Een abonnement op JoVE is vereist om deze inhoud te bekijken. Log in of start vandaag met uw gratis proefperiode.

Methodenartikel

Normothermic Ex Situ hart perfusie in modus werken: beoordeling van cardiale functie en metabolisme

13K weergaven

⸱

DOI:

10.3791/58430

⸱

12 januari 2019

 ,  ,  ,  ,  ,  ,  ,  ,  ,  ,  , 
1Department of Surgery, Faculty of Medicine, University of Alberta, 2Department of Pediatrics, Faculty of Medicine, University of Alberta, 3Department of Biomedical Engineering, Faculty of Medicine, University of Alberta, 4Department of Mechanical Engineering, Faculty of Engineering, University of Alberta, 5Department of Chemical and Materials Engineering, Faculty of Engineering, University of Alberta, 6Canadian National Transplant Research Program, 7Department of Physiology, Faculty of Medicine, University of Alberta

In dit artikel

Samenvatting

Normothermic ex situ hart perfusie (ESHP), behoudt het hart in een slaand, semi-fysiologische staat. Wanneer uitgevoerd in een werkmodus, biedt ESHP de mogelijkheid voor het uitvoeren van geavanceerde evaluaties van donor hart functie en orgel levensvatbaarheid. Hier beschrijven we onze methode voor de evaluatie van de myocardiale prestaties tijdens ESHP.

Samenvatting

De huidige standaardmethode voor orgel behoud (koude opslag, CS), bloot het hart tot een periode van koude ischemie die grenzen de veilige behoud-tijd en verhoogt het risico van nadelige resultaten na transplantatie. Bovendien, de statische aard van CS niet mogelijk is voor orgel evaluatie of interventie tijdens het behoud interval. Normothermic ex situ hart perfusie (ESHP) is een nieuwe methode voor behoud van het gedoneerde hart die koude ischemie minimaliseert door het verstrekken van zuurstofrijk, voedselrijke perfusaat naar het hart. ESHP heeft aangetoond dat niet-inferieur aan CS in het behoud van de standaard-criteria donor harten en heeft ook vergemakkelijkt de klinische transplantatie van de harten geschonken na de bloedsomloop vaststelling van overlijden. Op dit moment perfuses het enige beschikbare klinische ESHP apparaat het hart in een gelost, niet-werkende staat, evaluaties van myocardiale prestaties te beperken. Omgekeerd, ESHP in werkmodus biedt de mogelijkheid voor de uitvoerige evaluatie van de prestaties van de cardiale door beoordeling van de parameters van de functionele en metabole onder fysiologische omstandigheden. Bovendien hebben eerder experimentele studies gesuggereerd dat ESHP in werkmodus in betere functionele behoud resulteren kan. Hier beschrijven we het protocol voor ex situ perfusie van het hart in een groot zoogdier (varkens) model, dat voor verschillende diermodellen en hart maten worden gereproduceerd. Het softwareprogramma in dit apparaat ESHP zorgt voor real time en automatische controle van het toerental van de pomp gewenste aorta- en de linkerrand atriale druk te blijven uitoefenen en resulteert in een scala aan functionele en elektrofysiologische parameters met minimale behoefte aan toezicht/manipulatie.

Inleiding

Klinische relevantie

Terwijl de meeste aspecten van cardiale transplantatie zijn aanzienlijk geëvolueerd sinds de eerste harten transplantatie in 1967, blijft koude opslag (CS) de standaard voor donor hart behoud1. CS blootstelt het orgel voor een periode van koude ischemie die beperkt het veilige behoud interval (4-6 uur) en verhoogt het risico van primaire graft dysfunctie2,3,,4. Als gevolg van de statische aard van CS zijn evaluaties van functie of therapeutische ingrepen niet mogelijk in de tijd tussen de orgaanverkrijging en transplantatie. Dit is een bijzondere beperking bij uitgebreide criteria donors, met inbegrip van harten gedoneerd na bloedsomloop dood (DCD), creëren van obstakel voor het overwinnen van de aanzienlijke kloof tussen de vraag en de huidige donor zwembad5,6. Naar adres die deze beperking, ex situ hart perfusie is voorgesteld als een roman, semi-fysiologische methode voor behoud gedoneerde hearts, minimaliseren blootstelling aan koude ischemie doordat zuurstof, voedselrijke perfusaat naar het hart behoud periode 1 , 7 , 8.

Ex situ hart perfusie

Een van de meest gebruikte methoden voor ex situ behandeling van het geïsoleerde hart is Langendorff perfusie. Bij deze methode geïntroduceerd door Oskar Langendorff in 1895, de stromen van het bloed in de kransslagaderen en uit de coronaire sinus van de geïsoleerde hart, met het hart in een lege en staat9,10te verslaan. Klinische ESHP in een Langendorff mode met het apparaat Transmedics Organ Care System (OCS) heeft aangetoond dat niet-inferieur aan CS in het behoud van de standaard-criteria donor harten1, en de klinische transplantatie van DCD harten heeft vergemakkelijkt 11. er zijn echter zorgen over het vermogen van het apparaat om te evalueren van de levensvatbaarheid van het orgel, zoals een aantal donor harten aanvankelijk dacht als transplanteerbaar werden weggegooid na perfusie op de OCS3. De OCS ondersteunt het hart in de Langendorff (niet-werkende) modus, en beschikt dus over een beperkte capaciteit voor evaluatie van de pompende functie van het hart3,12. Een groeiende hoeveelheid bewijs suggereert dat functionele parameters een betere manier om te beoordelen van de levensvatbaarheid van de orgel bieden, wat suggereert dat de evaluaties van de hartfunctie een betrouwbaar hulpmiddel voor de evaluatie en de selectie van harten voor transplantatie tijdens ESHP3 kunnen worden ,12,13,14, bovendien, onze studies op ex situ geperfundeerd varkens harten suggereren dat ESHP in werkmodus uitgebreide functionele behoud van het hart tijdens biedt de perfusie interval15,16.

