慢性血栓塞栓性肺高血圧症とピグレットにおける右室機能の評価

サマリー

慢性血栓塞栓性肺高血圧症(CTEPH)と右心室(RV)機能障害は、肺動脈の進行性閉塞によって子豚に誘発されました。結果は、CTEPH患者で観察されたものと非常に類似していました。この動物モデルは、CTEPHおよびRV不全の病態生理学および治療実験に非常に有用なツールとなるでしょう。

要約

慢性右心室（RV）機能不全に関連する慢性血栓塞栓性肺高血圧症（CTEPH）の元の子豚のモデルが記載されています。肺高血圧症（PH）は、肺血管床の進行性の閉塞により、3週齢の子豚に誘導しました。左肺動脈（PA）の連結は、ミニ開胸を介して第1の実施しました。第二に、右下肺ローブの毎週塞栓は5週間の間にn-ブチル-2-シアノアクリレートで透視下で行われました。 ritght心臓カテーテル治療により測定された肺動脈圧（MPAP）を意味、偽動物と比較して5週間後と同様に、徐々に右心房圧と肺血管耐性：（PVR）の増加となりました。右心室（RV）の構造的および機能的改造を経胸壁心エコー検査（RV直径、RVの壁の厚さ、RV収縮機能）により評価しました。 RVのエラスタンスおよびRV-肺カップリングは、圧 - 容積ループにより評価しましたコンダクタンス法で（PVL）分析。肺と右心室の組織学的研究も行いました。分子は、新鮮な組織が繰り返さ経皮的心内膜心筋生検を介して実行することができ、RVに分析します。閉塞と遮るもののない地域で肺微小血管疾患は、分子解析と病理を使用して、肺生検から検討しました。また、信頼性と再現性は、動物におけるpH重症度の範囲と関連していました。人間CTEPH疾患のほとんどの側面は、基礎となるメカニズム（ミトコンドリア、炎症）およびオーバーロード右心室の新しい治療アプローチ（標的には、細胞または遺伝子療法）だけでなく、肺微小血管の理解に新たな視点を可能にする、このモデルで再現されました病気。

概要

慢性血栓塞栓性肺高血圧症（CTEPH）が原因で一つ以上の急性肺塞栓症^1-3に関連した永続的かつ組織血栓によって慢性肺血管床閉塞に肺高血圧症（PH）のサブタイプです。閉塞性および非閉塞性微小血管疾患の組み合わせは、肺血管抵抗⁴におけるさらなる増加をもたらします。右心室は、最初の心拍出量を維持するために、補償肥大に適応しなければなりません。治療せずに、右心室は拡張すると時間をかけて失敗します。現代では、pHは現代の標的療法⁵の使用にもかかわらず、進行性で、多くの場合、致命的な病気のまま。多くの研究は、圧負荷に右心室（RV）適応は、PH患者の生存率の主要な決定であることを示しています。そのため、不適応のRV改造への適応からの移行のメカニズムを理解することが治療とdeveloためのキーストーンは、新しい治療法のpment。 PHはまれであり、組織のサンプリングは、これらの虚弱な患者ではほぼ不可能であるため、実験的な研究が必要です。さらに、前臨床試験は、肺血管系における利益を有する薬剤は、RV障害を起こさないことを確認することは必須です。

長年にわたり、PH及びRV障害の異なる実験モデルは、利点と限界^6,7で開発されてきました。薬理学的なマウスモデル（モノクロタリン、SU5416、低酸素症）では、PH及びRV障害が分子経路の解析のいくつかの「サイド・エフェクト」とバイアスを誘発する可能性がある大規模な炎症、虚血または毒性ストレッサーへの二次的に発生します。 Furthemore、マウスモデルでのRV心筋生検は、動物をsacrifyingことなく、非常に困難である必要があります。より大きな動物での外科的モデルは、より生理的であるが、肺血管系（肺動脈バンディング、全身ツー肺シャント）に影響を与えまたは急性PHとRVを誘導しませんF（急性肺塞栓症）。この記事の目的は、CTEPHの病態生理をより代表する子豚におけるCTEPHのオリジナルモデルを記述することです。この大きな動物モデルは、通常、肺血行動態およびRV機能の変化に追従して臨床実践（右心カテーテル）で行われる繰り返し非侵襲的および侵襲的な測定を可能にします。

