このコンテンツを表示するには、JoVEへの購読が必要です。 または、無料トライアルをお申し込みください。

方法論記事

肺高血圧症と右心室不全の大型動物モデル:羊の左肺動脈結紮と進行性主肺動脈バンディング

3.1K 回視聴

⸱

DOI:

10.3791/62694

⸱

2021年7月15日

 ,  ,  ,  ,  ,  ,  ,  ,  ,  ,  , 
1Department of Thoracic Surgery, Vanderbilt University Medical Center, 2Department of Biomedical Engineering, Carnegie Mellon University, 3Department of Pediatrics, Columbia University Medical Center, Columbia University Irving Medical Center, 4Department of Medicine, Columbia University Medical Center, Columbia University Irving Medical Center, 5Department of Anesthesiology, Vanderbilt University Medical Center, 6Department of Biomedical Engineering, Vanderbilt University

この記事について

サマリー

この原稿は、それらの適応および不適応表現型をモデル化するために重度の右心室圧過負荷を発症させるための外科的技術および実験的アプローチを説明する。

要約

肺高血圧症(PH)における代償不全の右心室不全(RVF)は致命的であり、治療選択肢は限られている。PHの新規治療薬の開発および試験には、肺血管抵抗およびRVFの増加の臨床的に関連する大型動物モデルが必要である。この原稿では、左肺動脈(PA)結紮と主PA閉塞を利用する以前に発表されたオウジPH-RVFモデルの最新の開発について説明します。PH-RVFのこのモデルは、疾患の重症度だけでなくRVの表現型応答も制御するための汎用性の高いプラットフォームです。

成体羊(60〜80kg)は、左PA(LPA)結紮、メインPAカフの配置、およびRV圧力モニタの挿入を受けた。PAカフおよびRV圧力モニタを皮下ポートに接続した。被験者は、RV圧、PAカフ圧、および混合静脈血ガス(SvO2)の逐次測定で、9週間にわたって週に2回進行性PAバンディングを受けた。このモデルの開始時および終点において、心室機能および寸法を心エコー検査を用いて評価した。12匹の動物被験者の代表的なグループにおいて、RV平均および収縮期血圧は、それぞれ第1週の28±5および57±7mmHgから、第9週までに44±7および93±18mmHg(平均±標準偏差)に増加した。心エコー検査は、PH-RVFの特徴的な所見、特にRV拡張、壁厚の増加、および中隔ボーイングを実証した。SvO2およびPAカフ圧の縦方向の傾向は、PAバンディングの速度を滴定して、さまざまなRV表現型を惹起することができることを示している。より速いPAバンディング戦略は、RV代償不全を示すSvO2<65%の急激な減少をもたらしたが、より遅く、よりペースの速い戦略は、生理学的SvO2の70%〜80%の維持をもたらした。加速戦略を経験した1匹の動物は、9週目までに数リットルの胸水と腹水を発症しました。この慢性PH-RVFモデルは、分子メカニズムの研究、診断バイオマーカーの開発、およびPHからのRV適応および不適応を管理するための治療革新を可能にするための貴重なツールを提供する。

概要

代償不全右心室(RV)不全は、肺高血圧症(PH)患者の罹患率および死亡率の主な原因である。RV障害は、PH患者の入院の50%以上の原因であり、この患者集団における一般的な死因である1,2。PHの現在の医学的治療は一時的対策を提供することができるが、それらは疾患の進行を逆転させるものではない。したがって、唯一の長期治療は肺移植です。PHおよびRVFに対する新規の医学的治療および介入を探求および試験するためには、疾患の複雑な病態生理を再現するために臨床的に関連する動物モデルが必要である。特に、RV機能を改善するためにPH患者のためのRV標的治療薬を開発することは大きな臨床的ニーズがある。今日まで、PHおよびRV機能障害に関するほとんどの公表された動物研究は、マウスおよびラットなどの小型哺乳類に依存していた3。一方、異常な後負荷からの疾患およびRV病態生理を研究するための大型動物モデルはほんの一握りしかなかった4,5,6,7。加えて、以前に発表された大型動物モデルのいずれも、補償されたRV不全表現型と非代償性のRV障害表現型を差動的に導く疾患重症度の制御滴定のための実験手順の記述を含まない。疾患メカニズムを研究し、PHおよびRVFの新規診断および治療法を開発、試験、および臨床実践に翻訳するために、様々な程度の補償を伴う急性および慢性RV不全を誘導するために滴定することができるPHの動物モデルが必要である。大型動物におけるこのようなモデルは、機械的循環支援装置の開発に特に価値がある8。

ここでは、成体羊における左肺動脈(PA)結紮および進行性主PAバンディングを用いた慢性の大型動物PH−RVFモデルが提示されている9、10。左PA(LPA)の結紮は肺血管抵抗を増加させ、PA容量を減少させる11,12。漸進的なPAバンディングアプローチは、疾患の重症度およびRV適応の正確な滴定を可能にする。このプラットフォームはまた、RV代償不全に向けた疾患進行の縦断的調査のために容易に利用することができる。このモデルを実行するために必要な手順とプロセスは、PHおよびRVFの新しい治療法を開発するための大型動物プラットフォームに関心のある研究者のためのリソースとして提示されています。

アクセスが制限されています。このコンテンツを表示するにはログインするか、トライアルを開始してください。

プロトコル

ヴァンダービルト大学医療センターの施設動物ケアおよび使用委員会は、このプロトコルを承認しました。記載された手順は、実験 動物の世話と使用のための米国国立研究評議会のガイド、第8版に従って実施されました。実験手順の概要とタイムラインを 図1に示します。補足表1は、羊の性別、体重、品種、羊の出所、および再現性の目的に役立つ可能性のあるその他の関連情報を記載しています。