Een ESHP apparaat staat voor het behoud van het hart in een werkende modus moet beschikken over een niveau van automatisering om veilig en nauwkeurig preload, afterload en debiet. Ook een dergelijk systeem moet beschikken over de flexibiliteit om uitgebreide evaluaties van de hartfunctie te ondernemen. The ESHP-apparatuur die hier wordt gebruikt is uitgerust met aangepaste software waarmee 1) en gewenste aorta (Ao) en linker atriale (LA) druk/stroom worden bijgehouden en 2) geeft real-time analyse van functionele parameters en visuele beoordeling van druk golfvormen met minimale behoefte aan toezicht. Druk gegevens is verkregen met vloeistof gevulde standaarddruk omvormers en stroom gegevens is verkregen met transittijd doppler stroom sondes. Deze signalen zijn gedigitaliseerd met een brug en analoge input, respectievelijk. Het hart is horizontaal geplaatst met een lichte verhoging aan de grote schepen op een zachte siliconen-membraan. De cannulation bijlagen passeren het membraan, integratie van een kamer van de naleving voor dempend ventriculaire uitwerpen. Het doel van dit werk is bedoeld als onderzoekers op het gebied van cardiale transplantatie met een protocol voor ex situ perfusie en evaluatie van het hart, normothermic, semi-fysiologische omstandigheden in werkmodus, in een groot zoogdier (Yorkshire varken) model.

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Protocol

Alle procedures in deze manuscript werden uitgevoerd in overeenstemming met de richtsnoeren van de Canadese Raadmethetoogop dier zorg en de gids voor de verzorging en het gebruik van proefdieren. De protocollen werden goedgekeurd door het Comité van de institutionele verzorging van de dieren van de Universiteit van Alberta. Dit protocol is vereffend bij vrouwelijke jonge Yorkshire varkens tussen 35-50 kg. Alle personen die betrokken zijn bij ESHP procedures had goede bioveiligheid opleiding ontvangen.

1. vooraf chirurgische preparaten

  1. Plaats van de orgel-kamer goed op de kar van het apparaat en installeer het silicium ondersteuning membraan binnen de orgel-zaal. De Ao, longslagader (PA) en LA verbindingspunten te zien in Figuur 1.
  2. De ESHP leidingen netwerk (aangegeven in figuur 2AB) oxygenator and filter installeren. De warmtewisselaar water lijnen en de gas-buis sweep koppelen aan de oxygenator.
  3. Plaats de stroom sondes voor het meten van coronaire sinus/PA en LA flow op de overeenkomstige buis.
  4. De Ao en LA druk transducers verbinden met de representatieve lijnen op het circuit.
  5. Zorg ervoor dat alle verbindingen van de buis stevig zijn aangesloten en alle kranen en luer sloten goed op de niet-vastgemaakte sites zijn gesloten.
  6. Prime het circuit met 750 mL gemodificeerde Krebs-Henseleit buffer (NaCl, 85; KCl, 4.6; NaHCO3, 25; KH2PO, 1.2; MgSO4, 1.2; glucose, 11; en CaCl2, 1,25 mmol/L) met 8% albumine. -Lucht de Ao en LA pompen door de positionering van de uitlaat van de pomp boven de inlaat, zodat de lucht de pomp kamer (Figuur 3 verlaat). De oplossing hoeft meestal niet te worden oxygenized vóór het begin van de perfusie.
  7. Starten van de software na de Ao LA pompen-worden uitgezonden en het circuit is gevuld.

2. ESHP Software initialisatie en aanpassingen

Opmerking: De hier gebruikte apparatuur van de ESHP is uitgerust met een aangepaste softwareprogramma dat de controle van het toerental van de pomp te bereiken en te handhaven gewenste LA en Ao druk. De software ook functionele parameters analyseert en biedt een visuele beoordeling van druk golfvormen (Figuur 4).

