Deze studie stelt een preklinisch orthotopisch harttransplantatiemodel voor bij Bama-miniatuurvarkens, waarbij gebruik wordt gemaakt van de biatriale techniek. Het model is van toepassing op transplantatieimmunologie, geneesmiddelenevaluatie en optimalisatie van chirurgische technieken en biedt ondersteuning voor klinische harttransplantatietoepassingen.
Een abonnement op JoVE is vereist om deze inhoud te bekijken. Log in of start vandaag met uw gratis proefperiode.
Methodenartikel
Een preklinisch model van orthotope harttransplantatie bij Bama-miniatuurvarkens met behulp van biatriale techniek
In dit artikel
Samenvatting
Samenvatting
Hoewel er aanzienlijke vooruitgang is geboekt op het gebied van harttransplantatie, blijven problemen zoals het behoud van transplantaat, primaire transplantaatdisfunctie, cardiale allotransplantaatvasculopathie en immuuntolerantie op lange termijn onopgelost. Vanwege de anatomische grootte en immunologische verschillen zijn muismodellen niet in staat om klinische harttransplantatieoperaties en immuunresponsen effectief te repliceren. Daarentegen zijn varkensmodellen, die meer overeenkomsten vertonen met mensen op het gebied van hartanatomie en immuunrespons, bijzonder geschikt voor orthotopisch harttransplantatieonderzoek. In deze studie hebben we een biatriaal orthotopisch harttransplantatiemodel opgesteld bij Bama-miniatuurvarkens. De getransplanteerde harten vertoonden postoperatief een snelle en robuuste contractiliteit zonder tekenen van verhoogde centrale veneuze druk of andere hemodynamische complicaties. Na een korte periode van monitoring op de intensive care kwamen de varkens weer bij bewustzijn en hervatten ze de spontane voeding, wat wijst op een stabiel postoperatief herstel. Samenvattend biedt dit model een klinisch relevant experimenteel platform voor het evalueren van nieuwe technologieën en therapeutische benaderingen op het gebied van harttransplantatieonderzoek.
Inleiding
Sinds de eerste harttransplantatie in 1967 is er aanzienlijke vooruitgang geboekt op het gebied van harttransplantatie. In de afgelopen twee decennia zijn er echter weinig grote doorbraken geweest in de klinische praktijk. Kernproblemen zoals transplantaatdisfunctie, cardiale allotransplantaatvasculopathie (CAV) en immuuntolerantie op lange termijn blijven onopgelost 1,2,3,4. Ondanks talrijke bevindingen in fundamenteel onderzoek, waren deze ontdekkingen een uitdaging om te vertalen naar klinische toepassingen, wat leidde tot een stagnatie in de voortgang van harttransplantatiebehandelingen. Daarom is het effectief evalueren van nieuwe technologieën en therapieën een kritieke kwestie geworden, wat het belang van diermodellen, met name geschikte preklinische modellen, benadrukt bij het aanpakken van deze uitdagingen.
Hoewel muismodellen veel worden gebruikt in onderzoek naar harttransplantatie, hebben ze aanzienlijke beperkingen als gevolg van anatomische en fysiologische verschillen met mensen, waardoor het moeilijk is om de klinische harttransplantatieprocedure en postoperatieve immuunresponsen volledig te repliceren. Bovendien is het immuunsysteem relatief anders, wat de complexe immuunresponsen die worden waargenomen in grote diermodellen niet adequaat weerspiegelt 5,6,7. Bovendien zijn harttransplantaties bij muizen vanwege hun kleine omvang beperkt tot heterotope transplantaties, wat afwijkt van de klinische praktijk van orthotope harttransplantatie 8,9,10,11. Daarom is het gebruik van geschikte grote diermodellen, met name varkens, van cruciaal belang.
Varkensmodellen bieden aanzienlijke voordelen bij onderzoek naar harttransplantatie, vooral bij orthotope harttransplantatie. Het varkenshart is anatomisch vergelijkbaar met het menselijk hart, en varkens vertonen immuunresponsen en orgaanfysiologische functies die veel dichter bij die van mensen liggen, waardoor ze een ideaal platform zijn voor harttransplantatiestudies. Bovendien bieden varkensmodellen complexere en gedetailleerdere experimentele gegevens, waardoor onderzoekers nieuwe immunosuppressieve strategieën, hartbeschermingsmethoden en langetermijnresultaten na transplantatie beter kunnen evalueren 12,13,14,15. Hoewel sommige onderzoeken gebruik hebben gemaakt van abdominale heterotope modellen bij varkens, die het gebruik van cardiopulmonale bypass vermijden en de chirurgische complexiteit verminderen, slagen ze er niet in om het klinische scenario van orthotope harttransplantatie volledig te repliceren16. Daarom hebben we in deze studie een orthotopisch harttransplantatiemodel met twee atriums opgesteld bij Bama-miniatuurvarkens, dat een meer klinisch relevant experimenteel platform biedt voor het bevorderen van harttransplantatietechnieken.
