여기, 선물이 tachycardia 유발 심근 돼지에서 생산 하는 프로토콜. 이 모델은 진보적인 만성 심장 마비의 hemodynamics 및 적용 된 치료의 효과 공부 하는 강력한 방법을 나타냅니다.
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이 논문에서
요약
초록
만성 심장 마비의 안정적이 고 신뢰할 수 있는 모델은 많은 실험 hemodynamics 이해 하거나 새로운 치료 방법의 효과 테스트 하려면 필요 합니다. 여기, 우리 돼지에 속도 빠른 심장에 의해 생산 될 수 있는 심 박 급진 유발 심근에 의해 같은 모델 제시.
단일 서 성 리드 오른쪽 심 실 꼭대기에 완전히 anaesthetized 건강 한 돼지에 도입된 된 transvenously 이며 집착. 그것의 다른 끝은 다음 paravertebral 지역 dorsally 터널링 된. 거기, 그것은 피하 포켓에 이식 다음 사내 수정된 심장 맥 박 조정기 단위는에 연결 된다.
4-8 주 후 200-240 박동/min의 속도로 빠른 심 실 서 성, 신체 검사 흉, 자발적인 공동 심 박 급진 및 피로 심한 심장 마비-의 흔적을 공개 했다. 심장 초음파 검사와 x 선 팽창의 모든 심장 챔버, 울트라 바이올렛 effusions, 심한 심장 수축 역 기능을 보여주었다. 이러한 연구 결과 보상된 동 공이 확장 되어 심장 근육 병 증에 잘 대응 하 고 또한 속도의 정지 후 유지 됩니다.
이 모델 이라는 데 요 유발 심근의 진보적인 만성 심장 마비, 특히 hemodynamic 변경 기인한 기계적 순환 지원 같은 새로운 치료 modalities의 이상 공부에 대 한 사용할 수 있습니다. 이 방법론은 쉽게 수행 하 고 결과 강력 하 고 재현할 수 있습니다.
서론
심장 마비 (HF), 기계적 순환 지원 및 체 외 막 산 소화 (ECMO) 임상 연습에서 특히 성장 세계적인 사용에 대 한 새로운 치료 방법의 다양 한 임상 실험 테스트에 반영 합니다. 주요 초점은 hemodynamic 기인한 검사 치료 modalities 조직 혈압1에 즉 심근 수축, 압력 변화와 심장 챔버와 심장 작품2,3, 볼륨 변경 되었습니다. 조직 및 주변 동맥, 대사 보상4 -함께 지역 조직 채도, 폐 관류 및 혈액 가스 분석에서에서 동맥 혈액 흐름. 다른 연구는 순환 지원5, 수 반하는 염증, 또는 용 혈의 발생의 장기 효과에 지시 된다. 모든 이러한 유형의 연구는 울 혈 성 HF의 안정적인 biomodel이 필요합니다.
에 게시 된 실험의 대부분 왼쪽 심 실 (LV) 성능 및 기계적 순환 지원의 hemodynamics 급성 HF2,6,,78 의 실험 모델에서 수행 되었습니다. , 9 , 10, 또는 심지어 완전히 그대로 마음에. 다른 한편으로, 임상 연습에서 기계적 순환 지원 종종 순환에서는 현재 만성 심장 질환 이전 부 지 개발의 상태에 적용 되는. 이러한 상황에서 적응 메커니즘 완벽 하 게 개발 하 고 "acuteness 또는 chronicity" 관찰 결과의 불일치에 중요 한 역할을 재생할 수 있는 기본 심장 질환11의. 따라서, 만성 HF의 안정적인 모델 pathophysiological 메커니즘 및 hemodynamics에 새로운 통찰력을 제공할 수 있습니다. 이유가 왜 만성 HF 모델의 사용은 부족-비록 시간이 걸리는 준비, 불안정 심장 리듬, 윤리적인 질문 그리고 사망 율-의 그들의 장점은 분명, 장기 neurohumoral 활성화의 존재를 제공 하는 그들은 일반 조직 적응, cardiomyocytes의 기능 변화 및 심장 근육 및 밸브12,13의 구조 변경.
