Vaste volume-interceptbenadering voor seriële contractiliteitsbeoordeling met gesloten borstdruk-volumelussen in een varkensmodel

Samenvatting

Dit protocol heeft als doel een haalbaar, gesloten-borst varkensprotocol te bieden om lastonafhankelijke LV-contractiliteit serieel te kwantificeren door V₀ te fixeren en single-beat Ees te berekenen, waarbij herhaalde IVC-occlusies worden geëlimineerd om de veiligheid en stabiliteit in hemodynamisch fragiele, acute experimenten te verbeteren.

Samenvatting

De eindsystolische druk–volumerelatie (ESPVR) wordt algemeen beschouwd als de gouden standaard, lastonafhankelijke beschrijving van linksventrikulaire (LV) contractiliteit. In de praktijk wordt ESPVR vaak benaderd als een rechte lijn gedefinieerd door zijn helling - eindsystolische elastantie (Ees), een directe index van contractiele toestand - en zijn volume-as-interceptie (V₀), het theoretische LV-volume bij nul druk. In vivo wordt ESPVR klassiek afgeleid van seriële inferior vena cava (IVC) occlusies uitgevoerd met gelijktijdige LV-druk-volume (PV) kathetermonitoring. In ziektetoestanden zoals cardiogene shock kan de vereiste preload-depletie echter reflextachyaritmieën en tijdelijke of aanhoudende hemodynamische instabiliteit uitlokken, wat de haalbaarheid en interpreteerbaarheid beperkt. Daarom zijn methoden voor in vivo beoordeling van inotropie tijdens hemodynamisch fragiele toestanden gerechtvaardigd.

Dit protocol heeft als doel een praktisch experimenteel model te beschrijven waarin V₀ eenmaal onder stabiele basisomstandigheden wordt bepaald en vervolgens wordt vastgehouden voor latere, enkelvoudige Ees-schatting uit LV PV-lussen. Deze benadering, stapsgewijs gedetailleerd voor gebruik in acute grootdierstudies, maakt continue seriële beoordeling van contractiliteit mogelijk zonder herhaalde IVC-occlusies. In een porcine cardiogene shockmodel werd betrouwbaar lastonafhankelijke veranderingen in myocardprestaties gevolgd, terwijl hartritmestoornissen en hemodynamische instabiliteit die anders door preload-reductie werden veroorzaakt, werden vermeden. De methode is daarom goed geschikt voor acute, gesloten borst-experimenten waarbij de ventriculaire geometrie ongewijzigd blijft en contractiliteit voornamelijk de ESPVR-helling moduleert in plaats van het interceptiepunt. Desalniettemin vertegenwoordigt de fixed-V₀-aanname een methodologische vereenvoudiging die opzettelijke systematische fouten introduceert en alleen moet worden toegepast wanneer herhaalde preload-manipulatie onpraktisch of onveilig is. Wanneer structurele herstructurering, diepgaande LV-dilatatie of duidelijke veranderingen in thoracale druk optreden, moet V₀ opnieuw worden geschat. Al met al biedt dit protocol een haalbare en fysiologisch verantwoorde benadering voor seriële contractiliteitsbeoordeling in instabiele modellen van grote dieren, waarbij methodologische strengheid wordt afgewogen met experimentele veiligheid en praktische bruikbaarheid.

Inleiding

Contractiliteit van de linker ventrikel (LV) is het intrinsieke vermogen van het myocard om druk te genereren onafhankelijk van belastingscondities ^1,2,3. Het is een cruciale factor voor het volume van een hartslag, het hartvolume en de bloeddruk. Daarom kan het hart bij acute myocardischemie snel contractiliteit verliezen⁴. Hierdoor kan verminderde myocardcontractiliteit acute hartfalen en cardiogene shock (CS)⁵ veroorzaken. CS resulteert in hypotensie en onvoldoende orgaanperfusie, wat leidt tot hoge sterfte (30%–50% in het ziekenhuis) ondanks agressieve therapie ^5,6. Veelvoorkomende medische therapieën omvatten inotrope middelen zoals noradrenaline, dobutamine en milrinon die de contractiliteit verhogen, maar ook direct invloed kunnen hebben op de vasculaire tonus⁷. De beoordeling van contractiliteit is van bijzonder belang bij het onderzoeken van nieuwe farmacologische behandelingen, bij het beoordelen van de ernst van de ziekte of bij het werken met experimentele modellen.