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
Protocol
Het dierexperimentele protocol voor deze studie werd goedgekeurd door het Institutional Animal Care and Use Committee (IACUC) van het Fuwai Hospital, Chinese Academy of Medical Sciences, met het ethische goedkeuringsnummer 0108-1-70-ZX(X)-41. Alle experimenten werden uitgevoerd in strikte overeenstemming met dierenwelzijn en ethische richtlijnen, waardoor naleving van de relevante ethische normen werd gegarandeerd.
1. Preoperatieve voorbereiding
- Selecteer mannelijke Bama-miniatuurvarkens met een gewicht van 35-40 kg (10-12 maanden oud) voor het orthotope harttransplantatie-experiment en laat ze 1 week voorafgaand aan de operatie acclimatiseren in de huisvestingsomgeving.
- Voer routinebloedtests, lever- en nierfunctiebeoordelingen en echocardiografie uit om de algehele gezondheidstoestand van de dieren te evalueren.
- Match de donor en de ontvanger op basis van ABO-bloedgroep en hartgrootte. Bepaal de bloedgroep volgens de methode gerapporteerd door Choi et al.17 en beoordeel de hartomvang via echocardiografie om een goede matching te garanderen.
OPMERKING: Aangezien lichaamsgewicht geen lineaire relatie heeft met de hartgrootte, werd de hartgrootte gemeten door middel van echocardiografie gebruikt als basis voor matching. Concreet was het diameterverschil van de aorta ascendens beperkt tot minder dan 2 mm, het verschil in linkerventrikel einddiastolische diameter tot minder dan 3 mm en het verschil in eindsystolische diameter tot minder dan 2 mm.
2. Donorprocedure
- Anesthesie en voorbereiding van dieren
- Onderwerp de donorvarkens aan een nuchtere periode van 12 uur en onthoud water gedurende 4 uur voor de operatie om ervoor te zorgen dat de maag leeg is, waardoor het risico op braken en aspiratie tijdens de anesthesie wordt verminderd.
- Induceer anesthesie met een combinatie van ketamine (10 mg/kg) en midazolam (1 mg/kg) door middel van intramusculaire injectie. Na inductie dient u de anesthesie te handhaven met behulp van inhalatie-isofluraan (2-3%) samen met een infusie van dexmedetomidine (1 E/kg) en propofol (1-2 mg/kg/uur) om de anesthesiediepte te behouden.
- Bevestig of anesthesie voldoende is door te zorgen voor een ontspannen kaaktoon en de afwezigheid van pijnrespons tijdens het beknellen van de teen. Voer orotracheale intubatie uit met behulp van een endotracheale tube van 6,5-8 mm, zorg voor een onbelemmerde luchtstroom en zorg voor 100% zuurstof.
- Breng perifere veneuze toegang tot stand via de oorader om intraveneuze vloeistoftoediening en medicijninjecties te vergemakkelijken. Zorg voor toegang tot de dijbeenslagader voor bloeddrukmonitoring en zorg voor real-time monitoring van hemodynamische parameters.
- Controleer tijdens de procedure continu een 12-afleidingen elektrocardiogram (ECG) om de hartstatus van het dier te volgen. Handhaaf de diepte van de anesthesie consequent en pas de dosering van het geneesmiddel indien nodig aan om een passend niveau van anesthesie te garanderen.
- Oogsten van het donorhart
- Thoracotomie: Desinfecteer na het scheren van het varken het operatiegebied met povidonjodium en drapeer het veld, gebruik vervolgens hoogfrequente elektrocauterisatie om een incisie in de middellijn te maken van het midden van de cervicale regio tot onder het xiphoid-proces, gevolgd door een sternale incisie. Schroei het borstbeen dicht en breng botwas aan om hemostase te bereiken (Figuur 1A).
- Heparinisatie: Dien na het openen van de borstkas 300 E/kg heparine toe voor systemische antistolling om trombose tijdens de procedure te voorkomen.
- Thymectomie: Til de thymus voorzichtig op en scheid deze van het hartzakje met behulp van elektrocauterisatie om de thymus weg te snijden, zodat er geen bloeding optreedt.
- Open het hartzakje en maak het bindweefsel vrij van het voorste deel van de hoofdlongslagader (Figuur 1B). Gebruik elektrocauterisatie om de ruimte tussen de aorta en de longslagader te ontleden om de grote vaten bloot te leggen. Ligaat vervolgens de linker hemi-azygote ader (Figuur 1C).
OPMERKING: De linker hemi-azygote ader bij varkens mondt rechtstreeks uit in de kransslagader en moet worden afgebonden tijdens het ophalen van het hart. - Gebruik een 5-0 Prolene-hechtdraad om een portemonnee-koord op de adventitia van de proximale stijgende aorta te plaatsen en zet deze vast met een tourniquet. Breng de cardioplegiecanule in de aorta ascendens en zet deze vast met de hechtdraad van de portemonnee.
