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방법 논문

돼지 모델에서 경피 색전술 코일 배치에 의한 심근 경색

2.8K 조회수

⸱

DOI:

10.3791/63172

⸱

2021년 11월 4일

 ,  ,  ,  ,  ,  ,  , 
1ICREC Research Program, Germans Trias i Pujol Health Research Institute (IGTP), 2Faculty of Medicine, University of Barcelona (UB), 3Heart Institute (iCOR), Germans Trias i Pujol University Hospital, 4CIBER Cardiovascular, Instituto de Salud Carlos III

* These authors contributed equally

이 논문에서

정오 공지

Important: There has been an erratum issued for this article. View Erratum Notice

요약

인간에서 질병의 자연 과정을 모방하는 심근 경색 (MI) 동물 모델은 병리 생리학 적 메커니즘을 이해하고 새로운 응급 요법의 안전성과 효능을 테스트하는 데 중요합니다. 여기에서는 경피 색전술 코일을 배치하여 만든 MI 돼지 모델에 대해 설명합니다.

초록

심근 경색 (MI)은 전 세계적으로 사망의 주요 원인입니다. 관상 동맥 혈관 재혈관 및 심혈관 약물을 포함한 증거 기반 치료법의 사용에도 불구하고 상당수의 환자가 MI 후 병리학 적 좌심실 리모델링 및 진행성 심부전을 앓고 있습니다. 따라서 세포 및 유전자 요법과 같은 새로운 치료 옵션이 손상된 심근을 복구하고 재생하기 위해 개발되었습니다. 이러한 맥락에서, MI의 동물 모델은 임상 번역 전에 이러한 실험 요법의 안전성 및 효능을 탐구하는데 결정적이다. 돼지와 같은 대형 동물 모델은 관상 동맥 해부학, 심장 동역학 및 MI 후 치유 과정의 측면에서 돼지 및 인간 심장의 높은 유사성으로 인해 작은 동물보다 선호됩니다. 여기에서, 우리는 영구적 인 코일 배치에 의한 돼지의 MI 모델을 설명하는 것을 목표로했습니다. 간략하게, 역행 대퇴골 접근을 통한 경피적 선택적 관상동맥 캐뉼레이션을 포함한다. 관상 동맥 혈관 조영술에 따라, 코일은 형광 경시적 지침에 따라 표적 지점에 배치됩니다. 마지막으로, 완전한 폐색은 반복적 인 관상 동맥 혈관 조영술에 의해 확인됩니다. 이러한 접근법은 실현 가능하고, 재현성이 높으며, 인간 비혈관화 MI의 발병기전을 모방하여, 전통적인 개복 흉부 수술 및 후속 수술 후 염증을 피한다. 추적 관찰 시간에 따라이 기술은 급성, 아급성, 또는 만성 MI 모델에 적합합니다.

서론

심근 경색 (MI)은 전 세계적으로 사망률, 이환률 및 장애의 가장 보편적 인 원인입니다1. 현재의 치료 발전에도 불구하고, 환자의 상당 부분이 MI 후 불리한 심실 리모델링 및 진행성 심부전을 일으켜 심실 기능 장애 및 갑작스런 사망으로 인한 예후가 좋지 않습니다 2,3,4. 따라서 손상된 심근을 복구 및 / 또는 재생하기위한 새로운 치료 옵션이 면밀히 조사되고 있으며 번역 MI 동물 모델은 안전성과 효능을 테스트하는 데 중요합니다. 쥐 5,6, 생쥐7,8, 개9 및 양 10을 포함한 여러 모델이 심혈관 연구에 사용되었지만 돼지는 심장 크기, 관상 동맥 해부학, 심장 동역학, 생리학, 신진 대사 및 MI 후 치유 과정 11 측면에서 인간과 높은 유사성으로 인해 심장 허혈 연구를 모델링하기위한....

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프로토콜

이 연구는 독일 Trias i Pujol Health Research Institute (IGTP)와 정부 당국 (Generalitat de Catalunya; 코드: 10558 및 11208), 실험실 동물의 관리 및 사용 가이드25에 정의된 연구 및 교육에서 동물 사용에 관한 모든 지침을 준수합니다.

1. 동물의 사전 절차 적 준비

  1. 양쪽 성별의 교차 사육 된 Landrace X Large White 돼지 (30-35kg)를 사용하십시오.
  2. 시술 전에 동물을 12 시간 동안 금식 상태로 유지하십시오.

2. 진정, 마취, 진통

  1. 케타민 (3 mg / kg), 미다 졸람 (0.3 mg / kg) 및 덱스 메데토미딘 (0.03 mg / kg)의 근육 내 (IM) 주사로 동물을 진정시킵니다. 약 10-15분 정도 기다립니다.
  2. 돼지가 진정되면 산소 (90-100 %)-이소 플루란 (1-2 %) 혼합물과 얼굴 마스크로 환기시켜 최적의 진정을 보장하십시오.
  3. 건조를 방지하기 위해 수의사 연고를 돼지의 눈에 올....

