Summary
Denne protokollen presenterer en kirurgisk store dyr modell av kronisk, enkelt fartøyet ischemia som resulterer i regionale unormalt, men oppretter ikke betennelsessykdommer, kjent som dvalemodus myokard. Etter etableringen av kronisk iskemi, dyr behandlet med av-pumpe LIMA-GUTTEN Koronar bypass pode kirurgi til revascularize iskemiske vevet.
Abstract
Kronisk hjertesvikt ischemia som svekker hjertefunksjon, men ikke resulterer i betennelsessykdommer, kalles dvalemodus myokard (HM). Store klinisk delsett av coronary arterien sykdom (CAD) pasienter har HM, som i tillegg til forårsaker nedsatt funksjon, setter dem i høyere fare for arytmi og fremtidige cardiac hendelser. Standard behandling for denne tilstanden er revaskularisering, men dette har vist seg å være en imperfektum terapi. Fleste av pre-klinisk cardiac forskning fokuserer på betennelsessykdommer modeller av cardiac iskemi, forlater dette delsettet av kronisk iskemi pasienter hovedsakelig underserved. For å dekke dette gapet i forskning, har vi utviklet en godt karakterisert og svært reproduserbar modell av dvalemodus myokard i svin, som svin er ideelle translasjonsforskning modeller for menneskelig hjerte sykdom. Foruten skaper dette unike sykdom modell, har vi optimalisert en klinisk relevante behandling modell av koronar bypasskirurgi i svin. Dette tillater oss å nøyaktig studere virkningene av bypasskirurgi på hjertet sykdom, samt undersøke ytterligere eller alternative terapier. Denne modellen induserer kirurgisk enkelt fartøyet stenose av implanting en constrictor på venstre fremre synkende (gutt) arterien i en ung gris. Som grisen vokser, skaper constrictor en gradvis stenose, resulterer i kroniske iskemi med nedsatt regionale funksjon, men beholde vev levedyktighet. Etter etableringen av dvalemodus myokard fenotypen utfører vi av pumpe Koronar bypass pode kirurgi for å revascularize regionen iskemiske, etterligne gull-standard behandling for pasienter i klinikken.
Introduction
Koronar hjertesykdom (CHD) påvirker anslagsvis 15,5 millioner mennesker i USA 1 og er en av de viktigste årsakene til død globalt. Mens dødelighet forbundet med CHD har gått ned i de senere år, fortsatt forekomsten og belastningen på pasienter og helsevesenet høy 1. Primær behandling av alvorlige CAD er revaskularisering, som forbedrer overlevelse og reduserer angina2,3,4. Men hjertefunksjon ofte svake, spesielt under økt arbeidsbelastning og kan utvikle seg til hjertesvikt5,6. Kliniske studier av koronar bypasskirurgi (CABG) for kronisk iskemi viser forbedring i overlevelse og symptomer, men utstøting brøkdel viser bare beskjeden forbedringer av 8-10% 7,8. Våre innovative og godt karakterisert svin modell av kronisk myokardisk iskemi er en modell av klinisk CAD med progressiv vaskulær stenose. Vi har vist redusert myocardial contractility som følge av gradvis reduksjon i blodet flyt 9. Myokard ikke ikke betennelsessykdommer og kan være levedyktig i dette scenariet. Gjenoppretting er mulig, men resultatene er variabel selv med tidsriktig revaskularisering. Kronisk iskemiske myokard er levedyktig har vært preget av redusert blodstrøm og funksjon i ro med beholdt kontraktile reserve har blitt kalt HM og behandlingen krever CABG. Selv om revaskularisering av HM skal gjenopprette kontraktile funksjonen, viser eksperimentelle og kliniske observasjoner at gjenopprettingen er ufullstendig8,10.
HM er preget av tilstedeværelsen av levedyktig ennå dysfunksjonelle myokard i nærvær av redusert regionale blodet flyt11. Til tross for svekket contractility metabolsk aktivitet ved hvile, HM er kjøpedyktig demonstrere funksjonelle og metabolske reserve under inotrope stimulering12. HM er mistenkt i et flertall av pasienter med CAD, og omfatter et bredt spekter av sykdom. Denne protokollen viser vi vår etablerte svin modell av HM omgås med venstre interne mammary artery (LIMA) til GUTTEN arterien som etterligner klinisk scenariet. Svin gir en utmerket modell av hjertesykdommer over andre store dyr som de ikke har epicardial bygge bro materiell. Dette gjør stenose i GUTTEN alene vil føre til regionale iskemi13.