- Cardioplegie-infusie: Breng de dwarsklemmen van de aorta aan en dien 500 ml gemodificeerde St. Thomas-oplossing toe (op basis van 500 ml natriumacetaat Ringer's oplossing met toevoeging van 4 ml 25% magnesiumsulfaat, 1 g kaliumchloride, 40 ml 5% natriumbicarbonaat en 10 ml 2% lidocaïne) en 500 ml UW-oplossing bij 4 °C en een debiet van 300-600 ml/min, zorgen voor een aortaworteldruk van 80-100 mmHg. Snijd in dit stadium het rechter atriumaanhangsel in voor ontluchting (Figuur 1D).
OPMERKING: Om overmatig bloedverlies te voorkomen, gebruikt u extra klemmen op de vena cava superior en inferior om bloed af te nemen voor later gebruik bij postoperatieve transfusie. - Plaats ijsbrij (0,9% NaCl) in de borstholte en over het orgaan om af te koelen, te beginnen met het cardioplegie-infuus (Figuur 1E).
- Snijd de hoofdlongslagader en de vena cava superior en inferior zo distaal mogelijk door en zorg ervoor dat elk bloedvat een lengte van ten minste 2 cm behoudt om spanningsvrije anastomose tijdens de implantatie te vergemakkelijken (Figuur 1F). Plaats het hart na verwijdering in een orgaanzak met minimaal 500 ml zoutoplossing. Bewaar het op ijs en bewaar het bij 4 °C tot transplantatie (Figuur 1G).
OPMERKING: Zorg ervoor dat alle bloedvaten lang genoeg worden vastgehouden. Te lange bloedvaten kunnen tijdens de implantatie worden bijgesneden, maar onvoldoende lengte kan niet worden gecorrigeerd. - Afname van donorbloed: Verzamel bloed uit de afgesneden uiteinden van de superieure en inferieure vena cava voor gebruik voor postoperatieve transfusie bij de ontvanger.
3. Procedure voor de begunstiging
- Voorbereiding van de ontvanger
- Volg de stappen 2.1.1-2.1.4 voor anesthesie en de tracheale intubatieprocedures. Plaats de ontvanger in rugligging, met alle vier de ledematen vastgezet met zachte touwen om stabiliteit te garanderen en chirurgische ingrepen te vergemakkelijken.
- Maak een incisie in de nek om de halsader en de halsslagader bloot te leggen. Breng een centraal veneuze katheter in de halsader in voor monitoring van de centrale veneuze druk (CVP) en toediening van geneesmiddelen, en een arteriële katheter in de halsslagader voor real-time monitoring van de arteriële bloeddruk.
OPMERKING: Veelgebruikte vasoactieve geneesmiddelen tijdens de procedure zijn dopamine (200 mg dopamine verdund in 50 ml 5% glucose of zoutoplossing, wat een concentratie van 4 mg/ml oplevert), dobutamine (250 mg verdund in 50 ml 5% glucose tot een concentratie van 5 mg/ml), epinefrine (1 mg verdund in 49 ml zoutoplossing tot 0,02 mg/ml), isoproterenol (1 mg verdund in 50 ml 5% glucose tot 0,02 mg/ml) en noradrenaline (4 mg verdund in 50 ml zoutoplossing tot 0,08 mg/ml). De dosering moet worden aangepast op basis van de hemodynamische status van de ontvanger. - Blaasfistel: Maak een kleine incisie in de onderbuik om de blaaswand bloot te leggen. Zet de blaas vast aan de randen van de incisie met fijne hechtingen. Nadat u in de blaaswand hebt ingesneden, brengt u een urinekatheter in en bevestigt u deze met hechtingen aan de blaas. Sluit de katheter aan op een opvangzak voor urineafvoer en controle.
OPMERKING: Vanwege de gebogen en langwerpige urethra bij mannelijke varkens is routinematige urinekatheterisatie niet haalbaar. Een blaasfistel is nodig om een effectieve urineafvoer te garanderen. - Maak een incisie in het dijbeengebied om de dijbeenslagader bloot te leggen. Breng een arteriële katheter in voor het bewaken van de bloeddruk en zuurstofverzadiging van de onderste ledematen. Zorg ervoor dat de katheter stevig vastzit om losraken of vaatletsel te voorkomen.
- Cardiopulmonale bypass (CPB) instelling
- Thoracotomie en grote blootstelling van bloedvaten: Voer thoracotomie uit zoals beschreven in de stappen 2.2.1-2.2.4 om de aorta ascendens, vena cava superior (SVC) en vena cava inferior (IVC) volledig bloot te leggen. Inspecteer de grote schepen om er zeker van te zijn dat ze geschikt zijn voor cannulatie. Dien 300 E/kg heparine toe om systemische antistolling te bereiken, waarbij een geactiveerde stollingstijd (ACT) van meer dan 300 s wordt bevestigd voordat u verder gaat.
- Zet het CPB-apparaat in elkaar en vul het aan met 2 l Ringer-lactaatoplossing en 500 mg methylprednisolon.
LET OP: Vanwege het relatief kleine bloedvolume van Bama miniatuurvarkens dient u te zorgen voor voldoende aanzuigvolume in de CPB machine. Als er een overmatige bloedverdunning optreedt, kan indien nodig bloedtransfusie worden overwogen. - Caval strikken: Scheid de ruimte tussen de stijgende aorta en de longslagader en plaats een strik rond de stijgende aorta voor tractie naar links. Leg de mediale zijde van de SVC bloot en gebruik een rechthoekige klem om de SVC naar achteren te omringen om te strikken. Pas dezelfde procedure toe voor de IVC en bereid beide voor op de daaropvolgende canulatie.