1.手術の1日前、動物の準備

  1. 動物のルーメンを解凍するための外科的処置の前に24〜40時間食物を控えてください。
  2. 処置の12時間前に、50μg/hのフェンタニルパッチを羊の背甲の剪断された領域に塗布する。パッチ適用前に、クロルヘキシジンで領域を洗浄し、ラノリン油残留物を除去してください。弾性管状包帯でパッチを覆い、保護します。

2.手術当日、準備室での術前工程

  1. チレタミン/ゾラゼパムを筋肉内投与(2.2~5mg/kg)し、イソフルラン1%~3%をフェイスマスクを介して80~100%の酸素と混合して麻酔を誘導します。
  2. 羊を仰臥位で準備テーブルの上に置き、足を固定します。
  3. 10 mm 気管内チューブで挿管し、ボリュームコントロールモード(一回換気量、TV = 10 mL/kg、呼吸数、RR = 15 呼吸/分)で機械的換気を開始します。
  4. 以下に詳述するように、羊の首から上腹部までの手術野を剃ります。
    1. 羊の前頸部を剃り、頸静脈の上にある皮膚を露出させて中心静脈カテーテル法を行います(ステップ3.7参照)。
    2. 開胸術に備えて前側胸部を両側に剃ります(ステップ4.1参照)。
    3. 胴体の左側を胸から背中まで(すなわち、被験者を仰臥位に置いた状態でテーブルが許す限り背側)に、そして乳房から後腹部まで尾側に剃り、皮下ポートの移植に備えて剃る(ステップ4.12-4.15参照)。
  5. 耳介動脈に20G血管カテーテルを挿入し、動脈圧モニタリングと血液ガスサンプリングを行います。
  6. ルーメン減圧のために内径3/8 "-1/2"のシリコーンチューブを置きます。口腔胃管は、処置全体を通してルーメンに留まる。
  7. 動物を術前準備室から手術室に輸送する。

3.手術日、手術室での術前ステップ

  1. 羊を手術室の人工呼吸器に再接続し、ステップ2.3で同じ設定で換気を続けます(イソフルラン1%-3%、テレビ= 10mL/kg、RR = 毎分15呼吸)
  2. パルス酸素濃度計(SpO2)、動脈血圧、温度、潮汐終端カプノグラフ、心電図(ECG)センサーを麻酔薬モニターに接続します。
  3. バイタルサインのセンサーを動物に接続します。
    1. パルスオキシメーターを動物の舌の上に置きます。
    2. 温度プローブを直腸に入れます。
    3. 3ピン心電図プローブを接続する:赤いリードを左後肢に、白いリードを右前脚に、黒いリードを左前脚に置きます。
    4. 三方活栓の雄ルアー端を耳介動脈血管カテーテルに接続し、反対側の雌ルアー端を圧力トランスデューサに接続して、適切なサイズの圧力チューブを使用して動脈ラインモニタリングを行います。
      1. 探触子を手術台のレベルに合わせます。
      2. 探触子の三方活栓を開きます。
      3. バイタルモニターのメインノブをスクロールして動脈血圧チャンネルを強調表示し、ノブを押してチャンネルを選択します。
      4. 探触子をゼロにするには、 ZERO IBP を選択します。
    5. カプノグラフィーモニターラインのオスルアー接続を人工呼吸器チューブのメスルアー接続に接続して、潮汐終部CO2を監視します。
  4. 連続流体投与および変力性または昇圧剤サポート用のIVポンプをセットアップします。
    1. IV投与セットで生理食塩水バッグ上の中隔を穿孔する。こぼれを防ぐために、バッグに穴を開ける前にIVチューブがクランプされていることを確認してください。
    2. IV投与セットチューブをIVローラーポンプに合わせ、フィットさせ、ポンプに指定された方向が流体投与の方向と一致するかどうかを確認します。
      メモ: IV 管理セットが IV ポンプと互換性があることを確認します。
    3. ポンプの電源を入れ、 PRIME を指定してライン内のすべての空気を除去します。
  5. 手術手順のために羊を配置します。
    1. 仰臥位から、羊を部分的な右側方褥瘡の位置に回転させます。
    2. 右前足を下に固定し、左前足を引っ込めながら、ロープまたは非外傷性ストラップでセファラッドと横方向を固定します。
    3. 心室解剖学および機能のベースライン評価のために経胸部心エコー検査を行う。超音波検査は、主肺動脈と左肺動脈の両方への外科的アクセスを容易にする最適な肋間腔を決定するのにも有用である。
  6. 石鹸またはスクラブブラシを使用して、汚れやその他の汚染物質のない手術場を清掃してください。クロルヘキシジンまたはベタジン溶液で首と胸を準備し、無菌の方法で手術野をドレープする。
  7. 超音波ガイダンスまたは解剖学的ランドマークを使用して、ファインダー針または血管瘤を使用して左または右内頸静脈にアクセスします。セルディンガー技術を使用して、7フレンチの三重管腔中心静脈カテーテルを内頸静脈に挿入し、静脈内アクセスおよび中心静脈圧モニタリングを行う。
    1. 近位ポートは圧力モニタリングに、遠位ポートは流体および薬物投与に使用します。
  8. 20mg / kgのセファゾリンおよび5mg / kgのエンロフロキサシンを静脈内投与する。処置中に2〜4時間ごとにセファゾリンの投与を繰り返す。
  9. 手術前の予圧を増強するために、通常の生理食塩水の500mLボーラスを投与する。15mL / kg / hの静脈内流体速度の維持を開始する。