プロトコル

このプロトコルは、動物実験のローカル倫理委員会によって、当社の機関の動物福祉の制度委員会によって承認されました。すべての動物は、国家によって医学研究のための国立社会と実験動物資源研究所によって調製「実験動物の管理と使用に関する指針」により策定し、公表された「実験動物管理の原則」に準拠した人道的なケアを受け衛生研究所（NIH公開番号86から23は、1996年改訂しました）。

一般的な考慮事項：すべての動物は、3Rのルール（交換用改良と研究における動物の削減のためのナショナルセンター）によると、敬意を持って扱われなければなりません。外科的処置は、厳格な無菌性で、その人間のために同じ方法で実行する必要があります。すべての医療機器は、無菌でなければなりません。

1.麻酔プロトコル

注：大聖霊降臨祭（3週齢）20キロの重量を量る電子の子豚を使用しました。肺高血圧症は、徐々に誘導しました。最初のステップは、左開胸を介して左肺動脈（PA）の連結を含みました。次の手順では、5週間の間、毎週のPA塞栓を行ってから成っていました。すべての手順は、全身麻酔下で行いました。

1. 手順の前に、動物を12時間に餌を与えないでください。
2. 、子豚の前投薬を行い塩酸ケタミン30mgの/キログラムを使用して筋肉内注射を行い、首の筋肉では0.05mg / kgで、手順の30分前^aropine。8
3. 豚が鎮静されると、耳静脈にカテーテルを挿入します。
4. 挿管前に静脈内フェンタニルのボーラス（0.005ミリグラム/ kg）およびプロポフォール（2mgの/キログラム）を実行します。耳静脈シスアトラクリウム（0.3ミリグラム/ kg）を静脈内注入し、豚（7フレンチプローブと非選択的挿管）を挿管^9。
5. 子豚の連続監視装置を配置します：連続EKGを、呼気CO ₂およびオキシメトリ^8,9。全身動脈圧^{8-10を監視するために、}超音波検査の指導の下で頸動脈を介して動脈流体場カテーテルを挿入します。
6. 100％の酸素サプリメント、フェンタニルの連続静脈内注入（0.004ミリグラム/ kg）およびプロポフォール（3ミリグラム/キログラム）でイソフルラン（2％）で全身麻酔を維持します。
7. Cefatoxine（1グラム）とゲンタマイシン（80 mg）を注射でantibioprophylaxyを追加します。
8. ナルブフィン（0.01ミリグラム/キログラム）TIDの注入との術中及び術後の痛みを防ぎます
9. 15分ごとに麻酔の完全性を確認します。動き、安定した心拍数、血圧、酸素の不在。
10. 目に獣医軟膏の使用は、麻酔下ながら乾燥を防ぐために。

左肺動脈の2ライゲーション

1. 左サイドに横たわる位置に子豚をインストールし、手術領域を剃るとalcoholiで皮膚を消毒C溶液。地元の滅菌フィールドを使用します。
2. 4 ^番目の肋間」空間に小さな左横開胸術（5〜10センチ）を介して胸を開きます。肩甲骨の先端の後ろに移動しないでください。慎重にダイアフラムに向かって肺を撤回。
3. 理想的な外科的なウィンドウに配置したら、左の奇静脈を撤回し、非吸収性2/0シルクとそれを結ぶ前に、メインの左肺動脈を解剖。
   注：それは心膜を開くことはないが非常に重要です。
4. 吸収性縫合糸を有する層の後に胸の層を閉じます。術後気胸を削除するには、胸管を使用してください。ちょうど子豚の抜管後に胸腔チューブを外します。