  1. De ESHP om programma te starten, klik op de snelkoppeling naar het programma op de monitor.
  2. Klik in de pagina "instelling in" op "initialiseren". Het initialiseren bericht verschijnt op het bord (Figuur 5).
  3. Nul op de zelfde pagina, de sensoren van de stroom op de "nul LA flow" en "nul PA flow" te klikken. Het bericht verschijnt op het bord.
  4. Aanpassen van de hoogte van de omvormers van de druk op de hoogte van de steun van de silicium. Nul de druk transducers, open de Ao en LA druk transducers (en eventuele andere omvormers instellen om te controleren de druk) in de atmosfeer, en klik vervolgens op "nul alle druk". Het bericht verschijnt op het bord.
  5. In de "belangrijkste" pagina, verhoging van de snelheid van de pomp Ao geleidelijk tot het punt waar vloeien voort uit de Ao canule wordt weergegeven in de zaal van het orgel. In het huidige systeem, wordt dit bereikt met 900-1000 omwentelingen per minuut (RPM).
  6. 750 mL bloed toevoegen aan het perfusaat oplossing toe zodat het totale perfusaat volume 1,5 L (zoals beschreven in de "chirurgie, oogsten van bloed en hart verkrijgen" sectie) en vervolgens verhogen de LA pomp PRM (800-900 RPM) dus dat geen lucht niet in de LA canule of de LA-buis onder de silicone ondersteuning membraan.
  7. Na het initialiseren van de controlerende software en de luchten van het ESHP-apparaat, kan donor hart aanbestedingen overgaan.

3. voorbereiding en anesthesie

  1. Beheren van 20 mg/kg van ketamine en 0,05 mg/kg van atropine intramuscularly voor premedication.
  2. Het varken overbrengen naar de chirurgische suite en plaats het varken op de operatietafel met tafelblad verwarming om te handhaven normothermia.
  3. Titreer zuurstof debiet voor masker inductie volgens dier gewicht en de verdoving systeem. Voor de verdoving circuits van gesloten-cirkel moet de zuurstof stroom 20-40 mL/kg.
  4. Inschakelen van Isofluraan tot 4-5%; na één of twee minuten mag dit worden verminderd tot 3%.
  5. Evalueren van de diepte van de verdoving. Het varken is in de chirurgische vlak als er geen terugtrekking reflex in reactie op schadelijke prikkel.
  6. Na bevestiging van de juiste diepte van anesthesie, overgaan tot intubatie.
  7. Plaats de pulse oximeter sonde op de tong (bij voorkeur) of oor. De verzadiging van de zuurstof gemeten door pulse oxymetrie moet blijven boven de 90%.
  8. Flarden van haar afscheren op de linker en rechter elleboog-regio's, en links verstikken. Oliën van de huid met water en zeep afwassen, spoelen met alcohol wrijven en volledig drogen. Plaats de ECG-contacten. Vermijd lood draad interferentie met de chirurgische site. De leads sluit aan op de juiste locaties.
  9. Aanpassen om te handhaven de narcose, zuurstof stroom (20-40 mL/kg) en inhalant gastoevoersnelheid (1-3%). De hartslag moet 80-130 slagen/min. ademhalingsfrequentie moet 12 – 30 ademhalingen/min.
  10. Scheren, wassen en aseptisch bereiden de insnijding site.

