tra la fase iniziale della scoperta, l'identificazione dei composti promettenti e la validazione preclinica delle farmacoterapie cardiache rivolte alle aritmie e alle lesioni ischemiche.