4. 手術方法

  1. 左4番目の肋間腔で筋肉温存ミニ開胸術(長さ<8cm)を行い、縦隔露出を得る。術後の回復を促進するためにミニ開胸術を選択してください。
    1. 皮膚を分割した後、基礎となる筋肉(大胸筋)をその繊維に沿って縦方向に分割し、肋間腔にわずかに斜めに走る。自己保持リトラクターを配置して筋肉層を広げ、胸壁を露出させます。
    2. 選択した肋間腔でセラタス前部と下層の肋間筋を分割し、肋骨にすぐにセファラドが留まるように注意してください。
    3. 胸膜腔に入り、胸骨の不注意な肋骨骨折または脱臼を防ぐために、脊椎に向かって後部および胸骨に向かって前内側に肋間筋を完全に放出し続ける。乳房血管の内側への傷害を避ける。
    4. 自己保持リトラクターを配置して、リブスペースと上にある軟部組織を開きます。小型または中型のフィノキエットリトラクターを使用して肋骨を分離し、Tuffierリトラクター(5cmリトラクターブレード)を使用して肋間腔内のフィノキエットに垂直に座り、肋間腔内の軟部組織を後退させて露出を改善する。
  2. それを傷つけることなく、静脈神経に心膜前部を切開し、2-0シルク縫合糸で心膜井戸を作り、メインPAとRVを露出させます。
    1. 曝露を評価し、適切な肋間腔が入力されていることを確認する。理想的には、近位PAおよび左心房付属器は切開部の真下に容易に見え、主PAおよびLPAの両方への曝露を提供するために最適な肋間腔が選択されていることを示唆している。
    2. 被ばくがメインPAとLPAの両方に安全に到達するには不十分であると考えられる場合は、操作に必要なすべてのステップを達成するために追加の肋間スペースを開くことを躊躇しないでください。ただし、これは適切な切開選択では必要ありません。
  3. メインPAの周りを解剖し、臍帯テープで隔離します。最終的なオクルーダの配置とPAフロープローブをメインPA上でできるだけ遠位に配置するための適切な後郭清を確保します。
    1. 滅菌フロープローブを滅菌フィールド上の水または生理食塩水の入ったボウルに入れて、データ収集ソフトウェアを校正します。もう一方の端の電気プラグを非滅菌指定者に引き渡して、プローブをメーターに接続します。
      1. PAフロープローブとメーターの接続と校正の詳細については、補足文書を参照してください。
    2. PAフロープローブの溝に多量の滅菌超音波ゲルを塗布する。
    3. シリコーンライナーをPAフロープローブの溝に嵌め込み、ライナーに超音波ゲルの追加層を塗布します。
    4. PAフロープローブをPA上に置き、流量計とデータ集録インタフェースでPA流量の読み取り値を集録します。
      1. PAフロープローブの配置は、左心室前負荷および平均動脈圧を低下させることができるPAの部分的な閉塞を引き起こし得る。PAフロー取得中の血行動態に細心の注意を払ってください。
      2. 流量計の画面をチェックして、PAフロー信号の強度が5バールであることを確認します。メーターに表示されるバールが5本未満の場合は、フロープローブとメインPAが適切に接触していることを確認してください。必要に応じて追加の超音波ゲルを塗布します。
  4. LPAの心膜内解剖を完了し、臍帯テープで囲む。
    1. 左心房付属器の尾側収縮のために、小さなスポンジスティックまたは薄い可鍛性リトラクターを使用してください。
      注:LPAへの曝露は、左心房付属器の尾側収縮、主PAのセファラッド収縮、およびLPAが心膜を出る場所のすぐ前方の心膜の側方収縮によって促進される。
  5. メインPAの周りに頑丈なシリコーン血管オクルーダを置きます(図2A、B、円)。オクルーダのサイズは、PAの直径に基づいて調整することができます。フィット感がぴったりと収まっていることを確認してください。キースの針に0シルク縫合糸を使用して、血管オクルーダの端部をUステッチで固定します。メインPAの周囲に固定されたら、オクルーダをメインPAに沿って遠位にスライドさせます。
  6. 近位メインPAを1/2インチのペンローズドレインで囲み、解剖を容易にし、その後の再手術時にフロープローブを配置するためのスペースを確保します。ペンローズドレインをPAの周りにゆるやかにフィットするようにトリミングし、実行中の4-0プロリーン縫合糸でペンローズをそれ自体に固定します(図2B)。
  7. RV圧力を監視するためのRV圧力ラインを確立します(図2B、白矢印)。
    1. RV 流出管のない壁の RV 圧力ラインの位置を選択します。5-0のモノフィラメント、非吸収性ポリプロピレン財布ストリング縫合糸を、選択した場所を囲むプレジェットで配置し、血管スネアを座らせる。滅菌手術用手袋からプレジェットを作ります。