Traditionele metrics zoals LV-ejectiefractie of dP/dt(max) zijn belastingsafhankelijk en kunnen de werkelijke contractiele toestand verkeerd weergeven wanneer preload of afterload verandert. Dit benadrukt de waarde van load-onafhankelijke indices van contractiliteit zoals eindsystolische elastantie (Ees), die de myocardprestaties^{betrouwbaarder} kunnen volgen 1.

In vivo methoden voor het beoordelen van contractiliteit zijn daarom ontwikkeld, waarbij druk-volume (PV) analyse wordt beschouwd als de gouden standaard in experimenteel onderzoek⁸. De klassieke in vivo benadering om Ees te kwantificeren is het uitvoeren van een inferieure vena cava (IVC) occlusie om de voorbelasting geleidelijk en tijdelijk te verminderen. Door gelijktijdige eindsystolische druk (ESP) en eindsystolisch volume (ESV) punten tijdens deze preloadreductie te registreren, kan een regressielijn van ESPVR worden gemonteerd en de helling, Ees, worden bepaald, waarbij het x-intercept van die lijn gedefinieerd is als V₀ - het theoretische volume bij nul drukgeneratie. In fragiele toestanden, zoals CS, kan zelfs een korte IVC-occlusie ernstige hypotensie, hartritmestoornissen veroorzaken of de eindorgaanperfusie verder aantasten in een al kritiek lage hartminuuttoestand, wat de haalbaarheid en interpreteerbaarheid beperkt.

In het huidige studieprotocol wordt een praktisch alternatief gepresenteerd voor de traditionele IVC-occlusiemethode voor gebruik in acute, gesloten borstkasexperimenten, waarbij een enkele IVC-occlusie wordt uitgevoerd onder stabiele basislijncondities om het volume-as-intercept V₀ te bepalen. Deze waarde wordt vervolgens als constant aangenomen voor latere single-beat Ees-schattingen. Deze benadering bouwt voort op bewijs uit geïsoleerde en intacte dierstudies waaruit blijkt dat acute inotrope veranderingen voornamelijk de ESPVR-helling (Ees) veranderen, terwijl de interceptie grotendeels stabiel^{blijft 2,9,10}. Door herhaalde occlusies te vermijden, minimaliseert de methode aritmieën en hemodynamische instabiliteit, terwijl precieze, belastingonafhankelijke beoordeling van LV-contractiliteit behouden blijft. In dit protocol wordt deze strategie toegepast in een gesloten borstvarkensmodel van CS met behulp van een opnamegebaseerde PV-katheter, gebaseerd op ervaringen uit eerdere studies 4,8,11,12,13,14,15,16. Hoewel deze fixed-intercept benadering bedoeld is voor acute, gesloten borstkas experimenten met stabiele ventrikelgeometrie, is de toepasbaarheid beperkt in situaties met veranderende kamergrootte, veranderde thoracale drukken of structurele remodellering; deze praktische beperkingen moeten worden meegenomen bij het evalueren van de geschiktheid van de methode voor een bepaalde studie. In tegenstelling tot eerdere single-beat- of modelgebaseerde benaderingen bepaalt dit protocol V₀ empirisch onder stabiele basislijncondities en past het vervolgens toe gedurende het hele experiment, wat een veiliger en haalbaarder alternatief biedt voor seriële, belastingonafhankelijke contractiliteitsbeoordeling in hemodynamisch fragiele grootdiermodellen.

Protocol

Dit protocol is goedgekeurd door de Deense Dieronderzoeksinspectie (vergunning nr: 2023–15–0201–01466, uitgegeven op 19/06–2023). Vrouwelijke Deense Landrace-varkens van ongeveer 60 kg werden gebruikt. De reagentia en de gebruikte apparatuur zijn vermeld in de Materiaaltabel.