4. de bloedinzameling en hart van overheidsopdrachten

  1. Evalueren de verdoving niveau elke minimaal elke 5 min om te bevestigen het chirurgische vliegtuig (geen pedaal reflex en geen knipoogje reflex, geen reactie op pijnlijke stimuli).
  2. Het uitvoeren van een gemiddelde sternotomy.
    1. Jugulum en xiphoid identificeren als monumenten.
    2. Met behulp van elektrocauterisatie, ontwikkelen de middellijn tussen de bezienswaardigheden door te delen van het onderhuidse weefsel en de fascia tussen de vezels van de musculus pectoralis major.
    3. Markeer de middellijn langs de sternale bot met de brandijzer. Sternale osteotomie uitvoeren met een elektrische of eentraps zag. Om te voorkomen dat het creëren van verwondingen aan de onderliggende structuren (bv hartzakje en brachiocephalic ader en slagader van het innominate), gaat u verder geleidelijk met de zaag.
    4. Intrekken het borstbeen geleidelijk, met behulp van een sternale oprolmechanisme. Om te voorkomen dat buitensporige spanning en vasculaire verwonding, plaats niet het oprolmechanisme ook veel cranially.
    5. Gratis de sternopericardial ligamenten van het achterste oppervlak van het borstbeen met behulp van brandijzer.
    6. Open het hartzakje met een schaar Metzenbaum en monteren van de pericardvocht randen aan het borstbeen met 1-0 zijde hechtdraad.
  3. Uitbreiden van de middellijn incisie cranially door 2 – 3 cm en bloot de juiste gemeenschappelijke halsslagader en de interne halsslagader.
  4. Verkrijgen proximale en distale controle van de schepen door rondom de schepen met zijden dassen (2-0).
  5. Binden de craniale citadel banden op elk vaartuig.
  6. Open de anterior 1/3 van elk vaartuig met een 11-mes en een 5-6 F-schede vervolgens invoegen in elk vaartuig. Stropdas de stropdas caudal citadel rond elk vaartuig teneinde de respectieve sheathes.
  7. De arteriële en Centraal veneuze druk controleren door elke schede te koppelen aan een drukopnemer.
  8. 1.000 U/kg heparine intraveneus leveren.
  9. Plaats van een 3-0 polypropyleen portemonnee-snarige hechtdraad rond het recht atriale aanhangsel en veilig met een valstrik.
  10. Binnen de portemonnee-snarige Sutuur (geologie), een incisie van 1 cm op de aanhangsel met behulp van een 11 mes te maken. Invoegen van een twee-traps veneuze canule (28/36 FR) binnen de ingesneden en positie het distale uiteinde in het IVC. De canule beveiligen door tieing strik aan de veneuze canule. Bepaal zelf de uitlaat van de canule met een slang klem.
  11. De tweetraps veneuze canule geplaatst in de juiste atrium, 750 mL volbloed van het varken geleidelijk over een periode van 15 min in verzamelen een gesteriliseerde met autoclaaf glas-container en het volume gelijktijdig vervangen door 1 L van een isotone oplossing van elektrolyte zoals Plasmalyte A.
  12. Het bloed aan het perfusie-circuit (die heeft al eerder gevuld met 750 mL Krebs-Henseleit buffer met 8% albumine) toevoegen om tot een eindvolume van 1,5 L perfusaat te komen. Het perfusaat is de combinatie van een 1:1 van Krebs-Henseleit met 8% albumine oplossing en bloed van de donor dierlijke 17.
  13. Plaats een cardioplegia naald (14 – 16 F) in de oplopende Ao en veilig met een valstrik.
  14. De canule cardioplegia verbinden met de cardioplegia-zak en voeg 100 mL bloed aan 400 mL cardioplegia (St. Thomas ziekenhuis oplossing) tot een eindvolume van 500 mL bloed cardioplegia.
  15. Het varken euthanaseren door exsanguination. Als plan meer bloed toevoegen aan het perfusaat na het starten van de perfusie (op basis van de doelstellingen van de studie), verzamelen van het bloed en 10-30 U/mL van heparine aan toevoegen en opslaan in een glazen container of een plastic zakje bij 4 ° C voor korte perioden (uren
  16. Cross-clamp de oplopende Ao met een Ao klem en leveren de oplossing van de cardioplegic in de hoofdmap van de Ao.
  17. Na levering van de oplossing van de cardioplegic is voltooid, verwijdert u de Kruis-klem en uitvoeren van de cardiectomy.
    1. Voor het gemak van de Ao en PA aan hun representatieve canule verbonden, gedeeltelijk ontleden de oplopende Ao van de PA met behulp van een Metzenbaum-schaar.
    2. Transect de superior en inferior vena cava, waardoor ongeveer 1 cm, lengte op elk.
    3. Het hart van de achterste mediastinum scheiden door de aderen pulmonary transecting.
    4. Accijnzen het hart Controleer of alle andere voor de Ao boog vaartuigen zijn aangeschaft samen met een segment van het aflopende Ao. Bewaren tot de PA bifurcatie.
  18. Weeg het lege hart. Het bedrag van de aanwinst van het gewicht over het ex situ behoud interval kan worden gebruikt als een maatstaf voor orgel oedeem.

5. plaatsing van het hart naar de ESHP apparatuur en tijdens het initiëren van perfusie

  1. Trim overtollige weefsel rond de LA met een Metzenbaum schaar en knip tussen de aderen pulmonary maken een gezamenlijke opening.
  2. Plaats een portemonnee-snarige hechtdraad rond de opening van de LA met behulp van een 3-0 polypropyleen hechtdraad.
  3. Sutuur (geologie) en sluit de vena cava inferior met een 3-0 polypropyleen hechtdraad. Laat de superieure vena cava open aan het begin van de perfusie om ervoor te zorgen dat het rechterventrikel (RV) blijft gedecomprimeerd totdat het perfusaat opgewarmd en een georganiseerde ritme wordt bereikt.
  4. Plaats de LA canule in de LA-opening en veilig met een strik (Figuur 6).
  5. Zachtjes knijpen de ventrikels om de lucht van het hart"van 5.5. en toe te voegen aan 5.7. Als de Ao pomp snelheid verhogen tot 1600 RPM als het hart voorzichtig te knijpen. De resterende lucht in Ao wortel uitgeworpen door de innominate en subclavian takken.
  6. Bevestig de Ao aan de Ao canule ingebed in het membraan van de siliconen. Beveilig de Ao rond de canule met een zijden stropdas. Trim de Ao om een goede leugen zonder spanning of knikken.
  7. De Ao pomp snelheid verhogen tot 1600 RPM. De resterende lucht in Ao wortel uitgeworpen door de innominate en subclavian takken.
  8. Sluit de Ao purge lijn aan de slagader van de innominate. Het beveiligen van de verbinding met een zijden stropdas.
  9. Snare de linker subclavian slagader opening met een zijden stropdas. Beveilig de sluiting met een valstrik en uitlijnen. Door de opening van de subclavian-slagader, plaatst u een introducer schede (5f). Zorg ervoor dat de lengte van de katheter en de afdrukstand juist is afgesteld, zodat het niet met Ao ventiel functie interfereert.
  10. De drukopnemer Ao verbinden met de introducer poort voor de kant van de schede.
  11. Lees de Ao-druk op de monitor. Pas de snelheid van de pomp Ao te bereiken een gemiddelde druk van 30 mm Hg. Op dit punt (tijd 0), zal de perfusie zijn begonnen in de niet-werkende modus (Langendorff modus) en uiterlijk van een donkere gedeoxygeneerd perfusaat op de PA-regel is een reflector voor de heroprichting van coronaire stroom. Stel de timer in te volgen van de duur van de perfusie indien nodig.
  12. Inschakelen van de warmtewisselaar en de temperatuur instellen tot 38 ° C. Het perfusaat zal opwarmen tot 37 – 38 ° C in ongeveer 10 minuten. Voor de normothermic perfusie van een varkens hart, door de temperatuur te houden bij 38 ° C gedurende de perfusie.
  13. Voor het eerste uur van de perfusie de perfusie worden bijgehouden in de niet-werkende modus. Pas de snelheid van de pomp LA om te handhaven de LA druk op 0 mmHg.
  14. Zodra de temperatuur van het perfusaat > 34 ° C, evalueren van de hartritme en tempo en defibrilleren als vereist (5 – 20 Joule). Zorgen dat het hart volledig voordat u probeert de cardioversie wordt gedecomprimeerd.
  15. Controleer de status van de opgeloste gas met behulp van een blood gas analyzer. Aanpassen van het gasmengsel te handhaven een pH: 7,35 – 7,45, arteriële gedeeltelijke druk van kooldioxide (PeenCO2): 35 – 45 mmHg, arteriële gedeeltelijke druk van zuurstof (PeenO2): 100 – 150 mmHg, en zuurstof verzadiging (zo2) ≥95%.
  16. Zodra het hart normothermic is en in een stabiele ritme, afbinden de superieure vena cava.
  17. Hechten tijdelijke pacemaker leidt aan de juiste atriale muur en tempo het hart in een AAI-modus op 100 slagen/min.
  18. De elektroden epicardial electrocardiografie hechten aan het oppervlak van het hart.
  19. Overschakelen naar werkende modus na 1 h van perfusie in Langendorff modus. Voor dit doel, voer de wens LA druk (meestal 6 tot 8 mmHg) aan de linkerkant van de belangrijkste pagina, in de "gewenste schoot" sectie van de software, en klik op de knop om te beginnen de feedback lus. De geactiveerde werkmodus wordt weergegeven als een groene knop en het toerental van de pomp LA zal automatisch verhogen en verlagen om te bereiken en handhaven van de gewenste druk van de LA.
  20. Als het hart begint te werken, daalt coronaire vasculaire weerstand wat resulteert in een lage diastolische druk. Pas de snelheid van de pomp Ao te handhaven van de Ao diastolische druk van 40 mmHg als afterload tijdens perfusie in de werkmodus.

