Name: 虚血性心疾患の豚モデルにおける3D印刷冠動脈狭窄インプラントの展開のための新規経皮的アプローチ (動画) | JoVE Journal
Uploaded: 2020-02-18T16:00:00.000+00:00
Duration: 6 min 39 s
Description: 学ぶ虚血性心疾患の豚モデルにおける3D印刷冠動脈狭窄インプラントの経皮的展開法。マザーアンドチャイルドカテーテルを用いて安全かつ迅速にインプラントを配置し、高品質な血管造影を実現する革新的な技術です。

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

UCLAトランスレーショナルリサーチイメージングセンターと米国カリフォルニア大学ロサンゼルス校の実験動物医学科のスタッフの皆様のご支援に感謝します。この研究は、UCLAのデビッド・ゲッフェン医学部放射線医学科、米国心臓協会(18TPA34170049)、および退役軍人保健管理局の臨床科学研究、開発評議会によって部分的にサポートされています(VA-メリットI01CX001901)。

動物愛護法、国立衛生研究所、米国心臓心臓動物使用協会のガイドラインに従って実験を行いました。私たちの機関動物のケアと使用委員会は、動物研究プロトコルを承認しました。
1. 3Dプリントされた冠状狭窄インプラントの前の手続き準備
<ol><li>ピンセットを使用して、トロンバス形成を防止し、24時間空気乾燥することを可能にするために、印刷されたインプラントを25%ヘパリン溶液に浸しコーティングします。</li>
</ol>2. 動物の被験者の手続き前の準備
<ol><li>男性ヨークシャー豚(SNSファーム、30-45キロ)を試験日の1週間前に施設に到着させ、順応させます。</li>
	<li>手順の前日の午前0時過ぎに豚を断食状態に保ちます。</li>
</ol>3. 手続き型麻酔
<ol><li>豚を筋肉内ケタミン(10mg/kg)および静脈内ミダゾラム(1mg/kg)で鎮静させる。</li>
	<li>動物を酸素イソファフルランで換気する(1~2%)混合 物。</li>
	<li>動物の被験者が鎮静されたら気管挿管を行う。</li>
	<li>静脈内(IV)ロクロニウム(2.5mg/kg/h)を注入し、横隔膜固定化を達成するために必要な場合は、追加のボーラス(1~3 mg/kg IV)を与えます。</li>
	<li>目覚め、動き、バイタルサインの広い変動、および実験の期間中に苦痛や不快感の他の兆候をチェックすることによって、手順全体を通して麻酔の外科的平面を維持する。麻酔下で約6時間豚を監視した。</li>
</ol>4. 血管へのアクセス
<ol><li>セルディンガーの技術を使用して、動脈および静脈鞘を被験者の両側大腿動脈および静脈に挿入する。</li>
	<li>ヘパリン化正常な生理処理で、すべてのカテーテルポートを連続してフラッシュします。</li>
</ol>5. 前の手続き型の薬物投与
<ol><li>アミオダロンを筋肉内投与(1.5mg/kg)、リドカイン静脈内投与(2mg/kg)、不整脈に対する予防のために必要に応じて静脈内(1mg/kg)のエスモロールを静脈内投与する。アミオダロンの繰り返し投与量を与える, リドカイン, および実験の過程を通じて必要に応じてエスモロール心室のリズムを抑制し、心拍数の応答を制御します。.</li>
	<li>血管アクセスが得られた後、活性化凝固時間(ACT)を保つためにヘパリン(5,000〜10,000単位)を投与し、300s.実験の過程で1時間ごとにACTをチェックし、必要に応じて必要に応じて静脈内ヘパリンを与え、ACT目標を維持する。</li>
</ol>6. 血力学的モニタリング
<ol><li>実験期間中のSTセグメント、T波、および心拍数の変化を記録するために、単一の横電心電図(ECG)胸部リードを使用してください。</li>
	<li>圧力トランスデューサを使用して、手順全体を通して連続的な大腿動脈圧を記録します。</li>
	<li>連続パルスオキシメトリー記録のために、動物の耳または唇にパルスオキシメータを取り付けます。</li>
</ol>7. インプラント送達装置の準備
<ol><li>冠状血管造影を行う前に、バルーン先端がカテーテルの先端を越えて伸びるように、所望の大きさの母子カテーテルを通して膨張したNCトレックのワイヤー上の冠状バルーンを挿入する。</li>
	<li>3Dプリントされたインプラントを、膨らんだ血管形成術バルーンに取り付け、そのインプラントがバルーンのマーカー間に位置し、近位マーカーに近い位置に配置されるようにする(図1B)。</li>
