Name: 豚における心筋梗塞および機能的結果の評価 (動画) | JoVE Journal
Uploaded: 2014-04-25T13:45:00.000+00:00
Duration: 12 min 3 s
Description: 学ぶ、豚を用いた閉胸式バルーン閉塞法による心筋梗塞モデルの構築と評価法。心機能、血流動態、微小血管抵抗、梗塞サイズを測定し、虚血性心疾患の新規治療法開発に貢献する。

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CEES Verlaan、ジョイスフィッセル、メレルSchurink、グレースクロフトは親切に動物実験で、その優れた技術支援のために承認されます。

全てのインビボ実験は、実験動物資源協会によって調製実験動物の管理と使用に関する指針に従って行った。実験は、地元の動物実験委員会によって承認された。 1。薬、麻酔、静脈アクセス、及び挿管<ol><li>薬や麻酔<ol><li>前投薬<ol><li>アミオダロン150 mgの開始/不整脈を防ぐために、手術前に10日間キロ。 28日目​​には。29日目50 mg / kgの投与量を削減と研究の終了まで継続するまでの手順の日から100 mg / kgでの用量でアミオダロンを続ける。 </li><li>手術および4.5 mg / kgのアセチルサリチル酸手術前に1日の前に抗血小板療法、3日目から1 mg / kgのクロピドグレルを開始します。クロピドグレル1 mg /日あたりのkgおよびアセチルサリチル酸80mg /日を続けています。 </li><li>鎮痛薬1日は、フェンタニルパッチで手術前に開始し25〜70キロの豚μgの/時。適切な鎮痛薬を確保するために、24時間後に手術のためフェンタニルパッチの使用を継続する。また、推定される不快感の兆候鎮痛剤を増加させる（ つまり行動、呼吸、歩行、運動性など ） を毎日モニター。 </li><li> 12時間動物を絶食、水への無制限のアクセスを維持します。 </li></ol></li><li>麻酔<ol><li>不必要なストレスや不快感を防ぐために、ミダゾラム0.4 mg / kgを、ケタミン10 mg / kgであり、アトロピン0.014 mg / kgでの混合物の筋肉内注射により、その安定した中で豚を鎮静。 </li><li> 18 Gの静脈カニューレを耳静脈にカニューレを挿入することにより静脈アクセスを得る。 5 mg / kgのsodiumthiopentalの静脈内投与により麻酔を誘導し、感染を防ぐために、1,000 / 100mgのアモキシシリン/クラブラン酸を得た。豚は、抗生物質治療として手術後一日1,000 / 100mgのアモキシシリン/クラブラン酸を受け取ります。 </li><li> endotrachを使って豚を挿管EALチューブ（〜70キロの重量を量る豚サイズ8.5）。必要に応じて12/minの周波数にバルーン換気を行い、手術室に豚を輸送する。 </li><li>手術室に到着時、直ちにのFiO 2 0.50、10ミリリットル/キログラム回換気量と機械的陽圧換気を開始し、12/min下の周波数はカプノグラフィーを継続します。 </li><li>ミダゾラム0.5 mg / kgの/時、フェンタニル2.5マイクログラム/キロ/時であり、パンクロニウム臭化物0.1 mg / kgの/時間の組み合わせの静脈内注入を続けることで、バランス麻酔を開始します。全体の動作中、連続的に、麻酔の深さを測定するためにECG、動脈血圧、温度、およびカプノグラフィーを監視する。洞性頻脈が存在する場合には鎮痛薬および/または麻酔が十分である場合は、確認してください。 </li><li>静脈内に6％venofundin 500ミリリットル中のアミオダロンの4.3 mg / kgのを注入する。 </li><li> 5によって心臓のリズムを監視して心電図をリードしています。 </li><li>首と後足LIMを剃るときれいB領域。 </li><li>フォーリーカテーテルを挿入します。 </li></ol></li></ol></li></ol> 2。経胸壁心エコー検査<ol><li>右側臥位で動物を配置します。このようなDalland豚などの在来種の豚では、唯一の胸骨傍のビュー（ロングとショート軸）を得ることができる。原因胸郭の形状に、心尖ビューの取得は現実的ではありません。 </li><li>東洋と2D（Bモード）での胸骨傍の長軸像を得る。 Mモードでの拡張末期と収縮末期でのLV寸法を決定。 </li><li>僧帽弁乳頭筋と頂点のレベルでLV短軸像を買収する胸骨の位置を維持しながら、エコープローブを時計回りに90度回転させます。乳頭筋と頂点の短軸像は、僧帽弁の短軸像のための位置を基準に低エコープローブ1または2肋間スペースの配置を必要とする場合があります。 </li></ol> 3。手術の準備と血管アクセス<ol><li>感染駆除ヨウ素の2％で、外科分野をfectとブタの非滅菌部分をカバーするために、無菌の手術用ドレープを使用。 </li><li>首の内側の切開を行います。筋肉の損傷を最小限に抑え、ぶっきらぼう気管の隣に頸動脈と内頸静脈にアプローチする白線を渡す。 </li><li>慎重に頸動脈と内頸静脈を分離します。迷走神経が損傷を受けていないことを確認します。血管制御を得るために両方の容器の周りのVicryl 2-0縫合糸を配置します。セルジンガー法を用いて8Fシースと内頸動脈にカニューレを挿入することによって、動脈のアクセスを達成する。動脈にシースを固定し、動脈が完全に縫合によって塞がれていないことを確認してください。静脈アクセスは9Fシースはまた、セルジンガー法を用いて頸静脈にカニューレを挿入することによって取得することができる。シースを固定する前に静脈を結紮されていることを確認します。代替的に、大腿動脈にも、動脈アクセスのために使用することができる。 </li><li>すぐにsheatを挿入した後100、IE / kgのヘパリンを投与し血栓形成を阻害するために、HS。 </li><li>安定かつ一定の動脈圧測定のために、動脈の上にある小さな切開を行うことで、後肢の一小さい動脈のいずれかにカニューレを挿入。動脈が皮膚のすぐ下にあり、脈動は、皮膚を通して感じることができる。その周囲の組織から動脈を分離します。容器の周りの2のVicryl 2-0の縫合糸、1近位およ​​び遠位の1を配置します。先端側を連結し、18のG静脈カニューレを挿入し、しっかりと圧力を接続して固定します。 </li></ol> 4。侵襲圧力ボリュームループ解析<ol><li>内頸静脈内の以前に位置したシーズを経由スワンガンツカテーテル（SG）を挿入します。 </li><li>近位の内腔で絶頂に達する、SGの一部に心臓出力デバイスを接続します。 </li><li> SGの近位管腔に0.9％食塩水を5ml注入し、心拍出量を測定する;この3回繰り返すと指標を平均化。 </li><li>以前を使用して太陽光発電システムをキャリブレーション心拍出量を決定した。 </li><li>透視下で左心室に頸動脈を経由して 7Fのコンダクタンスカテーテルを挿入します。 </li><li>容積測定のためのLVで最大のセグメントに存在を選択し、ベースラインが無呼吸の下でスキャンを実行します。 </li><li>体積較正が完了した後、レコード10-15無呼吸の下で打つ。 </li><li> SGを削除し、透視下で、振動板の高さで劣る大静脈にバルーンカテーテルを配置。 </li><li>無呼吸の下でバルーンを膨張させることで負荷軽減を実行し、対応するPV-ループを録音。 </li></ol> 5。冠動脈内圧力および流量測定<ol><li>ミリリットルは100μg/の濃度でニトログリセリンを希釈し、30μg/ mlの濃度でアデノシンを希釈。 </li><li>左冠状動脈の口に8Fガイディングカテーテルの位置を決めます。 </li><li>左冠状arterの近位部に組み合わさ圧力/流量線を配置Y。 </li><li>ニトログリセリン冠動脈内の200μgのを投与し、動脈圧で、有線で測定された先端圧力（Pd）を、正規化します。 </li><li>左前下行冠動脈（LAD）の中央部分にワイヤーを配置します。 </li><li>基準圧力と流量の測定を開始する。 、アデノシン冠動脈内の60μgのを投与することにより、充血を誘導生理食塩水を2ミリリットルと同一平面と充血圧力と流量を測定します。ベースラインの値に復元するために流れを待つ。二回の測定を繰り返します。 </li><li>別の200μgのニトログリセリンの冠動脈内に注入し、繰り返して、左回旋冠動脈のため1.6と1.7を繰り返します。 </li></ol> MIの6。誘導<ol><li>静脈シースを使用して、右心室に心腔内除細動カテーテルを配置します。遠位電極は、心室の頂点に心房と/または上大静脈における近位電極である必要があります。除細動カテーテルを接続し、50に設定しますJ. </li><li> APとLAO 30°ビューで（D2）斜めからのLAD遠位の直径を測定します。 </li><li> D2（ 図1）からLAD遠位の直径に従って径の血管形成バルーンを選択してください。 </li><li>遠位にLADにガイディングカテーテルを介してガイドワイヤーを配置します。 </li><li>ガイドワイヤ上にバルーンカテーテルを前進させる。 D2からバルーンの遠位に配置します。 </li><li> 30 IE / kgのヘパリンを管理します。 </li><li>圧力がLADの右直径と一致するまでバルーンを膨らませる。 </li><li>血管造影（ 図1）によってLADの完全閉塞を確認してください。 </li><li>無菌作業する分野、および滅菌ドレープ布で首の傷をカバーしています。胸骨圧迫や経胸腔除細動のためにそれを使用できるようにするために任意の報道から胸を解放します。 </li><li>次の90分の間にバルーン内の圧力を確認し、必要に応じて圧力を復元します。 </li><li>心室細動の場合：<ol><li>すぐに100/minの頻度で胸骨圧迫を開始します。 </li><li>速いボーラス（〜1分）として静脈内の300mgアミオダ​​ロンを管理します。 </li><li> 50 Jの衝撃を与え、心腔内除細動を開始</li><li> 5失敗したショックの後、胸骨圧迫を再開します。失敗したショックの場合、150 J.との経胸壁除細動ショックを心臓内除細動を変更、200 Jに変更</li><li>必要に応じて、150ミリグラムのアミオダロンおよび/または1mgのアドレナリンの他の用量を投与する。必要に応じて3〜5分間隔で二回アドレナリンを繰り返します。 </li><li>経胸壁除細動が散在し、胸部圧迫を継続</li></ol></li></ol>手術を終えた（長期フォローアップのための） <ol><li> LADは、まだ完全に閉塞している場合、血管造影による90分の確認後。 </li><li>別の30のIE / kgのヘパリンを投与し、バルーンを収縮させる。再灌流のために確認してください。 GUIDに収縮したバルーンを削除頸動脈鞘からカテーテルをING。 </li><li>慎重に動脈シースを除去し、吻合クランプ（ 図1）で直ちに頚動脈をクランプする。使用は頸動脈を閉じるには、ステッチ（6-0プロレン）を続けています。クランプを外し、漏れをチェックする。 </li><li>内部除細動カテーテルを取り外し、内頸静脈からシースを除去します。シースエントリのライゲーション近位。 </li><li> 2-0ビクリルを使用して2層に首の皮下組織や皮膚を閉じます。 </li></ol> 7。心臓磁気共鳴画像<ol><li>連続麻酔下仰臥位で最初のMRIのテーブルの頭の上に動物を配置します。 </li><li>動物の胸の上に専用フェーズドアレイ、心コイルを配置します。 </li><li>画像計画のための短軸と2室の長軸像でのスカウト画像を得る。 </li><li>心電図同期定常状態自由歳差運動（SSFP）短軸のシネ（頂点からのLVのベースに）と2 chambeを獲得長軸景色R。 </li><li>後期ガドリニウム増強（LGE）は、反転回復3D-ターボ勾配エコー手法ガドリニウムベースの造影剤の二重用量静脈内ボーラス投与後15分を使用して取得することができる。 </li><li>機能パラメータの検証ソフトウェアを使用してオフラインで解析を実行する。左室駆出率（LVEF）、LV質量、拡張末期容積、収縮末期容積、拍出量、心拍出量、および瘢痕塊を評価する。 </li></ol> 8。研究の終了および梗塞サイズ<ol><li>試験終了時、フォローアップ測定値を取得するためのプロトコル1-5と7に従ってください。 </li><li>ただ剣状突起下の点にちょうど胸骨上切痕下から中央値30〜40センチメートル切開を行います。胸骨まで白線を進む。剣状突起を分割し、慎重に心膜から事後胸骨を分離するためKlinkenbergはさみを使用しています。ぶっきらぼうにハサミを使用した後、さらに分離を継続する。胸骨切開Bを実行するY 例えばハンマーとLebschナイフを使用。骨髄出血は骨髄に骨ろうを擦ることにより最小化される。胸骨リトラクタで胸部を開きます。 </li><li>第三胸膜腔に入り、縦隔に劣る大静脈の位置を確認します。 </li><li>人道的に深い麻酔下で劣る大静脈を切断した動物を安楽死させる。吸引装置で血液を除去。心室細動を誘発するために頂点に9 Vバッテリーを置きます。 </li><li>心の切除した後、右をカットし、頂点までのベースから5スライスに心室を出て、15分間、37℃で0.9％生理食塩水に溶解し、1％トリフェニルテトラゾリウムクロライド中でインキュベートした。次に、0.9％食塩水にスライスを洗って、両側からのスライスを撮影しています。 </li></ol>