- Arteriële canulatie: Plaats op de distale stijgende aorta twee concentrische hechtingen met 5-0 hechtingen (vermijd penetratie over de volledige dikte, hecht alleen de adventitia). Plaats de hechtopeningen aan de linker- en rechterkant en zet ze vast met een hemostatische tang voor canulatie en fixatie. Gebruik een klein rond mesje om een incisie te maken die iets kleiner is dan de diameter van de 18 Fr arteriële canule in het midden van de portemonnee. Steek de arteriële canule onmiddellijk in de incisie, trek de portemonnee aan met een hemostatische tang en bevestig de canule met een zware hechting aan de hemostatische tang. Sluit de arteriële canule aan op het arteriële circuit van het CPB en zorg ervoor dat er geen luchtbellen aanwezig zijn.
- Veneuze canulatie: Plaats hechtingen met een portemonnee op zowel de SVC als de IVC en sluit de hemostatische tang aan. Maak incisies in de portemonnee, steek een 28 Fr-canule in de SVC en een 32 Fr-canule in de IVC en zet ze vast door de hemostatische tang aan te spannen. Bevestig de canules met zware hechtingen aan de wanden van het vat. Sluit de canules aan op de veneuze lijn van het CPB-circuit.
- Cardioplegie canulatie: Plaats een tas-koord hechtdraad op de adventitia van de proximale stijgende aorta met behulp van 5-0 Prolene en zet deze vast met een hemostatische tang. Steek de cardioplegiecanule via het taskoord in de aorta ascendens en zet deze op zijn plaats. Sluit de canule aan op het cardioplegietoedieningssysteem.
- Initiatie van CPB: Controleer of alle canules en aansluitingen correct gepositioneerd en vrij zijn. Start CPB en laat het een paar minuten uitvoeren voordat u geleidelijk de SVC en IVC verstrikt om volledige CPB tot stand te brengen, waarbij al het veneuze bloed naar de CPB-machine wordt omgeleid (Figuur 1H).
OPMERKING: Houd tijdens de procedure een gemiddelde arteriële druk (MAP) van 60-90 mmHg en een CVP van 6-12 cmH2O aan. - Aorta-kruisklemming: Wanneer de kerntemperatuur van het lichaam daalt tot ongeveer 30 °C, tilt u de opgaande aorta-strik op en brengt u een pediatrische aorta-dwarsklem aan. Dien 4 °C koude gemodificeerde St. Thomas-oplossing (10-15 ml/kg) via de cardioplegiecanule toe in de aortawortel en breng ijsbrij aan op het hartoppervlak voor snelle afkoeling en cardioplegie (figuur 1I).
OPMERKING: Zorg ervoor dat de dwarsklem correct is geplaatst om te voorkomen dat de brachiocephalische romp of de gemeenschappelijke halsslagader wordt samengedrukt, wat de cerebrale bloedstroom in gevaar zou kunnen brengen.
- Ontvanger hartexcisie
- Excisie rechter atrium: Na het openen van het hartzakje, begint u met het wegsnijden van het rechter atrium van de ontvanger. Maak een incisie langs het midden van het rechter atrium, waarbij de incisie naar beneden wordt verlengd naar de opening van de inferieure vena cava en naar boven naar de opening van de superieure vena cava, zodat er voldoende rechter atriumwand overblijft voor latere anastomose.
OPMERKING: Aangezien de linker hemiazygos-ader rechtstreeks in de coronaire sinus uitmondt, moet de coronaire sinus behouden blijven en moet de drainage uit de linker hemiazygos-ader worden voortgezet. Om interferentie met het operatieveld te voorkomen, gebruikt u een bulldogklem om de linker hemiazygos-ader vast te klemmen en verwijdert u deze nadat het donorhart is geïmplanteerd. - Transecteer de aorta en de longslagader bij hun wortels en zorg ervoor dat ze lang genoeg zijn voor latere anastomose.
- Snijd het linker atrium in, beginnend bij het linker atriumaanhangsel en maak een cirkelvormige incisie rond de longaderopeningen, zodat er voldoende linker atriummanchet overblijft. Snijd ten slotte het hele hart van de ontvanger weg en zorg ervoor dat alle bloedvaten voldoende lang zijn voor de implantatie van het donorhart (Figuur 1J).
- Excisie rechter atrium: Na het openen van het hartzakje, begint u met het wegsnijden van het rechter atrium van de ontvanger. Maak een incisie langs het midden van het rechter atrium, waarbij de incisie naar beneden wordt verlengd naar de opening van de inferieure vena cava en naar boven naar de opening van de superieure vena cava, zodat er voldoende rechter atriumwand overblijft voor latere anastomose.