	<li>インプラントをバルーンに固定するために、インスフレーターでバルーンを2~3気圧に膨らまします。インプラントがバルーンの近位半分に近い位置に配置され、取り外しの準備ができたときに母子カテーテルに最も近い状態になることを確認します(図1B)。</li>
</ol>冠動脈造影と冠動脈インプラントの導入
<ol><li>前向きの C アームを前頭柱(AP)投影に配置します。</li>
	<li>左右の冠動脈ガイドカテーテルにコントロールバルブ(材料表を参照)を取り付けます(材料の表を参照)。</li>
	<li>右大腿動脈鞘を通してJチップワイヤーの上にガイドカテーテルを導入し、透視指導の下でカテーテルを大動脈根に進める。</li>
	<li>選択的に(または非選択的に)左の主冠動脈(LMCA)にカテーテルを係合し、左冠動脈系を視覚化するために透視鏡検査の下で5 mLのヨード化コントラストを注入する。</li>
	<li>ガイドカテーテルをLMCAの方向に位置付け、第2血管造影(図2)。.冠状動脈の関与が困難であることが判明した場合、豚の短い大動脈アーチの一部が原因で、血管の十分な可視化を提供する限り、非選択的血管造影を行うことを検討する。</li>
	<li>一旦、蛍光検査下でLMCAの近くに従事または位置付け、0.014"、300cm冠状線(材料表参照)をLMCAに進め、さらに必要に応じて遠位左前下り動脈(LAD)または左サーカムフレックス冠動脈(LCX)までワイヤーを進める(図3)。</li>
	<li>透視指導の下で、以前に組み立てられた母子カテーテルを膨張させた冠状血管形成術バルーンとインプラントを冠状線の上に挿入し、冠状動脈容器に沿って所望の位置に進む。5 mLのヨード化コントラストを注入して、冠状動脈インプラントを配置する所望の場所で離散狭化を視覚化する(図4)。</li>
	<li>インプラントが位置したら、母子カテーテルを膨脹したバルーンの近位マーカーに進める。</li>
	<li>バルーンを収縮させ、母子カテーテルを通して引き込みます。このプロセスにより、母子カテーテルは、インプラントが後退する時にバルーンから剪断し、容器の指定されたセグメント内のインプラントの位置を固定することができる。</li>
	<li>バルーン、母子カテーテル、冠状線を取り外します。</li>
	<li>血管内の新しい人工狭窄の位置を文書化するために最終的な血管造影を行う。可能な場合、血管造影は、狭窄の重症度の視覚的推定を取得するために、2つの直交ビューで行われるべきである。また、近位血管における母子カテーテルの選択的な位置を有する最終血管造影(図5)も行うことができる。</li>
	<li>すぐに2 mL/秒の速度で注入されたガドブトロール(0.1 mM/kg)を使用して心臓ストレス灌流MRIを受けるためにMRスイートに動物を移す。 注:使用されたストレス剤は、300 μg/kg/分でアデノシンを4分注入した。イメージングプロトコルには、1)シネイメージング(視野[FOV]=292 x 360 mm、マトリックスサイズ= 102 x 126、繰り返し時間[TR]=5.22ms、エコータイム[TE]=2.48ms、スライス厚さ=6mm、帯域幅450Hz、フリップ角度=12°)2)スポイル化された勾配エコーシーケンスを使用した静止時およびピーク時のアデノシン血管拡張ストレス時の最初の通過灌流(FOV = 320 x 320 mm、マトリックスサイズ = 130 x 130、TR = 2.5 ms、TE = 1.1 ms、スライス厚さ = 10 mm、ピクセル = 650 Hz、角度フリップ、 そして3)ECGゲート、セグメント化された、スポイル化された勾配エコー位相感受性反転回復シーケンス(FOV = 225 x 340 mm、マトリックスサイズ = 131 x 175 mm、TR = 5.2 ms、TE = 1.96 ms、スライス厚 = 8 mm、反転時間 (TI) =ixel 帯域幅 = 465 Hz、フリップ角度 = 20°)。図6に、例示的なファーストパス灌流画像を示します。</li>
	<li>MRIプロトコルの完了後、ペントバルビタールナトリウム(100mg/kg)の注入によって豚を安楽死させる。</li>
	<li>横胸膜切除を行い、心臓を切除し、そして、冠状血管を露出させるために、元生体内心臓を解剖する。対角分岐(LADテリトリー)またはobtuse限界枝(LCXテリトリー)のいずれかに関連するインプラントの位置に注意し、インプラントを取得します。</li>
	<li>鈍く曲がったメッツェンバウムのはさみを使って冠状動脈容器を開け、船に重傷がないか調べます(図7を参照)。心筋梗塞を排除するために、トリフェニルテトラゾリウムクロリドで総病理と染色のための心臓組織を撮影します(図8を参照)。</li>
</ol>