Her beskriver vi de kirurgisk metoden for å indusere dvalemodus myokard i svin ved å opprette enkelt-fartøy stenose på arteria GUTTEN. Når kronisk iskemi er opprettet (8 uker etter implant av GUTTEN constrictor), vi beskriver metoden for å gjenskape den kliniske behandlingen for HM i svin modellen: en av pumpe Koronar bypass pode. Disse kirurgiske metoder kan brukes ikke bare studere en klinisk relevante modell av kronisk hjertesvikt iskemi, men også for å undersøke effekten av bypasskirurgi på cardiac iskemi, samt teste mulige alternative eller Tilleggsbehandling behandlingsformer for cardiac ischemia.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Protocol
Alle dyrestudier ble godkjent av institusjonelle Animal Care og bruk komiteer av Minneapolis VA Medical Center og University of Minnesota. Følge gjeldende National Institutes of Health retningslinjer for bruk og omsorg forsøksdyr.
1. dvalemodus kirurgi
- Dyr forberedelse
- Opprette en modell av dvalemodus myokard, bruk 5 - uke gamle, kvinnelig, Yorkshire griser, som veier mellom 8-10 kg med 9,2 kg som den gjennomsnittlige vekten.
- For pre kirurgisk helse overvåking, veie dyret innen 3 dager før operasjonen.
- Rask dyr for 12t før anestesi. Kontroller at vann er tilgjengelig på alle tider for faste dyr.
- Gi SR buprenorfin 0,18 mg/kg IM 24 h før operasjonen.
- Induksjon
- Sedate dyret med 6.6 mg/kg tiletamine-zolazepam og xylazine cocktail gitt intramuskulært. La 5-15 min for stoffet cocktail skal tre i kraft.
- Forberede øret venen tas aseptisk ved å tørke tre ganger med 70% isopropyl alkohol for IV kateter plassering.
Merk: Hvis en øre vene ikke er tilstrekkelig, en annen ekstern blodåre kan være brukes (i.e. cephalic). - Ophthalmica salve gjelde begge øynene å hindre hornhinnen tørking.
- Indusere anestesi ved å tilsette 1-2 mg/kg av propofol IV eller maskert med 3 L/min av oksygen og 3% isoflurane, for å tillate tracheal intubasjon om nødvendig.
Merk: Dyr anses hensiktsmessig bedøvet når blink refleks eller kjeven tonen er fraværende. - Intubate dyr med en passende størrelse endotracheal tube.
- Kirurgi
- Når Dyret er anesthetized, barbere venstre bryst området for operasjonen.
- Starte den mekanisk ventilasjonen på 10-15 åndedrag per min. Angi oksygen på 1-4 L/min, og isoflurane mellom 1.0 og 3.0% som nødvendig for å opprettholde et kirurgisk fly av anestesi.
- Plass de overvåking enhetene på dyret. Overvåking enheter bør inkludere ECG, blodtrykk, temperatur og puls oksymeter.
- Koble IV kateter til et IV drypp med 0,9% normal saline frekvensen av 5-10 mL/kg/t.
- Tas aseptisk forberede venstre lateral brystet med en FDA-godkjent kirurgisk kratt.
- Evaluere dybden av anestesi hver 5-15 min. registrere den opprinnelige vitale (hjertefrekvens, EKG, SpO2, NIBP, ETCO2 og temperatur) hvert 15 min.
Merk: Dyr anses hensiktsmessig bedøvet når blink refleks eller kjeven tonen er fraværende. - Med dyr legging på høyre side, forheng sted sterilt venstre side av brystet fra ryggraden til skulderblad sentrering tredje vrbord plass i det sterile feltet.
Merk: Sterile feltet innebærer venstre fremre skulder inkludert axillaris området fortsetter å sternum til sjette vrbord plass cranially. - Forsiktig skrubbe feltet med en FDA-godkjent kirurgisk metode som chlorhexidine gluconate eller en jod kirurgisk skrubb for 2 min målet mønster.
- Skyll feltet med vann vask den to ganger med en FDA-godkjent metode som over 2 min. skyll kirurgiske feltet med vann i mellom vask, og klapp tørr med sterilt toweling eller 4 x 4 cm gasbind svamper.
- Spray området med en joden løsning og drapere hele dyret (unntatt kirurgiske feltet) med sterilt gardiner. Bruke damp- eller sterilisering for å sterilisere instrumenter, kjoler og gardiner for prosedyren.
- Administrere en interkostalrom nerve blokk med 0,3 mL 0,5% bupivicaine på 2, 3 og 4 ribbeina.
- Gi 125 mg cefazolin IV før du åpner brystet.
Merk: 1.5 mg/kg succinylcholine IV kan gis som et lam agent å redusere muskel bevegelse kirurgens forespørsel under åpningen av brystet hulrom. - Utsett hjertet via en venstre thoracotomy. Før hjertet manipulasjon, gi en 2 mg/kg IV bolus for lidokain å hindre arytmi. Gjør lateral 3 plass thoracotomy snitt med monopolar electrocautery. I snitt bør utvide fra skallen aspekt av skulderblad til axillaris området i ca 10 cm. Bruk kauteringsinstrument til incise hud og underliggende muskulaturen at oppføringen i brystet hulrom.
- Plasser en finochietto vrbord festepunkt og angi pleural plass på den tredje interkostalrom plassen å trekke lungene.