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결과

MI 생존율 및 위치
오십일곱 마리의 돼지는 관상동맥의 LCX 변두리 가지(n=25; 암컷 12마리와 수컷 13마리) 또는 관상동맥의 첫 번째와 두 번째 대각선 가지(n=32; 암컷 16마리와 수컷 16마리) 사이의 LAD에서 관상동맥 코일 이식을 받고 30일 동안 추적하였다. LCX 한계 지점에서 MI에 제출된 동물의 생존율은 80%였다(n=20). 세 마리의 돼지는 코일 배치 전에 방실 (AV) 블록 및 수축기와 관련된 치명적인 합병증의 결과로 사망했으며 2 마리의 돼지는 코일 배치 후 경벽 MI와 관련된 심실 세동 (VF) 후 사망했습니다. LAD에서 MI에 제출된 동물의 생존율은 72%(n=23)였다: 코일 전개 후 AV 블록 및 수축기로 인해 돼지 1마리가 사망하였고, VF 후 8마리의 동물(코일 배치 후 5마리, MI 후 12-48시간에서 2마리, MI 후 26일)이었다. 생존율은 LCX 한계 분기 (직경 2-2.5 mm)와 중간 LAD (직경 2.5-3 mm) MI간에 달랐으며, .......

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토론

관상 동맥에 배치 된 코일은 새로운 심혈관 치료 전략을 개발하고 테스트하는 데 사용할 수있는 돼지에서 재현 가능하고 일관된 전임상 비 재관류 MI 모델을 제공합니다.

우리 손에서, 후속 조치에서의 사망률은 MI의 합병증과 관련된 19 %였으며, 대부분 절차의 처음 24 시간 내에 있습니다. 이러한 모든 사망은 재관류되지 않은 MI의 자연사와 관련이 있으며 연구의 주요 결과였습니다. 이 프로토콜에서 가장 중요한 단계 중 하나는 미세 카테터가 관상 동맥으로 들어가는 것에 달려 있습니다. 어떤 경우에는 미세 카테터 진행으로 인해 미주 반응이 발생하여 심한 저혈압, AV 차단 및 마지막으로 수축기로 이어졌습니다. 그럼에도 불구하고, 이것은 미세 카테터를 진행하기 전에 아드레날린 (0.001 mg / kg)의 IV 볼루스를 투여함으로써 피할 수 있습니다. 또 다른 합병증은 VF로 이어질 수있는 악성 부정맥의 발생입니다. 이러한 에피소드는 일반적으로 MI instauration 후 30 분.......

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공개 사항

저자는 공개 할 것이 없습니다.

감사의 글

우리는 카탈로니아 비교 의학 및 생물 이미징 센터 (CMCiB)와 동물 모델 실행에 기여한 직원들에게 감사를 표합니다. 이 작업은 Instituto de Salud Carlos III (PI18/01227, PI18/00256, INT20/00052), Sociedad Española de Cardiología 및 Generalitat de Catalunya [2017-SGR-483]의 지원을 받았습니다. 이 작품은 또한 Plan Nacional de I + D + I의 일환으로 Red de Terapia Celular - TerCel [RD16/0011/0006] 및 CIBER Cardiovascular [CB16/11/00403] 프로젝트의 자금을 지원했으며 ISCIII-Subdirección General de Evaluación y el Fondo Europeo de Desarrollo Regional (FEDER)이 공동 자금을 지원했습니다. Fadeuilhe 박사는 스페인 심장학 협회 (스페인 마드리드)의 보조금으로 지원되었습니다.

....

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재료

이 논문에 사용된 재료 목록
이름회사카탈로그 번호댓글
6-F JR4 0-71" 안내 카테터MedtronicLA6JR406F JR4 90cm 안내 카테터
아드레날린 1mg/mLB.Braun국가 코드(NC). 602486아드레날린
아트로핀 1mg/mLB.BraunNC. 635649아트로핀
베타딘MylanNC. 694109-1포비돈 요오드 용액
Bupaq 0.3mg/mLRichter Pharma AGNC. 578816.6부프레노르핀
덱스도미터 0.5 mg/mLOrion PharmaNC. 576303.3덱스메데토미딘
드락신조에티스NC. 576313.2툴라스로마이신
에메랄드 가이드와이어Cordis502-5850.035인치 J-팁 와이어
외부 제세동기DigiCareCS81XVET수동 외부 제세동기
펜디비아 100 &마이크로; g/hTakedaNC. 658524.5펜타닐 경피 패치
가이드와이어 도입 바늘 18 g x 7 cm아르곤GWI1802도입 바늘
헤파린 1%ROVINC. 641647.1헤파린
하이 토크 VersaTurn FAbbott1013317J0.014인치 200cm 가이드와이어
IsoFloZoetis50019100Isoflurane
KetamidorRichter Pharma AG,NC. 580393.7케타민
리도카인 50 mg/mLB.BraunNC. 645572.2리도카인
MD8000vetMeditech 장비MD8000vet다중 매개변수 모니터
MidazolamLaboratorios NormonNC. 624437.1Midazolam
Prelude.6F.11 cm (4.3").0.035" (0.89 mm).50 cm (19.7"). Double Ended.Stainless Steel.6F.16MeritPSI-6F-11-0356F 혈관 덮개
Propovet Multidosis 10 mg/mLZoetisNC. 579742.7프로포폴
RENEGADE STC-18 150/20/STRAIGHT/1ROBoston ScientificM001181370150cm 길이, 0.017인치 내경 Microcatheter
RuschelitTeleflex112482풍선이 있는 기관내관(#6.5)
SPUR IIAmbu325 012 000기도 마스크 백 유닛 환기 (AMBU)
Vasofix 20 GB.Braun426909820 G Cannula
Visipaque 320 mg/mL USB 10 x 200 mLGeneral Electrics1177612요오드화 조영제 매체
VortX-18 Diamond 3 mm/3.3 mmBoston ScientificM0013822030코일
WATO EX-35MindrayWATO EX-35Vet마취기