<ol><li>The US Burden of Disease Collaborators. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+State+of+US+Health%2C+1990-2016%3A+Burden+of+Diseases%2C+Injuries%2C+and+Risk+Factors+Among+US+States%5BTitle%5D)+AND+%22The+Journal+of+the+American+Medical+Association%22%5BJournal%5D)">The State of US Health, 1990-2016: Burden of Diseases, Injuries, and Risk Factors Among US States.</a> The Journal of the American Medical Association. 319 (14), 1444-1472 (2018).</li>
<li>Liao, J., Huang, W., Lium, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Animal+models+of+coronary+heart+disease%5BTitle%5D)+AND+%22The+Journal+of+Biomedical+Research%22%5BJournal%5D)">Animal models of coronary heart disease.</a> The Journal of Biomedical Research. 31 (1), 3-10 (2017).</li>
<li>Lee, K. T., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Production+of+advanced+coronary+atherosclerosis%2C+myocardial+infarction+and+%22sudden+death%22+in+swine%5BTitle%5D)+AND+%22Experimental+and+Molecular+Pathology%22%5BJournal%5D)">Production of advanced coronary atherosclerosis, myocardial infarction and "sudden death" in swine.</a> Experimental and Molecular Pathology. 15 (2), 170-190 (1971).</li>
<li>Colbert, C. M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+Swine+Model+of+Selective+Coronary+Stenosis+using+Transcatheter+Delivery+of+a+3D+Printed+Implant%3A+A+Feasibility+MR+Imaging+Study%5BTitle%5D)+AND+%22Proceedings+of+the+International+Society+for+Magnetic+Resonance+in+Medicine+27th+Scientific+Sessions%22%5BJournal%5D)">A Swine Model of Selective Coronary Stenosis using Transcatheter Delivery of a 3D Printed Implant: A Feasibility MR Imaging Study.</a> Proceedings of the International Society for Magnetic Resonance in Medicine 27th Scientific Sessions. , Montreal, Canada. (2019).</li>
<li>Kovacic, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((GuideLiner+Mother-and-Child+Guide+Catheter+Extension%3A+A+Simple+Adjunctive+Tool+in+PCI+for+Balloon+Uncrossable+Chronic+Total+Occlusions%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Interventional+Cardiology%22%5BJournal%5D)">GuideLiner Mother-and-Child Guide Catheter Extension: A Simple Adjunctive Tool in PCI for Balloon Uncrossable Chronic Total Occlusions.</a> Journal of Interventional Cardiology. 26 (4), 343-350 (2013).</li>
<li>Fabris, E., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Guide+Extension%2C+Unmissable+Tool+in+the+Armamentarium+of+Modern+Interventional+Cardiology.+A+Comprehensive+Review%5BTitle%5D)+AND+%22International+Journal+of+Cardiology%22%5BJournal%5D)">Guide Extension, Unmissable Tool in the Armamentarium of Modern Interventional Cardiology. A Comprehensive Review.</a> International Journal of Cardiology. 222, 141-147 (2016).</li>
<li>Gálvez-Montón, C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Comparison+of+two+preclinical+myocardial+infarct+models%3A+coronary+coil+deployment+versus+surgical+ligation%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Translational+Medicine%22%5BJournal%5D)">Comparison of two preclinical myocardial infarct models: coronary coil deployment versus surgical ligation.</a> Journal of Translational Medicine. 12 (1), 137(2014).</li>
<li>Koudstaal, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Myocardial+Infarction+and+Functional+Outcome+Assessment+in+Pigs%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Visualized+Experiments%22%5BJournal%5D)">Myocardial Infarction and Functional Outcome Assessment in Pigs.</a> Journal of Visualized Experiments. (86), 51269(2014).</li>
<li>Rissanen, T. T., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+bottleneck+stent+model+for+chronic+myocardial+ischemia+and+heart+failure+in+pigs%5BTitle%5D)+AND+%22American+Journal+of+Physiology%22%5BJournal%5D)">The bottleneck stent model for chronic myocardial ischemia and heart failure in pigs.</a> American Journal of Physiology. 305 (9), 1297-1308 (2013).</li>
<li>Bamberg, F., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Accuracy+of+dynamic+computed+tomography+adenosine+stress+myocardial+perfusion+imaging+in+estimating+myocardial+blood+flow+at+various+degrees+of+coronary+artery+stenosis+using+a+porcine+animal+model%5BTitle%5D)+AND+%22Investigative+Radiology%22%5BJournal%5D)">Accuracy of dynamic computed tomography adenosine stress myocardial perfusion imaging in estimating myocardial blood flow at various degrees of coronary artery stenosis using a porcine animal model.</a> Investigative Radiology. 47 (1), 71-77 (2012).</li>