일반적으로 가용성과 hemodynamic 연구를 위해 사용 되는 동물 모델의 다양 한 넓은 이며 많은 특정 요구에 대 한 선택을 제공 합니다. 이러한 실험, 주로 돼지, 개, 양, 또는 작은 설정 murine 모델, 선택 및 예상된 인간의 신체 반응14의 좋은 시뮬레이션을 제공 되 고 있습니다. 또한, 단일 장기 실험의 형태는 더 자주15되고있다. 안정적으로 HF의 이상 모방, 순환 인위적으로 악화 되 고 있다. 심장에 손상이 발생할 수 있습니다 다양 한 방법으로 종종 허 혈, 부정맥, 압력 과부하, 또는 cardiotoxic, 약물의 효과 의해 이러한 모델의 hemodynamic 나쁘게 함에 지도 함께. 만성 HF의 진정한 모델을 생산, 시간이 전체 유기 체의 장기 적응을 개발 제공 하고있다. 신뢰성과 안정적인 모델 이라는 데 요 유발 심근 (TIC), 빠른 심장 성 실험 동물에 의해 생산 될 수 있는 잘 표현 됩니다.
그것은 체질된 마음에 오랫동안 끊임 없는 tachyarrhythmias 이어질 수 있는 수축 부전 및 심장 출력 감소와 함께 팽창 표시 되었습니다. TIC 처음으로 조건 191316, 196217, 이후 실험에 널리 사용에 설명 된 그리고 지금 잘 인식된 장애. 그 기원은 다양 한 유형의 부정맥에 속일 수 있다-supraventricular 및 심 실 심 박 급진 biventricular 팽창, 수축 기능과 HF 복수, 부 종, 무기력 증 등의 진보적인 임상 증상의 진보적인 악화도 이어질 수 있습니다. 그리고 궁극적으로 심장에서는 터미널 HF에 선도 하 고, 치료 하지 않으면, 죽음.
비슷한 효과 순환 억제의 동물 모델에서 서 성 심장 높은 속도의 소개에 의해 관찰 되었다. 돼지 모델에서 200 비트/분 심 방 또는 심 실 심장 박동은 TIC의 특성을 가진 3-5 주 (진보적인 단계)의 기간에 최종 단계 HF를 유도 하는 것 충분히 강력한18, interindividual 차이가 존재 하지만 19.이 결과 해당 잘에 decompensated 심장 근육 병 증, 중요 한 것은, 또한 성 (만성 단계)19,20,,2122, 의 정지 후 보존 23.
동 공이 확장 되어 심장 근육 병 증24의 특성을 모방 하는 라스베가스에 대 한 변경으로 돼지, 개, 또는 양 틱 모델 반복적으로 HF14이상 공부 준비 되었다. Hemodynamic 특성은 잘 설명-증가 심 실 끝 diastolic 압력, 출력 감소 심장 조직의 혈관 저항, 고 두 심 실의 팽창 증가. 반면, 벽 비 대 일관 되 게, 관찰 하지 하 고 심지어 벽 숱이 일부 연구 자들은25,26에 의해 기술 되었다. 심 실 크기의 진행, 역류 것 밸브에26을 개발 한다.
이 간행물에 선물이 돼지에서 장기 빠른 심장 서 여는 콩을 생산 하는 프로토콜. 이 biomodel는 보상된 동 공이 확장 되어 심장 근육 병 증, 낮은 심장 출력, 진보적인 만성 HF의 hemodynamics 및 적용 된 치료의 효과 연구 하는 강력한 수단을 나타냅니다.
