정상 체온 현장 외 심장 관류 (NESP) 동안 기증자 심장의 기능 평가를위한 신뢰할 수있는 비 침습적 접근법이 부족합니다. 본원에서 우리는 심외막 심초음파검사 및 전도도 카테터 방법을 사용하는 심근 성능의 exsitu 평가를 위한 프로토콜을 기술한다.
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정상 체온 현장 외 심장 관류 (NESP) 동안 기증자 심장의 기능 평가를위한 신뢰할 수있는 비 침습적 접근법이 부족합니다. 본원에서 우리는 심외막 심초음파검사 및 전도도 카테터 방법을 사용하는 심근 성능의 exsitu 평가를 위한 프로토콜을 기술한다.
심장 이식은 진행성 심부전의 황금 표준 치료법으로 남아 있습니다. 그러나 현재의 심각한 장기 부족으로 인해 확장된 기준을 가진 기증자 심장의 수가 증가하고 있습니다. 이러한 한계 이식편은 1차 이식 실패의 높은 위험과 관련이 있으며 이식 전에 현장 관 류의 이점을 얻을 수 있습니다. 이 기술은 지속적인 대사 모니터링과 함께 따뜻한 산소 혈액 관류를 사용하여 장기 보존을 연장 할 수 있습니다. 현재 임상 실습에 사용할 수있는 유일한 NESP 장치는 박동하는 심장의 기능적 평가를 허용하지 않는 언로드 된 비 작동 상태에서 장기를 관류합니다. 따라서 우리는 좌심실 예압 및 후부하를 조정하여 작업 모드 조건에서 NESP의 독창적 인 플랫폼을 개발했습니다. 이 프로토콜은 돼지 심장에 적용되었습니다. 심장의 Ex situ 기능 평가는 심장 내 전도도 카테터 삽입 및 표면 심 초음파로 달성되었습니다. 실험 프로토콜에 대한 설명과 함께, 본 명세서에서는 NESP 동안 압력-체적 루프 및 심근 파워의 획득과 관련된 진주 및 함정뿐만 아니라 주요 결과를보고합니다. 혈역학 적 소견과 초음파 변수 사이의 상관 관계는 특히 이식 전 기증자 심장의 추가 재활에 주요 관심사입니다. 이 프로토콜은 기증자 풀을 늘리고 1차 이식 실패의 발생률을 줄이기 위해 기증자 심장 평가를 개선하는 것을 목표로 합니다.
심장 이식은 진행성 심부전의 황금 표준 치료법이지만 현재 장기 부족으로 인해 제한됩니다1. 확장된 기준(연령 >45세, 심혈관 위험 요인, 장기간의 저유량, 카테콜아민성 폭풍에 이차적인 급성 좌심실 기능 장애)을 가진 기증자 심장의 수가 증가함에 따라 1차이식 실패 위험이 증가합니다2. 더욱이, 조절된 순환기 사망(DCD) 후에 기증된 심장은 장기간의 온성 허혈3에 이차적인 심근 손상을 나타낼 수있다. 따라서 이식 전에 이러한 기증자 심장에 대한 더 나은 평가, 특히 심장 이식 4,5에 대한 적격성을 평가할 필요가 있습니다.
노르마더믹 제자리 관류(NESP)는 따뜻한 산소가 공급된 혈액을 사용하여 뛰는 심장을 보존합니다. NESP용으로 상업적으로 이용 가능한 유일한 장치는 작동하지 않는 상태(Langendorff 모드)에서 심장을 보존합니다. 이 접근법은 초기에 저온 허혈6의 임계 4시간 기간을 넘어 이식편의 보존을 확장하기 위해 적용되었다. 이 기술의 또 다른 주요 이점은 관류액6 내의 젖산 농도에 기초한 심근 생존력의 지속적인 평가를 제공하는 것이다. 그러나이 생화학 적 평가는 현재까지 이식 후 결과와 상관 관계가 없었습니다. 유사하게, NESP에 대한 Langendorff 모드는 이식 전에 심장의 혈역학 적 및 기능적 평가를 허용하지 않습니다. 일부 저자는 이식 후 심근 회복을 예측하기 위해 NESP 동안 심장 내 카테터 삽입의 잠재적 이점을보고했습니다7.
