Deze studie presenteert een chirurgische methode voor interventie in de structuur van de subvalvulaire aortaklep met gerichte weefselsnijding via een transaortische benadering bij normale Bama-varkens.
Een abonnement op JoVE is vereist om deze inhoud te bekijken. Log in of start vandaag met uw gratis proefperiode.
Methodenartikel
* These authors contributed equally
Deze studie presenteert een chirurgische methode voor interventie in de structuur van de subvalvulaire aortaklep met gerichte weefselsnijding via een transaortische benadering bij normale Bama-varkens.
Subvalvulaire structuurafwijkingen die leiden tot veranderingen in de linker ventrikel (LVOT) en myocardhypertrofie zijn kenmerkende anatomische kenmerken van structurele hartziekten zoals hypertrofische cardiomyopathie (HCM). Deze studie stelt een chirurgische methode vast voor interventie in de aortasubvalvulaire structuur via een transaortische benadering bij normale Bama-varkens. De dieren werden verkregen van een gecertificeerde leverancier van experimentele varkens in Beijing (vergunning nr. SCXK (Jing) 2018-0008). Deze methode werd gevalideerd bij drie gezonde vrouwelijke Bama-miniatuurvarkens van ongeveer 33-35 weken oud, met een gewicht van 30-35 kg op het moment van de operatie. De procedure omvat een mediane sternotomie en een incisie in de voorste aortawand, uitgevoerd onder cardiopulmonale bypass (CPB) ondersteuning, een onderkoelde hartstilstand en directe visualisatie van de LVOT- en subvalvulaire regio's. Gerichte weefseltractie, lokalisatie en snijden worden gebruikt om de subvalvulaire structuur te hermodelleren.
Het volledige chirurgische proces omvat de inleiding van de anesthesie, het plaatsen van een centrale veneuze katheter en urinekatheter, desinfectie en afdekking van de chirurgische plaats, mediane sternotomie, pericardiale incisie en cardiale mobilisatie. CPB wordt gevormd door middel van linker atriumdrainage en retrograde perfusie van de coronaire sinus. Na een incisie in de voorste aortawand wordt de linkerventrikel via de aortaklep bereikt en wordt er subvalvulair weefselinterventie uitgevoerd bij een hartstilstand. De procedure wordt afgesloten met aortasluiting, hervatting van het hartslag, het terugtrekken van de CPB en het afsluiten van de thoracale borst. Gedurende de hele procedure bleef de hemodynamische stabiliteit behouden en bleef het dier in goede conditie zonder intraoperatieve sterfte. Na de operatie waren de sneden glad, en bleven de omliggende structuren intact.
Deze methode toont een hoge reproduceerbaarheid en procedurele controleerbaarheid, en biedt een stabiel chirurgisch interventiemodel voor het bestuderen van subvalvulaire structuurinterventies. Het biedt ook een technisch platform voor het uitvoeren van histologische analyses, chirurgische validatie en evaluatie van interventiestrategieën.
Afwijkingen in de subvalvulaire structuren van de linkerventrikel spelen een cruciale rol bij diverse hart- en vaatziekten, met name bij patiënten met hypertrofische cardiomyopathie (HCM), waarbij subvalvulaire anomalieën bijdragen aan obstructie van het linker ventrikel uitstroomkanaal (LVOT) en interventriculaire septale hypertrofie1. Deze structurele veranderingen belemmeren niet alleen de vulling en uitwerping van de ventrikel, maar kunnen ook leiden tot ernstige complicaties zoals ventriculaire hartritmestoornissen, plotselinge hartdood en chronisch hartfalen2. Klinisch wordt bij dergelijke patiënten vaak transaortische chirurgische resectie van linker ventrikelweefsels toegepast om LVOT-obstructie te verlichten en de prognose te verbeteren3. Echter, slechts enkele studies hebben systematisch de fysiologische veranderingen en ventriculaire remodelprocessen na deze chirurgische ingreep onderzocht, waardoor de toepassing in fundamenteel onderzoek en translationele therapeutische ontwikkeling beperkt is.
