Roditore Working Model Cuore per lo Studio della performance miocardica e consumo di ossigeno

L'obiettivo generale di questa procedura è quello di creare un modello di cuore funzionante sinistro isolato che consenta un controllo preciso delle condizioni di carico ventricolare da parte dei roditori. Questo metodo può aiutare a rispondere a domande chiave nella fisiologia cardiovascolare, inclusi gli effetti dei farmaci sulla contrattilità miocardica, sulle prestazioni tessili e sul consumo di ossigeno. Il vantaggio principale di questa tecnica è che le condizioni di carico del cuore possono essere controllate con precisione.

La dimostrazione visiva di questo metodo è fondamentale in quanto la dissezione e l'isolamento dell'aorta, la granulazione dell'atrio sinistro e l'isolamento delle vene polmonari richiedono abilità e pratica per essere padroneggiate. Dopo un'appropriata sedazione, analgesia e anticoagulazione con eparina, iniziare l'intervento chirurgico sul ratto donatore. Per prima cosa, allontana la pelle dalla cavità addominale con una pinza e usa le forbici per incidere la cavità peritoneale.

Seguendo la curva del diaframma fino all'angolo posteriore delle nervature. Una volta che il diaframma è visibile, usa le forbici per tagliare lungo la superficie anteriore del diaframma in linea con i tagli precedenti per accedere al torace. Estendere ogni taglio lungo la linea ascellare bilateralmente fino all'ascella.

Quindi ritrarre la gabbia toracica anteriormente dal processo xifoideo usando una pinza. Successivamente, incidere il pericardio e la pleura. Procedere in modo efficiente poiché la ventilazione è compromessa una volta inciso il diaframma.

Identificare la vena cava inferiore e l'aorta appena sopra il diaframma e utilizzare una pinza smussata per ritrarle sul blocco anteriormente. Successivamente, usando grandi forbici ricurve, taglia rapidamente la vena cava inferiore e l'aorta. Senza tagliare l'aorta ascendente, tagliare l'esofago, la trachea, le arterie brachiocefale e le vene cefaliche.

Quindi asportare questi tessuti timici insieme al cuore e ai polmoni in blocco. Immergere immediatamente il cuore e i polmoni in KHB ghiacciato e passare all'apparecchio di Langendorff. Posizionare il complesso cuore-polmoni in un piatto piano e orientare il cuore con il timo e i grandi vasi rivolti verso lo sperimentatore.

E la parte posteriore dei polmoni rivolta verso il tavolo. Successivamente, separare i due lobi del timo e identificare il distacco delle arterie brachiocefale dall'aorta. Ora drappeggia l'aorta sul bordo del piatto.

Quindi, usando piccole forbici, sezionare l'aorta a circa cinque millimetri sopra la valvola aortica, appena prossimalmente al decollo dell'arteria succlavia destra. È necessaria una sezione trasversale circolare. Continua a ripetere il taglio fino a quando non ne viene eseguito uno.

La seguente videomicroscopia fornisce chiarezza su una parte critica di questa procedura, la dissezione e la transezione dell'aorta in preparazione per l'incannulamento. Come mostrato qui, il timo dovrebbe essere diviso a metà e si separerà facilmente. Usa movimenti delicati con una pinza curva per dividere il pericardio e setacciare i tessuti che circondano l'aorta.

Evitare l'uso di una forza eccessiva. Il moncone dell'arteria innominato deve essere identificato e afferrato come un punto di trazione sull'aorta. L'aorta deve quindi essere incisa trasversalmente utilizzando piccole forbici affilate nel punto medio tra la valvola aortica e il distacco dell'arteria succlavia.

Se il taglio è troppo alto, l'aorta diventa ridondante e può causare la torsione del cuore attorno alla cannula. In alternativa, il tampone per i crampi può fuoriuscire da un moncone brachiocefalico. Se è troppo corta, la punta della cannula può attraversare la valvola aortica.

Successivamente, con due paia di pinze curve, guidare l'aorta sopra la cannula aortica, che dovrebbe gocciolare lentamente KHB. La valvola aortica dovrebbe trovarsi uno o due millimetri sotto la punta della cannula. Quindi, riposizionare la pinza perpendicolarmente attraverso l'aorta per tenere l'aorta in posizione.

Potrebbe essere utilizzato anche un morsetto. Quindi chiedi a un assistente di utilizzare la sutura di seta quattro oh per fissare la cannula con più nodi su entrambi i lati del cuore. Ora, apri completamente la cannula per iniziare il flusso aortico retrogrado completo.

Il cuore dovrebbe battere vigorosamente. Una delle potenziali insidie è che la punta della cannula aortica attraversi la valvola aortica nel ventricolo sinistro. Come mostrato qui, se ciò accade, il cuore apparirà pallido e l'atrio sinistro sarà disteso.

Questo deve essere immediatamente corretto interrompendo brevemente il flusso coronarico e riposizionando il cuore verso il basso sulla cannula aortica. Non che i tessuti aortici siano fragili nei roditori e si lacrimino facilmente. Un'altra potenziale insidia è una perdita nella radice aortica, da una lacrima o da un taglio eccessivamente alto sull'aorta, in modo tale che un'arteria brachiocefalica perda KHB.

Questo può essere affrontato interrompendo il flusso coronarico, rimuovendo il cuore dalla cannula aortica e riposizionandolo. Lo scopo di questa fase è quello di creare un sistema chiuso in cui tutta la pressione del blocco di precarico viene trasmessa alle strutture cardiache sinistre. La mancata occlusione completa delle vene polmonari può portare alla perdita del precarico e può creare una preparazione cardiaca instabile o può falsificare i risultati.