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</ol>

この作品は、HGGグループBV（SK）、「Wijnand M.ポンステフティング」（SC、SK）によってサポートされていました。本研究は、オランダ経済省、農業·イノベーション（SJL、JG）によってcofunded生体材料研究所のプロジェクトP1.04 SMARTCAREの一部を形成する。すべての著者は、彼らが開示することなく関係を持っていないことを報告している。

LADの冠動脈内バルーン閉塞は、安全性と密接にヒトの状況を模倣する新たな心血管治療法の有効性を調査するために使用することができるブタの再現性と一貫性のある前臨床MIモデルを提供する。 図5に示すように、提示さ虚血/再灌流梗塞モデルは、さらに、初期虚血/再灌流傷害の両方に対して同一である一方MIおよびMI後リモデリングの異なる段階を調査するために調整することができるプラットフォームを提供する。 ここで説明する記述されたプロトコルの成功は、プロトコルの中で最も重要な段階として、心筋虚血に依存している。 LADの第二対角枝にバルーン遠位の正しい配置は、高い生存率を確保しながら、適切な梗塞サイズに到達するために重要です。このミシガンモデルに基づいて、約15％の死亡率が、観察された大規模なミッドと前、中隔とinferiの先端セグメントCMRおよびTTC染色（ 図2Aおよび2B）で見られるように、または壁梗塞した。虚血の持続時間は、所望の梗塞の大きさに応じて調整することができる。我々は、このプロトコルではランドレース種の豚を使用していたが、ミニブタ（ すなわちゲッティンゲンのミニブタ）は、通常、心筋虚血（ 例えば 150分閉塞）の長い期間を必要とする。 前臨床および臨床のMI研究における結果分析は、多くの場合、左室駆出率に基づいています。低LVEFがしっかりと心血管死亡のリスクの増大と関連しているが、このようなプリロード9などhemodynamicalパラメータに依存したまま。間違いなく、平均的にLVのわずか10〜15％が梗塞していることを考えると、いくつかの概念と実践的な制限は、LVEFは左室収縮機能の全体的な尺度ではなく、地元の改善を反映して10に関連しています。したがって、このモデルで使用される成果の対策案はのさまざまな側面に光を当てる<html> MIおよびMI後リモデリングすることにより、研究者に正確に、複数のレベルでの新たな治療法の有効性を評価するための手段を提供する。 臨床診療への前臨床モデルからの翻訳を最適化するために、我々は大規模な豚の代わりに、ミニブタを使用して選択します。血行動態測定は、薬剤投与量および外科用デバイスは、臨床現場で容易に交換することができる。ミニブタと比較すると、大規模な豚は、比較的多くの重量を得る。これは、シリアルの結果の比較可能性に関しては、長期的なフォローアップに問題が発生することがあります。女性Dallandランドレース種の豚は6ヶ月齢で約70キロの重さ。フォローアップ期間中に、豊富な体重増加を防ぐために、動物は制限食に保存されています。 （：タンパク質15.6％、脂肪2.0％、繊維14.8％、灰8.8％、カルシウム0.9％、リン0.57％、マグネシウム0.29％、カリウム0.18％含有）を一日二回のブタはカスタムメイドの低カロリー食品の750グラムを受ける4週間で重量の約10キロを得ることができます。 e_content &quot;&gt;マッコールらは、以前に豚11に心筋梗塞のための同様のプロトコルを公開しています。かなりの重複がLADの優先ではなく、左回旋枝（LCX）または右冠動脈（RCAを強調し、このプロトコルと彼らの間に存在するRCAの梗塞が高く、不要な伝導障害の可能性（ つまり、洞結節機能不全、AVノード機能障害）を伴うされている間）。我々の経験では、LCXを用いて全左心室の梗塞サイズの程度は低いがあります。との違いの1つは、我々は閉塞した冠動脈における止血の90分の結果として血栓形成に基づく非リフローの高い率を観察しているように、2つのプロトコルは、このプロトコルでの増加理学的血小板阻害の使用に関する。この観察はに沿ったものである既知の凝固性亢進は、豚12で観察された。·マッコールは、ヘパリン、THIのシングル、高用量ボーラスを使用して提案したがSプロトコルは、血栓性合併症を最小限に抑えるために、手術全体に広がる複数の低用量でのヘパリンの使用に依存している。 要約すると、我々は、ファースト·イン·マンの臨床試験に向けた重要なステップとして、新しい治療法を研究するためにヒトの疾患の効果的な再現性および上記のすべての実用的な大規模な動物モデルを利用するために研究者を可能にするブタ心筋梗塞モデルを提示する。

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Sanne Jansen of Lorkeers
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Sanne J. Jansen of Lorkeers

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Erratum: Myocardial Infarction and Functional Outcome Assessment in Pigs

急性心筋梗塞（AMI）および慢性心不全（CHF）としての長期的な後遺症は深く、患者の予後や生活の質に影響を与え、言うまでもなく私たちの利用可能な医療資源1に課せられた高コストの制約。西洋世界におけるスイスフランの有病率は症例の60％が主な原因2として、AMIの結果である〜そのうち1〜2％と推定されている。米国だけでは、約5.7万人の患者は、2030年1で毎年970億ドルに上昇するコストの予測三連で、2008年の年間医療費は約300億ドルのCHF会計に苦しんでいます。総合すると、これらの数字は、のための強力な議論をするSWIFT翻訳のために、正確に人間のシナリオを模倣し、再現性と信頼性の高い大型動物の心筋梗塞モデルに依存している、新しいcardioregenerative治療法の開発。 ブタ（ イノシシ ） がますますcardiovascuで使用されている薬理学的および毒性学的試験の3 LAR研究。トランスレーショナルリサーチツールとしてのこの成功に責任を特色の一つは、人間の心臓4,5と心機能と解剖学の類似性である。例えば、ブタ心臓対体重比、心臓のサイズおよび冠状動脈の解剖学的構造の分布は、すべての4人に顕著に類似することが示されている。また、心筋細胞の代謝、電気生理学的特性などのAMIなどの虚血性発作に対する応答は、ヒトの状況6,7との協定の高いレベルを示すことが報告されている。最終的には、上記の基準を満たすために、治験薬（IND）のテストのために、堅牢で持続可能なMIを生成し、標準化され、MI-プロトコルが必要とされている。ここでは、それによってで再現性の心筋梗塞を作成し、再灌流に続く左前下行冠動脈（LAD）の90分の非開胸冠動脈バルーン閉塞を使用していますこのような標準化されたモデルを提示farction anteroapical、中隔、左心室のinferoseptal壁をカバーする。