    2. RV圧力ラインを準備します:心筋を通る挿入を容易にするために、滅菌36インチ圧力チューブの雄端を30°の角度で切断します。2-0シルクタイを使用して、RV内の配置に最適な深さで圧力ラインをマークします。
    3. 11枚刃のメスを使用して、以前に配置した財布ひも縫合糸内のRVOTフリーウォールで小さな心臓切除を行います。手動圧力で出血を制御するか、財布の紐縫合糸のスネアを締め付けます。
      注:このステップでRVフリーウォールのベースライン生検を取得し、財布ひも縫合糸内のRV組織をサンプリングします。この生検部位は、RV圧力ラインのエントリポイントとして役立つことができます。
    4. 圧力チューブの切断端を挿入し、RV 流出管 (RVOT) に固定します。財布のひもを縛り、財布のひもを圧力チューブに固定して圧力ラインを固定します。
  8. 追加の圧力チューブをRVOT圧力ラインに接続して、RVOTチューブを延長します。
  9. 追加の圧力チューブを非滅菌指定者に手渡して、チューブを圧力トランスデューサに接続し、ベースラインRV圧力の測定を監視します。圧力変換器は次のように設定します。
    1. IV投与セットのオスルアー端をトランスデューサのメスルアー端に接続します。
    2. 圧力チューブのメスルアー端をトランスデューサのオスルアー端に接続します。
    3. IV投与セットをヘパリン処理生理食塩水バッグ(2IU/mL)にスパイクする。
    4. 生理食塩水バッグを圧力バッグに収め、ゲージに示されているように圧力バッグを250-300mmHgにポンプで送ります。
    5. 探触子のバルブを離してラインを完全にプライミングし、適切な脱気を確保します。
    6. 探触子校正の補足方法に従ってください。
  10. LPAの周りを慎重に解剖した後、臍テープで囲みます。臍帯テープを縛ってLPAを取り付けます。ライゲーションに対する動物の血行動態応答は、研究に関連する場合は注意してください。LPA ライゲーション時に発生するデッドスペース換気の増加を補うために、分換気量を増やします。これらの人工呼吸器の調整は、呼吸性アシドーシスを緩和します。
  11. 最大3 mLの生理食塩水をメインPAオクルーダにゆっくりと注入し、RVOT圧力ラインからのRV圧力を監視しながら漏れがないことを確認します。RV応答が確認されたら、点眼生理食塩水を撤回する。
  12. RVOT圧力ラインとPAオクルーダーチューブを胸部から胸部開胸部の1つ下の肋間腔から取り出します。
  13. 羊の左背甲の筋膜層に沿って、無菌野内で可能な限り脊椎に向かって後方まで2つの皮下ポケットを形成する。これらは、留置ポートのサイトとして機能します(図2C)。
  14. 胸部チューブプーラーを使用して、RVOT圧力ラインとオクルーダチューブを胸部切開部から左背甲門部位までトンネルします。
  15. オクルーダチューブとRV圧力ラインの両方をポートのバーブ接続に固定します。オクルーダと圧力チューブをポートコネクタの周りに固定し、追加のネクタイを付けます。付属の有刺鉄線コネクタ継手を使用して、接続を保護します(図1C)。ポートをあらかじめ形成された皮下ポケットに収めます。
  16. ポートの移動を防ぐために、3-0ポリプロピレン縫合糸で縁の周りの3つの場所にポートを固定します。皮下組織、真皮、および皮膚をポリグラクチン910縫合糸で層状に再近似する。ポートの経皮的アクセスによる圧力測定値を再確認します。RVOT ポートを 5 mL (1000 IU/mL、5000 単位) のヘパリンナトリウムで洗い流します。
  17. 別の切開部を通して左胸腔に16フレンチ胸部チューブを置き、それを皮膚に固定し、-20cm・H2Oの圧力で閉じた胸部チューブ排液ユニットに接続する。
  18. 術後鎮痛のために肋間神経ブロック(0.5-1mg / kgブピバカイン)を投与する。
  19. 8の数字、#2ポリグラクチン910縫合糸で開胸術を閉じます。#0ポリグラクチン910を走らせて胸筋層を閉じます。#2-0ポリグラクチン910縫合糸を走らせて皮下組織を閉じ、皮膚をホチキス止めします。
  20. 動物を背側リカンブルに再配置し、口腔胃管を取り外してから、イソフルランを中止する。
  21. 動脈血pHが7.35、pCO2 が55mmHg>まで機械的換気と支持療法<続けます。
  22. 動物が自発的に呼吸し、頭を持ち上げ、気管内チューブを噛んだら、抜管する。完全な麻酔薬の回復の前に胸管を取り外します。胸管切開部を閉じるためにUステッチを結びます。
  23. 麻酔の回復を監視しながら動物をケージに移します。羊が動かないまま、補助酸素(フェイスマスクで3-5 L/分)が常に利用可能であることを確認してください。最初の4時間は1時間ごと、次の24時間は8時間ごと、その後は1日1回、バイタルサインを監視します。