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프로토콜
이 실험 프로토콜 검토 및 첫번째의 학부, 찰스 대학에서 기관 동물 전문가 위원회에 의해 승인 그리고 대학 실험 연구실, 생리학의 부, 첫 번째 학부에서 수행 되었다 의학, 찰스 대학에서 프라하, 체코 공화국에 따라 법 제 246/1992 coll. 학대에 대 한 동물의 보호에. 모든 동물 취급 그리고 배려를 위한 가이드에 대 한 걱정 그리고 실험실 동물의 사용, 8 판, 2011 국가 아카데미 압박에 의해 출판. 모든 절차는 표준 수의 규칙에 따라 수행 된 각 연구의 완성에서 동물 희생은 고는 검 시 수행. 여성 돼지 (Sus scrofa 부채)를 최대 잡종 5 건강 한 적당 한 해부학 때문에 나이의 6 달이이 실험에 포함 됐다. 그들의 평균 몸 무게 66 ± 20 kg 데이터 수집의 날 이었다.
1. 일반 마 취 기계
- 금식의 1 일 후 midazolam (0.3 mg/kg) 및 gluteal 지역에 케 타 민 염 산 염 (15-20 mg/kg)의 근육 관리에 의해 마 취를 시작 합니다.
- 주변 정 맥 정 맥 약물 응용 프로그램에 대 한 한계 귀 정 맥에 삽입 합니다.
- Propofol (2 mg/kg)과 모 르 핀 (0.1-0.2 mg/kg)의 정 맥 boluses를 관리 합니다.
- 얼굴 마스크와 사전 orotracheal 삽 관 법 cuffed endotracheal 튜브 직경 6.5-7.5 m m의 통해 산소와 동물을 제공 합니다.
- Propofol의 조합으로 총 정 맥 마 취를 계속 (6-12 mg/kg/h), midazolam (0.1-0.2 mg/kg/h), 그리고 모 르 핀 (0.1-0.2 mg/kg/h) 조정, 개별 응답-에 따라 복용량 자발적인 호흡, 각 막 반사를 억제 하 고 motoric 응답입니다. 건조를 방지 하기 위해 연 고와 동물의 눈을 보호 합니다.
- 38-42 mmHg의 대상 끝 갯벌 공동2 , 95-99%의 적절 한 헤모글로빈 포화를 유지 하기 위해 적응 지원 환기로 설정 하는 폐쇄 루프 자동 장치에 의해 기계 환기를 작동 합니다. 모든 중요 한 기능, 특히 심장 박동 및 체온 모니터링 합니다.
- 부정사 위치에 작업 테이블을 부드럽게 다리를 확보 하 여 동물을 연결 합니다.
- 넓은 스펙트럼 항생제-귀 정 맥 정 맥을 통해 정 맥 cefazolin의 1 g을 관리 합니다.
2. 심 실 납 주입
- 수술 사이트 찾아서 제대로 sternocleidomastoid 근육 위에 jugular 지역 (1) 및 (2) 동물의 목에의 뒷면에 일방적인 paravertebral 지역에 면도칼을 사용 하 여 피부를 면도.
- 혈관 초음파 프로브를 사용 하 여 외부 경 정 맥을 구상 하 고 피부에 그것의 위치를 표시 합니다. 또한 그것의 부상을 방지 하기 위해 경 동맥을 찾습니다.
- Povidone 요오드를 사용 하 여 다양 한 피부 소독 후 표시 jugular 지역 이상의 구멍을 메 마른 외과 드 레이프 커버.
- 심장 박 동기 이식에 대 한 모든 필요한 도구를 준비 하 고 무 균 유지. 그것은 절차를 통해 무 균 환경을 유지 중요 합니다.
- 피부 외부 경 정 맥 이상 병렬, 하지 깊이 10 m m 이상의 부드러운 조직에 얕은 피하 포켓을 형성. 어떤 큰 혈관을 노출 하지 마십시오.
- 미리 형성한 주머니의 아래쪽에서 칼 집 표준 Seldinger 기술을 사용 하 여 외부 경 정 맥에 삽입 합니다. 첫째, 12 G 펑크 바늘을 통해 소프트 팁 guidewire를 삽입 하 고는 guidewire 위에 확장기와 7-프랑스 플라스틱 눈물 멀리 중개자 칼 집을 소개.