6. metabole ondersteuning tijdens ESHP

Opmerking: Orgel Perfusie-oplossingen, waaronder Krebs-Henseleit-bufferoplossing, bevatten meestal glucose als het substraat van primaire energie.

  1. Controleer het niveau van de glucose (bijv. met bloed gas-analyse) met regelmatige tussenpozen gedurende de perfusie. Volgens de tarieven van de consumptie, met behulp van een standaard-infusie pomp vervangen glucose door continue arteriële infusie en/of bolus doses, om een arteriële concentratie van 6-8 mmol/L van glucose in de perfusie.
  2. Met behulp van een aparte infusiepomp, leveren 2 U/h van insuline aan het perfusaat gedurende de perfusie, het veranderen van het tempo van de insuline-infusie volgens de doelstellingen van de studie.
  3. 0.08 µg/min van epinefrine te leveren aan het perfusaat gebruik van een standaard-infusiepomp voor β-â adrenoceptor stimulatie van het hart, en blijven gedurende de perfusie. U kunt ook mogen een infusie van 4 µg/min van dobutamine worden gebruikt.

7. antimicrobiële en anti-inflammatoire stoffen

  1. Een breedspectrum antibiotica (bv 3,375 gram piperacillin-tazobactam) toevoegen aan het perfusaat aan het begin van de perfusie.
  2. Anti-inflammatoire stoffen (bijvoorbeeld 500 mg methylprednisolon) aan het perfusaat overeenkomstig de doelstellingen van de studie, toevoegen indien nodig.

8. beoordeling van de functie

Opmerking: De ESHP controle software automatisch berekent en registreert steady-state hemodynamische en functionele indexen om de tien seconden.