- Kraftig incise pericardium og trekke tilbake til siden med 2-0 polyglactin opphold suturer, utsette GUTTEN arterien og venen. Trekke venstre atrial appendage med en gasbind dekkes slikkepott festepunkt.
- Bruker iris saks, åpne adventitia over GUTTEN.
- Rett ut dissekere en ca 0,25 cm del av GUTTEN arterien ca 1 cm distale GUTTEN og sirkumfleks arterien junction. Bruk en rettvinklet klemme for å omringe GUTTEN.
- Plass to 4-0 polyester suturer rundt arterien uten å plassere noen spenning.
- Plass en plast c-formet constrictor med en indre diameter på 1,5 mm på GUTTEN proksimale til den første diagonalen uten skjule fartøyet.
- Fest den med to 4-0 polyester snorer omringe GUTTEN.
- Løst Lukk pericardium med 2-0 polyglactin Sutur i en enkelt avbrutt mønster.
- Utføre en pusten hold for å fjerne luft fra brystet mens interkostalrom muskel laget er stengt. Nøye overvåke airway pressure manometer på anestesi maskinen å opprettholde trykket i et riktig utvalg av 20-30 cm vann og slipp når fullført.
Merk: Dette eliminerer behovet for et bryst rør i postoperativ perioden. - Lukk muskler og hud lagene i standard mote med 2-0 og 3-0 absorberbare Sutur.
- Bruke huden Lim over snittet for huden nedleggelse.
- Administrere en total dose av 1 mg/kg bupivacaine intramuskulært på flere områder langs snittet på slutten av prosedyren. Administrere har meloksikam 0,2 mg/kg SQ før transport til utvinning området.
- Avvenne dyret av ventilen som huden laget er lukket.
- La dyret koblet til anestesi maskinen før det kan spontant puste og beskyttende reflekser begynner å returnere.
- Ikke Fjern den cuffed endotracheal tuben til dyret kan svelge for å beskytte sine luftveier.
- Bruke en steril, ikke-tilhenger dressing med trippel-antibiotikaresistens sårsalve over innsnitt.
- Etter operasjonen
- Registrerer hjertefrekvensen, pustefrekvens, kroppstemperatur og slimhinner farge hvert 15 min før dyret kan holde en sternal posisjon uten assistanse.
- Ikke la dyret uovervåket før det kan løft og hold hodet opp og kan stå uten assistanse.
- Gi har meloksikam (0,2 mg/kg) subcutaneously.
- Administrere vedvarende release buprenorfin 6 h etter første pre kirurgisk dosen.
- La dressing på innsnitt i opptil 3 dager, hvis den forblir ren og tørr. Sett dressing hvis det blir skitten.
- Overvåke smertene, generell velvære og tilstanden til innsnitt i 5 dager etter inngrepet.
Merk: En piglet grimase skala er nå tilgjengelig for å vurdere smerte i disse dyrene post-operatively14. Bruk halv dose har meloksikam behov en gang per dag for gjennombrudd smerte. - Single-huset dyret under restitusjonsperioden 5 dagen å begrense aktiviteten og la såret gro..
- At 8 uker til fullt utviklet dvalemodus myokard fenotypen.
2. revaskularisering eller pumpe omkjøringsvei
- Dyr forberedelse
- Veie dyret innen 3 dager før operasjonen.
- Rask dyr for 12t før kirurgi. Kontroller at vann er tilgjengelig på alle tider for faste dyr.
- Gi vedvarende release buprenorfin 0,18 mg/kg intramuskulært 24 h før operasjonen.
- Induksjon
- Sedate dyret med 6.6 mg/kg tiletamine-zolazepam/xylazine cocktail intramuskulært. 5-15 min etter sedasjon, forberede øret venen tas aseptisk kateter plassering.
Merk: Hvis en øre vene ikke er tilstrekkelig, en annen ekstern blodåre kan være brukes (i.e. cephalic). - Ophthalmica salve gjelde begge øynene.
- Indusere anestesi med 1-2 mg/kg av propofol IV.
- Intubate dyr med en passende størrelse endotracheal tube.
- Sedate dyret med 6.6 mg/kg tiletamine-zolazepam/xylazine cocktail intramuskulært. 5-15 min etter sedasjon, forberede øret venen tas aseptisk kateter plassering.
- Kirurgi
- Barbere dyrets sternum, venstre lateral bryst og femur trekanter for operasjonen.
- Angi mekanisk ventilasjon 10-15 åndedrag per minutt, oksygen på 1-4 L/min, og isoflurane 1.0-3.0% som nødvendig for å opprettholde et kirurgisk fly av anestesi.
- Plasser overvåking utstyr (hjertefrekvens, EKG, SpO2, direkte blodtrykk, ETCO2 og temperatur) på dyret.
- Koble IV kateter til et IV drypp med vanlig saltvann eller LRS.
- Tas aseptisk forberede huden med povidon jod skrubb eller andre FDA-godkjent metode.