Verschillende diermodellen zijn veelvuldig gebruikt om subvalvulaire structurele veranderingen en interventiestrategieën te bestuderen. Deze modellen hebben aanzienlijk bijgedragen aan het begrijpen van mechanismen op moleculair en weefselniveau; Ze vertonen echter aanzienlijke beperkingen bij het simuleren van klinische hartoperaties, met name bij het bereiken van precieze blootstelling en gerichte weefselafsnijding van de linkerventrikel. Problemen zoals anatomische vervorming, onvoldoende chirurgische precisie en beperkte weefselbemonstering blijven 4,5,6,7. Deze tekortkomingen belemmeren de bredere toepassing van dergelijke modellen in onderzoek naar chirurgische interventiemechanismen, postoperatieve structurele interventie en biomateriaalevaluatie.
In de afgelopen jaren zijn diermodellen die interventie in de subvalvulaire structuur van de linkerventrikel simuleren via een transaortische benadering zeer beperkt gebleven. Bestaande studies beperken zich voornamelijk tot aanpassingen van huidige chirurgische technieken, waarbij wordt geprobeerd in gelokaliseerde ventrikelweefselstructuren te interveniëren via minimaal invasieve routes of energiegebaseerde methoden. Deze benaderingen verschillen echter aanzienlijk van klinische chirurgische praktijken wat betreft chirurgische paden, intraoperatieve hartaandoeningen en weefselinterventiestrategieën, waardoor het moeilijk is om de structurele, hemodynamische, reperfusie- en mechanische stressreacties die door chirurgische ingrepen worden opgewekt, nauwkeurig te reproduceren 8,9. Daarom hebben we in deze studie een reproduceerbaar chirurgisch model voor grote dieren vastgesteld door een mediane sternotomie en een incisie in de voorste aortawand uit te voeren onder cardiopulmonale bypass (CPB) ondersteuning bij normale Bama-varkens. Dit model maakt directe blootstelling van de linker ventrikel en het subvalvulaire gebied mogelijk, gevolgd door gecontroleerd weefselknippen om subvalvulaire structuurinterventie te bevorderen en zo een klinisch relevant platform te bieden voor toekomstig onderzoek.
Specifiek is dit model ontworpen om het procedurele pad en de operatieve omgeving van klinische transaortische septale myectomie te repliceren die wordt gebruikt bij patiënten met hypertrofische obstructieve cardiomyopathie (HOCM). Het is niet bedoeld om de pathofysiologie van HOCM te recapituleren of als ziektemodel te dienen, maar eerder om de operatieve omstandigheden te reproduceren waaronder subvalvulaire interventie wordt uitgevoerd.
Dit model dient als een gestandaardiseerd chirurgisch kader voor het bestuderen van subvalvulaire structurele interventies, het evalueren van nieuwe cardiale chirurgische apparaten en het bieden van een reproduceerbaar trainingsplatform voor experimentele hartchirurgie, inclusief chirurgische training in transaortische LVOT-blootstelling en gecontroleerde subvalvulaire resectie, evenals acute weefselniveau- en histologische studies na gedefinieerde structurele interventies.
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
Alle dierprocedures zijn goedgekeurd door het Institutional Animal Care and Use Committee (IACUC) van het Fuwai Hospital Chinese Academy of Medical Sciences, onder goedkeuringsnummer 0106-1-20-ZX(X)-21. Alle experimenten werden uitgevoerd in overeenstemming met de ARRIVE-richtlijnen en de National Institutes of Health Guide for the Care and Use of Laboratory Animals. De dieren werden gehuisvest onder standaard omgevingsomstandigheden (temperatuur 20-26 °C, luchtvochtigheid 40-60%, 12 uur licht/donker cyclus) met vrije toegang tot voedsel en water.
1. Experimentele diervoorbereiding
2. Preoperatieve voorbereiding
3. Hartblootstelling en mobilisatie
4. Blootstelling van de linkerventrikel en interventie in de subvalvulaire structuur via aorta-toegang
VOORZICHTIG: Ga voorzichtig met scherpe instrumenten en schaar om tijdens aorta-incisie en het knippen van weefsels. Vermijd overmatige grip die omliggende gebouwen kan beschadigen.
5. Cardiale heropname en cardiopulmonale bypass-spenen
VOORZICHTIG: Controleer volledige ontluchting van hartkamers en perfusielijnen voordat de circulatie wordt hersteld om luchtembolie te voorkomen.
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
Dit chirurgische protocol maakt stabiele blootstelling en gecontroleerde doorsnijding van de subvalvulaire structuren in de linkerventrikel mogelijk. Tijdens de procedure werd de aorta-incisie nauwkeurig gepositioneerd en maakte de toegang via de aortaopening een duidelijk beeld mogelijk van de linker ventrikel en het bijbehorende subvalvulaire gebied. De chirurg lokaliseerde het snijgebied door grip toe te passen op de vooraf geplaatste hechting en voltooide het gerichte subvalvulaire w...