<table><tbody><tr><td>0.9% 生理食塩水</td><td>ブラウン</td><td></td><td></td></tr><tr><td>6-0 Prolene</td><td>Ethicon</td><td></td><td></td></tr><tr><td>アセチルサリチル酸</td><td>Ratiopharm</td><td></td><td>80 mg</td></tr><tr><td>アデノシン</td><td>Apotheek UMCU</td><td></td><td>3 mg/ml</td></tr><tr><td>AdVantage PV ループシステム</td><td>Transonic Science</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Amiodarone</td><td>Cordarone I.V. (Sanofi)</td><td></td><td></td></tr><tr><td>アミオダロンHCl(PCH)</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>アモキシシリン/クラヴラアンズール</td><td>サンド500</td><td></td><td>/50mg</td></tr>ア<tr><td>トロピン硫酸</td><td>PCH0.5mg</td><td></td><td></td> / ml</tr><tr><td>骨髄ワックス</td><td>シンチュール</td><td></td><td></td></tr><tr><td>心臓除細動器</td><td>フィリップス</td><td></td><td></td></tr><tr><td>クロピドグレル</td><td>アポテコンB.V.</td><td></td><td>クロピドロゲル 75A</td></tr><tr><td>造影剤</td><td>Telebrix</td><td></td><td></td></tr><tr><td>気管内チューブ</td><td>Covidien</td><td></td><td></td></tr><tr><td>フェンタニル パッチ</td><td>デュロゲシック (Janssen-Cilag)</td><td></td><td>25 &#956;g/hr</td></tr><tr><td>フォガティ カテーテル</td><td>エドワーズ ライフサイエンス</td><td></td><td></td></tr><tr><td>ガドリニウム</td><td>ガドビスト</td><td></td><td></td></tr><tr><td>ガイドワイヤー</td><td>アボット</td><td></td><td></td></tr><tr><td>ヘパリン</td><td>レオ</td><td></td><td></td></tr><tr><td>I.V. カニューレ</td><td>Abbocath (Hospira Venisystems)</td><td></td><td></td></tr><tr><td>ヨウ素</td><td>Jodiumtictuur 2% (Eurovet)</td><td></td><td></td></tr><tr><td>ケタミン</td><td>ナルケタン10 V&eacute;トキノール</td><td></td><td></td></tr><tr><td>ミダゾラム</td><td>アクタビス</td><td></td><td>5 mg/ml</td></tr><tr><td>ニトログリセリン</td><td>ポール ボスカンプ</td><td></td><td>1 mg/ml</td></tr><tr><td>臭化</td><td></td><td></td>パンクロニウム <td>2 mg/ml</td></tr><tr><td>セルディンガー血管シース 8F</td><td>アロー</td><td></td><td></td></tr><tr><td>スフェンタニル&nbsp;</td><td>スフェンタニル-ハーメルン</td><td></td><td>50&#956;g/ml</td></tr><tr><td>スワン・ガンツ カテーテル</td><td>Criticath ref 680078 (アルゴン)</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Synolux</td><td>ファイザー</td><td></td><td>250 mg</td></tr><tr><td>テトラポーラカテーテル</td><td>Transonic Science</td><td></td><td></td></tr><tr><td>チオペンタール</td><td>インレサ</td><td></td><td>0.5 g</td></tr><tr><td>トリフェニル-テトラゾリウムクロリド</td><td>メルク</td><td></td><td></td></tr><tr><td>ベノフンディン</td><td>ブラウン</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Vicryl 2-0</td><td>Ethicon</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Volcano ComboMapシステム</td><td>ボルケーノ</td><td></td><td></td></tr></tbody></table>

豚における心筋梗塞および機能的結果の評価

Myocardial Infarction and Functional Outcome Assessment in Pigs

ファースト·イン·マン試験に新たに発見された心血管治療薬の導入は厳しく規制、倫理的、法的なロードマップに依存します。一つの重要な前提条件は、正当に心筋梗塞（MI）の人のシナリオを反映した大型動物モデルで得られたすべての安全性と有効性の面をよく理解です。彼らの心臓の大きさ、血行動態、および冠動脈解剖が人間のそれに近いことから、豚は広く、この点で使用されている。ここでは、再灌流に続いて動脈（LAD）を左前の閉胸冠状動脈バルーン閉塞を用いて、ブタのMIモデルを使用するために有効なプロトコルを提示する。このアプローチは、前、中隔とinferoseptal壁の大左心室梗塞を誘発する、心筋虚血の90分に基づいています。さらに、我々は、心臓収縮期および拡張期機能、hemodynami心臓に関する幅広い情報を提供するアウトカムの様々な施策のためのプロトコルを提示csを、冠血流速度、微小血管抵抗、および梗塞サイズ。このプロトコルは、簡単に様々な段階での小説cardioregenerative生物製剤のバリデーション（ すなわち直接急性虚血性発作の後、亜急性の設定で、あるいは慢性MIに瘢痕形成が完了した後に）のための特定の要件を研究満たすように調整することができる。このモデルは、したがって、MIを研究するための有用なトランスレーショナルなツール、それに続く不利な改造、及び新規cardioregenerative薬の可能性を提供します。