- Evaluere dyret for dørkarmdybden anestesi.
Merk: Dyr anses dypt bedøvet når eye eller kjeven reflex er fraværende. - Plasser dyret på ryggen, forberede huden som tidligere beskrevet og drapere dyret med sterilt håndklær.
- Utføre et kutt ned femoral arterien og cannulation. Bruk monopolar electrocautery for å opprette en ca 3 cm huden snitt over arteria femoral å utsette det for cannulation.
- Utføre en femur nerve blokk etter i snitt er gjort, å tillate nøyaktige plasseringen av narkotika. Koble til femur kanyle til en transducer overvåke blodtrykk under operasjonen.
- Bruk elektro-cautery til incise fra manubrium til xiphoid prosessen, samt å incise muskel, liggende under adipose og bindevev til nivået av sternum.
- Dele sternum med en oscillerende så.
Merk: Bruk en oscillerende så, i stedet for en standard sternal så unngår potensielle hjerteinfarkt skade fra perikard adhesjon som følge av thoracotomy for constrictor plassering på GUTTEN. - Administrere lidocaine (2 mg/kg IV lasting dose, 50 µg/kg/min kontinuerlig IV infusjon) for å hindre arytmier. Fortynne lidocaine i en 500 mL pose med vanlig saltvann i en konsentrasjon av 1 mg/mL.
- Dele bakre sternal platen med rett Mayo saks.
- Bruk en brystkasse festepunkt for å avsløre bryst hulrom.
- Ta ned adhesjon med monopolar elektro-cautery.
- Bruker samme festepunkt, med milde høyde på venstre sternal grensen av assistent, dissekere venstre interne mammary artery fri fra brystveggen.
- Kontrollere arterielle grener med hemoclips.
- Heparinize dyret med 100-300 enheter/kg av heparin IV.
- Etter 3 min, dele arteria med den klubbeformede enden over sydd. Forberede den proksimale enden pode.
- Åpne og trekke pericardium. Bekrefte at lengden på LIMA er tilstrekkelig på riktig anastomotisk nettstedet på GUTTEN.
- Utføre LIMA til GUTTEN anastomose med 7-0 polypropylen Sutur ved hjelp av en av pumpe teknikken med en cardiac stabilisator, våren skjemaet klipp og passende stor intraluminal enheter.
- Plass en brystet rør mellom ribbeina på venstre lateral brystet, eksternaliserte og koblet vakuum å fjerne luft fra brystet hulrom i 15-30 min.
- Tilnærmet sternum med #5 polyester suturer figur åtte mønster.
- Lukk muskel, subkutan og hud lag på vanlig måte som beskrevet i dvalemodus kirurgi. Fjerne brystet røret ved utføring av en Valsalva manøver for å fjerne eventuelle gjenværende luft fra brystet hulrom og stenger incision med en hud Sutur.
- Bruke huden Lim over huden for å beskytte den sternal snittet. Forsiktig fjerne femur kateter og reparere arteria med 7-0 polypropylen Sutur i en veske streng mønster. Lukk huden med 2-0 polyglactin Sutur i et subcuticular mønster.
- Administrere en total dose av 1 mg/kg bupivacaine intramuskulært på flere områder langs snittet på slutten av prosedyren.
- Administrere har meloksikam 0,2 mg/kg subcutaneously før transport til utvinning området.
- Følg postoperativ protokollen i dvalemodus prosedyren.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Representative Results
Etter innledende dvalemodus kirurgi kunne stenose større enn 70% observeres av klinisk Bildeteknikker som angiography eller hjerteassistanse MRI (figur 1A). 8 uker etter kirurgisk anvendelsen av GUTTEN constrictor, avslører analyse av regionale funksjon av ekko eller hjerte Mr redusert funksjonen under økt arbeidsbelastning (figur 2). Dette kan testes ved å stimulere hjertet med dobutamin (5mg/kg/min), og måler omkrets belastning og regionale veggen jevning. PET imaging viser redusert blodstrøm og økt glukose opptak i regionen dvalemodus i forhold til ikke-GUTTEN territoriet i samme hjertet, som indikerer at iskemiske vevet fortsatt levedyktig. Denne forbedringen i glukose opptak i forhold til blodperfusjon som kalles "flyt-metabolisme misforholdet" og etterligner kliniske funn av kronisk myokard4. Det er ingen bevis for betennelsessykdommer ved enhver tenkelig teknikk. Hvis en betennelsessykdommer i regionen GUTTEN, constrictor var for stram, og opprettet en full okklusjon av arterien. Hvis ingen regionale unormalt er tydelig, er ikke en dvalemodus fenotypen oppnådd.