<li>Schwitter, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((MR-IMPACT%3A+comparison+of+perfusion-cardiac+magnetic+resonance+with+single-photon+emission+computed+tomography+for+the+detection+of+coronary+artery+disease+in+a+multicentre%2C+multivendor%2C+randomized+trial%5BTitle%5D)+AND+%22European+Heart+Journal%22%5BJournal%5D)">MR-IMPACT: comparison of perfusion-cardiac magnetic resonance with single-photon emission computed tomography for the detection of coronary artery disease in a multicentre, multivendor, randomized trial.</a> European Heart Journal. 29, 480-489 (2008).</li>
<li>Mahrholdt, H., Klem, I., Sechtem, U. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Cardiovascular+MRI+for+detection+of+myocardial+viability+and+ischaemia%5BTitle%5D)+AND+%22Heart%22%5BJournal%5D)">Cardiovascular MRI for detection of myocardial viability and ischaemia.</a> Heart. 93 (1), 122-129 (2007).</li>
<li>Herr, M. D., McInerney, J. J., Copenhaver, G. L., Morris, D. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Coronary+artery+embolization+in+closed-chest+canines+using+flexible+radiopaque+plugs%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Applied+Physiology%22%5BJournal%5D)">Coronary artery embolization in closed-chest canines using flexible radiopaque plugs.</a> Journal of Applied Physiology. 64, 2236-2239 (1988).</li>
<li>Rochitte, C. E., Kim, R. J., Hillenbrand, H. B., Chen, E. L., Lima, J. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Microvascular+integrity+and+the+time+course+of+myocardial+sodium+accumulation+after+acute+infarction%5BTitle%5D)+AND+%22Circulation+Research%22%5BJournal%5D)">Microvascular integrity and the time course of myocardial sodium accumulation after acute infarction.</a> Circulation Research. 87, 648-655 (2000).</li>
<li>Krombach, G. A., Kinzel, S., Mahnken, A. H., Günther, R. W., Buecker, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Minimally+invasive+close-chest+method+for+creating+reperfused+or+occlusive+myocardial+infarction+in+swine%5BTitle%5D)+AND+%22Investigative+Radiology%22%5BJournal%5D)">Minimally invasive close-chest method for creating reperfused or occlusive myocardial infarction in swine.</a> Investigative Radiology. 40 (1), 14-18 (2005).</li>
<li>Suzuki, Y., Yeung, A. C., Ikeno, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+representative+porcine+model+for+human+cardiovascular+disease%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Biomedical+Biotechnology%22%5BJournal%5D)">The representative porcine model for human cardiovascular disease.</a> Journal of Biomedical Biotechnology. 2011, 195483(2010).</li>
<li>Eldar, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+closed+chest+pig+model+of+sustained+ventricular+tachycardia%5BTitle%5D)+AND+%22Pacing+Clinical+Electrophysiology%22%5BJournal%5D)">A closed chest pig model of sustained ventricular tachycardia.</a> Pacing Clinical Electrophysiology. 17, 1603-1609 (1994).</li>
<li>Reffelmann, T., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+novel+minimal-invasive+model+of+chronic+myocardial+infarction+in+swine%5BTitle%5D)+AND+%22Coronary+Artery+Disease%22%5BJournal%5D)">A novel minimal-invasive model of chronic myocardial infarction in swine.</a> Coronary Artery Disease. 15 (1), 7-12 (2004).</li>
<li>Haines, D. E., Verow, A. F., Sinusas, A. J., Whayne, J. G., DiMarco, J. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Intracoronary+ethanol+ablation+in+swine%3A+characterization+of+myocardial+injury+in+target+and+remote+vascular+beds%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Cardiovascular+Electrophysiology%22%5BJournal%5D)">Intracoronary ethanol ablation in swine: characterization of myocardial injury in target and remote vascular beds.</a> Journal of Cardiovascular Electrophysiology. 5, 422-431 (1994).</li>
<li>Kraitchman, D., Bluemke, D., Chin, B., Heldman, A. W., Heldman, A. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+minimally+invasive+method+for+creating+coronary+stenosis+in+a+swine+model+for+MRI+and+SPECT+imaging%5BTitle%5D)+AND+%22Investigative+Radiology%22%5BJournal%5D)">A minimally invasive method for creating coronary stenosis in a swine model for MRI and SPECT imaging.</a> Investigative Radiology. 35 (7), 445-451 (2000).</li>
</ol>