死亡率と梗塞サイズ当センターでは、このMIプロトコル、5（15.6％）に供した32匹のブタ（6ヶ月女性Dallandランドレース、、〜70キロ）のうち、虚血時に起因する難治性心室細動に死亡した。このプロトコルは、前壁、中隔とinferoseptal壁（ 図2A）に位置して左心室の約10〜15％をカバー梗塞を作成します。梗塞サイズの連続非侵襲的評価が保証される場合、後期ガドリニウム増強（LGE）CMRの時刻（ 図2B）を介して非生存梗塞領域を追跡するために使用することができる。 心機能およびリモデリング四週間心筋梗塞後の心機能を反映して世界と地域のパラメータは、健康的なベースライン値と比較して減少させるべきである。具体的には、左室駆出率（LVEF）は約〜35から45% 4週間MI後に減少するはずである。グローバル収縮機能のほかに、MI後の有害なリモデリングを反映するいくつかのパラメータはまた、そのようなCMRおよび心エコー検査（ 図3Aおよび3B）を用いて、LVの形態および直径として測定することができる。 MI、有害なリモデリングの符号と拡張末期容積（EDV）の増加が期待できる4週間後（ 図3Aおよび3B）。 冠状動脈流量と圧力のパラメータ血管新生および新しい毛細血管の形成は、多くの場合、虚血性心疾患8における重要な治療目標とみなされる。微小血管抵抗の評価は、間接的冠動脈内の圧力および流速の測定値を組み合わせに基づくこ​​とができる。通常の条件の下で、最大充血代表圧力および流速の測定は、図4に示されている。MI後4週間、充血微小血管抵抗を比較し、梗塞関連の冠状動脈（LAD）に増加されるべきであるベースラインの状況8。 <img alt="図1" fo:content-width="5in" fo:src="/files/ftp_upload/51269/51269fig1highres.jpg" src="/files/ftp_upload/51269/51269fig1.jpg" /> 図1のMIモデルのLADバルーン閉塞に基づく（A）と標準的な外科機器：1）タオルクランプ; 2）蚊; 3）鉗子を解剖。 4）ラウンド容器; 5）針ホルダー（罰金とラフ）; 6）Klinkenbergはさみ; 7）はさみを解剖（直線と曲線）; 9）鉗子（脱Bakey、罰金とラフ）; 10）ホースクランプ; 11）吻合クランプ; 12）ガーゼ; 13）電気外科ペンシル; 14）、メスホルダー; 15）Dreesman（吸引）; 16）リトラクター; 17）ランプホルダー。 （B）は、LADとLCXの前方斜め透視ビューを残しました。 （c）第二対角枝を可視化した後、ちょうど遠位にD2のバルーンの2放射線不透過性マーカー（挿入図を参照して、黒矢印）の位置。 InflatEと冠動脈の血流が正常（アスタリスクを参照）造影剤注入によってブロックされていることを確認してください。心臓内除細動器リード線が（白矢印参照）、右心室で見ることができます。 LADは、左前下行枝を表し; LCXは、左回旋枝を示し、 LAOは左前斜視図を示し、 APは、前方後面図を示し、 D1は最初の対角枝を示し、 D2は二対角枝を表す。 <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/51269/51269fig1highres.jpg" target="_blank">拡大画像を表示するにはここをクリックしてください。</a> <img alt="図2" fo:content-width="5in" fo:src="/files/ftp_upload/51269/51269fig2highres.jpg" src="/files/ftp_upload/51269/51269fig2.jpg" /> 図2。MI後の梗塞サイズ。（A）LADの90分のバルーン閉塞が1カ月のフォローアップでTTC染色により可視化し大規模な心筋障害および瘢痕形成（白色）、につながる。（B）図梗塞分布が梗塞心臓の前面、前壁中隔及びinferoseptalセグメントに位置していることを示している。 （C、D）短い長軸後半ガドリニウム強化CMRイメージが前方に局在広範な梗塞瘢痕（白信号、黒の矢印参照）、心臓の前壁とinferoseptalセグメントを示しています。 LG電子、CMRは後半ガドリニウム強化心臓の磁気共鳴を示す。スケールバーは3センチメートルを示している。 <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/51269/51269fig2highres.jpg" target="_blank">拡大画像を表示するにはここをクリックしてください。</a> <img alt="図3" fo:content-width="4in" src="/files/ftp_upload/51269/51269fig3highres.jpg" width="400" /> INFの機能障害を示す、図3。虚血性心筋梗塞モデルでの心機能の評価。（A）代表CMRシネループ画像最後に、拡張期および収縮末期ARCT傷セグメント。左室拡張（LVIDdの増加）、MI後1ヶ月だけでなく、機能的障害（中隔の肥厚がないこと）を示す心エコー検査により2D胸骨長軸（B）の Mモード画像、。 EDVは、拡張末期容積を示し; ESVは収縮末期容積を表し; LVIDdは拡張期に左心室の内径を示し、LVIDsは収縮期に左心室の内径を表す。 <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/51269/51269fig3highres.jpg" target="_blank">拡大画像を表示するにはここをクリックしてください。</a> <img alt="図4" fo:content-width="5in" fo:src="/files/ftp_upload/51269/51269fig4highres.jpg" src="/files/ftp_upload/51269/51269fig4.jpg" /> 図4冠動脈内の圧力及び流速は、パラメータを導出した。高的応答とのMIの前に（A）の基準値を示すCombowireを用いて冠動脈内の圧力及び流速レコーディング充血（黒矢印）へのE。 （B）は 1ヶ月、MI後に、梗塞関連動脈（LAD）は、冠血流速度（黒矢印）で減少充血応答を有する。その結果、圧力および流速導出されるパラメータ（HMR）または流速リザーブ（CFR）は、ベースラインと比較して減少する。 bAPVは、基礎の平均ピーク速度を表し、 pAPV、ピーク平均ピーク速度を表し、 CFRは、冠血流予備能を示し、 HMRは充血微小血管抵抗である。 <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/51269/51269fig4highres.jpg" target="_blank">拡大画像を表示するにはここをクリックしてください。</a> <img alt="図5" fo:content-width="5in" fo:src="/files/ftp_upload/51269/51269fig5highres.jpg" src="/files/ftp_upload/51269/51269fig5.jpg" /> 治験薬を検証するための複数の可能な試験デザインの異なる研究デザインの図5。概要。（A）の回路図このLADのMIブタモデルを用いて、MIの様々な段階での（のIND）。調査中であるMIの選ばれた位相に応じて、機能解析の直前リスク領域のベースライン値および評価などの治療の割り当てを行うことができます。 <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/51269/51269fig5highres.jpg" target="_blank">拡大画像を表示するにはここをクリックしてください。</a>