Etter vellykket Koronar bypass operasjon, dyr kan vise inkrementelle forbedringer i regionale hjertefunksjon resten og under inotrope stimulering med dobutamin, selv om disse forbedringene ikke gjenopprette funksjonen tilbake til normale nivåer (Figur 3). Vellykket bypasskirurgi vil eliminere dødeligheten risikoen knyttet til HM (Figur 4). Patent graftet kan visualiseres angiography eller hjerte MRI (figur 1B). Ved obduksjon, LAD stenose og LIMA bekreftes patency med store koronar dilators. Myocardium er inspisert for å bekrefte levedyktig vev er til stede i alle regioner med hjerteinfarkt.
Figur 1 . CARDIAC MRI bilder av stenose og omkjøringsvei pode. CARDIAC MRI visualiserer A) den GUTTEN stenose etter constrictor plassering og B) LIMA-GUTTEN graftet etter koronar bypasskirurgi. Dette tallet er tilpasset fra Hocum Stone, et al. 9. Klikk her for å se en større versjon av dette tallet.
Figur 2 . CARDIAC MRI måling av prosent veggen jevning. Måling av veggen jevning % av cardiac MRI viser nedskrivning av regionale funksjon i dvalemodus regioner av venstre ventrikkel. Veggen jevning % er betydelig redusert i dvalemodus dyr både i ro og under dobutamin infusjon i forhold til fjerntliggende områder. Omgås dyr viste bedring i veggen jevning % resten og under dobutamin infusjon. (* = p < 0,05; ** = p < 0,01 *** = p < 0,001) (Dvalemodus n = 12; 1 måned revasc n = 4; 3 måneder revasvc n = 5) Dette tallet er tilpasset fra Hocum Stone, et al. 9. data presenteres som gjennomsnittlig ± SEM. Klikk her for å se en større versjon av dette tallet.
Figur 3 . Regionale funksjonelle underskudd fortsatt finnes følgende bypass operasjon. Ekkokardiogram utført 4 uker følgende revaskularisering av dvalemodus myocardium viser regionale funksjonelle underskudd under inotrope stimulering etter bypass operasjon. (n = 5) Dataene presenteres som gjennomsnittlig ± SEM. Klikk her for å se en større versjon av dette tallet.
Figur 4 . Effekten av bypasskirurgi på dødelighet i HM. Kirurgisk revaskularisering eliminerer dødelighet risiko forbundet med HM. (omkjøringsvei n = 18; dvalemodus n = 48). Dette tallet er tilpasset fra Holley, et al. 15 Klikk her for å se en større versjon av dette tallet.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Discussion
Her viser vi at vår svin modell av HM nøyaktig etterligner klinisk opplevelsen av pasienter med enkelt fartøyet sykdom og bevart venstre ventrikkel-funksjonen. Før revaskularisering utstilling dyr med enkelt fartøyet HM minimalt verdifall i global funksjon målt ved utstøting brøkdel, men viser betydelig reduksjon i regionale veggen jevning. Etter revaskularisering demonstrerer CMR imaging ett eller tre måneder av utvinning bevarte levedyktighet og pode patency men vedvarende regionale dysfunksjon, som bemerket av estimatene for kontraktile reserve med lav dose dobutamin stresstesting.
Det er flere viktige skritt for første dvalemodus operasjonen. Angi brystet på den tredje interkostalrom plassen tillater den enkleste tilgangen til proksimale LAD. Tilbakekallingen av venstre atrial appendage med en fuktig gasbind forenkler visualisering av fartøyet uten å indusere arytmier. Hjelp til å eksponere GUTTEN minimerer blødningen og sikrer constrictor. Brystet avslutning med Valsalva manøver evakuere luften hindrer pneumotoraks.
Det er flere kritiske fremgangsmåter for vellykket revaskularisering. Riktig dybde av anestesi og bruk av lam agent sørget ingen bevegelse under anastomose del av prosedyren. Lidocaine og 200p enheter/kg Heparin elimineres arytmi og blodpropp. Bruke en femur arteriell for å opprettholde riktig blodtrykk er avgjørende for hemodynamic stabiliteten av dyret. Bruke en flo-thru enhet å forbedre dyr stabiliteten i anastomose og lindre behovet for retraksjon stabilisere bånd. Mens søm graftet, er en O2 viften nyttig å visualisere anastomose.
Under revaskularisering prosedyren, hvis arytmi er observert, kan dyret kreve en andre dose lidocaine. Hvis GUTTEN er vanskelig å visualisere, plasser stabilisatoren etter Disseksjon av epicardial fett eller fibrinous vev. Når stabilisatoren plasseres og hjertet er løftet, vil anesthetically, mild nedgang i arterial blodtrykket vises i tillegg til ST-depresjon EKG. Disse unormalt er vanligvis utholdelig og krever ikke intervensjon. Hvis endringene i hjerte stabilitet er mer dramatisk, kan en dose phenylephrine (5-20 µg/kg IV) gis IV å øke arterial blodtrykket. Adrenalin (0,1 µg/kg IV, fortynnes 1:10, 000) brukes som en nødhjelp stoffet hvis det er livet truende. Blodtap erstattes med en crystalloid løsning IV. Bolus 100-300 ml av normal saline brukes for ekstra blodtrykk støtte. LIMA er lettest tatt ned som en nær-skeletonized fartøy, men det kan være nødvendig å ha papaverine tilgjengelig hvis en krampe oppstår.