- Het bijsnijden van het donorhart
- Trimmen van de longslagader: Trim het donorhart indien nodig door overtollig weefsel te verwijderen. Ontleed eerst het bindweefsel tussen de aorta en de longslagader en trim de aorta en longslagader om de juiste lengte te garanderen, waarbij overmatige lengte wordt vermeden, wat kan leiden tot verdraaiing na anastomose, of onvoldoende lengte, wat overmatige spanning kan veroorzaken.
- Trimmen van het linker atrium: Voeg voor het linker atrium de longaders samen tot een enkele linker atriummanchet en knip de randen af zodat ze overeenkomen met de grootte van de linker atriummanchet van de ontvanger.
- Rechter atrium trimmen: Voor het rechter atrium, ligaat de superieure vena cava; snijd vervolgens het rechter atrium van het rechter atriumaanhangsel tot de inferieure vena cava, vorm een rechter atriummanchet en knip de randen af zodat ze overeenkomen met de rechter atriummanchet van de ontvanger (Figuur 1K,L).
OPMERKING: De sinusknoop bevindt zich op de kruising van de superieure vena cava en het rechter atrium. Er moet goed op worden gelet dat de sinusknoop van het donorhart niet wordt beschadigd, omdat dit zal resulteren in postoperatieve afhankelijkheid van een pacemaker.
- Donorhartanastomose bij de ontvanger
- Anastomosevolgorde: linker atrium-rechter atrium-aorta-longslagader
- Anastomose van het linker atrium: Gebruik de glijdende hechttechniek met dubbele naald om de linker atriummanchet van de ontvanger ter hoogte van de linker bovenste longader te anastomoseren met de linker atriummanchet van de donor nabij de basis van het linker atriumaanhangsel. Begin met de implantatie van het donorhart (Figuur 1M).
- Plaats het donorhart in het mediastinum van de ontvanger en zorg ervoor dat het hart wordt gekoeld met ijsbrij om warmteoverdracht naar aangrenzend borstweefsel te voorkomen. Ga door met hechten tot aan het midden-onderste deel van het atriale septum. Ga aan de andere kant verder met hechten langs de bovenkant van het linker atrium tot aan het septum. Beoordeel voortdurend het verschil in grootte tussen het linkeratrium van de donor en de ontvanger en vouw overtollig weefsel op de juiste manier om de anastomose te voltooien. Na het ontluchten van het linker atrium, knoopt u de hechtdraaduiteinden stevig vast.
OPMERKING: Zorgvuldig hechten van de linker atriale achterwand is essentieel om postoperatieve bloedingen te voorkomen. Nadat het hart opnieuw is opgestart, kan het bloeden in dit gebied moeilijk te detecteren en onder controle te houden zijn.
- Plaats het donorhart in het mediastinum van de ontvanger en zorg ervoor dat het hart wordt gekoeld met ijsbrij om warmteoverdracht naar aangrenzend borstweefsel te voorkomen. Ga door met hechten tot aan het midden-onderste deel van het atriale septum. Ga aan de andere kant verder met hechten langs de bovenkant van het linker atrium tot aan het septum. Beoordeel voortdurend het verschil in grootte tussen het linkeratrium van de donor en de ontvanger en vouw overtollig weefsel op de juiste manier om de anastomose te voltooien. Na het ontluchten van het linker atrium, knoopt u de hechtdraaduiteinden stevig vast.
- Rechter atrium anastomose: Stel het donorhart in op een bijna normale anatomische positie, beginnend vanaf het onderste uiteinde van het rechter atriumseptum. Leid een hechtdraad omhoog langs het septum tegen de klok in en passeer deze vervolgens naar de rechter atriale zijwand. Zorg ervoor dat de andere hechtlijn samen met de hechtingen langs de rechter atriale wand vanaf de inferieure vena cava-opening naar beneden gaat. Bind de twee hechtlijnen vast waar ze samenkomen in het midden van de zijwand van het rechter atrium (Figuur 1N).
- Aorta-anastomose: Voer een end-to-end anastomose uit met behulp van de glijtechniek, beginnend bij de achterwand van het bloedvat en het voltooien van de anastomose van de donor naar de ontvangende longslagaders. Bind ten slotte de hechtdraad stevig vast aan de voorwand.
- Anastomose van de longslagader: Gebruik dezelfde techniek voor anastomose van de longslagader als beschreven voor de aorta, waarbij u meestal begint met opwarmen voordat de anastomose van de longslagader wordt uitgevoerd (Figuur 1O).
- Hartreanimatie en daaropvolgende procedures
- Hartreanimatie: Na voltooiing van de anastomose van de longslagader, steekt u een ontluchtingsnaald in de wortel van de aorta ascendens om eventuele resterende lucht uit het donorhart te verwijderen en verwijdert u de aortaklem. Laat de anesthesist helpen bij het opblazen van de longen.
- Hulpcirculatie: Nadat het hart opnieuw is opgestart, moet u enige tijd vertrouwen op de extracorporale circulatie voor hulp (Figuur 1P).