著者たちは開示するものは何もない。

本研究では、冠動脈狭窄誘発インプラントの新しい経皮的展開戦略に焦点を当て、母子カテーテルを3Dプリント冠状インプラントの効果的な経皮的送達のために転用できることを示した。変動重症度の離散的な人工冠動脈ステノースは、標準的な人間の経皮的冠動脈介入技術および装置を使用して、高い成功率を有する豚モデルで、そして低侵襲的な方法で迅速に作成することができる。これらのインプラントは、急性の設定で安全であることが示され、また、血管拡張薬ストレス心臓MRI中のストレス誘発灌流欠陥と相関する重度の血管造影ステノースを作成するのに有効であった。開胸技術と比較して、狭窄誘発インプラントの経皮的送達は侵襲性が低く、より人道的である。
大規模な動物モデルの流量低減を生み出すために、現在利用可能な他のいくつかの低侵襲技術があります。3Dプリントされた冠状動脈インプラントは、3Dプリントインプラントによって誘導されるステノースが血管を完全に閉塞しないという点で、バルーン閉塞およびコイル閉塞とは根本的に異なります。これは、梗塞7、8ではなくスト...

虚血性心疾患は、米国で死亡の第一位の死因であり続けている1.大型動物モデルは、冠動脈疾患(CAD)および関連する合併症(心筋梗塞、不整脈、心不全を含む)を駆動するメカニズムを理解し、特徴付け、新しい治療法や診断モダリティのテストのために実験的に使用されてきた。これらの研究の結果は、虚血性心疾患の理解、診断、およびモニタリングを広げ、臨床実践を進めるのに役立ちました2.ウサギ、イヌ、豚など、いくつかの動物モデルが使用されています。しかしながら、冠状動脈ステノース、特に離散病変は、これらの動物では非常にまれに起こり、再現性3を誘導することは困難である。以前の研究では、ライゲーション、閉塞剤、または外部クランプを使用した人工冠動脈ステノースの作成について説明しました。最近では、3Dプリンティング技術を用いた冠動脈インプラントの製造方法を説明し、経皮的に離散的な人工冠狭化4を作成する方法を説明した。コンピュータ支援設計ソフトウェアを使用して、内径と外径の異なる中空管、インプラント長さとして冠状動脈インプラントを設計し、市販の添加材料を使用して製造しました。インプラントは、滑らかで中空の、丸みを帯びたエッジを持つ3Dプリントチューブです。内径、外径、長さの範囲を備えたインプラントサイズのライブラリを設計しました。インプラントの外径は冠状動脈ガイドカテーテルのサイズに基づいている。内径は、膨張した冠状動脈形成バルーンのサイズに基づいています。我々は、灌流の所望の重症度を調整するためにインプラントの長さを変えた。しかし、このようなデバイスの安全な経皮的な送達は、大規模な動物の使用のために特別に製造されたワイヤーおよびカテーテルの欠如のために困難であり得る。対照的に、カテーテル、ワイヤーおよび支持装置の広範なコレクションは人間の冠状動脈の臨床使用のために利用できる。本研究では、臨床グレードの母子冠動脈ガイドカテーテルを3Dプリント冠状インプラントの送達に転用する方法を示す。
GuideLinerカテーテル(図1A)は、深いカテーテルの座席と複雑な症例のサポートの増加を可能にするために経皮的冠動脈介入(PCI)のために開発されました5.我々の調査では、GuideLinerカテーテルは、使用と可用性の親しみやすさのために選択されましたが、同様のカテーテルは、利用可能な場合にも考慮されるかもしれません。「母子」ガイドカテーテル(図1B)と考えられ、装置は典型的な冠状動脈ガイドカテーテル(「母」)の中に収まり、同軸柔軟な管(「子供」)である。このカテーテルはガイドワイヤーの上に挿入され、冠動脈ガイドの端を越えて伸びることによって典型的な冠状動脈ガイドカテーテルの範囲を効果的に延長することができる。GuideLinerまたは類似の母子カテーテルは3D印刷された冠状インプラントの配置のための付加的なサポートとして使用することができる。インプラントは血管形成術の気球の上に取付けられ、血管に冠状ワイヤー(図1B、1C)の上に単位として挿入されるので、カテーテルは目的の場所にインプラントを渡すために付加的なサポートを提供する。母子カテーテルをバルーンに近い位置に置くことによって、インプラントは気球のデフレおよび引き込みの間に望ましい場所に残る。その構造にいくらかの堅固さを持っているにもかかわらず、母子カテーテルのガイドワイヤーとカテーテル先端の放射不透明マーカーの上に冠状動脈の深部に進む独特の能力は、移植のための必須の特徴であった。
私たちの組み立てられた送達装置は、典型的な冠動脈ガイドカテーテル、母子カテーテル、および膨張した冠状動脈形成バルーンに固定された3Dプリントインプラントで構成されていました(図1B)。機能性デリバリーユニットとして、母子カテーテルは、機器の配達に安定した追加サポートを提供するだけでなく、デフレやバルーンの除去時にインプラントを所定の位置に保つための剪断装置としても一意に適用されました。カテーテル先端の放射不透過マーカーは、組み立てられた装置の位置決めガイドとして役立ち、血管形成バルーンに近位に座っている。これらの特性により、流量制限インプラントの正確な展開が可能となった。このプロセスは、動物の被験者にとって再現性があり、効率的で、人道的であるように設計されました。
母子経皮的送達技術を用いて、コントラスト強化ストレス心灌流磁気共鳴画像法(MRI)の評価のために、局所的な冠動脈狭窄を伴う豚モデルを作成しました。しかし、この技術は、冠状血管外の血管系を含む他の調査に採用され得る。