右下葉肺動脈の塞栓3

1. 全身麻酔後、仰臥位で子豚を置きます。オキシメトリの継続的なモニタリング、呼気CO _2、EKGを実施し、全身血圧（MPA）を意味し、肺動脈圧を意味する（MPAP）手順を通して。
2. 超音波検査指針で経皮的にすべてのカテーテルを挿入します。 （45°の角度方向に2センチメートル胸骨上切痕の上に穿刺を行います）頸静脈を通して上大静脈に血圧モニタリングと8フランスの鞘のための頸動脈に動脈6フレンチのカテーテルを挿入します。
3. 透視下で、8 Frのシースを介して、右肺動脈の5フレンチ血管造影カテーテルを挿入します。カテーテルの先端は、分節下葉肺動脈内になければなりません。
4. 肺動脈塞栓術のための材料を準備する：N-t-ブチル-2-シアノアクリレートを含む軟組織接着剤の1 mlの脂質造影剤の2 mlに添加されます。
   注意：N-t-ブチル-2-シアノアクリレートで皮膚や目の接触を避けてください。
5. 血管造影カテーテルがうまく配置されている場合には、肺動脈内の準備0.4 mlに0.2ミリリットルを注入。測定することにより、塞栓の耐性を評価します0.5を超えないようにしてくださいMPAP / MPA比。酸素飽和度であった場合、<塞栓を停止し、90％および/またはMPA /分2リットルの下にあった60ミリメートルHgのおよび/または心拍出量の下に低下しました。
6. 血管造影用カテーテルとシースを外し、穿刺部位のデジタル圧迫を行います。

4.血行動態評価

1. 全身麻酔後、仰臥位で子豚を置きます。手順を通してオキシメトリの継続的なモニタリング、呼気CO _2、EKG、全身血圧（MPA）および肺血圧（MPAP）を行ってください。
2. 酸素飽和度（> 95％）に応じて、可能な限り最低のFiO ₂と子豚を換気します。
3. 超音波検査指導の下で経皮的にすべてのカテーテルを挿入します。動脈6フレンチカテーテルを頸動脈に挿入され、8フレンチシースが2センチメートル45°と胸骨上切痕の上に穿刺を行います（上大静脈に挿入されています角方向）。
4. 肺動脈幹に7フランスのスワンガンツカテーテルを挿入します。 4℃での生理食塩水10mlを注入して、熱希釈法によって心拍出量を評価します。
5. 以下のパラメータを記録する：収縮期、拡張期および全身および肺動脈圧、心拍数、酸素飽和度、右心房圧、心拍出量を意味します。

右心室の5心エコー評価

1. 全身麻酔後、仰臥位で子豚をインストールして、RVのスクリーニングのための人間のガイドラインに従ってトランス胸郭心エコー検査を行います。レコードビデオは呼気終末一時停止中にループします。

コンダクタンス法6.圧力 - 体積ループ評価

1. 全身麻酔後、仰臥位で子豚をインストールしてください。オキシメトリの継続的なモニタリングを実施し、呼気CO _2、EKG、全身血圧（MPA）と手順を通して肺血圧（MPAP）。
2. 右または左頸動脈と左心室における血管造影用カテーテルに動脈6フレンチのカテーテルを挿入します。右または左大腿静脈と右または左大腿動脈における動脈ピッコカテーテルで上大静脈、8フランス語で9フランスのシースを挿入します。経皮的に超音波検査指導の下ですべてのカテーテルを挿入します。
3. 製造業者の推奨に従ってコンダクタンスプローブの圧力と体積のキャリブレーションを実行します。動脈血の5ミリリットルをサンプリングすることにより、血液抵抗率（ロー）を測定します。動脈血の収穫5 mlの脱空気注射器と血液抵抗率の測定のためのプローブを埋める^。10-13。
4. 優れたveina静脈内9FRシースを通して右心室におけるコンダクタンスカテーテルを挿入します。適切に透視とカテーテルの端部を配置します。リグの頂点にカテーテルの端部を配置しますHTの心室と心室にすべての可能な限り挿入します。
5. ループの品質を制御します。 （ 図6）
6. 大腿静脈を介して劣るveina静脈に消耗バルーンを挿入します。ちょうど右心房の下に先端を配置します。透視を使用してください。
7. 基底状態での右心室のと下大静脈閉塞時のレコード圧-容積ループ以前に^{10〜12に記載されているように} 。 （ 図7）

