正常温候性 ex situ 心灌流(NESP)中のドナー心臓の機能評価のための信頼できる非侵襲的アプローチは不足しています。本明細書では、心外エコー検査およびコンダクタンスカテーテル法を用いた心筋性能の ex situ 評価のためのプロトコルについて説明します。
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正常温候性 ex situ 心灌流(NESP)中のドナー心臓の機能評価のための信頼できる非侵襲的アプローチは不足しています。本明細書では、心外エコー検査およびコンダクタンスカテーテル法を用いた心筋性能の ex situ 評価のためのプロトコルについて説明します。
心臓移植は、進行性心不全のゴールドスタンダードの治療法であり続けています。しかし、現在の重大な臓器不足により、基準が拡張されたドナー心臓の数が増えています。これらの辺縁移植片は、一次移植片の失敗のリスクが高く、移植前の その場灌 流の恩恵を受ける可能性があります。この技術は、継続的な代謝モニタリングを備えた温酸素化血液灌流を使用した臓器保存の延長を可能にします。現在臨床診療に利用可能な唯一のNESPデバイスは、無負荷の非動作状態で臓器を灌流するため、鼓動する心臓の機能評価はできません。そこで我々は、左心室の前負荷と後負荷を調整した作業モード条件におけるNESPの独自のプラットフォームを開発しました。このプロトコルはブタの心臓に適用されました。心臓の Ex situ 機能評価は、心臓内コンダクタンスカテーテル法と表面心エコー検査で達成されました。実験プロトコルの説明とともに、ここでは、NESP中の圧力-体積ループと心筋パワーの獲得に関連する主な結果、真珠と落とし穴を報告します。血行動態所見と超音波変数との相関関係は、特に移植前のドナー心臓のさらなるリハビリテーションにとって大きな関心事です。このプロトコルは、ドナーハートの評価を改善して、ドナープールを増やし、一次移植片の失敗の発生率を減らすことを目的としています。
心臓移植は進行性心不全のゴールドスタンダード治療ですが、現在の臓器不足によって制限されています1。拡張基準(45歳>、心血管危険因子、長期低流量、カテコールアミン作動性ストームに続発する急性左心室機能障害)を持つドナー心臓の数の増加は、一次移植片不全のリスクの増加に割り当てられます2。さらに、制御循環死(DCD)後に提供された心臓は、長期の温虚血に続発する心筋損傷を呈する可能性があります3。したがって、移植前にこれらのドナー心臓のより良い評価が必要であり、特に心臓移植の適格性を評価する必要があります4,5。
正常母性 ex situ 灌流(NESP)は、温かい酸素化された血液を使用して鼓動する心臓を保存します。NESP用の唯一の市販のデバイスは、心臓を非動作状態(ランゲンドルフモード)で保存します。このアプローチは当初、寒冷虚血の重要な4時間期間を超えて移植片の保存を拡大するために適用されました6。この技術の別の大きな利点は、灌流物6中の乳酸濃度に基づく心筋生存率の連続評価を提供することである。しかし、この生化学的評価は、これまで移植後の結果と相関したことはありません。同様に、NESPのランゲンドルフモードは、移植前の心臓の血行動態および機能評価を可能にしません。一部の著者は、移植後の心筋の回復を予測するために、NESP中の心臓内カテーテル法の潜在的な利点を報告しています7。
本レポートは、NESP中のドナーの心臓パフォーマンスを評価するための再現可能な方法論を提供することを目的としています。作業モード灌流を可能にし、心外エコー検査による非侵襲的な機能変数の取得を可能にするために回路を変更しました。負荷に依存しない変数である心筋仕事指数は、圧力-ひずみループを使用して記録されました。心筋内コンダクタンスカテーテル法で得られた心筋仕事と血行動態変数との関係を検討した。
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本議定書は、動物実験に関する地方倫理委員会および動物福祉に関する機関委員会(APAFIS#30483-2021031811339219 v1、パリ大学サクレー校動物倫理委員会、フランス)によって承認されました。動物は、国立衛生研究所によって開発された実験動物の世話と使用のためのガイドラインと、国立医学研究協会によって開発された実験動物の世話の原則に従って扱われました。
注:外科的処置は、人間に使用されたのと同じ技術を使用して、厳格な無菌下で行われました。実験手順は、大型の白い子豚(45〜60 kg)を含み、全身麻酔下で行われた。
1.動物のコンディショニングと麻酔のプロトコル
2.心臓の その場 血行動態および心エコー検査の評価