<table><tbody><tr><td>3Dプリントされた冠状動脈インプラント</td><td>研究施設 製造された</td><td></td><td></td></tr><tr><td>アミオダロンIV溶液</td><td>研究施設 薬局</td><td></td><td></td></tr><tr><td>アンプラッツ左-2(AL-2)ガイドカテーテル (8F)</td><td>ボストンサイエンティフィック、マールボロ、マサチューセッツ州、米国</td><td></td><td></td></tr><tr><td>バランスミドルウェイト冠状動脈ワイヤー(0.014 "300cm)</td><td>アボットラボラトリーズ、アボットパーク、イリノイ州、米国</td><td></td><td></td></tr><tr><td>COPILOT ブリードバック コントロール バルブ</td><td>アボット ラボラトリーズ、アボット パーク、イリノイ</td>州、米国 <td></td><td></td></tr><tr><td>エスモロール IV 溶液 (1 mg/kg)</td><td>研究施設 薬局</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Formlabs Form 2 3D プリンター、最小 XY フィーチャ サイズ 150 & マイクロ;m</td><td>Formlabs Inc., Somerville, Massachusetts, USA</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Formlabs Grey Resin (implant material)</td><td>Formlabs Inc., Somerville, Massachusetts, USA</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Gadobutrol 0.1 mmol/kg</td><td>Gadvist, Bayer Pharmaceuticals, Wayne, NJ</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Guideライナーカテーテル (6F)</td><td>Vascular Solutions Inc., Minneapolis, Minnesota, USA</td><td></td><td></td></tr><tr><td>ヘパリンIV溶液</td><td>Surface Solutions Laboratories Inc., Carlisle, Massachusetts, USA</td><td></td><td></td></tr><tr><td>ケタミンIM溶液 (10 mg/kg)</td><td>研究施設 薬局</td><td></td><td></td></tr><tr><td>リドカインIV溶液</td><td>研究施設 薬局</td><td></td><td></td></tr><tr><td>オス ヨークシャー豚 (30-45 kg)</td><td>SNS Farms</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Midazolam IV solution</td><td>研究施設 薬局</td><td></td><td></td></tr><tr><td>NC Trek over-the-wire冠状動脈バルーン</td><td>アボット研究所、アボットパーク、イリノイ</td>州、米国 <td></td><td></td></tr><tr><td>酸素-イソフルラン 1-2% 吸入混合物</td><td>研究施設 薬局</td><td></td><td></td></tr><tr><td>ロクロニウム IV 溶液</td><td>研究施設 ペン</td><td></td><td></td></tr><tr><td>トバルビタールナトリウム IV 溶液 (100mg/kg)</td><td>研究施設 薬局</td><td></td><td></td></tr><tr><td>塩化トリフェニルテトラゾリウム</td>染色 <td>施設 病理学研究所</td><td></td><td></td></tr></tbody></table>

虚血性心疾患の豚モデルにおける3d印刷冠動脈狭窄インプラントの展開のための新規経皮的アプローチ

Novel Percutaneous Approach for Deployment of 3D Printed Coronary Stenosis Implants in Swine Models of Ischemic Heart Disease

大型動物の焦点冠狭化モデルを作成するための低侵襲方法は困難である。3次元的に(3D)印刷された冠状動脈インプラントを用いたラピッドプロトタイピングは、経皮的に焦点冠動脈狭窄を作り出すために使用することができる。しかし、インプラントの信頼できる配達は補助装置の使用なしで困難であるかもしれない。我々は、インプラントの安定化のための母子冠動脈ガイドカテーテルの使用と冠状血管の長さに沿って任意の所望の位置に3Dプリントインプラントの効果的な送達のために記述する。冠動脈狭窄は冠動脈造影下で確認され、冠動脈狭窄の機能的意義はガドリニウム増強された初回通過心臓灌流MRIを用いて評価した。我々は、虚血性心疾患の豚モデル(n=11)における3Dプリント冠状インプラントの信頼性の高い送達は、母子冠動脈ガイドカテーテルを転用することで達成できることを示した。当社の技術は、冠動脈狭窄の閉胸部豚モデルを作成するために冠動脈インプラントの経皮的送達を簡素化し、低手続き故障率で迅速に行うことができる。

手順の初期最適化の後、介入コンポーネントは30分以内に完了した。インプラントは全11人の被験者(100%)で正常に送達された。インプラントは全11人の被験者(100%)の検死で回収された。斜めの枝(LADに沿う)または鈍い限界枝(LCXに沿って)を位置マーカーとして使用して、透視的誘導配置および検死時のインプラントの位置は、11(91%)の10で一貫していることがわかりました。インプラントが取得可能であった被験者。1つの被験者では、移植片のわずかな遠位移動があり、冠状動脈攣縮に対する冠状動脈内ニトログリセリン注射によって誘発される血管拡張に関連している可能性がある。研究対象11名のうち9名はカテーテル法全体で生存し、MRIプロトコルを完了し、82%の手続き上の成功率を得た。インプラントが配備された後、2人の被験者が死亡した。最初の被験者は、インプラントの展開後もMRIスイートで心室細動を発症した。2番目は実験の途中で低血圧の設定でMRIスキャナで死亡した。解剖の時点では、インプラント内の血栓や血管の構造的損傷の他の徴候は見えませんでした。高い生存率(2人死亡、11人中9人が生存)は、効果的な抗不整脈予防レジメンの重要性を強調している。ス...