5. 術後回復

  1. 開胸術とポート移植部位を毎日監視して、感染の兆候がないか確認します。長時間作用型抗生物質(セフチオフール、筋肉内5mg / kg)を処置後24時間以内に、その後3〜4日ごとに1週間投与する。
  2. フェンタニルパッチを術後に合計72時間継続する。その後、動物が痛みの徴候(すなわち、歯ぎしり、心拍数の上昇)を示し続ける場合は、追加の鎮痛薬(例えば、メロキシカム、筋肉内に1日1回1mg/kg)を提供する。
  3. 手術の10〜14日後、または獣医スタッフの推奨に従って、外部縫合糸および皮膚のステープルを除去してください。
  4. 動物が管状ドレッシングを使用して周囲の構造物に対してポートサイトをこすったりこすったりすることからポートサイトを保護するようにします(図2D)。

6.慢性PAバンディング(9 - 10週間)

  1. 羊を小さな囲いに移す。移植されたポートの周りの余分なウールをせん断します。
  2. 剃った部分を70%イソプロピルアルコールできれいにしてください。局所麻酔薬用の局所リドカインスプレーを適用する。
  3. RVおよびオクルーダカフ圧力を監視するために、2つの圧力トランスデューサを準備します(図3A)。
    1. 両方の探触子の場合:圧力チューブの雌ルアー端(36インチ以上)を探触子のオスルアー端に接続します。圧力チューブのオスルアー端を、三方活栓のメスルアー接続の1つに接続します。最後に、22Gのフーバー針をその三方活栓の雄のルアー端に接続します。
    2. RV圧力トランスデューサの場合:ヘパリン処理生理食塩水バッグ(2IU/mL)を吊り下げ、IV投与セットでバッグを穿刺し、IV投与セットのオスルアー接続をRV圧力トランスデューサのメスルアー接続に接続します。次いで、生理食塩水バッグ(例えば、加圧バッグ)を加圧する。
    3. オクルーダ探触子の場合:探触子と圧力管を完全にプライムします。圧力トランスデューサのメスルアー端にオスのルアーキャップを装着して、カフ液がトランスデューサに漏れないようにします。
    4. 適切なケーブルまたはアダプタを使用して、両方のトランスデューサをデータ集録ハードウェアに接続します。
  4. 補足ファイル1で指定されているように探触子を校正します。
  5. ソフトウェアウィンドウの右上にある[ 開始 ]をクリックして、RVおよびPAカフ圧力波形を400Hzでキャプチャするためのデータ収集ソフトウェアの記録を開始します。
  6. 港に入港する前に、アシスタントに動物を軽く拘束してもらいます。RV圧力トランスデューサからRVポートにフーバーニードルを挿入します。10 mLのシリンジを三方活栓に取り付け、RVポートからシリンジに血液を戻してみます(図3B)。
    1. シリンジを引き戻すのが難しい場合は、まずRVポートに5〜10mLの生理食塩水を注入して閉塞源を取り除きます。
    2. 目詰まりが続く場合は、2mgの組織プラスミノーゲンアクチベーター(tPA)を線溶剤としてポートに点眼し、一晩放置する。翌日にチェックを入れて、tPA を吸引してください。
  7. RV圧力ラインが確立されたら、PAカフトランスデューサからフーバーニードルを接続します。
  8. RVおよびPAカフ圧力の開始値をキャプチャします(図3C)。以前の測定値からの劇的な変更に注意してください。
    1. PAカフおよび/またはRV圧力が前の読み取り値から大幅に低下した場合、PAカフが漏れている兆候である可能性があります。
    2. PAカフの波形を調べることによって、PAカフ漏れの別の明白な兆候を観察してください。平均PAカフ圧力が識別可能な速度で低下する場合、カフが漏れている可能性が高いです。
      メモ:圧力トランスデューサ、チューブ、活栓のすべてのルアー接続が締め付けられていることを再確認してください。PAカフからの高度に加圧された流体含有量は、逆流し、緩いルアー接続から漏れる可能性があります。
      1. PAカフが漏れている場合は、漏れの程度を判断します。漏れ率が遅い場合、より頻繁なバンディング戦略は漏れを克服し、疾患モデルを引き続き有効にすることができます。
  9. RVとカフの圧力に注意を払いながら、3%の高張生理食塩水をオクルーダポートにゆっくりと注入します。
    1. 所望のPH疾患の重症度およびRV表現型に基づいて注射の量を調整する。カフ圧を毎週100〜150mmHg増加させることは、適応補償RV表現型を開発するための合理的な標的である。
    2. カフ圧のより急速な上昇(週あたり>250mmHg)は、脱補償RV表現型を生じる可能性が高い。
  10. PAカフを所望の量まで膨らませたら、ヒューバーニードルをカフポートから取り外します。
  11. RVポートから血液サンプルを取得します。
    1. RVポートから10mLの血液を滅菌方法で吸引し、脇に置いておく。
    2. 吸引シリンジの代わりに新しいシリンジを置き、総血液量の7.5%の毎週の採血制限を超えずに、必要なだけ血液を吸引します。
    3. 吸引血液で元のシリンジを再接続し、RVポートから戻します。
    4. 圧力トランスデューサのバルブレバーを引いて、ヘパリン化生理食塩水を生理食塩水バッグからRVポートに流します。ライン全体が透明で無色になるまでフラッシングを続けます。
  12. RV ポートを 10 mL の生理食塩水で洗い流します。次に、さらに5 mL の 1000 U/mL のヘパリンナトリウムでポートをフラッシュします。
  13. 手順 6.1 ~ 6.12 を 1 ~ 4 日ごとに 9 ~ 10 週間繰り返します。

アクセスが制限されています。このコンテンツを表示するにはログインするか、トライアルを開始してください。

結果

12頭の羊の代表的なグループは、様々な程度のPH-RVFを発症するためのこのモデルの有効性を示すために使用される。これらのヒツジのうち、平均PAカフ圧は、第1週の32±20mmHgから、第9週の1002±429mmHgに増加した。これにより、RV平均圧および収縮期圧は、それぞれ1週目の28±5および57±7mmHgから、9週目までに44±7および93±18mmHgに増加した。さらに、PAカフ圧プロファイルを混合静脈酸素飽和度(SvO2)に重ね合わせ、疾患表現型の微調整におけるモデルの有効性を実証した(図4)。具体的には、より速いPAバンディングは、SvO2のより急速な減少をもたらした。対照的に、より緩やかなPAバンディング戦略を経験した人々は、70%〜80%の間のSvO2の生理学的範囲を維持した。進行性PAバンディングの9週間後に取得された代表的な経胸部心エコー図は、圧力過負荷によるRV拡張および中隔屈曲を示す(補足ビデオ1)。以前に発表された症例報告

アクセスが制限されています。このコンテンツを表示するにはログインするか、トライアルを開始してください。

ディスカッション

提示されたPH-RVFモデルは、調査の目標に合うように、様々なレベルの疾患重症度を確実に誘導することができる。この疾患モデルを誘導するために、2つの異なるアプローチが併用される。第1に、LPAライゲーションは、肺血管抵抗を増加させ、PA容量11、12を減少させる働きをし、それによって、既に増加したRV後負荷状態での慢性モデルの出発点を確立する。次に、PAカフの移植およびその漸進的な膨張は、PH−RVFの標的表現型を開発するのに役立つ。PAカフ圧とその変化率を制御することで、SvO2の維持または減少のいずれかによって実証される、補償または補償解除RVを差動的に作成することができます(図4)。 週に250-300 mmHgの袖口圧力を上げることによって、羊は5-6週間前後に代償不全の初期の兆候を示し始めるでしょう。一方、カフ圧を週に100〜150mmHg増加させると、9週間の期間全体にわたってより適応性の高いプロファイルが可能になります。

アクセスが制限されています。このコンテンツを表示するにはログインするか、トライアルを開始してください。

開示事項

著者らは、開示する利益相反はありません。

謝辞

この研究は、国立衛生研究所R01HL140231によって資金提供されました。私たちは、畜産と獣医のケアのために動物ケア部門に感謝します。SR Light LaboratoryとそのスタッフであるJamie Adcock、Susan Fultz、Codi VanRooyen、José Diazに、大型動物の手術に関する献身的な技術サポートに感謝します。