注:血行動態評価はスワンガンツカテーテルで行われ、心臓のベースライン機能評価は経胸壁心エコー検査で行われます。
3.正常熱 放出 灌流(NESP)装置の説明とプライミング
注意: 変更されたNESPモジュールは、ランゲンドルフ灌流と作業モード灌流を交互に実行するために使用されます。簡単に言うと、回路の大動脈ラインをYコネクタ を介して コンプライアンスチャンバーに接続します。小児用酸素供給器と心臓切開リザーバー(モジュールの大動脈コネクタから70〜80 cmの高さ)を追加して、作業モードで約70 mmHgの左心室後負荷を提供します。Yコネクタを使用して別の心臓切開リザーバー(モジュールの大動脈コネクタから7〜10 cmの高さ)をメイン流入ラインに接続し、作業モード中に約10 mmHgの左心房前圧を提供します(図2)。冠状動脈の流れは、肺カニューレに接続された流量センサーで評価されます。遠心ポンプ、膜型酸素供給装置、およびヒータークーラーマシンが回路に接続されています(図2)。ソリューションの説明については、 表 1 を参照してください。
4.正常温性 ex situ 心臓灌流のための心臓調達と器具
5. NESPマシンへの接続と心臓の蘇生
注意: 心臓の計装を行う前に、蘇生に必要な材料が灌流回路の隣にあることを確認してください、特に内部プローブを備えた除細動器と心外膜電極を備えた外部ペースメーカー。圧力ラインが大動脈ラインに接続され、出力センサーが冠状動脈フローラインに配置されていることを確認してください。アフターロードラインと作業モード回路のプリロードラインをクランプする必要があります。
6.作業モードの手順
注:乳酸の効率的な動静脈クリアランスは、通常、ランゲンドルフ灌流の開始後30分以内に達成されます。.その後、プリロードカニューレをプリロードリザーバーに接続することで作業モードを開始できます(このラインは、以前はランゲンドルフモードでクランプされていました)。同様に、後負荷ラインは大動脈ラインに接続されています(図2)。後負荷ラインに流量センサーをセットして、心拍出量を測定します。
7. コンダクタンス法による圧力-体積(PV)ループ評価
注意: すべてのキャリブレーション手順は、作業モードで実行する必要があります。
8.作業状態における心臓の心外エコー検査評価
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本発明者らは本明細書において、単心室作業状態におけるNESPプロトコルを、移植前のドナー心臓のランゲンドルフ灌流のために臨床診療において通常使用される修正心臓灌流モジュールを用いて記載する。このカスタムモジュールを用いたNESPの子豚モデルは、2019年に開発されました。灌流回路のほとんどが実験に再利用されたため、回路の変更は軽微でした。モジュールのキャップは、輸送中に心臓を保護するための柔軟で防水性の膜を提供しました。また、無菌環境にとどまっている間、表面心エコー検査を可能にしました。混合血液とプライミング溶液を使用した推奨プライミング量は、臨床診療で約1200〜1500mLです。現在のプロトコルでは、作業モード灌流にはより長いチューブと追加のリザーバーが必要だったため、プライミング容量は高かった(2000 mL)。したがって、そのような考慮事項は、>1500mLの採血のために50kgを超える動物を必要とした。
灌流モジュールにおけるブタの心臓の配置は、作業モード10,11
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NESPプロトコルでは考慮すべきいくつかの重要なステップがあります。心臓の in situ 予備評価は、特に重大な大動脈弁閉鎖不全症(グレード2以上)を示さないはずの大動脈弁を考慮すると、依然として重要である。そうしないと、冠状動脈灌流障害と心筋虚血のために、ランゲンドルフ期間中に心臓の蘇生が損なわれます。ランゲンドルフ灌流後のWMの開始は困難な操作であり、予圧リザーバーの充填、ポンプ流量、左心房の圧力、および大動脈流出ラインを調整するために少なくとも2人が必要でした。この移行期間は、乳酸に対する代謝効果的な心筋抽出が達成されたら実施した。この期間中、主要な空気塞栓症に関連するポンプの減衰のために灌流回路が停止する可能性があります。安定した2室および3室の視野を得るために左心房壁に超音波プローブを最適に配置することは、心臓の周りに設置された面倒なカニューレと材料によって部分的に妨げられました。心エコーデータは、少なくとも3回の収縮サイクルで、非常に安定した超音波信号で記録する必要がありました。
NESP中の心臓の蘇生は、文献では明示的に報告されていません。.NES...