- Fluoroscopic 지도, 58 cm 리드가이 칼을 통해 서 소개 하 고 우 심 실의 꼭대기에는 팁의 위치. 그런 다음 칼 집 제거 하 고 그것의 나선에 밖으로 속이 고 하 여 심근에 전극의 활성 끝을 흥분 시키는.
- 테스트는 서 성 매개 변수-심 실 심전도에서 리드 감지 신호 임피던스 안정 되어야, 서 성 임계값 펄스 기간 0.4 ms와 1 V의 진폭 미만 이어야 합니다.
- 서 성 리드에 고무 소매를 당겨 하 고 두 개의 꼰 비 흡수 봉합 스레드 바늘에 의해 둘 다 함께 미리 형성한 jugular 피하 주머니의 하단을 수정. 중요 한 것은, 충분 한 길이의 서 성 리드 삽입 되어야 합니다, 동물의 가능한 미래 성장을 고려.
3. 피하 리드 터널링
- 옆에는 동물을 넘겨 백본에 이전 면도 피부 지역 측면 소독 후 구멍 메 마른 외과 드 레이프와 커버. Jugular 피하 주머니 및 지도 남아 메 마른 다는 것을 확인 하십시오.
- 백본에 피부 측면을 잘라 고 깊고, 넓고, 피하 포켓을 형성 한다. 지루한 준비를 사용 하 고 가능한 출혈을 멈추게.
- 설정 하 고 그것의 양끝을 잘라 살 균 주입에서 부드러운 고무 확장 튜브를 가져가 라. 터널링 도구를 사용 하 여, 예비적 jugular 및 지 느 러 미 피하 포켓이 확장 튜브와 연결 하는 직접 피하 터널 형성.
- IS-1 커넥터에 당겨 튜브의 무료 끝 심 실 리드에 연결 하 고 dorsally 튜브를 당겨 지 피하 포켓에 미리 형성한 터널을 통해 리드를 그립니다. 그것은 실크 넥타이와 연결을 확보 하기 위해 유용할 수 있습니다.
- 터널링 도구와 지 피하 주머니에서 심 실 리드 노출 확장 튜브를 제거 합니다.
4. 심장 박 동기 이식
- "Y" 연결 부분 이식 듀얼 챔버 심장 맥 박 조정기 단위를 설정 합니다. "Y" 연결 두 맥 박 조정기의 집중 연결 수 합류 하 여 함께 단일 성 연결 출력 리드 (그림 1 및 그림 2). 이 설정은 나중 성 주파수의 넓은 범위를 제공 합니다.
- 서 성 리드를 연결한 후 맥 박 조정기 헤더 단위에 "Y" 리드 연결 모든 IS-1 연결 나사를 고정 시킵니다.
- 성 깊은 지 주머니에 시스템 전체를 숨깁니다. 편안 하 게 맥 박 조정기 단위를 수용 하기 위해 충분 한 공간 및 모든 중복 리드 해야 합니다.
- 최종 서 성 매개 변수를 확인 하십시오. 서 성 심 실 심장 맥 박 조정기 출력 모두에서 가능 하다는 것을 확인 하십시오.
- Povidone 요오드 플러시되고 그리고 두 피하 주머니를 닫습니다. 사용 흡수 질긴 섬유 조직 층 및 피부 적응을 위한 비 흡수 봉합 사 봉합 하는 스레드.
5. 수술 후 관리
- 그것은 충분 한의 식을 차릴 때까지 신중 하 게 동물을 관찰 합니다.
- 광범위 정 맥 항생제 처방에 상처-치유 될 때까지 계속 cefazolin 모든 12 헤 관리 진통제에 적절 한 먹이 지, 예를 들어, 모 르 핀 1 g 0.2 mg/kg 피하 주사로 3 일 동안 매 6-12 h. 필요한 경우 조정을 복용량을 적절 하 게 통증을 방지 합니다.