このプロトコルは、再灌流に続く左前下行冠動脈（LAD）の90分の非開胸冠動脈バルーン閉塞を使用して、ブタ心筋梗塞（MI）モデルについて説明します。さらに、このような心機能、血行動態、微小血管抵抗、および梗塞サイズなどのいくつかの転帰パラメータのためのプロトコルもまた提示される。

Introduction of newly discovered cardiovascular therapeutics into first-in-man trials depends on a strictly regulated ethical and legal roadmap. One ...

本実験の全体的な目的は、虚血性心疾患に対する新しい治療戦略の有効性を評価することである。ブタモデルを用い、第一段階として左前下降枝を閉塞させた後、動脈アクセスのために内頸動脈にカニューレを挿入する。次に、カテーテルを大動脈経由で進め、左主冠状動脈の開口部に配置することで、より細いガイドワイヤーを左前下降枝（LAD）内に留置することが可能となる。次に、Gワイヤーを用いて冠動脈内バルーンカテーテルをLAD（左前降枝）に誘導し、バルーンを90分間膨張させてすべての血流を遮断します。第2対角枝以降の結果では、心収縮機能が低下し、それに伴い左室の不良なリモデリングが起こり、梗塞部位に相当量の瘢痕組織が形成されていることが示されています。ここ、当科の循環器内科では、さまざまな分野の専門家、エンジニア、および産業パートナーが集まり、患者さんの治療を真に進展させるための革新的な治療法を創出しています。再現性のある大動物心筋梗塞モデルを用いることで、心臓幹細胞治療などの新しい研究治療法の検証が可能となり、ヒトの心臓に酷似しているブタにおいてその安全性と有効性を試験することができます。サイズおよび血行動態の面において、我々が開発したこのモデルは、心臓再生医療分野における重要な課題の解決に寄与します。大動物モデルで新規化合物を試験することにより、基礎研究と臨床実践の間の乖離を埋めることができます。翻訳研究は、新たなメカニズムの知見を得ることや、有望な新治療法を実現させるために不可欠です。これにより、臨床応用への一歩が近づきます。鎮静および麻酔後、ブタを人工呼吸器に接続し、テキストプロトコルに記載された通りに動物の準備を行います。ベースラインの心エコー図を得るために、動物を右側臥位にします。2Dモードで胸骨傍長軸像を設定して取得し、拡張末期および収縮末期の左室寸法を測定します。Mモードでは、胸骨上の位置を維持したままエコープローブを時計回りに90度回転させ、僧帽弁の左室短軸像を取得します。さらにプローブを傾け、乳頭筋および心尖部のレベルの像を取得します。必要に応じて、手術部位を2%ヨードで消毒し、非滅菌領域を滅菌手術用ドレープで覆った後、エコープローブを1〜2肋間分下げて配置します。頸部の正中線に15 centimeterの切開を加え、白線に沿って、さらにその先まで切開して手術を開始します。筋肉への損傷を最小限に抑えるため、鈍的に気管に隣接する頸動脈および内頸静脈にアプローチします。頸動脈と内頸静脈を慎重に単離します。迷走神経を損傷しないよう注意しながら、血管を制御するために、両方の血管の周囲にVicrylを用いて2箇所のOTT縫合を行います。その後、9 Frenchのシースを用いて頸静脈にカニュレーションします。Seldinger法を用いて、シースを固定する前に静脈が結紮されていることを確認してください。次に、8 Frenchのシースで内頚動脈にカニュレーションを行います。また、Seldinger法を用いてシースを動脈に固定し、縫合糸によって動脈が完全に閉塞しないように注意してください。次のステップは、あらかじめ留置したシースを介して、内頸静脈にSwan-Gansカテーテルを挿入することです。次に、Swan-Gansカテーテルの近位ルーメン末端部分に心拍出量測定装置を接続します。ここで、Swan-Gansカテーテルの近位ルーメンに0.9%生理食塩水を5 mL注入し、心拍出量を測定します。この操作をさらに2回繰り返し、指数を平均します。次に、事前に決定した心拍出量を用いて、圧力-体積ループシステムを校正します。透視ガイド下で行います。7 Frenchの伝導性カテーテルを頸動脈経由で左心室に挿入します。容量校正が完了した後、人工呼吸器をオフにして無呼吸状態を誘導し、無呼吸下で10〜15拍を記録します。その後、人工呼吸器を再稼働させ、スワンガンスカテーテルを抜去します。次に、透視下ガイドを用いて、横隔膜の高さの下大静脈にバルーンカテーテルを留置します。人工呼吸器を停止した後、再びバルーンを膨らませ、前負荷軽減を行うための対応する圧力-容積ループを記録します。完了後、人工呼吸器を再びオンにします。冠動脈内測定を行うため、8Frenchのガイディングカテーテルを左冠動脈口に留置します。冠攣縮を防ぐため、ニトログリセリン200microgramsを冠動脈内に注入します。次に、圧力・血流複合ワイヤーを左冠動脈の近位部に挿入します。次に、ガイドワイヤーをLADの中央部まで進めます。