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
Subvalvulaire structuurafwijkingen van de linkerventrikel vertegenwoordigen kritieke anatomische veranderingen bij patiënten met hypertrofische cardiomyopathie (HCM), wat leidt tot verminderde ventrikeltherapie, verhoogde diastolische druk en obstructie van de linkerventrikulaire uitstroombaan (LVOT). Deze structurele afwijkingen vormen belangrijke pathologische basis voor klinische hartstoornissen en nadelige uitkomsten10,11. In...
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
De auteurs van dit manuscript hoeven geen belangenconflicten aan te geven.
Dit werk werd ondersteund door het Nationaal Sleutelonderzoeks- en Ontwikkelingsprogramma van China (2023YFF0724701).
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
| Naam | Bedrijf | Catalogusnummer | Opmerkingen |
|---|---|---|---|
| 0,9% natriumchloride-injectie | - | - | Gebruikt voor irrigatie en oplossingsverdunning |
| Anesthesie-apparaat | - | - | Geeft ingeademde anesthetica en ademhalingsondersteuning |
| Anesthetica (Propofol, Fentanyl, Atracurium) | - | - | Gebruikt voor anesthesie-inductie en -onderhoud |
| Aortale retractor | SINOVIEW | RT37008-25 | Gebruikt om de aorta terug te trekken en de zichtbaarheid te verbeteren |
| Atraumatische tang | SINOVIEW | FC22500-24 | Gebruikt om weefsel te grijpen met minimalisering van trauma |
| Cardioplegia-oplossing (St. Thomas) | - | - | Gebruikt voor hartstilstand en bescherming |
| Cardiopulmonale bypass-apparaat en slangen | - | - | Gebruikt voor het handhaven van de circulatie tijdens CPB |
| Centrale veneuze katheterset | - | - | Stelt centrale veneuze toegang in |
| Set en ventilator voor endotracheale intubatie | - | - | Handhaaft de luchtweg tijdens de operatie |
| Vlakke haakretractor | SINOVIEW | RT37000-00 | Gebruikt voor weefselretractie in de borstholte |
| Algemene retractor | - | - | Gebruikt om weefsel terug te trekken en het chirurgische gebied bloot te leggen |
| Hemostatische tang | - | - | Gebruikt om bloedvaten of weefsel te klemmen voor hemostase |
| Heparine-natriuminjectie | - | - | Gebruikt voor anticoagulatie |
| IV-katheter·Radiopaque 22 GA × 1,00 in | BD Angiocath | 381123 | Gebruikt om veneuze toegang tot stand te brengen |
| Microchirurgisch instrumentmandje | SINOVIEW | 90X0003 | Gebruikt om microchirurgische instrumenten op te slaan en te vervoeren |
| Minimal invasieve gebogen schaar | SINOVIEW | SC40230-25 | Gebruikt in minimaal invasieve procedures voor gebogen snijden |
| Minimal invasieve schaar met dubbele gewrichten | SINOVIEW | SC55001-29 | Gebruikt voor precies snijden in diepe operatieve velden |
| Naaldhaak | - | - | Gebruikt om hechtnaalden vast te houden tijdens het naaien |
| Schilfermesje handgreep en -blad | - | - | Gebruikt om huid en weefsels in te snijden |
| Steriele doeken, hechtingen, handschoenen, maskers | - | - | Gebruikt om een steriele chirurgische omgeving te handhaven |
| Sterilisatiebox voor precisie-instrumenten | SINOVIEW | 90X0401 | Gebruikt voor het reinigen en steriliseren van chirurgische instrumenten |
| Weefseltang (getand/ongetand) | - | - | Gebruikt om weefsel te grijpen |
| Weefselschaar | SINOVIEW | SC35101-25SC | Gebruikt voor algemeen weefselsnijden |
| Microtang met drie gewrichten | SINOVIEW | FC17010-301 | Gebruikt in microchirurgie voor delicate manipulatie |
| Ultrascherpe schaar | SINOVIEW | SC35101-23UC | Gebruikt voor nauwkeurige weefseldissectie |
| Urinaire katheter en afvoerzak | - | - | Gebruikt voor urinedrainage en -bewaking |
| Vitaaltekenmonitor | - | - | Bewaakt ECG, bloeddruk, SpO2, temperatuur |
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.