1. Anesthesie en ventilatie

1. Pre-anesthesie geef het varken een intramusculaire injectie van een anestheticummengsel van 1 mL/kg, met 25 mg/mL tiletamine, 25 mg/mL zolazepam, 2,5 mL butorphanol (10 mg/mL), 1,25 mL veterinaire ketaminol (100 mg/mL) en 6,25 mL veterinaire xylazine (20 mg/mL).
   OPMERKING: Pre-anesthetica toediening vermindert stress, nociceptie en afgifte van catecholamine tijdens transport.
2. Transporteren het dier van boerderijfaciliteiten naar onderzoeksfaciliteiten.
3. Vestig intraveneuze (I.V.) toegang in een marginale oorvene met een 18-20 G veneuze katheter (Figuur 1). Fixeer de I.V.-katheter met het juiste tape of gipsmateriaal. Spoel met 10 mL zoutoplossing om een correcte plaatsing te garanderen.
   OPMERKING: Een subcutane uitstulping kan ontstaan na een zoutoplossing spoelen als de katheter niet correct is geplaatst. Overweeg om een extra reserve-infuustoegang in het tegenooroor te plaatsen in geval van verplaatsing.
4. Bevestig een pulsoximetriesensor voor vroege monitoring van arteriële zuurstofsaturatie.
   OPMERKING: In geval van hypoxie met zuurstofsaturatie onder de 90%, geef 100% zuurstof via een mondkapje over de snuit van het varken totdat de normoxie is hersteld. Zorg voor voldoende zuurstofsaturatie voordat je doorgaat naar stap 5.
5. Plaats het varken in rugligging op de operatietafel. Intubeer het varken met een tracheale buis van 7,5–8,0 mm met een interne diameter van 7,5–8,0 mm met directe laryngoscopie. Bevestig de correcte plaatsing van de buis door aanhoudende uitademingskooldioxide op de beademingsmachine te observeren. Blaas de manchet op de endotracheale buis op en bevestig de buis aan de snuit.
6. Stel de beademingsinstellingen aan en begin met positieve drukventilatie met de volgende instellingen:
   1. Drukgestuurde, volume-gestuurde ventilatie-instelling.
   2. Getijdenvolume 8 mL/kg.
   3. Positieve uitadspiratiedruk van 5 cmH₂O.
   4. Titraat geïnspireerde fractie van zuurstof naar normoxie, bijvoorbeeld arteriële zuurstofsaturatie >94%.
   5. Titreer de ademhalingsfrequentie tot normocapnie, bijvoorbeeld arteriële CO₂ partiële druk 4,5–5,5 kPa.
7. Start en handhaaf algehele anesthesie via de infuustoegang met propofol bij 3,5–4,5 mg/kg/u en fentanyl bij 12,5–15,5 μg/kg/u. Beoordeel de anesthesiediepte op basis van het ontbreken van hoornvlies- en ciliaire reflexen en het ontbreken van reactie op schadelijke stimulatie. VOORZICHTIG: Laat dieren op geen enkel moment onbeheerd achter. Zorg ervoor dat al het experimenteel personeel de juiste opleiding heeft en de anesthesiediepte correct kan monitoren.
8. Bevestig een 3-geleide ECG (rechter voorpoot, linker voorpoot, linker achterpoot).
9. Plaats een urinekatheter in de urineblaas en verbind het buitenste uiteinde met een bemonsteringszak.
10. Houd de kerntemperatuur bij met een rectale sonde.
    OPMERKING: De normale kerntemperatuur van het lichaam bij een volwassen varken is 38,5–39,5 °^{C 17}. Hypothermie moet worden gecorrigeerd met behulp van actieve verwarmingsapparaten, bijvoorbeeld het gebruik van verwarmde dekens om hypothermie-geïnduceerde aanpassing van hemodynamica of hartritmestoornissen te voorkomen.

2. Echografiegeleide intravasculaire toegang

1. Stel de volgende intravasculaire toegangen vast met behulp van echografie en de Seldinger-techniek. Deze toegangen maken een enkele beat Ees-beoordeling mogelijk.
   1. Plaats een 8 Fr-omhulsel in een algemene halsslagader.
      OPMERKING: Deze mantel zal worden gebruikt om de LV PV-katheter in te brengen.
   2. Plaats een 12 Fr-schede in een femurader.
      OPMERKING: Deze schede zal worden gebruikt om de IVC-occlusieballon te introduceren.
2. Stel de volgende intravasculaire toegangen vast met behulp van echografie en de Seldinger-techniek. Deze toegangen maken hemodynamische monitoring mogelijk.
   1. Plaats een 7 Fr-schede in een femurslagader.
      OPMERKING: Deze schede zal worden gebruikt voor invasieve bloeddrukmeting. Invasieve arteriële bloeddruk kan ook elders worden gemeten, zoals in een arteria van de ledemaat.
   2. Plaats een 8 Fr-omhulsel in een externe halsslagader.
      OPMERKING: Deze omhulsel wordt gebruikt voor het plaatsen van een pulmonale arteriekatheter en voor het beoordelen van de longarteriedruk.
3. Bepaal intravasculaire toegangen die nodig zijn voor het gewenste ziektemodel. In dit geval wordt de volgende intravasculaire toegang vastgesteld.
   1. Plaats een 8 Fr-mantel in de tegenovergestelde arteria van de algemene halsslagader zoals in stap 1.1. Deze mantel wordt gebruikt voor coronaire katheterisatie en embolisatie, die CS zal induceren.
      OPMERKING: Verdere toegang kan worden ingesteld volgens het studieprotocol.
4. Om de juiste plaatsing van intravasculaire scheden te garanderen, wordt er bloed uit elke omhulsel genomen met een 10 mL spuit. Een correct geplaatste omhulsel kent geen weerstand wanneer bloed wordt ingeademd of wanneer het met zoutoplossing wordt doorgespoeld.
5. Naai alle scheden aan de huid en verbind alle scheden met relevante monitoringsystemen.
   OPMERKING: Scheden moeten vaak worden doorgespoeld om bloedstolling in de scheden te voorkomen. Afhankelijk van het onderzoeksprotocol kunnen varkens ook hepariniseerd zijn.
6. Na drukkalibratie volgens de instructies van de fabrikant, plaats je de LV PV-katheter zoals eerder beschreven⁸ (Figuur 1).