アクセスが制限されています。このコンテンツを表示するにはログインするか、トライアルを開始してください。

材料

この記事で使用された材料の一覧
名前会社カタログ番号コメント
 Baxter Healthcareによる0.9%塩化ナトリウム灌漑注ぎボトル、1000 mLメドライン BHL2F7124外科用使い捨て
0.25% ブピバカインHospira Inc0409-1160-18投薬、術中
0.9% 生理食塩水、1000 mLBaxter Healthcare Corp0338-0049-04投薬、術中
0.9% 生理食塩水、500 mLBaxter Healthcare Corp.、 0338-0049-03薬剤、慢性 PH
16 mm ヘビーデューティーオクルーダー、作動チューブ付きAccess Technologies OC-16HD外科用ディスポーザブル
3 mL スキンプレップ アプリケーターMedline MDF260400外科用使い捨て70
%イソプロピルアルコール準備パッドMedlineMDS090670使い捨て、慢性PH
粘着包帯テープパターソン獣医07-835-7776使い捨て、慢性PH
アドソン鉗子V.ミューラーNL1400手術器具
アリス組織鉗子V.ミューラーCH1560手術器具
大動脈クランプ、ストレート(ベインブリッジ鉗子)V.ミューラーSU6001手術器具
バックハウスタオル鉗子V.ミューラーSU2900手術器具
バッグ、輸液:非滅菌ノバプラス輸液バッグ、500mLメドラインTCV4005H使い捨て、慢性PH
ベリー胸骨ニードルホルダーV.ミューラーCH2540手術器具
ブレード、電極:電極ブレード、6.5インチ、0.24cmシャフトメドライン付き VALE15516外科用使い捨て
ブレード:ステンレス鋼滅菌外科用ブレード、サイズ#10Medline B-D371210外科用使い捨て
ブレード:ステンレス鋼滅菌外科用ブレード、サイズ#11Medline B-D371211外科用使い捨て
ブレード:ステンレス鋼滅菌外科用ブレード、サイズ#15Medline B-D371215外科用使い捨て
BNCオスからBNCオスケーブルDigi-Key415-0198-036
CastroviejoニードルホルダーV.ミューラーCH8589器具
セファゾリンApotex Corp60505-6142-0薬、術中
セフチオファー結晶遊離酸Zoetis Inc54771-5223-1薬、術後
胸腔ドレーン、乾式吸引、成人-小児メドライン DEKA6000LFH外科用使い捨て
胸部チューブ通行人V. ミューラーCH04189外科用器具
研究用酸素流量プローブ (PAUシリーズ)遷音速24PAU機器、血管周囲フロープローブ
クーリー 接線閉塞クランプV. ミューラーCH6572手術器具
データ収集ハードウェアADInstruments PowerLab 16/30機器
DeBakey 大動脈クランプV. MuellerCH7247手術器具
DeBakey 多目的クランプV. MuellerCH7276手術器具
DeBakey 組織鉗子、12''V. ミューラーCH5906手術器具
Debakey 血管組織鉗子 7 3/4''V. ミューラーCH5902手術器具
Debakey 血管組織鉗子、9''V.ミューラーCH5904手術器具
電気手術発電機Covidien Force FX-CEquipment
Endotracheal Tube, 10mmPatterson Veterinary07-882-9008外科用使い捨て
エンロフロキサシンNorbrook Laboratories Limited55529-152-05投薬、術中
フェンタニル経皮パッチApotex Corp60505-7007-2投薬、術前
フェリススミス組織鉗子V. ミューラーSU2510器具
フィノキエットリブスプレッダー、大型V.ミューラーCH1220-1手術器具
フィノキエットリブスプレッダー、中V.ミューラーCH1215-1手術器具
フレックススチールリボンリトラクター、1 "x 13"V. ミューラーSU3340手術器具
Flexsteel リボン リトラクター、2インチ x 13インチV. MuellerSU3346手術器具
Foerster スポンジ鉗子、湾曲V. MuellerGL660手術器具
ガーゼスポンジ: 滅菌 X 線対応ガーゼスポンジ、16 プライ、4 インチ x 4 インチMedline PRM21430LFH外科用使い捨て
ジェラルド・デベイキー鉗子V.ミューラーCH04242手術器具
グラスマン アリスV・ミューラーSU6152手術器具
ハルステッド蚊鉗子V.ミューラーSU2702手術器具
ハーケンクランプV.ミューラーCH6462手術器具
熱療法ポンプゲイマー/ストライカー TP-400
装備 ヘパリンフレゼニウス・カビ&nbsp;63323-540-31薬、慢性PH
ホスピーラプライマリIVセット、80 "パターソン獣医07-835-0123外科用
使い捨て高張生理食塩水3%Baxter Healthcare Corp.、 0338-0054-03薬剤、ベ
ベルとレギュラーウォール付き慢性PH皮下注射針、20 g x 1インチMedlineB-D305175Z、慢性PH
インターフェースケーブル、Edwards LifeScienceトランスデューサーからADInstruments ブリッジアンプフォッグシステム0395-2434機器
静脈内輸液ポンプHESKA 獣医/IV 2.2 輸液ポンプ装置
イソフルラン・パターソン獣医14043-704-06投薬、術前
カントロウィッツ胸部クランプ、9-1/2 インチV. ミューラーCH1722手術器具
ケリー止血剤V. ミューラー88-0314手術器具
リドカイン HCl, 2.46%PRN Pharmacal, 49427-434-04薬、慢性PH
リガクリップマルチクリップアプライヤーEthiconMedline ETHMCS20外科用使い捨て
ループ、血管、ミニ、赤、2個入り、滅菌メドライン DYNJVL12外科用使い捨て
ローナ非穿孔タオル鉗子V.ミューラーSU2937器具
メイヨー解剖はさみ、湾曲V.ミューラーSU1826手術器具
メイヨー解剖ハサミ、ストレートV.ミューラーSU1821器具
メディポアドレス-3MMedlinenbsp;MMM2955Z外科用使い捨て
メロキシカムパターソン獣医14043-909-10薬、術後
ミクスター胸部鉗子、9インチV. MuellerCH1730-003手術器具
蚊止血剤V. Mueller88-0301手術器具
マルチチャンネル 研究コンソールTransonicT402/T403機器、血管周囲流量計
マルチルーメン中心静脈カテーテルキットMedline ARW45703XP1AH外科用使い捨て
マルチパラメータバイタルサインモニタースミスメディカル SurgiVet Advisor 3機器
針: レギュラーベベル付き皮下注射針、滅菌、18 G x 1.5 インチMedline B-D305185Z外科用使い捨て