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すべての著者は、開示する利益相反はありません。
ジョルジュロペスインスティテュート、リシュー、69380、フランス
クラウディア・ラセルダ、ゼネラル・エレクトリック・ヘルスケア、バック、フランス
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| 名前 | 会社 | カタログ番号 | コメント |
|---|---|---|---|
| 3Tヒータークーラーシステム | Liva Nova, Châティロン、フランス | IM-00727 | 外ヒータークーラーデバイス |
| 4-0ポリプロピレン縫合 | ズ、ボビニー、フランス | 20S15B | 縫合糸 |
| 5-0ポリプロピレン縫合 | ピーターズ、ボビニー、フランス | 20S10B | 縫合糸ア |
| デノシン | Efisciens BV、ロッテルダム、オランダ | 9088309 | ex-vivo灌流アド |
| レナリン | Aguettant、リヨン、フランス | 600040 | ex-vivo灌流 |
| のための薬 アトラクリウム | ファイザーホールディング フランス、パリ、フランス | 582547 | 麻酔の導入のための薬 |
| DeltaStream | Fresenius Medical Care、L'Arbresle, France | MEH2C4024 | 体外式血液ポンプ |
| 心電 | Cardinal Health LLC, Waukegan, Illinois, USA | 31050522 | 心電図検出電極 |
| External Pacemaker | Medtronic Inc. Minneapolis, Minneapolis, USA | 5392 | Pacemaker device |
| Glucose 5% | B.Braun Melsungen AG, Melsungen, Germany | 3400891780017 | プライミング用薬剤ソリューション |
| 心臓灌流セット、臓器ケアシステム | Transmedics、マサチューセッツ州アンドーバー、米国 | Ref#1200 | Normothermic ex-vivo 心臓灌流装置 |
| Intellivue MX550 | Philips Healthcare、Suresnes、フランス | NA | 恒久的モニタリングシステム |
| Istat 1 | Abbott、シカゴ、イリノイ州、米国 | 714336-03O | 血液分析装置 |
| Labchart | AD Instruments Ltd、パリ、フランス | ラボチャート v8.1.21 | 圧力ボリュームループ取得ソフトウェア |
| Magnesium | Aguettant, Lyon, France | 564 780-6 | 心臓麻痺の薬 |
| Magnesium Sulfate | Aguettant, Lyon, France | 600111 | 心臓麻痺の薬 |
| Mannitol 20% | Macopharma, Mouvoux, France | 3400891694567.00 | 心臓麻痺の薬 |
| Methylprednisolone | Mylan S.A.S,セントプリースト、フランス | 400005623 | プライミングソリューションのための薬 |
| ミラーコンダクタンスカテーテル | AD Instruments Ltd、パリ、フランス | Ventri-Cath 507 | 圧力ボリュームループコンダクタンスカテーテル |
| MWIソフトウェア | ゼネラルエレクトリックヘルスケア、シカゴ、イリノイ州、米国 | 超音波心エコー検査機に使用されるNAソフトウェア | |
| Orotrachealプローブ | Smiths medical ASD, Inc., Minneapolis, Minneapolis, USA | 100/199/070 | 麻酔中の挿管用プローブ |
| 塩化カリウム 10% | B.Braun Melsungen AG, Melsungen, Germany | 3400892691527.00 | 心臓麻痺治療薬 |
| Propofol | Zoetis France, Malakoff, France | 8083511 | 麻酔導入薬 |
| Quadrox-I 小型成人用酸素供給器 | Getinge, Göテボルグ、 | スウェーデン BE-HMO 50000 | 体外式血液酸素供給器 |
| リンガー溶液 | B.Braun Melsungen AG、メルスンゲン、ドイツ | DKE2323 | 心臓麻痺の薬 |
| 重炭酸ナトリウム | Laboratoire Renaudin、itxassou、フランス | 3701447 | 心臓麻痺の薬 |
| 塩化ナトリウム | Aguettant、リヨン、フランス | 606726 | プライミング溶液 |
| Swan Ganz Catheter | Merit Medical, south jordan, utah, USA | 5041856 | Right pressure and cardiac output probe |
| Tiletamine | Virbac France, Carros, France | 3597132126021.00 | 麻酔導入のための薬剤 |
| 経食道プローブ (3–8 MHz 6VT) | General Electric Healthcare, Chicago, Ill, USA | NA | 超音波心エコー検査経食道プローブ |
| Vivid E95 ultraSound Machine | General Electric Healthcare, Chicago, Ill, USA | NA | 超音波心エコー検査装置 |
| Xylocaïne 2% | Aspen, Reuil-malmaison, France | 600550 | |
| Zolazepam | Virbac France, Carros, France | 3597132126021.00 | 麻酔導入のための薬 |
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