Vår modell bruker av pumpe operasjonen i stedet for på pumpe for revaskularisering, som dette tillater oss å minimere operative tiden og unngå cannulation av aorta og høyre atrium med full heparinization. Det reduserer også risikoen for post-operativ blødning og/eller cardiac tamponade, forenkle dyrets utvinning. Av notatet er det ingen lignende modell av Koronar bypass kirurgi i en modell av HM i et dyr som er da lov å gjenopprette for 30-120 dager. Dette antas fordeler basert på klinisk erfaring i pasienter som gjennomgår CABG både på og utenfor pumpen.
Denne teknikken kan bli utvidet til å omfatte flere koronarsykdom ved plassering av en constrictor på den sirkumfleks arterien samtidig som GUTTEN eller som et alternativ fartøy. Denne to-fartøyet sykdom modellen vil resultere i raskere utvikling av iskemiske kardiomyopati og større forståelse av resulterende hjerteinfarkt tilpasninger. Det er en modell som fremdeles ville tillate for pågående Tilleggsbehandling intervensjoner inkludert pharmacologic, basert eller mekaniske Cellevalg.
Denne omfattende modellen av revaskularisering av HM gjenspeiler klinisk vanskelighetene med å behandle pasienter med levedyktig men kronisk iskemiske, dysfunksjonelle myokard. Det er en høy utbredelse av pasienter med HM, ofte presentere ulike samtidige og strukturelle karsykdommer16, og er utsatt for plutselige hjertestans død (SCD)6. Revaskularisering av levedyktig, svekket myocardium er forbundet med en 79% reduksjon i årlige dødeligheten3. Faktisk vi har vist at revaskularisering av pasienter med levedyktig dvalemodus myokard, som definert av PET bildebehandling, er forbundet med en større grad av forbedring i LV utstøting brøkdel 6 uker etter CABG17. I dyr med HM, omkrets belastning er svekket ved baseline, men det er bevis av kontraktile under inotrope stimulering med en lav dose av dobutamin. Kontraktile reserve er en av de mest spesifikke indikatorene hjerteinfarkt levedyktighet 18, og tilstedeværelsen av slike levedyktighet er en prediktor for en potensiell fordel med bypasskirurgi når tilgjengelig.
Vår modell er begrenset av bruk av unge, friske dyr for å lage modell av HM. Det er nødvendig å bruke en ung dyr for å implantatet constrictor på arteria GUTTEN som juvenile dyr har arteriene som er små nok til å plassere constrictor rundt uten å skape umiddelbar stenose. Denne modellen kan ikke oppnås ved å begynne med voksen griser, men som ville nærmere simulere klinisk erfaring, på grunn av størrelsesbegrensningene for både constrictor, samt størrelsen på standard kirurgisk og Mr-utstyr.
En ekstra begrensning er at denne dyr modell av HM bare tillater analyse av effekten av et enkelt område av kronisk iskemi, mens kliniske tilfeller er vanligvis mye mer kompleks og kan reagere forskjellig på revaskularisering.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Disclosures
Forfatterne ikke avsløre.
Acknowledgments
Dette arbeidet ble støttet av VA fortjeneste gjennomgang #I01 BX000760 (RFK) fra USA (USA) Institutt for Veteraner saker BLR & D. Innholdet i dette arbeidet representerer ikke synspunktene av US Department of Veterans Affairs av myndighetene i USA.