  1. Beoordeling van de systolische en diastolische functie steady-state
    1. Voor de beoordeling en registratie van de gegevens van de steady-state, via de schede van de introducer geplaatst eerder in de slagader van de subclavian, een vloeistof gevulde draadantenne katheter in de linker ventrikel (LV) in de werkende modus te plaatsen.
      1. Spoelen de draadantenne katheter met zoutoplossing en plaats de begeleidingskabel erin.
      2. Zachtjes de katheter in de schede canule eerder geplaatst in de slagader subclavian invoegen. Zodra het passeert het Ao-ventiel, verwijder de guidewire langzaam en sluit de FM-katheter aan de drukleiding LV.
      3. Volg de LV druk golf op de monitor. De diastolische gedeelte van de druk golf zal nul bereiken wanneer de katheter goed binnenkant van de LV. geplaatst is Van de nota is deze stap alleen mogelijk in werkmodus, aangezien de Ao-klep moet normaal worden geopend voor de draadantenne katheter te kunnen betreden van de kamer. Zodra de draadantenne-katheter wordt geplaatst in de LV en op de LV drukopnemer aangesloten, zal het LV maximale en minimale mutatietempo van druk (dP/dT min en max dP/dT) automatisch worden geregistreerd.
    2. Bepalen de myocardiale prestaties door het indexeren van de gemeten flow op de LA lijn, voor hart massa (mL·min-1·g-1), op een gegeven constante LA druk (6-8 mmHg), en een diastolische druk van Ao van 40 mm Hg en een hartslag van 100 beats·min– 1. De LA druk gelijk is aan de cardiale output, ervan uitgaande dat er geen Ao-insufficiëntie. Onderzoeken de golfvorm Ao druk om te verzekeren er geen Ao-insufficiëntie.
  2. Beoordeling van preload recruitable beroerte werk (PRSW)
    Opmerking: PRSW is de lineaire relatie tussen einde-diastolische volume en LV beroerte werk (LVSW) en een index voor de beoordeling van ventriculaire functie, onafhankelijk van de grootte van de ventrikel18,19, voorspanning en afterload vertegenwoordigt. PRSW kan worden gemeten met dit systeem op een niet-invasieve wijze zoals beschreven onder13.
    1. Verwijder de draadantenne katheter uit de LV, aangezien de katheter kan hartritmestoornissen veroorzaken tijdens de analyse van de PRSW die de nauwkeurigheid van de resultaten negatief zal beïnvloeden.
    2. Op de hoofdpagina, in de sectie "Capture PVL" aanpassen de gewenste baudrate van daling in LA toerental van de pomp tijdens de analyse (meestal 100-200 RPM) en de gewenste tijd gedurende welke de analyse plaatsvinden zal (meestal 10-12 s) (Figuur 4).
    3. Na het uitvoeren van de bovengenoemde aanpassingen, klik op "Record PVL". De software zal automatisch sluiten werkmodus en LA pomp RPM geleidelijk te verminderen tijdens het gelijktijdig opnemen van LVSW en LA druk. Aan het einde van de gegevensverzameling, de software zal het uitvoeren van lineaire regressie op de nieuw verworven dataset PRSW opleveren. Nadat de software van ESHP heeft de analyse, verschijnt een bericht op de hoofdpagina, tonen de correlatiecoëfficiënt van de analyse. Druk op "OK" als de coëfficiënt (r-waarde) wenselijk is (meestal > 0,95). De resultaten van de analyse van de PRSW zal worden opgenomen.
    4. Na het uitvoeren van de analyse, terug te keren naar perfusie in de werkmodus, klik op "Press te werken startmodus;" anders de software blijft in Langendorff (niet-werkende) modus. De grijze knop zal wenden tot groen die een terugkeer naar de werkmodus aangeeft. Als herhaald PRSW analyse nodig is, voor elke nieuwe poging ervoor zorgen dat de waarden van de druk/stroom LA naar de vorige steady-state-waarden terugkeren.

9. metabolische beoordeling van de Ex-Situ geperfundeerd hart

  1. De metabole toestand van het hart en het perfusaat tijdens ESHP, met behulp van de informatie verkregen uit de bloed gas-analyse van de monsters van het perfusaat verkregen van Ao (arteriële) zowel PA (veneuze) lijnen elke 1-2 h.
  2. Bloed gasanalyses (elke 1-2 h) om te controleren de gas- en Ionische staat van het perfusaat uit te voeren. Pas de gassamenstelling (O2 en CO2) en vegen snelheid te handhaven een pH 7,35-7,45, paO2 van 100 – 150 mmHg en paCO2 van 35 – 45 mmHg. Aanpassen en onderhouden van de perfusaat Ionische concentratie van kalium en calcium in de fysiologische bereik tijdens de perfusie (bijvoorbeeld door toevoeging van calcium chloride indien nodig).
  3. Gebruik de informatie verkregen uit de bloedwaarden gas en coronaire bloedstroom voor het berekenen van metabole parameters. Bijvoorbeeld, berekenen myocardiale zuurstofverbruik (MVO2) en LV mechanische rendement (ME) als volgt:
    1. MVO2 (mL O2 · min-1 · 100 g-1) te vermenigvuldigen met de coronaire doorbloeding (CBF) het arterial-veneuze verschil in het gehalte aan zuurstof (CaO2 -CvO2) bepalen.
      MVO2 = [CaO2 - CvO2 (mL O2 · 100 mL-1)] × CBF (mL. min-1 . 100 g hart massa), waar;
      Arteriële zuurstofgehalte (CaO2) = [1.34 (mL O2 . g Hb-1) × Hb concentratie (g · 100 mL-1) × zuurstof verzadiging (%)] + [0.00289 (mL O2 · mm Hg-1 · 100 mL-1) × PaO2 (mm Hg)]
      Veneuze zuurstofgehalte (CvO2) = [1,34 (mL O2 · g Hb-1) × Hb concentratie (g · 100 mL-1) × zuurstof verzadiging (%)] + [0.00289 (mL O2 · mm Hg-1 · 100 mL-1) × PvO2 (mm Hg)]
    2. LV mechanische rendement (ME) wordt als volgt berekend:
      ME = LVSW (J. beat-1) / MVO2 (J. beat-1) waar
      Beroerte werk = {gemiddelde arteriële druk (mmHg) - LA druk (mmHg)} × {LA stroom (mL. min-1) / hartslag (beats. min-1)} × 0.0001334 (J. mL-1 . mmHg-1), en
      MVO2 (J. beat-1) = {MVO2 (mL. min-1) / hartslag (beats. min-1)} × 20 (Joule. mL-1)