この時点で、ベースラインの圧力と血流量の測定を開始します。その後、アデノシン60 µgを冠動脈内に投与し、充血を誘発させます。その後、2 mLの生理食塩水で洗浄し、充血時の圧力および血流の測定を開始します。血流がベースライン値に戻るまで待ち、測定を2回繰り返します。測定が終了したら、予防措置としてLADから圧力血流ワイヤーを取り除きます。心筋梗塞を誘発させる前に、静脈シースを用いて心内除細動カテーテルを右心室に挿入します。遠位電極を右心室の心尖部に、近位電極を心房に配置します。その後、カテーテルを除細動器に接続し、50 joulesに設定します。次に、AP像およびLAO 30度像において、第2対角枝（D2分枝）より遠位のLAD径を測定します。D2位置より遠位のLAD径と同等か、あるいはわずかに大きい径のアンギオプラスティバルーンを選択してください。ガイディングカテーテルを介してガイドワイヤーをLADの遠位まで挿入し、そのガイドワイヤーに沿ってバルーンカテーテルを進め、バルーンをD2より遠位に配置します。1 kgあたり30 IEのヘパリンを投与した後、LADの右径と圧力が一致するまでバルーンを膨らませます。次に、造影検査を用いてLADが完全に閉塞していることを確認します。滅菌作業領域と頸部の創傷部を滅菌ドレープで覆います。胸部圧迫や経胸壁除細動が必要になった場合に備え、胸部を覆っているものをすべて取り除きます。90分後、血管造影によりLADが依然として完全に閉塞していることを確認します。その後、ヘパリンをさらに30 IE/kg投与し、バルーンを脱気します。再灌流を確認後、脱気したバルーンとガイディングカテーテルを頸動脈鞘から抜去します。術後ケアならびにMRI撮影および解析については、テキストプロトコルの指示に従ってください。LADを90分間バルーン閉塞させたことで広範な心筋損傷と瘢痕形成が起こり、1ヶ月後のフォローアップにおけるTTC染色で視覚化された白色部分として示されました。梗塞分布の模式図は、これらの短軸および長軸において、心梗塞が心臓の前室中隔および下室中隔セグメントに位置していることを示しています。遅延ガドリニウム造影CMR画像では、黒い矢印で示された白い信号が、心臓の前室中隔および下室中隔セグメントに局在する広範な梗塞瘢痕を示しています。これらの拡張末期および収縮末期のCMRシネループ画像は、梗塞瘢痕セグメントの機能不全を示しています。2Dパラステッド長軸方向の心エコーMモード画像では、心筋梗塞の1か月後に左室拡大が認められ、下の画像の長い青線で示されています。中隔の肥厚が見られないことから機能不全が示されています。コンボワイヤを用いた冠腔内圧および血流速度の記録では、心筋梗塞前に充血に対する高い反応が認められます。心筋梗塞の1か月後、梗塞関連血管では冠血流速度の充血反応が低下しています。その結果、圧力および血流速度から導出されるパラメータと血流速度予備能が、ベースラインと比較して低下しています。この手順を行う際は、カテーテルやシリンジ内に空気が混入することを避けることが特に重要です。混入した空気は空気塞栓となり、冠動脈に注入された場合に永久的な閉塞を引き起こす可能性があります。我々の経験では、慢性心筋梗塞（MI）および進行性の悪性リモデリングを研究したい場合は、梗塞後に最低4週間待機する必要があります。本プロトコルは、ヒトの病態に酷似したモデルを用いて、虚血性心疾患の分野における新しい介入策や治療法を研究するための道を開くものです。本プロトコルで用いる手法は、心機能、梗塞部位のコラーゲン含有量、瘢痕、冠血流、および微小血管抵抗に関する不可欠な情報を提供します。本日ご紹介した手法は、個別の構成要素として独自の研究デザインに組み込むことが可能です。例えば、機能的エンドポイント、組織学的評価、あるいは微小血管抵抗のみを、研究における独立したエンドポイントとして利用できます。さらに、治療のタイミングを調整することで、これらの手法を急性心筋梗塞の設定で活用することも可能です。例えば、再灌流障害や長期的な感染症を検討する場合などが挙げられます。幹細胞治療を用いた慢性心筋梗塞モデルについてです。

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Medicine

医学

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ブタの急性心筋梗塞および心停止後の蘇生後の左心室機能障害を評価するための経胸壁心エコー検査

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心筋梗塞マウスモデルにおけるMRIとPET

学ぶ、豚を用いた閉胸式バルーン閉塞法による心筋梗塞モデルの構築と評価法。心機能、血流動態、微小血管抵抗、梗塞サイズを測定し、虚血性心疾患の新規治療法開発に貢献する。

豚における心筋梗塞および機能的結果の評価

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