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| Bair Hugger | 3M | Model 505 | Patient Warming system |
| SR Buprenorphine 10 mg/mL | Abbott Labs | NADA 141-434 | Post operative Analgesic |
| Surgical Spring Clip | Applied Medical | A1801 | Clamp end of LIMA after takedown |
| Arterial Line Kit | Arrow | ASK-04510-HF | Femoral catheter for blood pressure monitoring |
| 1000mL 0.9% Sodium chloride | Baxter | 2B1324X | IV replacement fluid |
| 250 mL 0.9% saline | Baxter | UE1322D | Replacement IV Fluid |
| 500mL 0.9% Sodium chloride | Baxter | 2B1323Q | Drug delivery, Provide mist for Blower Mister |
| Flo-thru 1.0 | Baxter | FT-12100 | used to anastomos LIMA to L |
| Flo-thru 1.25 | Baxter | FT-12125 | |
| Flo-thru 1.5 | Baxter | FT-12150 | |
| Flo-thru 2.0 | Baxter | FT-12200 | |
| Cloroprep | Becton Dickenson | 260815 | Surgical skin prep |
| Meloxicam | Boehringer Ingelheim Vetmedica, Inc. | 0010-6013-01 | NSAID for analgesia |
| Hypafix | BSN Medical | 4210 | Secure wound dressing and IV catheters |
| IV Tubing for Blower Mister | Carefusion | 42493E | Adapts to IV Fluids for Blower/Mister |
| Bovie Cautery hand piece | Covidien | E2516 | Hemostasis |
| Chest Tube | Covidien | 8888561043 | Evacuates air from chest cavity |
| Monopolar Cautery | Covidien | Valleylab FT10 | Hemostasis |
| Telpha pad | Covidien | 2132 | Sterile wound dressing |
| 4-0 Tevdek II Strands | Deknatel | 7-922 | Suture to secure constrictor around LAD |
| Propofol | Diprivan | 269-29 | Induction agent |
| long blade for laryngoscope | DRE | 12521 | Allows for visualization of trachea for intubation |
| ECG Pads | DRE | 1496 | Monitor heart rhythm |
| laryngoscope | DRE | 12515 | |
| Anesthesia Machine + ventilator | DRE Drager- Fabius Tiro | DRE0603FT | Deliver Oxygen and inhalant to patient |
| 5 Ethibond | Ethicon | MG46G | Suture |
| 0 Vicryl | Ethicon | J208H | Suture |
| 2-0 Vicryl | Ethicon | J317H | Suture |
| 3-0 Vicryl | Ethicon | VCP824G | Suture |
| 7-0 Prolene | Ethicon | M8702 | Suture |
| Dermabond | Ethicon | DNX12 | Skin adhesive |
| Ligaclips | Ethicon | MSC20 | Surgical Staples for LIMA takedown |
| Sterile Saline 20 mL | Fisher Scientific | 20T700220 | Flush for IV catheters |
| Telazol 100 mg/mL | Fort Dodge | 01L60030 | Pre operative Sedative |
| Triple Antibiotic Ointment | Johnson & Johnson | 23734 | Topical over wound |
| 6.0 mm ID endotracheal tube | Mallinckrodt | 86049 | Establish airway for Revasc,MRI and Termination |
| 1" medical tape | Medline | MMM15271Z | Secure wound dressing and IV catheters |
| 4.0 mm ID endotracheal tube | Medline | DYND43040 | Establish airway for Hibernation |
| 4.5 mm ID endotracheal tube | Medline | DYND43045 | Establish airway for Hibernation |
| 5.0 mm ID endotracheal tube | Medline | DYND43050 | Establish airway for Hibernation |
| 6.5 mm ID endotracheal tube | Medline | DYND43065 | Establish airway for Revasc,MRI and Termination |
| 7.0 mm ID endotracheal tube | Medline | DYND43070 | Establish airway for Revasc,MRI and Termination |
| Bair Hugger Blanket - Large size, underbody | Medline | AUG55501 | Patient Warming system |
| Basic pack | Medline | DYNJP1000 | Sterile drapes and table cover |
| Bone Wax | Medline | ETHW31G | Hemostasis of cut bone |
| Suction tubing | Medline | DYND50223 | |
| Suction Container | Medline | DYNDCL03000 | |
| 1 mL Syringe | Medtronic/Covidien | 1188100777 | Administer injectable agents |
| 12 mL Syringe | Medtronic/Covidien | 8881512878 | Administer injectable agents |
| 20 mL Syringe | Medtronic/Covidien | 8881520657 | Administer injectable agents |
| 3 mL Syinge | Medtronic/Covidien | 1180300555 | Administer injectable agents |
| 6 mL Syringe | Medtronic/Covidien | 1180600777 | Administer injectable agents |
| 60 mL Syringe | Medtronic/Covidien | 8881560125 | Administer injectable agents |
| Blower Mister Kit | Medtronic/Covidien | 22120 | Clears surgical field for vessel anastomosis |
| Roncuronium | Mylan | 67457-228-05 | Neuromuscular blocking agent |
| # 40 clipper blade | Oster | 078919-016-701 | Remove hair from surgery sites |
| Hair Clipper | Oster | 078566-011-002 | Remove hair from surgery sites |
| Bupivicaine | Pfizer | 00409-1161-01 | Local Anesthetic |
| Cephazolin | Pfizer | 00409-0805-01 | Antibiotic |
| Heparin | Pfizer | 0409-2720-03 | anticoaggulant |
| Lidocaine 2% | Pfizer | 00409-4277-01 | Local Anesthetic/ antiarrthymic |
| Succinylcholine 20 mg/mL | Pfizer | 00409-6629-02 | Neuromuscular blocking agent |
| Anesthesia Monitor | Phillips Intellivue | MP70 | Supports ventilation with inhalant |
| Artificial Tears | Rugby | 0536-1086-91 | Lubricate eyes to prevent corneal drying |
| Buprenorphine 0.3 mg/mL | Sigma Aldrich | B9275 | Pre operative Analgesic for survivial procedures |
| Isoflurane | Sigma Aldrich | CDS019936 | General Anesthestic- Inhalant |
| 36” Pressure monitoring tubing | Smith’s Medical | MX563 | Connect art. Line to transducer |
| 48” Pressure monitoring tubing | Smith’s Medical | MX564 | Connect art. Line to transducer |
| Jelco 18 ga IV catheter | Smiths medical | 4054 | IV access in Revasc, MRI and Term |
| Jelco 20 ga IV catheter | Smiths medical | 4059 | IV access in the MRI |
| Jelco 22 ga IV catheter | Smiths medical | 4050 | IV access in Hibernation Procedure |
| OPVAC Synergy II | Terumo Cardiovascular System | 401-230 | Heart positioner and Stabilizer |
| Sternal Saw/ Necropsy Saw | Thermo Fisher | 812822 | Used to open chest cavity |
| Delrin Constrictor | U of MN | Custom made | Creates stenosis of LAD |
| Oxygen Tank E cylinder | various | various | Used for Blower Mister if anesthesia machine doesn't have auxiliary flow meter |
| Pressure Transducer | various | Must adapt to anesthesia monitor | Monitor direct arterial pressures |
| Xylazine 100 mg/mL | Vedco | 468RX | Pre operative Sedative/ analgesic |
References
- Mozaffarian, D., et al. Heart Disease and Stroke Statistics-2016 Update A Report From the American Heart Association. Circulation. 133 (4), 350 (2015).