10. het verwijderen van het hart van ESHP toestellen aan het eind van de perfusie

  1. Sluit de werkmodus. Breng de LA pomp RPM tot nul.
  2. Het verlagen van de Ao-pomp RPM tot nul.
  3. Verwijder de draadantenne en omhulsels.
  4. Snel verwijderen alle bijlagen naar het hart.
  5. Weeg het lege hart om te bepalen van de mate van myocardiale oedeem vorming.
  6. Snel nemen van weefselmonsters van juiste maat van de linker en rechter ventrikel en plaats ze in optimale snijden temperatuur (OCT) gel, formaline en/of module bevriezen ze in vloeibare stikstof. Opslaan van de monsters voor toekomstige onderzoeken (OCT en snap bevroren monsters in een diepvriezer-80 ° C, formaline-opgeslagen monsters in goed gesloten verpakking bij kamertemperatuur).
  7. Sluit het programma; alle geregistreerde gegevens zullen worden opgeslagen.
  8. Gooi het resterende weefsel, bloed, bioactieve materialen en gebruikte ESHP apparatuur componenten volgens institutionele protocollen.
  9. Grondig reinigen van de kar van de ESHP met behulp van een reiniging hard oppervlak schoner (bijvoorbeeld 70% ethanol).

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Resultaten

Aan het begin van de perfusie (in niet-werkende modus), zal het hart normaal gesproken een sinus ritme hervatten wanneer de temperatuur van het systeem en het perfusaat normothermia nadert. Bij het invoeren van werkmodus, zoals de LA druk de gewenste waarden naderen, uitwerpen op het Ao druk traceren moet worden nageleefd en de LA stroom (een weerspiegeling van de cardiale output) geleidelijk moet versterken. In een Yorkshire varken model (35-50 kg) en een hart basisgewicht van 180-220 gr...

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Discussie

Succesvolle perfusie wordt vastgesteld overeenkomstig de doelstellingen van de studie; echter, daarbij ononderbroken ESHP voor de gewenste hoeveelheid tijd en de volledige verzameling van de gegevens op de hartfunctie tijdens de perfusie. Voor dit doel, moeten een paar kritische stappen in het protocol worden gevolgd.

Het hart is een orgaan met hoge zuurstof en de vraag naar energie en het minimaliseren van de ischemische tijd voordat cannulation en perfusie is een belangrijk beginsel dat moet...

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Openbaarmakingen

DHF houder van patenten op ex situ -orgel perfusie technologie en methoden. DHF en JN zijn oprichters en grote aandeelhouders van Tevosol, Inc.

Dankbetuigingen

Dit werk werd gesteund door subsidies van de Canadese nationale transplantatie Research Program. SH is de ontvanger van een faculteit geneeskunde en tandheelkunde Motyl Graduate studententijd in de cardiale wetenschappen. DHF is een ontvanger van een subsidie van de Collaborative Research projecten (CHRP) steun van de National Sciences, de Engineering Research Council en de Canadese instituten van gezondheidsonderzoek.

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Materialen

Lijst van materialen gebruikt in dit artikel
NaamBedrijfCatalogusnummerOpmerkingen
Debakey-Metzenbaum dissecteer schaarPilling342202
MAYO dissecteer schaarPilling460420
DUIM klampPilling465165
Debakey rechte vasculaire weefselklauw Pilling351808
CUSHING darmsluitingsklauwPilling466200
JOHNSON naaldhouderPilling510312
DERF naaldhouderPilling443120
Sternale zaagStryker6207
Sternale retractorPilling341162
Vorse slangklemPilling351377
MORRIS opgaande aortaklemPilling353617
Chirurgische strop (tourniquet) setMedtronicCVR79013
2-0 SILK zwart 12" x 18" strengenETHICONA185H
3-0 PROLENE blauw 18" PS-2 snijdendETHICON8687H
Biomedicus pompaandrijving (gemodificeerd)Medtronic540Gewijzigd om externe elektronische snelheidsregeling van de pomp mogelijk te maken
Biomedicus pompMaquetBPX-80
Membraan oxigenator D 905SORIN GROUP50513
Slang stroommodule  TransonicTs410
PXL clamp-on stroomsensorTransonicME9PXL-BL37SF
TruWave drukkoppelingEdwardsVSYPX272
Intercept slang 3/8" x 3/32" xX 6'Medtronic3506
Intercept slang 1/4" x 1/16" x 8'Medtronic3108
Verwarmd/Gekoeld Bath Circulator GrantTX-150
ABL 800 FLEX Bloedgas AnalyzerRadiometer989-963
DLP cardioplegia canule (aorta wortel canule)Medtronics20613994495406
5F Ventriculr rechte pigtail cathetCORDIS534550S
5F AVANTI+ Schede IntroducerCORDIS504605A
Emerald Amplatz GuidewireCORDIS502571A
Dual kamer pacemakerMedtronic5388
DefibrillatorCodeMasterM1722B
InfusiepompBaxterAS50
Chirurgisch elektrocauterisatie apparaatKls MartinME411
Gas mixerSECHRIST3500 CP-G
Medische zuurstoftankpraxair2014408
Cabon dioxide tankpraxair5823115
Bovine serum albumineMP biomedicals218057791