我々は、虚血性心疾患の閉胸豚モデルを作成するために、3次元印刷冠状インプラントの経皮的送達のための新しい、費用対効果の高い、効率的な技術を記述する。インプラントは高い成功率の母子延長カテーテルを使用して所定の位置に固定した。

虚血性心疾患の豚モデルにおける3D印刷冠動脈狭窄インプラントの展開のための新規経皮的アプローチ

Minimally invasive methods for creating models of focal coronary narrowing in large animals are challenging. Rapid prototyping using three-dimensionally ...

MRI対応の低侵襲性クローズドチェスト豚モデル。それは虚血性心疾患のより迅速な翻訳研究を促進する。私たちは、母子カテーテルを使用して、動物の被験者に対する悪影響を制限し、安全かつ迅速な方法で冠状動脈インプラントを正確に展開できることを示しました。この方法は、虚血性心疾患における新しい画像診断技術の開発に使用できます。いくつかのわずかな変更で、それはまた、他の血管疾患状態に適用することができます。小さな豚で左の主要冠動脈を選択的にカニュール化することは困難であるが、母子カテーテルを使用すると、優れた品質の血管グラムが得られる。我々の方法は私達が私達の選択の容器の焦点冠状動脈の病変を誘発し、同じ日にMRIの調査を行うことを可能にする。この技術の視覚的なデモンストレーションは、将来の調査における試行錯誤を減らすのに役立ち、より再現可能な結果をもたらす。手順の前日に、ピンセットを使用して、25%ヘパリン溶液にコート印刷されたインプラントを浸します。そしてインプラントが24時間乾燥することを許す。手順の日に30〜45キロヨークシャー豚の適切なレベルの沈下を確認し、セルディンガー技術を使用して、動物の両側大腿動脈および静脈に動脈および静脈鞘を挿入する。次に、ヘパリン化された通常の生理学でカテーテルポートをすべて連続的に洗い流します。血管アクセスが得られた後、ヘパリンの5,000〜10,000単位を投与し、30000秒を超える活性化凝固時間を維持する。血行力学的モニタリングでは、実験期間全体のSTセグメント、T波、心拍数の変化を記録するために心電計胸部フィードを使用します。圧力トランスデューサを使用して、手順全体を通して連続的な大腿動脈圧を記録します。連続パルスオキシメトリー記録のために、動物の耳にパルスオキシメータを取り付けます。膨らんだNC TREKを、望ましい大きさの母子カテーテルを通してワイヤー冠状動脈バルーンに挿入し、バルーン先端がカテーテルの先端を越えて伸びる。3Dプリントされたインプラントを膨らんだ血管形成術のバルーンに取り付け、インプラントがバルーンのマーカーの間に配置され、近位マーカーに近いように取り付けます。次に、インスタインフレータを使用してバルーンを2〜3気体に膨らませ、インプラントをバルーンに固定し、インプラントがバルーンの近位半分に近い位置に配置されていることを確認して、取り外しの準備ができたら母子カテーテルに最も近い状態になるようにします。前眼後投影で蛍光Cアームを用いて冠状血管造影を誘導するには、左または右の冠状動脈ガイドカテーテルに制御弁を取り付ける。右大腿動脈鞘を通してJ先端ワイヤーの上にガイドカテーテルを導入する。そして、蛍光顕微鏡指導の下で、カテーテルを大動脈根に進める。選択的に左の主要冠動脈にカテーテルを従事させ、蛍光法下で5ミリリットルのヨードコントラストを注入して左冠系を可視化する。ガイドカテーテルを第2の血管造影のために左の主冠動脈に向けて配置する。左の主要冠動脈の内側または近くの位置に従事したら、0.014インチ300センチメートルの冠状動脈を左の主要冠動脈に進め、さらにワイヤーを遠位左前下降動脈に進める。以前に組み立てた母子カテーテルを、膨らませた冠状動脈形成術バルーンとインプラントを冠状ワイヤーに挿入し、冠状血管に沿って所望の位置にアセンブリを進めます。5ミリリットルのヨードコントラストを注入して、冠状動脈インプラントを展開する必要がある所見の狭さを視覚化します。インプラントが位置に入ったら、母子カテーテルを膨らませたバルーンの近位マーカーに進めます。送達系の幾何学的制約により、狭窄は豚冠状動脈の近位から中近位の中に位置付けることができる。バルーンを収縮させ、母子カテーテルを通して引き込んで、引き込まれるとインプラントをバルーンから引き離し、容器の指定されたセグメント内でインプラントの位置を固定します。次に、最終的な血管造影を行い、血管内の新しい人工狭窄の位置を文書化し、可能な限り2つの直交図を行い、狭窄の重症度を視覚的に推定します。収穫後、元生体心臓を解剖して冠状血管を露出させる。インプラントを取り出し、大怪我がないか容器を検査するために隣に配置された枝に関連してインプラントの位置に注意してください。次に、心筋梗塞を排除するためにTTCで総病理と染色のための心臓組織を撮影します。これらのストレス心拡散型の心臓拡散型の心臓の心臓の内耳の磁気共鳴画像は、近位から中位の左前下降動脈に展開され、移植された血管は安静時およびピーク時のアデノシン血管拡張剤ストレスで観察することができる。左前下降動脈によって下降したセグメントにおける誘導性灌流欠陥に注意してください。母子カテーテルが冠状動脈バルーンのデフレ前に安定した位置でインプラントに対してフラッシュされ、引き出し時にバルーンのせん断が可能であることを忘れないでください。インプラントを展開し、MRイメージング研究全体を1日で終わらせ、これらの実験のタイミングと物流上の課題を大幅に削減できるようになりました。