OPMERKING: De duur van de hulp wordt bepaald door de ischemietijd en het herstel van de hartfunctie. - Hemostase en sluiting: Controleer alle anastomosen zorgvuldig op bloedingen en zorg voor hemostase. Plaats een tijdelijke pacemaker, verwijder de extracorporale bloedsomloop en trek de canules terug. Plaats een tijdelijke epicardiale pacemakerdraad op het rechter atrium en het rechterventrikeloppervlak en plaats drainagebuisjes in het mediastinum en de borstholte. Sluit ten slotte de incisie in de middellijn met behulp van standaardtechnieken.
OPMERKING: Varkensvaatweefsel is kwetsbaar, vooral in het rechter atrium en de longslagader, en is vatbaar voor scheuren. Tijdens de procedure moet extra voorzichtigheid worden betracht.
4. Postoperatieve zorg
- Breng het dier na de operatie onmiddellijk over naar de daarvoor bestemde IC voor nauwlettend toezicht. Bewaak continu hemodynamische parameters, waaronder CVP, arteriële bloeddruk, hartslag en zuurstofverzadiging. Op basis van real-time monitoringresultaten kunt u vasoactieve geneesmiddelen en ondersteunende behandelingen onmiddellijk aanpassen om een stabiele bloeddruk en hartminuutvolume te behouden.
- Hartfunctiebewaking: Bewaak het elektrocardiogram continu postoperatief om eventuele aritmieën of tekenen van myocardiale ischemie waar te nemen. Als aritmieën optreden, dien dan elektrische cardioversie of farmacologische behandeling toe.
OPMERKING: Vroege postoperatieve aritmieën worden vaak veroorzaakt door harthervatting en moeten nauwlettend worden gecontroleerd. Anti-aritmica moeten indien nodig worden toegediend op basis van veranderingen in het ECG. Postoperatieve sinustachycardie komt vaak voor omdat het getransplanteerde hart geen onderdrukking van de nervus vagus heeft. Ivabradine wordt aanbevolen om het sinusritme onder controle te houden, en bètablokkers moeten worden vermeden omdat varkensharten er zeer gevoelig voor zijn, wat hypotensie kan veroorzaken. - Ademhalingsbeheer: Bied vroege postoperatieve ademhalingsondersteuning met behulp van mechanische beademing om een stabiele ademhaling te garanderen. Naarmate de hart- en longfunctie zich geleidelijk herstelt, vermindert u de kalmerende middelen en verwijdert u de endotracheale tube zodra het dier de spontane ademhaling hervat.
OPMERKING: Vroege verwijdering van de endotracheale tube en herstel van de spontane ademhaling is cruciaal. Langdurige intubatie kan leiden tot ademhalingsfalen en het postoperatieve herstel beïnvloeden. - Postoperatieve pijnbestrijding: Pijnverlichting bieden op basis van de tekenen van pijn van het dier (veel voorkomende pijnstillers, waaronder niet-steroïde anti-inflammatoire geneesmiddelen (NSAID's) en opioïden).
- Controle van de nierfunctie: Controleer regelmatig de urineproductie en nierfunctie-indicatoren (zoals creatinine en ureumstikstof) na de operatie. Dien diuretica toe in geval van een afname van de urineproductie of een stijging van het creatininegehalte.
OPMERKING: Herstel van de nierfunctie is cruciaal voor het behoud van de elektrolytenbalans en de zuur-base-balans. - Preventie van postoperatieve complicaties: Observeer het dier nauwlettend op postoperatieve complicaties, zoals infectie en bloeding. Dien de juiste antibiotica, hemostatische geneesmiddelen en bloedtransfusies toe om complicaties te voorkomen en te behandelen.
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
Resultaten
Figuur 1 illustreert de belangrijkste procedurele stappen van orthotope harttransplantatie bij varkens, waaronder sternotomie op de middellijn, het openen van het hartzakje om grote bloedvaten bloot te leggen, aorta-infusie van cardioplegische oplossing, het koelen van het hart met ijsbrij en het bewaren van het donorhart. Een cruciaal aspect dat naar voren komt, is de behandeling van de linker azygos-ader, een cruciale stap in de transplantatieprocedure. Vo...
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
Discussie
Het orthotopische harttransplantatiemodel voor varkens is een effectief experimenteel platform dat klinische harttransplantatie simuleert15. Het varkenshart deelt veel anatomische en fysiologische overeenkomsten met het menselijk hart12. Daarom heeft dit model een aanzienlijke toepassingswaarde bij het bestuderen van verschillende aspecten van harttransplantatie, met name op het gebied van hartbescherming, chirurgische ingrepen en transplan...
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
Openbaarmakingen
De auteurs hebben geen belangenconflicten te melden.