- 실 온에서 편안 하 게, 진정 시설에서 동물을 놓습니다. 물과 적당 한 음식에 대 한 무료 액세스를 허용 합니다.
- 깨끗 한 치료 유지 하기 위해 정기적으로 살 균 스크럽으로 상처를 드레스.
- 수술 후 나머지를 제공, 최소 3 일에 대 한 네이티브 심장 박동에 의해 저해 심장 박 동기를 유지 합니다.
- 완전히 치료, 수술 후 약 10-14 일 때 비 흡수 피부 봉합을 제거 합니다.
6. 서 성 프로토콜
- 적절 한 휴식 기간 후 서 성 프로토콜을 시작 합니다. 처음에, 200 비트/min 모드로 D00 이중 약 실 맥 박 조정기를 설정 하 여, 100 박동/min, 및 수반 (정확 하 게 일치 하는 간격, 속도 표 1을 참조 하는 속도)을 300 ms를 AV 지연 조정 진행된 심 실 심장 박동 증가. 두 출력 모두에서 단극 서 선택 합니다.
- 증가 stepwise 진행된 심장 박동 1 주 후 220 박동/min와 240 박동/min 후 2 주 (그림 3). 그것은 hemodynamically 용납 하지 않는 한이 주파수에서 성 연속 유지. 경우는 HF 너무 빨리 진행, 일주일 후에 다시 증가 하기 전에 진행된 심장 박동을 줄일.
- 심장 박동, 심전도, 맥 박 조정기 심문 매일 auscultation를 사용 하 여 심장 박동 및 상수 매개 변수, 배터리 수명 등 성 확인.
7. 심장 마비 유도 및 모니터링
- 전문된 수 의사에 의해 정기적인 치료를 보장 하 고 동물의 일반적인 건강 상태를 모니터링 합니다. 자발적인 신체 활동 또는 식욕에서 네이티브 심장과 호흡 속도, 주변 펄스 프로브가, 그리고 감소의 평가 증가의 임상 관찰 HF 진행에 대 한 정보를 제공 합니다.
- 무선 transcutaneous 맥 박 조정기 심문의 이점을 사용 하 고, 만약에 가능 하다 면, 연속 ECG 기록-자주 비 지속적인 심 실 tachycardias (VT)은 심한 HF 진행의 표시.
- Echocardiographic 평가 사용 하 여 구조와 기능 심장 변경 공개. 돼지 해부학 및 심장 팽창-전형적인 4 상공 회의소 보기에 대 한 최적의 이미지 창 찾을 수 주의 칼의 바로 아래 오른쪽 변환기 놓고 목 또는 왼쪽된 어깨를 가리키도록 그것 각도. 짧은 축 보기 있는 윈도우를 사용 합니다. 기본 심장 리듬에 것 regurgitations 심 실 방출 분수의 감소는 몇 주 후 눈에 띄는 해야 합니다.
참고: 높은 속도 심 실 서 성 관용의 중요 한 interindividual 차이 존재. 따라서, 자주 모니터링 하 고 개별적으로 적응된 조정 서 성 프로토콜의 필요 하다.
그림 1: 서 성 단위 회로도 심장. 이중 약 실 맥 박 조정기 (1), (2) convergently를 실시 하는 "Y" 모양의 어댑터 모두 맥 박 조정기 출력 단일 성 함께 지도 (3). 리드의 끝은 RV 구멍 (4)의 꼭대기 부분에 집착 하 고. 이 설정은 높은 서 성 주파수의 넓은 범위를 제공합니다. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭 하십시오.