본 보고서는 NESP 기간 동안 기증자 심장 성능을 평가하기 위한 재현 가능한 방법론을 제공하는 것을 목표로 합니다. 우리는 작업 모드 관류를 허용하고 따라서 심 외막 초음파로 비 침습적 기능 변수를 획득 할 수 있도록 회로를 수정했습니다. 부하 독립적 변수인 심근 작업 지수는 압력-변형 루프를 사용하여 기록되었습니다. 우리는 심근 작업과 심장 내 전도도 카테터 삽입에서 얻은 혈역학 변수 사이의 관계를 조사했습니다.
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본 의정서는 동물 실험에 관한 지역 윤리위원회와 동물 복지 기관위원회 (APAFIS # 30483-2021031811339219 v1, 프랑스 파리 사클레이 대학 동물 윤리위원회)의 승인을 받았습니다. 동물은 국립 보건원에서 개발 한 실험실 동물의 관리 및 사용 지침과 국립 의학 연구 협회에서 개발 한 실험실 동물 관리 원칙에 따라 처리되었습니다.
참고: 수술 절차는 인간에게 사용된 것과 동일한 기술을 사용하여 엄격한 불임 상태에서 수행되었습니다. 실험 절차에는 큰 흰 새끼 돼지 (45-60 kg)가 포함되었으며 전신 마취하에 수행되었습니다.
1. 동물 컨디셔닝 및 마취 프로토콜
2. 심장의 현장 혈역학 및 심 초음파 평가
참고: 혈역학적 평가는 Swan Ganz 카테터로 수행되는 반면 심장의 기본 기능 평가는 경흉부 심초음파로 수행됩니다.
3. 표준 열 식 현장 관 류(NESP) 기계의 설명 및 프라이밍
알림: 수정된 NESP 모듈은 Langendorff 관류 및 작업 모드 관류를 수행하는 데 사용됩니다. 간단히 말해서, 회로의 대동맥 라인을 Y- 커넥터를 통해 준수 챔버에 연결하십시오. 소아 산소 공급기와 심장 절개술 저장소 (모듈의 대동맥 커넥터 위 70-80cm 높이)를 추가하여 작업 모드에서 약 70mmHg의 좌심실 후 부하를 제공하십시오. 작업 모드에서 약 10mmHg의 좌심방 예압을 제공하기 위해 Y- 커넥터를 사용하여 다른 심장 절개술 저장소 (모듈의 대동맥 커넥터 위 7-10cm 높이)를 주 유입 라인에 연결합니다 (그림 2). 관상 동맥 흐름은 폐 캐뉼러에 연결된 유량 센서로 평가됩니다. 원심 펌프, 멤브레인 산소 공급기 및 히터 냉각기가 회로에 연결됩니다(그림 2). 솔루션 설명은 표 1을 참조하십시오.
4. 정상 발열 현장 심장 관류를 위한 심장 조달 및 계측
5. NESP 기계에 연결 및 심장 소생술
알림: 심장을 계측하기 전에 소생술에 필요한 재료, 특히 내부 프로브가있는 제세 동기와 심 외막 전극이있는 외부 심박 조율기 옆에 있는지 확인하십시오. 압력 라인이 대동맥 라인에 연결되어 있고 출력 센서가 관상 동맥 흐름 라인에 있는지 확인하십시오. 애프터로드 라인과 작업 모드 회로의 예압 라인을 고정해야합니다.
6. 작업 모드 절차
참고: 젖산의 효율적인 동정맥루 청소는 일반적으로 Langendorff 관류 시작 후 30분 이내에 달성됩니다. 그런 다음 예압 캐뉼러를 예압 저장소에 연결하여 작업 모드를 시작할 수 있습니다(이 라인은 이전에 Langendorff 모드에서 클램핑되었습니다). 유사하게, 애프터로드 라인은 대동맥 라인에 연결됩니다 (그림 2). 심 박출량을 측정하기 위해 애프터로드 라인에 유량 센서를 설정하십시오.
7. 컨덕턴스 방법을 사용한 압력-부피(PV) 루프 평가
알림: 모든 보정 단계는 작업 모드에서 수행해야 합니다.