Dankbetuigingen
Dit werk werd gesponsord door het National Natural Science Fund for Distinguished Young Scholars of China (82125004; to Jiangping Song), Frontier Biotechnology Key Project van het National Key R & D-programma van het Ministerie van Wetenschap en Technologie van China (2023YFC3404300; naar Jiangping Song), Speciaal Project van het Ministerie van Wetenschap en Technologie van China, ondersteund door het State Key Laboratory of Cardiovascular Disease, Fuwai Hospital, Chinese Academie voor Medische Wetenschappen (2024GZZD-03; aan Jiangping Song) en National Natural Science Foundation of China (82300464; aan Yuan Chang)
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
Materialen
| Naam | Bedrijf | Catalogusnummer | Opmerkingen |
|---|---|---|---|
| 10-degree aortic cross-clamp | Sinoview | CP40431-19 | Donor Surgery |
| 10-degree aortic cross-clamp | Sinoview | CP40431-19 | Recipient surgery |
| 30-degree arch branch vascular clamp | Sinoview | CP40432-19 | Donor Surgery |
| 45-degree aortic cross-clamp | Sinoview | CP40044-18 | Donor Surgery |
| 45-degree aortic cross-clamp | Sinoview | CP40044-18 | Recipient surgery |
| Affinity Fusion Oxygenation System | Medtronic | BB841 | Cardiopulmonary bypass |
| Anesthesia machine | Mindray | A9 | Anesthesia and others |
| Arterial cannula | Medtronic | 18Fr | Cardiopulmonary bypass |
| Atracurium | Hengrui Pharmaceutical | - | Anesthesia and others |
| Atraumatic flat forceps | SureMed | GF04021-25 | Donor Surgery |
| Atraumatic flat forceps | SureMed | GF04021-25 | Recipient surgery |
| Atraumatic flat forceps | SureMed | GF04016-25 | Recipient surgery |
| Balanced handle pen-style microsurgical forceps | Sinoview | FC12010-21 | Donor Surgery |
| Balanced-handle pen-style microsurgical forceps | Sinoview | FC12010-21 | Recipient surgery |
| Bama miniature pigs | Institute of Zoology, Chinese Academy of Sciences, Northern Large Animal Research Facility | - | Experimental animals |
| Belzer UW Cold Storage Solution | Bridge to Life Ltd. | 1000 ml/bag | Donor Surgery |
| Black-handle extreme-sharp scissors | Sinoview | SC35101-23UC | Donor Surgery |
| Black-handled extremely sharp scissors | Sinoview | SC35101-23UC | Recipient surgery |
| Blood gas analyzer | Ediagnosis | PT1000 | Anesthesia and others |
| Cardiopulmonary bypass circuit | Medtronic | B-HL-159 | Cardiopulmonary bypass |
| Central venous catheter | Baihe Medical | - | Anesthesia and others |
| Curved forceps | SureMed | GC01002-16 | Donor Surgery |
| Curved forceps | SureMed | GC01002-12 | Recipient surgery |
| Curved forceps | SureMed | GC01002-16 | Recipient surgery |
| Disposable blood microembolus filter | Sansin | FAF-2 | Cardiopulmonary bypass |
| Disposable blood reservoir filter | Sansin | FCR300K | Cardiopulmonary bypass |
| Disposable cardioplegia delivery system | Medtronic | XP41 | Cardiopulmonary bypass |
| Dopamine | Jiuan Pharmaceutical | - | Anesthesia and others |
| Endotracheal tube | Yaxin Medicine | YS-0000 | Anesthesia and others |
| Epinephrine | Jinyao Pharmaceutical | - | Anesthesia and others |
| Fine dissecting forceps | SureMed | GC01090-20 | Donor Surgery |
| Fine dissection forceps | SureMed | GC01090-20 | Recipient surgery |
| Gold-handle ultra-sharp scissors | Sinoview | SC35001-23SC | Donor Surgery |
| Gold-handled ultra-sharp scissors | Sinoview | SC35001-23SC | Recipient surgery |
| Heart-lung machine | LivaNova | S5 | Cardiopulmonary bypass |
| Heparin | North China Pharmaceutical | - | Anesthesia and others |
| Ice bucket | SureMed | GQ13018-00D | Donor Surgery |
| Ice bucket | SureMed | GQ13018-00D | Recipient surgery |
| Infusion pump | Sino MDT | SN-C8 | Anesthesia and others |
| Intravenous catheter | KDL | 16G-26G | Anesthesia and others |
| Isoflurane | Lunan Pharmaceutical | - | Anesthesia and others |
| Isoproterenol | Harvest Pharmaceutical | - | Anesthesia and others |
| Lactated Ringer's Solution | Kelun Pharmaceutical | - | Anesthesia and others |
| Large basin | SureMed | GQ13033-00D | Donor Surgery |
| Large basin | SureMed | GQ13033-00D | Recipient surgery |
| Laryngoscope | Hanfeiyl | TD-C-III | Anesthesia and others |
| Lidocaine hydrochloride injection | Kelun Pharmaceutical co.,Ltd | H20057816 | Donor Surgery |
| Magnesium sulfate for injection | Zdjt Pharmaceutical co.,Ltd | H20051792 | Donor Surgery |
| Medical electric sternum saw | Jingdong xiji | HF-X01 | Donor Surgery |
| Medical sternum saw, electric sternum saw | Jingdong xiji | HF-X01 | Recipient surgery |
| Medium basin | SureMed | - | Donor Surgery |
| Medium-sized sternum retractor | SureMed | GR04130-00 | Recipient surgery |