그림 2 : 장치를 서 성 심장 "Y" 모양의 어댑터 (2), x-선 (A) 및 이중 약 실 맥 박 조정기 (1)의 (B) 사진과 심 실 서 성 (3). 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭 하십시오.
| 원하는 시간 | 설정된 심장 박 동기 속도 | 간격 페이스를 속도 |
| 박동/분 | 박동/분 | ms |
| 200 | 100 | 300 |
| 220 | 110 | 270 |
| 240 | 120 | 250 |
| 250 | 125 | 240 |
표 1: 맥 박 조정기 매개 변수. 높은 속도 심장 이식된에 집을 수정 이중 약 실 맥 박 조정기 단위로 서 있도록, 테이블 원하는 진행된 심장 박동 (인사) 및 일치 속도 속도 간격 값을 보여 줍니다. 심장 박 동기는 D00 원하는 HR의 절반 속도로 동작 모드를 설정 해야 합니다 고 AV 지연 간격 (밀리초) 속도를 해당 속도를 설정 합니다.
그림 3 : 프로토콜 성. TIC 유도의 진보적인 단계 3 일의 휴식 기간 후 시작합니다. 다음, 심장 박 동기 D00 원하는 진행된 주파수의 50%의 서 성 주파수와 모드를 설정 하 고 AV 지연 간격 속도 일치 속도로 설정 됩니다 (표 1 참조). "Y" 모양의 어댑터 덕분에 맥 박 조정기 출력 모두 단일 서 성 지도를 실시 합니다. bpm = 박동/분. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭 하십시오.
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결과
테스트 모델: 보상된 만성 HF의 저명한, 마 취 및 인공 환기 다시 위에서 설명한 원칙에 따라 관리 되었다 하지만 낮은 심장으로 인해 조정 했다 주입 후27출력. 때문에 가능한 cardiodepressive 마 취약의 효과의 중요 한 기능 주의 집중 모니터링은 필요 합니다.
동물 부정사 위치에 연결 된와 모든 침략 개시 접근. 대 퇴 정 맥과 동맥과 경 정 맥 혈관 내 구멍이 접근 표준 경 피 적인 intraluminal 덮개에 의해 보장 했다. 바로 경 하 동맥 수술 노출 했다 하 고 적절 한 크기의 circumjacent 초음파 흐름 프로브 연결 된 연속 혈액 흐름 측정28의 획득 가능.
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토론
만성 HF 병 적 상태와 사망률에 크게 기여 하는 주요 건강 문제 이다. Pathogenesis 및 인 간에 있는 HF의 진행 이므로, 적절 한 동물 모델은 중요 한 근본적인 메커니즘을 조사 하 고 네이티브 심각한 질병의 진행을 방해 하는 것을 목표로 새로운 치료제 테스트. 공부 하 고 그것의 병 인, 큰 동물 모델 실험 테스트를 위해 사용 되고있다.
일반적으로 만성 HF의 외과 모델은 밀접 하 게이 질병을 모방. 급성 HF의 모델에 비해, 만성 HF 모델 이상, 하지만 시간이 걸리는 실험 준비 또는 더 높은 사망 율 비용 더 많은 통찰력을 제공 합니다. 알려진된 만성 HF 모델의 다양 한에서 우리 진행된 심 박 급진에 의해 유도 된 보상된 만성 HF에 의해 여기에서 대표 한 적절 하 고 쉽게 관리 모델 언급 됩니다.
심 박 급진-유도 심장 근육 병 증의 동 공이 확장 되어 심장 근육 병 증의 한 형태로 서 성 빠른 심장으로 유도...
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공개 사항
저자는 공개 없다.
감사의 글
이 작품은 찰스 대학 연구 보조금이 영국 번호 538216가 영국 제 1114213에 의해 지원 되었다.
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재료
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| 케타민 염산염 | 리히터 게데온 | 칼립솔 | 마취 |
| 프로포 | B.브라운 | 프로포 | 마취제 |
| 세파졸린 | 메도케미, | 아제포 | 항생제 |
| , 실버 알루미늄 에어로졸 | Henry Schein | 9003273 | 팅크 |
| 포비돈 요오드 | Egis 프라하 | 베타 딘 | 소독 |
| 모르핀 | Biotika 보헤미아 | 모르핀 1 % | 진통제 |
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참고문헌
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