novel-percutaneous-approach-for-deployment-3d-printed-coronary

Research

JoVE Journal

Medicine

医学

マウス頸動脈内ステント移植のモデルが記載されている。他の同様の方法に比べて、この手順が異なる薬剤溶出ステントおよび再狭窄の分子機構に対する血管壁の反応便利な方法で勉強する可能性を提供し、非常に、迅速かつ簡単にアクセスできます。...

再狭窄の研究のための頸動脈内ステント留置のマウスモデル

このプロトコルの目的は、豚モデルで冠動脈の周り遅れて収縮デバイス (アメロイド収縮)...

アメロイド収縮を使用して豚の慢性心筋虚血モデル

このプロトコルは、トランス・フィスモラル・アクセスを用いて、apoE-/-...

トランス・大腿部アクセスを用いたヒトサイズの冠動脈ステントのラット腹部大動脈への移植

ここでは、マルチモーダル療法評価、介入前計画、心血管解剖学に関する医師訓練のための模擬循環セットアップの開発を紹介する。患者固有の断層図スキャンの適用と、このセットアップは、個別化医療における治療アプローチ、トレーニング、および教育に最適です。...

介入計画と訓練のための3Dプリント心血管ファントムの開発と評価

ヒトにおける疾患の自然なプロセスをエミュレートする心筋梗塞(MI)動物モデルは、病態生理学的メカニズムを理解し、新しい緊急療法の安全性と有効性をテストするために不可欠です。ここでは、経皮塞栓コイルを展開して作成したMIブタモデルについて説明する。...

豚モデルにおける経皮塞栓コイル展開による心筋梗塞

この研究は、成体羊モデルにおいて自己拡張可能なニチノールステントを使用することにより、天然の肺弁位置に移植するための自家肺弁を開発することの実現可能性および安全性を実証する。これは、右室流出路機能障害を有する患者に対する経カテーテル肺弁置換術の開発に向けた一歩である。...

成体ヒツジモデルにおける自己拡張性ニチノールステントを有する自家心膜からの経カテーテル肺弁置換

本プロトコルは、ブタモデルにおいて心活性治療薬を投与する3つの方法を記述する。雌の在来種豚は、(1)開胸術と経心的心内膜注射、(2)カテーテルベースの経心内膜注射、または(3)頸静脈浸透圧ミニポンプ による...

ブタ心筋梗塞モデルにおける心役活性治療薬の送達

本研究では、進行性冠動脈狭窄症による慢性心筋虚血の外科的ブタモデルを提示し、梗塞を伴わずに心機能障害を呈する。虚血後、動物は、幹細胞由来のエキソソームを含むコラーゲンパッチの心外膜留置を伴うオフポンプ冠動脈バイパス移植を受けます。この補助療法は、心筋機能と回復を改善します。...

エクソソーム含有コラーゲンパッチとオフポンプ冠動脈バイパス移植による慢性心筋虚血の外科的ブタモデル

このプロトコルは、ブタの上行大動脈バンディングに対する低侵襲外科的処置について説明しています。...

ブタの大動脈弁狭窄症の低侵襲モデル

虚血性心不全の治療のための遺伝子導入法は、心筋梗塞の豚モデルを使用して記述されます。私たちのシンプルで再現性のある方法は、私たちは容易に非常にシンプルかつ再現可能な方法で様々な遺伝子の転送の有効性を評価することができます。...

前臨床モデルにおける虚血性心不全のための遺伝子導入

学ぶ虚血性心疾患の豚モデルにおける3D印刷冠動脈狭窄インプラントの経皮的展開法。マザーアンドチャイルドカテーテルを用いて安全かつ迅速にインプラントを配置し、高品質な血管造影を実現する革新的な技術です。

虚血性心疾患の豚モデルにおける3D印刷冠動脈狭窄インプラントの展開のための新規経皮的アプローチ

さらに動画を探す