No.3ナイフハンドルV.ミューラーSU1403-001器具
No.7ナイフハンドルV.ミューラーSU1407器具
非通気オスルアーキャップQosina13614、慢性PH
オクタルブリッジアンプADInstruments FE228機器
眼科軟膏Akorn動物衛生59399-162-35薬、術前
ペンローズチューブ、6 mm x 46 cm、11 mmフラットメドライン SWD514604H外科用使い捨て
パーマハンドブラック編組シルク:  2-0 SHテーパーポイント針、コントロールリリース、30インチメドライン ETHD8552外科用使い捨て
パーマハンド縫合糸、黒編組、サイズ0、6 x 30インチメドライン ETHA306H外科用使い捨て
パーマハンド縫合糸、黒編組、サイズ4-0、12 x 30 "Medline ETHA303H外科用使い捨て
フェニレフリン西区0641-6142-25薬、術中
多重コードレス患者復帰電極、アダルトメドライン SWDE7509外科用
使い捨てPort-A-Cath Huber針、ストレート、22 g x 1-1 / 2 "MedlineAAKM21200724使い捨て、慢性PH
プロレンモノフィラメント縫合糸、青、サイズ4-0、36 "、ダブルアーム、RB-1ニードルメドライン ETHD7143外科用使い捨て
PROLENEポリプロピレンモノフィラメント縫合糸、ブルー、ダブルアーム、RB-1針、サイズ5-0、24インチメドライン ETH8555H外科用ディスポーザブル
リージョナルブロックニードル、22ゲージメドライン B-D408348Z外科用使い捨て
シュニット扁桃動脈鉗子V.ミューラーM01700外科用器具
スキンステープルエクストラクタメドラインCND3031、慢性
PHスキンステープラー35幅、カウンター付きメドライン STAPLER35W外科用使い捨て
血圧計パターソン獣医07-815-0464機器
スポンジボウルV. ミューラーGE-75手術器具
スポンジ、ラップ: X 線検出可能な滅菌ラップ スポンジ、18" x 18"、5/パックMedline MDS241518HH外科用使い捨て
スポンジ、ピーナッツ:X線検出可能な滅菌ピーナッツスポンジ、小、3/8 "Medline MDS72038外科用使い捨て
滅菌使い捨てデラックスまたはタオル、青、17インチ x 27インチ、2個入りメドライン MDT2168202外科用使い捨て
滅菌ルアーロックシリンジ、3 mLMedlineSYR103010Z使い捨て、慢性 PH
滅菌ルアーロックシリンジ、5 mLMedlineSYR105010Z使い捨て、慢性 PH
滅菌外科用機器プローブカバーMedline DYNJE5930外科用使い捨て
ストップコック:ハンドルがオフの位置にある3ウェイストップコック、回転アダプターオスカラーフィッティング、45 PSIMedline DYNJSC301外科用使い捨て
ストップコック:ハンドルがオフの位置にある3ウェイストップコック、回転アダプターオスカラーフィッティング、45 PSIMedlineDYNJSC301使い捨て、慢性PH
皮下ポート、5フレンチコネクタとブルーブーツアクセステクノロジーCP2AC-5NC外科用使い捨てスーパー
カットメッツェンバウム解剖はさみV.ミューラーCH2032-S外科用インスツルメント
スーパーカット ネルソン・メッツェンバウム 解剖ハサミV. ミューラーCH2025-S手術器具
シリンジ: 滅菌ルアーロックシリンジ、10 mLメドライン SYR110010Z外科用使い捨て
胸部カテーテル、ストレート、28 Fr x 20 "MedlineSWD570549HSurgical Disposable
Three-quarter Surgical DrapeMedline DYNJP2414H外科用使い捨て
チレタミン+ゾラゼパムゾエティス株式会社54771-9050-1薬、術前
止血帯止血帯セット、4つの7.5インチブロンズカラーチューブと1つのスネア、12フレンチメドライン CVR79013外科用使い捨て
トランスデューサークリップEdwards LifeScienceTCLIP05機器
トリガーアネロイドゲージ(血圧計)Patterson Veterinary07-815-0464
TruWave使い捨て圧力トランスデューサキットEdwards LifesciencesMedline VSYPX260外科用使い捨ておよび慢性PH
TS420血管周囲フローモジュールTransonicTS420機器、血管周囲流量計
チューブ、吸引:ストレートリブ付きコネクタ付き滅菌ユニバーサル吸引チューブ、1/4インチ x 12'Medline OR612外科用ディスポーザブル
チューブ: 固定オス型ルアーロックとメスフィッティング付き圧力監視チューブ、低圧、72 インチ LメドラインDYNJPMTBG72MF外科用ディスポーザブル
チューブ: 固定オス型ルアーロックおよびメスフィッティング付き圧力モニタリングチューブ、低圧、72 インチ LメドラインDYNJPMTBG72MFディスポーザブル、慢性 PH
チューブラー弾性ドレッシングリテーナーメドラインDERGL711使い捨て、慢性 PH
タフィア リブ リトラクターV. ミューラーCD1101手術器具
タイゴン E-3603 フレキシブル チューブフィッシャー サイエンティフィック14-171-227手術器具
U.S.A リトラクターV. ミューラーSU3660手術器具
アンビリカル テープ、コットン、3 ストランド、1/8 x 36 インチMedline ETHU12TH外科用使い捨て
Valleylabボタンスイッチペンシルメドライン VALE2516H外科用使い捨て
ヴァンダービルト深部血管鉗子V.ミューラーCH1687外科用器具
獣医麻酔器ミッドマーク Matrx VMC機器
獣医麻酔ベンチレーターHallowell EMC モデル2000機器
Vicryl:未染色コーティングVicryl 0 CT-1 36 "縫合メドライン ETHVCP946H外科用使い捨て
Vicryl:未染色コーティングVicryl 2 TP-1テーパー54インチ縫合メドライン ETHVCP880T外科用使い捨て
ビクリル:未染色コーティングビクリル2-0 CT-1 18インチ縫合メドライン ETHVCP739D外科用使い捨て
バイタルニードルホルダー、10-3 / 8インチV.ミューラーCH2427手術器具
バイタルマヨヘガーニードルホルダー、7-1 / 4 "V.ミューラーCH2417手術器具
バイタルメッツェンバウム解剖はさみ、14 ''V.ミューラーCH2009手術器具
バイタルメッツェンバウム解剖はさみ、9インチV. ミューラーCH2006手術器具
バイタル ライダー ニードル ホルダー、9インチV. ミューラーCH2510手術器具
ヤンカウアー、バルブ チップ: バルブ チップ付き滅菌硬質ヤンカウアー、ベントメドラインなし DYND50130外科用ディスポーザブル
機器手術手術・使い捨て手術外科&によるプレカットドレッシングカバー 手術手術使い捨て使い捨て機器 使い捨て