8. 작동 상태에서 심장의 심 외막 심 초음파 평가
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본원에서 우리는 이식 전에 공여자 심장의 Langendorff 관류에 대해 임상 실습에서 일반적으로 사용되는 변형된 심장 관류 모듈을 사용하여, 단심실 작동 상태의 NESP 프로토콜을 기술하였다. 본 커스텀 모듈을 이용한 NESP의 이 새끼 돼지 모델은 2019년에 개발되었습니다. 대부분의 관류 회로가 실험에 재사용되었기 때문에 회로의 수정은 미미했습니다. 모듈의 캡은 운송 중에 심장을 보호하기 위해 유연하고 방수 된 멤브레인을 제공했습니다. 또한 멸균 된 환경에 남아있는 동안 표면 심 초음파를 허용했습니다. 혼합 혈액 및 프라이밍 용액으로 권장되는 프라이밍 부피는 임상 실습에서 약 1200-1500mL입니다. 본 프로토콜에서, 프라이밍 부피는 더 높았는데(2000mL) 이는 작업 모드 관류를 위해 더 긴 튜빙과 추가 저장소가 필요했기 때문이다. 따라서 이러한 고려 사항은 >1500mL의 혈액 수집을 위해 50kg 이상의 동물이 필요했습니다.
관류 모듈에서 돼지 심장의 배치...
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NESP 프로토콜에서 고려해야 할 몇 가지 중요한 단계가 있습니다. 심장의 현장 예비 평가는 특히 심각한 대동맥 역류 (2 등급 이상)가 없어야하는 대동맥 판막을 고려할 때 중요했습니다. 그렇지 않으면 Langendorff 기간 동안 관상 동맥 관류 및 심근 허혈로 인해 심장 소생술이 손상됩니다. Langendorff 관류 후 WM의 시작은 예압 저장소의 채우기, 펌프 흐름, 좌심방의 압력 및 대동맥 유출 라인을 조절하기 위해 최소 두 사람이 필요한 어려운 기동이었습니다. 이 전환 기간은 젖산염에 대한 대사 효과적인 심근 추출이 달성되면 수행되었습니다. 이 기간 동안 관류 회로는 주요 공기 색전증과 관련된 펌프 해체로 인해 멈출 수 있습니다. 안정적인 2 개 및 3 개의 챔버보기를 얻기 위해 왼쪽 심방 벽에 초음파 프로브를 최적으로 배치하는 것은 성가신 캐뉼러와 심장 주위에 설정된 재료로 인해 부분적으로 방해를 받았습니다. 심 초음파 데이터는 최소 3 번의 수축주기로 매우 안정적인 초음파 신호로 기록되어야했습니...
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모든 저자는 공개 할 이해 상충이 없습니다.
조르주 로페즈 연구소, 리시외, 69380, 프랑스
클라우디아 라세르다, 제너럴 일렉트릭 헬스케어, 부크, 프랑스
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| 이름 | 회사 | 카탈로그 번호 | 댓글 |
|---|---|---|---|
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| 4-0 폴리프로필렌 봉합 | Peters, bobigny, France | 20S15B | 봉합사 |
| 5-0 폴리프로필렌 봉합 | Peters, bobigny, France | 20S10B | 봉합사 |
| Adenosine | Efisciens BV, Rotterdam, Netherlands | 9088309 | 생체 외 관류에 대한 약물 |
| Adrenaline | Aguettant, Lyon, 프랑스 | 600040 | 생체 외 관류에 대한 약물 |
| Atracurium | Pfizer Holding France, Paris, France | 582547 | 마취 |
| DeltaStream | Fresenius Medical Care의 유도 약물, L ' Arbresle, France | MEH2C4024 | 체외 혈액 펌프 |
| EKG 심외막 전극 | Cardinal Health LLC, Waukegan, Illinois, USA | 31050522 | EKG 감지 전극 |
| 외부 심박 조율기 | Medtronic Inc. 미국 미니애폴리스 | 5392 | 심박 조율기 장치 |
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| Heart Perfusion Set, Organ Care System | Transmedics, Andover, MA, USA | Ref#1200 | Normothermic ex-vivo heart perfusion device |
| Intellivue MX550 | Philips Healthcare, Suresnes, France | NA | Permanent monitoring system |
| Istat 1 | Abbott, Chicago, Ill, USA | 714336-03O | 혈액 분석기 |
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