- Di Carli, M. F., et al. Value of metabolic imaging with positron emission tomography for evaluating prognosis in patients with coronary artery disease and left ventricular dysfunction. Am J Cardiol. 73 (8), 527-533 (1994).
- Gerber, B. L., et al. Prognostic value of myocardial viability by delayed-enhanced magnetic resonance in patients with coronary artery disease and low ejection fraction: impact of revascularization therapy. J Am Coll Cardiol. 59 (9), 825-835 (2012).
- McFalls, E., et al. Regional glucose uptake within hypoperfused swine myocardium as measured by positron emission tomography. Am J Physiol-Heart C. 272 (1), 343-349 (1997).
- Velazquez, E. J., et al. Coronary-artery bypass surgery in patients with left ventricular dysfunction. New Engl J Med. 364 (17), 1607-1616 (2011).
- Canty, J. M., Fallavollita, J. A. Hibernating myocardium. J Nucl Cardiol. 12 (1), 104-119 (2005).
- Joyce, D., et al. Revascularization and ventricular restoration in patients with ischemic heart failure: the STICH trial. Curr Opin Cardiol. 18 (6), 454-457 (2003).
- Shah, B. N., Khattar, R. S., Senior, R. The hibernating myocardium: current concepts, diagnostic dilemmas, and clinical challenges in the post-STICH era. Eur Heart J. 34 (18), 1323-1336 (2013).
- Stone, L. L. H., et al. Magnetic resonance imaging assessment of cardiac function in a swine model of hibernating myocardium 3 months following bypass surgery. J Thorac Cardiov Sur. , (2016).
- Kukulski, T., et al. Implication of right ventricular dysfunction on long-term outcome in patients with ischemic cardiomyopathy undergoing coronary artery bypass grafting with or without surgical ventricular reconstruction. J Thorac Cardiov Sur. 149 (5), 1312-1321 (2014).
- Rahimtoola, S. H. The hibernating myocardium. Am Heart J. 117 (1), 211-221 (1989).
- Fallavollita, J. A., Logue, M., Canty, J. M. Stability of hibernating myocardium in pigs with a chronic left anterior descending coronary artery stenosis: absence of progressive fibrosis in the setting of stable reductions in flow, function and coronary flow reserve. J Am Coll Cardiol. 37 (7), 1989-1995 (2001).
- White, F. C., Carroll, S. M., Magnet, A., Bloor, C. M. Coronary collateral development in swine after coronary artery occlusion. Circ Res. 71 (6), 1490-1500 (1992).
- Viscardi, A. V., Hunniford, M., Lawlis, P., Leach, M., Turner, P. V. Development of a Piglet Grimace Scale to Evaluate Piglet Pain Using Facial Expressions Following Castration and Tail Docking: A Pilot Study. Front Vet Sci. 4, 51 (2017).
- Holley, C. T., Long, E. K., Lindsey, M. E., McFalls, E. O., Kelly, R. F. Recovery of hibernating myocardium: what is the role of surgical revascularization. J Cardiac Surg. 30 (2), 224-231 (2015).
- Cooper, H. A., Braunwald, E. Clinical importance of stunned and hibernating myocardium. Coronary Artery Dis. 12 (5), 387-392 (2001).
- McFalls, E. O., et al. Utility of positron emission tomography in predicting improved left ventricular ejection fraction after coronary artery bypass grafting among patients with ischemic cardiomyopathy. Cardiology. 93 (1-2), 105-112 (2000).
- Pasquet, A., et al. Prediction of global left ventricular function after bypass surgery in patients with severe left ventricular dysfunction. Impact of pre-operative myocardial function, perfusion, and metabolism. Eur Heart J. 21 (2), 125-136 (2000).