参考文献

  1. Campo, A., et al. Outcomes of hospitalization for right heart failure in pulmonary arterial hypertension. European Respiratory Journal. 38 (2), 359-367 (2011).
  2. Tonelli, A. R., et al. Causes and circumstances of death in pulmonary arterial hypertension. American Journal of Respiratory and Critical Care Medicine. 188 (3), 365-369 (2013).
  3. Urashima, T., et al. Molecular and physiological characterization of RV remodeling in a murine model of pulmonary stenosis. American Journal of Physiology- Heart and Circulatory Physiology. 295 (3), (2008).
  4. Sato, H., et al. Large animal model of chronic pulmonary hypertension. ASAIO Journal. 54 (4), 396-400 (2008).
  5. Pohlmann, J. R., et al. A low mortality model of chronic pulmonary hypertension in sheep. Journal of Surgical Research. 175 (1), 44-48 (2012).
  6. Noly, P. -E., Guihaire, J., Coblence, M., Dorfmuller, P., Fadel, E., Mercier, O. Chronic thromboembolic pulmonary hypertension and assessment of right ventricular function in the piglet. Journal of Visualized Experiments: JoVE. (105), e53133(2015).
  7. Pereda, D., et al. Swine model of chronic postcapillary pulmonary hypertension with right ventricular remodeling: Long-term characterization by cardiac catheterization, magnetic resonance, and pathology. Journal of Cardiovascular Translational Research. 7 (5), 494-506 (2014).
  8. Silva, K. A. S., Emter, C. A. Large animal models of heart failure: A translational bridge to clinical success. JACC: Basic to Translational Science. 5 (8), 840-856 (2020).
  9. Ukita, R., et al. Left pulmonary artery ligation and chronic pulmonary artery banding model for inducing right ventricular - pulmonary hypertension in sheep. ASAIO Journal (American Society for Artificial Internal Organs: 1992. 67 (1), 44-48 (2020).
  10. Ukita, R., et al. Progression toward decompensated right ventricular failure in the ovine pulmonary hypertension model. ASAIO Journal (American Society for Artificial Internal Organs: 1992. , (2021).
  11. Mercier, O., et al. Piglet model of chronic pulmonary hypertension. Pulmonary Circulation. 3 (4), 908-915 (2013).
  12. Guihaire, J., et al. Right ventricular plasticity in a porcine model of chronic pressure overload. Journal of Heart and Lung Transplantation. 33 (2), 194-202 (2014).
  13. Tang, K. J., Robbins, I. M., Light, R. W. Incidence of pleural effusions in idiopathic and familial pulmonary arterial hypertension patients. Chest. 136 (3), 688-693 (2009).
  14. Luo, Y. F., et al. Frequency of pleural effusions in patients with pulmonary arterial hypertension associated with connective tissue diseases. Chest. 140 (1), 42-47 (2011).
  15. Brixey, A. G., Light, R. W. Pleural effusions occurring with right heart failure. Current Opinion in Pulmonary Medicine. 17 (4), 226-231 (2011).
  16. Holt, T. N. Bovine High-mountain Disease. Merck and the Merck Veterinary Manual. , Available from: https://www.merckvetmanual.com/circulatory-system/bovine-high-mountain-disease/bovine-high-mountain-disease (2019).
  17. Van De Veerdonk, M. C., et al. Progressive right ventricular dysfunction in patients with pulmonary arterial hypertension responding to therapy. Journal of the American College of Cardiology. 58 (24), 2511-2519 (2011).

アクセスが制限されています。このコンテンツを表示するにはログインするか、トライアルを開始してください。

再版と許可

タグ

羊モデル右心室圧超音波心エコー検査による評価静脈血酸素飽和度肺血管抵抗
肺高血圧症と右心室不全の大型動物モデル:羊の左肺動脈結紮と進行性主肺動脈バンディング
お問い合わせ
図書館に推薦する

プライバシー

利用規約

ポリシー

著作権 © 2026 MyJoVE Corporation. 無断転載を禁じます。