참고문헌

  1. Khan, M., et al. Global epidemiology of ischemic heart disease: Results from the global burden of disease study. Cureus. 12 (7), 9349(2020).
  2. Bhatt, A. S., Ambrosy, A. P., Velazquez, E. J. Adverse remodeling and reverse remodeling after....

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재인쇄 및 허가

정오


Formal Correction: Erratum: Myocardial Infarction by Percutaneous Embolization Coil Deployment in a Swine Model
Posted by JoVE Editors on 5/26/2022. Citeable Link.

An erratum was issued for: Myocardial Infarction by Percutaneous Embolization Coil Deployment in a Swine Model. The Protocol and Discussion sections were updated.

Step 3.5 was updated from:

Clean the right femoral area with surgical soap and antiseptic povidone-iodine solution under sterile conditions

to:

Clean the right femoral area with surgical soap followed by alternating antiseptic povidone-iodine solution and alcohol 3 times under sterile conditions.

Section 9 was updated from:

9. Euthanasia method

  1. Under previous sedation and anesthesia, as previously described, administer an IV sodium thiopental overdose (200 mg/kg).
  2. Confirm cardiorespiratory arrest and death by monitoring vital signs (electrocardiogram, blood pressure, capnography).

to:

9. Postoperative pain assessment and monitoring

  1. During the post-surgical follow-up, monitor the general condition of the animals, including the respiratory rate, food and water intake, activity and interaction with the other individuals, appearance and coloration of the skin, and the evolution of the surgical wound.
  2. Apply a daily supervision protocol according to the following scoring criteria:
    - Weight:
    0: Normal
    1: <10% weight loss
    2: 10-20% weight loss
    3:> 20% weight loss

    - Body condition:
    0: Good: non-prominent vertebrae, pelvic or spinal bones
    2: Regular: evidence of spinal segmentation, palpable pelvic bones
    3: Emaciation: extremely marked skeleton, little or no meat to cover

    - Behavior:
    0: Normal: Active and interactive in your environment
    1: Slight decline in activity and less interactive
    2: Abnormal: pronounced decline in activity, isolated
    3: Abnormal: Immobile or hyperactivity, possible self-harm

    - Physical appearance:
    0: Normal: skin/hair shiny and eyes bright
    1: Disappears embalming, skin/hair without shine
    2: Poor skin/nasal secretions
    3: Poor skin, abnormal or hunched posture

    - Behavioral disorders:
    0: None
    1: Inability to move normally
    2: Unable to reach food/drink, isolated from other animals
    3: Intention to hide/corner, does not respond to stimuli (dying)

    - Clinical signs:
    0: None
    1: Hypothermia, fever, mild respiratory failure
    2: Infection of the surgical wound, moderate respiratory failure with muco-bloody secretions
    3: Heart failure, severe respiratory failure (cyanosis, open mouth)

    Score:
    - 1-5: Supervise the animals once a day.
    - 6-12: Provide supportive therapy if necessary.
    - Any animal with a score of 3 in any of the above parameters or with a total score >12 will be euthanized.
    NOTE: The animals should be monitored daily by the animal care staff and twice a week by the research and veterinary team.
  3. Although no pain and distress are expected from the procedure, if any animal shows signs of pain, give analgesic therapy (tramadol, oral, 2-4 mg/kg, daily). If any animal does not respond to analgesic medication and shows signs of chronic pain (very low probability), euthanize the animal with an anesthetic overdose (sodium thiopental, IV, 200 mg/kg).
  4. If the surgical wound shows signs of infection (low probability) despite the antibiotic therapy administered, treat the wound daily and initiate a new antibiotic regimen (cefquinome sulphate, IM, 2 mg/kg, daily).

10. Euthanasia method

  1. Under previous sedation and anesthesia, as previously described, administer an IV sodium thiopental overdose (200 mg/kg).
  2. Confirm cardiorespiratory arrest and death by monitoring vital signs (electrocardiogram, blood pressure, capnography).

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