右心室の心内膜心筋生検7

1. 全身麻酔後、仰臥位で子豚を置きます。手順を通してオキシメトリの継続的なモニタリング、呼気CO _2、EKG、全身血圧（MPA）および肺血圧（MPAP）を行ってください。
2. 上大静脈に経皮的に10フレンチのシースを挿入します。 7フランスのスワンガンツ（SG）プローブと右アトリで長い7.5フランスのカテーテルシースを挿入ええと。 SGプローブの先端が十分に右心室（RV）内に配置されると、バルーンに対してRVに長いシースカテーテルを押し、SGプローブのバルーンを膨張させます。バルーンを収縮し、RVでロングシースカテーテルを残しSGプローブを削除します。ロングシースの先端の良い位置をX線透視と心エコー検査によって制御されます。
3. ロングシースにbiotomeを挿入し、超音波検査、X線透視とEKGの制御下​​に心内膜心筋生検を行います。

8.一般的な手術後のケアの考慮事項

1. 手術後、唯一の自発的な呼吸機能の回復後子豚を抜管。
2. 術後薬物療法については、Cefatoxine（1グラム）の筋肉内注射を行う5日間のために死ぬと10日間appropieted鎮痛（Buprenorphin、筋肉内注射は0.01mg / kgの入札をお届けします。
3. 完全RECまで、他の動物の会社に手術を受けた動物を放置しないでくださいovered。

9.安楽死法

1. 続く状況で動物を安楽死させます。 desease厳しすぎる、一週間、十分に自分自身を養うためにunibability、食欲不振、ない治療可能な感染症、痛みや他のdideaseに重量の15％以上を失った実験の終了、：チアノーゼ、主要な呼吸困難を
2. sevoluorane 8％の全身麻酔中に、塩化カリウム（0.2グラム/ kg）の致死量に関連付けられているプロポフォールの高用量（0.5ミリグラム/キログラム）を注入します。心臓が拡張期で停止しているときに、組織学的および分子の研究を行うために心臓と肺のブロックをharveste。

結果

Feasability

慢性ポスト塞栓肺高血圧症のこの子豚のモデルは2009年から2010年に我々の研究室で確立されています。 2011年以来、私たちは70子豚を使用し、我々は63完成モデルを行いました。我々の経験では、このモデルの実現には、学習曲線を必要としました。

死亡率につきましては、主に私たちの経験の最初の部分で、5予定外の死亡（7.1％）を観察しました。 2つの重要なステップは、最初に肺塞栓および第二、心内膜心筋生検でした。四子豚は、肺塞栓後に重症急性右心不全で死亡しました。一つの子豚は、原因不明で死亡しました。罹患率については、4匹の子ブタ（5.7％）は、処置中の主要な合併症を持っていました。

二つの子豚は、心内膜心筋生検手順中に緊急心嚢ドレナージを必要としていました。彼らは理由リグの穿孔の緊急pericardo合成を必要としましたHT自由壁心室。回復はすべての場合に良好でした。超音波検査のガイダンスの使用は心内膜心筋生検を実行す...

ディスカッション

ヒト臨床実践のように、無菌のルールに関しては、すべての外科的処置の間に必須です。 ら O.メルシエによって記述元CTEPHの子豚のモデルでは、左肺動脈結紮は胸骨正中切開^{14を介して} 、心膜を開いた後に行きました。心膜を開いたままにしたため、右心室と心膜との間の相互作用が損なわれ、右心不全が遅れました。心拍出量にRV肥大の悪影響が心膜¹⁵が開いているときに有意に低いことが実証されています。このため、左PAライゲーション時に心膜を開けないように、より良いと思われます。それはより多くの技術的要求の厳しい技術（ケアは横隔神経と左肺を維持するために支払わなければならない）であり、疼痛管理の問題にもかかわらず、左側開胸術は心膜外左PAライゲーションのための最適なアプローチを提供しました。が、左PA ligatioとしてnが増加MPAPにはなりません、右下葉のPAの漸進的塞栓術が必要でした。このモデルの第2の臨界点は、右下葉のPA塞栓後に大規模な肺塞栓症のリスクです。 N-ブチル-2-シアノアクリレートの2ミリリットルにより2ミリリットルの最大注入が行われ、血行動態耐性は...