Ruotare manualmente la cannula aortica in modo che la parte posteriore del cuore sia rivolta verso l'operatore. Ora seziona i vasi che portano al polmone sinistro. Per facilitare l'accesso ai vasi, utilizzare una pinza per sospendere il tessuto polmonare sinistro.

Quindi utilizzare una singola clip chirurgica media per occludere l'arteria e la vena polmonare sinistra e il bronco. Quindi, resecare il polmone sinistro distalmente alla clip. Ora ripeti il processo sul polmone destro.

Quando entrambe le arterie polmonari sono completamente occluse, l'atrio destro si distende e il cuore può diventare bradicardico. Se necessario, aggiungere ulteriori clip o suture per tappare le perdite e lavorare in modo efficiente. Ora esegui l'incisione arteriosa polmonare.

Ruotare la cannula aortica per accedere alla faccia anteriore del cuore e identificare l'arteria polmonare. Usando piccole forbici, praticare un'incisione trasversale a circa tre millimetri sopra la valvola polmonare. L'arteria polmonare può ora essere incannulata in una fase successiva.

Quindi, incannulare l'atrio sinistro. Quando si osserva l'atrio sinistro, utilizzare piccole forbici per praticare un'incisione di due o tre millimetri nella parte superiore del corpo dell'atrio sinistro a circa tre millimetri sopra il solco atrioventricolare. Posizionare quindi la cannula atriale sinistra perpendicolarmente al piano della valvola mitrale, rivolta verso il setto atriale.

Aprire la cannula anteriore sinistra fino a quando il KHB caldo non scorre visibilmente. Assicurati che il KHB sia caldo al tatto, altrimenti può insorgere l'ipotermia. Durante l'incannulamento, trasferire il flusso KHB a una velocità di gocciolamento.

Ora, mentre si utilizza il forcipe per mantenere la controtrazione, inserire la cannula atriale nel corpo dell'atrio sinistro. Non usare una forza eccessiva, poiché l'atrio è fragile. Posizionare la cannula in modo che si trovi al centro dell'atrio senza alcuna tensione sulla parete atriale.

Ora fissa la cannula all'atrio con una sutura di seta da quattro oh posizionata attorno al corpo dell'atrio sinistro, compresa la parte posteriore dell'atrio sinistro. Se necessario, aggiungere ulteriori punti di sutura. Una volta sigillata, tirare indietro la cannula di uno o due millimetri in modo che si trovi al centro dell'atrio piuttosto che contro il setto atriale.

Questo potrebbe essere verificato osservando la forma d'onda dell'atrio sinistro. Ora aprire completamente la valvola della cannula per somministrare l'intero precarico all'atrio sinistro. È fondamentale monitorare la frequenza di gocciolamento dal cuore.

Dovrebbe essere stabile mentre la cannula è aperta. In caso contrario, riacciuffare l'atrio attorno alla cannula per sigillare la perdita che probabilmente sta causando il problema. Per misurare le sostanze presenti nell'effluente coronarico come gas, farmaci o citochine, inserire un tubo flessibile nell'incisione nell'arteria polmonare.

Per consentire la misurazione continua della pressione e del volume, inserire un catetere calibrato di conduttanza pressione-volume nel ventricolo sinistro. È meglio farlo in modo retrogrado attraverso la valvola aortica. Anche se quando questo è tecnicamente impegnativo, può essere eseguito anche tramite puntura ventricolare apicale.

Il DPDT max dovrebbe essere almeno 3500-4000 per una preparazione adeguata. Raccogliere l'effluente del seno coronarico dall'arteria polmonare e dal cuore in un cilindro graduato per la quantificazione temporizzata del flusso coronarico. Ora calcola il consumo di ossigeno del miocardio.

Infine, spegnere la pompa aortica retrograda per passare alla modalità cardiaca funzionante. È stata preparata una perfusione retrograda come descritto. Il flusso era inizialmente retrogrado durante la configurazione.

Quando la pompa retrograda è stata spenta, il flusso è passato ad antigrado, creando un cuore funzionante. La pressione telediastolica tipica è di circa tre-cinque millimetri di mercurio in questo modello. E il picco di pressione sistolica è di circa 100 millimetri di mercurio.

Quando la cannula atriale sinistra è stata allontanata dal setto atriale, è possibile rilevare un cambiamento nel tracciato atriale sinistro. In questi esperimenti, la pressione aortica è stata impostata a 90 millimetri di mercurio e la pressione atriale sinistra è stata impostata a 10 millimetri di mercurio. Per un esperimento, la dopamina è stata infusa a 15 microgrammi per milligrammo al minuto nel blocco atriale sinistro.

Sebbene la pressione telediastolica sia rimasta inalterata, la dopamina ha causato una diminuzione del volume telediastolico del ventricolo sinistro del 2,5% e una diminuzione del volume telesistolico del ventricolo sinistro del 4,9%, con un aumento della gittata sistolica. Rispetto alle infusioni di placebo, l'ictus ventricolare sinistro è stato identificato come l'area all'interno della curva pressione-volume aumentata del 32% durante il trattamento con dopamina. Questo è stato anche associato a un maggiore aumento del consumo di ossigeno del miocardio.

Una volta padroneggiata, questa tecnica può essere completata in 15 minuti se eseguita correttamente.