Referenties

  1. Ardehali, A., et al. Ex-vivo perfusion of donor hearts for human heart transplantation (PROCEED II): a prospective, open-label, multicentre, randomised non-inferiority trial. Lancet. 385 (9987), 2577-2584 (2015).
  2. Collins, M. J., Moainie, S. L., Griffith, B. P., Poston, R. S. Preserving and evaluating hearts with ex vivo machine perfusion: An avenue to improve early graft performance and expand the donor pool. European Journal of Cardiothoracic Surgery. 34 (2), 318-325 (2008).
  3. Freed, D. H., White, C. W. Donor heart preservation: Straight up, or on the rocks? Lancet. 385 (9987), 2552-2554 (2015).
  4. Guibert, E. E., et al. Organ preservation: Current concepts and new strategies for the next decade. Transfusion Medicine and Hemotherapy. 38 (2), 125-142 (2011).
  5. Collins, M. J., et al. Use of diffusion tensor imaging to predict myocardial viability after warm global ischemia: Possible avenue for use of non-beating donor hearts. Journal of Heart and Lung Transplantation. 26 (4), 376-383 (2007).
  6. White, C. W., et al. A cardioprotective preservation strategy employing ex vivo heart perfusion facilitates successful transplant of donor hearts after cardiocirculatory death. Journal of Heart and Lung Transplantation. 32 (7), 734-743 (2013).
  7. Iyer, A., et al. Normothermic ex vivo perfusion provides superior organ preservation and enables viability assessment of hearts from DCD donors. American Journal of Transplantation. 15 (2), 371-380 (2015).
  8. Peltz, M., et al. Perfusion preservation maintains myocardial ATP levels and reduces apoptosis in an ex vivo rat heart transplantation model. Surgery. 138 (4), 795-805 (2005).
  9. Liao, R., Podesser, B. K., Lim, C. C. The continuing evolution of the Langendorff and ejecting murine heart: New advances in cardiac phenotyping. American Journal of Physiology-Heart and Circulatory Physiology. 303 (2), H156-H167 (2012).
  10. Rivard, L., Gallegos, R., Ogden, I., Bianco, R. Perfusion Preservation of the Donor Heart: Basic Science to Pre-Clinical. Journal of Extra Corporeal Technology. 41 (3), 140-148 (2009).
  11. Dhital, K. K., et al. Adult heart transplantation with distant procurement and ex vivo preservation of donor hearts after circulatory death: A case series. Lancet. 385 (9987), 2585-2591 (2015).
  12. Messer, S., Ardehali, A., Tsui, S. Normothermic donor heart perfusion: Current clinical experience and the future. Transplant International. 28 (6), 634-642 (2015).
  13. White, C. W., et al. Assessment of donor heart viability during ex vivo heart perfusion. Canadian Journal of Physiology and Pharmacology. 93 (10), 893-901 (2015).
  14. Messer, S. J., et al. Functional assessment and transplantation of the donor heart after circulatory death. Journal of Heart and Lung Transplantation. 35 (12), 1443-1452 (2016).
  15. Hatami, S., et al. Endoplasmic reticulum stress in ex vivo heart prfusion: A comparison between working vs non-working modes. Canadian Journal of cardiology. 33 (10), (2017).
  16. White, C. W., et al. Ex vivo perfusion in a loaded state improves the preservation of donor heart function. Canadian Journal of cardiology. 31 (10), s202(2015).
  17. White, C. W., et al. A wholeblood-based perfusate provides superior preservation of myocardial function during ex vivo heart perfusion. Journal of Heart and Lung Transplantation. (14), (2014).
  18. Lips, D. J., et al. Left ventricular pressure-volume measurements in mice: comparison of closed-chest versus open-chest approach. Basic Research in Cardiology. 99 (5), 351-359 (2004).
  19. Morita, S. Is there a crystal ball for predicting the outcome of cardiomyopathy surgery? Preload recruitable stroke work, may be a possible candidate. Journal of Cardiology. 71 (4), 325-326 (2018).
  20. Hatami, S., et al. Canadian Society for Transplantation. , Halifax. (2017).
  21. Anthony, C., et al. Ex vivo coronary angiographic evaluation of a beating donor heart. Circulation. 130 (25), e341-e343 (2014).
  22. Sandha, J. K., et al. Steroids Limit Myocardial Edema During Ex vivo Perfusion Of Hearts Donated After Circulatory Death. Annals of Thoracic Surgery. , (2018).

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Herprints en machtigingen

Tags

PerfusiewerkmodusBeoordeling van de HartfunctieMetabole EvaluatiePorcin HartmodelControle van de AortadrukLinker atriumdrukPreload Recruitable Stroke WorkBloedgasanalyseEchocardiografische Beoordeling
Normothermic Ex Situ hart perfusie in modus werken: beoordeling van cardiale functie en metabolisme
Neem contact met ons op
Aanbevelen aan de bibliotheek

Privacy

Gebruiksvoorwaarden

Beleidsoverzicht

Copyright © 2026 MyJoVE Corporation. Alle rechten voorbehouden.