| Modified St. Thomas Solution | Self-made | - | Anesthesia and others |
| Multiparameter monitor | Mindray | Benoversion N17 | Anesthesia and others |
| Needle passer for purse-string sutures | SureMed | GR04074-00 | Recipient surgery |
| Nerve and chordae retractor | SureMed | - | Donor Surgery |
| Nerve retractor | SureMed | - | Donor Surgery |
| Norepinephrine | Harvest Pharmaceutical | - | Anesthesia and others |
| Pediatric sternum retractor | SureMed | GR04114-00 | Recipient surgery |
| Pen-style microsurgical needle holder | Sinoview | NH11300-21 | Donor Surgery |
| Pen-style microsurgical needle holder | Sinoview | NH11300-21 | Recipient surgery |
| Potassium chloride injection | Kelun Pharmaceutical co.,Ltd | H42021164 | Donor Surgery |
| Protamine Sulfate | Youcare Pharmaceutical | - | Anesthesia and others |
| Purse-string suture introducer | SureMed | GR04074-00 | Donor Surgery |
| Resano atraumatic magic forceps | Sinoview | FC25501-23S | Donor Surgery |
| Right-angle forceps | SureMed | GC01110-14 | Donor Surgery |
| Right-angle forceps | SureMed | GC01089-18 | Donor Surgery |
| Right-angled clamp | SureMed | GC01110-14 | Recipient surgery |
| Right-angled clamp | SureMed | GC01089-18 | Recipient surgery |
| Small basin | SureMed | - | Donor Surgery |
| Sodium acetate Ringer's injection | Duo Rui Pharmaceutical co.,Ltd | H20163331 | Donor Surgery |
| Sodium bicarbonate injection | Kelun Pharmaceutical co.,Ltd | H20043739 | Donor Surgery |
Referenties
- Hayward, C. Cardiac allograft injuries: A review of approaches to a common dilemma, with emphasis on emerging techniques. Int J Heart Fail. 4 (3), 123-135 (2022).
- Hsich, E., et al. The International thoracic organ transplant registry of the international society for heart and lung transplantation: Thirty-ninth adult heart transplantation report-2022; focus on transplant for restrictive heart disease. J Heart Lung Transplant. 41 (10), 1366-1375 (2022).
- Ortega-Legaspi, J. M., Bravo, P. E. Diagnosis and management of cardiac allograft vasculopathy. Heart. 108 (8), 586-592 (2022).
- Al-Adhami, A., et al. Primary graft dysfunction after heart transplantation - Unravelling the enigma. Curr Probl Cardiol. 47 (8), 100941(2022).
- Mestas, J., Hughes, C. C. Of mice and not men: differences between mouse and human immunology. J Immunol. 172 (5), 2731-2738 (2004).
- Pane, A. A., et al. MicroRNAs affecting the susceptibility of melanoma cells to CD8(+) T cell-mediated cytolysis. Clin Transl Med. 13 (2), e1186(2023).
- Palliyaguru, D. L., et al. Fasting blood glucose as a predictor of mortality: Lost in translation. Cell Metab. 33 (11), 2189-2200.e3 (2021).
- Yang, C., et al. Targeting the class IA PI3K isoforms p110α/δ attenuates heart allograft rejection in mice by suppressing the CD4(+) T lymphocyte response. Am J Transl Res. 10 (5), 1387-1399 (2018).
- Zhu, Y., et al. Cirbp suppression compromises DHODH-mediated ferroptosis defense and attenuates hypothermic cardioprotection in an aged donor transplantation model. J Clin Invest. 134 (9), e175645(2024).
- Pan, H. Z., et al. Cold-inducible RNA binding protein agonist enhances the cardioprotective effect of UW solution during extended heart preservation. Artif Organs. 44 (10), e406-e418 (2020).
- Wang, W. J., et al. Unloading the infarcted heart affect MMPs-TIMPs axis in a rat cardiac heterotopic transplantation model. Mol Biol Rep. 39 (1), 277-283 (2020).
- Jia, H., Chang, Y., Song, J. The pig as an optimal animal model for cardiovascular research. Lab Anim (NY). 53 (6), 136-147 (2024).
- Golbus, A. L., et al. Immunosuppressive regimens in porcine transplantation models. Transplant Rev (Orlando). 36 (4), 100725(2022).
- Lelovas, P. P., Kostomitsopoulos, N. G., Xanthos, T. T. A comparative anatomic and physiologic overview of the porcine heart. J Am Assoc Lab Anim Sci. 53 (5), 432-438 (2014).
- Ribeiro, R. V. P., et al. A pre-clinical porcine model of orthotopic heart transplantation. J Vis Exp. (146), e59197(2019).
- Madariaga, M. L., et al. Kidney-induced cardiac allograft tolerance in miniature swine is dependent on MHC-matching of donor cardiac and renal parenchyma. Am J Transplant. 15 (6), 1580-1590 (2015).
- Choi, M. K., et al. Determination of complete sequence information of the human ABO blood group orthologous gene in pigs and breed difference in blood type frequencies. Gene. 640, 1-5 (2018).
- Mendiola Pla, M., et al. A porcine heterotopic heart transplantation protocol for delivery of therapeutics to a cardiac allograft. J Vis Exp. (180), e63114(2022).
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
Herprints en machtigingen