3. Linkerventrikel-druk-volume katheter en plaatsing van de onderste vena cava ballon

1. Voordat de PV-katheter wordt geplaatst, voer je voor elk dier een kalibratie van de bloedweerstand uit.
   1. Trek bloed af in een cryogene buis van 0,5 mL. Voer direct na bloedafname een bloedresistiviteitsmeting uit met de kalibratiesonde.
2. Breng de LV PV-katheter in via een 8 Fr carotismantel. Tijdens de fluoroscopische geleiding met lage dose, volg je de pigtail van de LV PV-katheter naar de aortaklep. Beweeg door de aortaklep tijdens de systole.
   OPMERKING: Er mag geen enkele weerstand zijn tijdens het verplaatsen van de LV PV-katheter.
3. Plaats de tip van de LV PV-katheter zo dicht mogelijk bij de LV-apex.
4. Volg het protocol van de fabrikant om het relevante aantal opnamevolumesegmenten te kiezen om de positionering van de LV PV-katheter te optimaliseren op basis van de opgenomen fase- en magnitudesignalen.
   OPMERKING: De locatie van de katheter is erg belangrijk voor gegevensverzameling. De locatie kan worden bevestigd met fluoroscopische leiding. Bevestiging van de juiste positie kan echter ook worden gedaan met behulp van de fasewaarden. Het signaal moet een gemiddelde waarde <10° en een periodieke vorm hebben. Tijdens het plaatsen van PV-katheter moet het juiste segment worden gekozen. In de beginconfiguratie (segment 1) zijn elektroden 1 tot en met 4 actief. In deze positie wordt het gemeten volume vaak onderschat, meestal omdat de elektroden te ver van de aortaklep liggen. In segment 2 zijn elektroden 1, 2, 4 en 5 actief; afhankelijk van de ventriculaire afmetingen kan deze configuratie nog steeds signalen met laag volume produceren. Bij het opschrijden naar segment 3 worden elektroden 1, 2, 5 en 6 gebruikt, die bij volwassen varkens doorgaans fysiologische volumes en passend gevormde PV-lussen opleveren. Verdere verplaatsing naar segment 4 (elektroden 1, 2, 6 en 7) kan het detectieveld buiten de ventrikellengte uitbreiden, waardoor onnauwkeurige signalen ontstaan in kleinere harten.
5. Breng de IVC-ballon in door de 12 Fr femorale venader en breng de ballon naar het diafragmaniveau, geleid door fluoroscopie.
   OPMERKING: Het experiment kan op dit niveau worden gepauzeerd om de hemodynamica te stabiliseren voordat het onderzoeksprotocol begint. Abnormale hemodynamische, ventilatie- en elektrolytenwaarden kunnen in deze stap worden gecorrigeerd. Een stabilisatieperiode van 1–2 uur is vaak voldoende^{: 13,14,15,16}.

4. Baselinemetingen en bepaling van V₀

1. Bij een gezonde basislijn, volgens de beschreven instrumentatie, voer kalibrering uit van alle apparatuur, inclusief de LV PV-katheter zoals beschreven door de fabrikant en zoals elders grondig beschreven⁸.
   OPMERKING: Zowel druk als volume moeten worden gekalibreerd, afhankelijk van of de katheter admittantie- of conductantiegebaseerde technologieën gebruikt. Drukkalibratie moet worden uitgevoerd vóór het plaatsen van de katheter. Kort gezegd omvat kalibratie de volgende stappen:
   1. Voer drukkalibratie uit voorafgaand aan het inbrengen van de LV PV-katheter.
   2. Zorg voor een stabiel sinusritme.
   3. Bij het gebruik van op admittantietechnologie gebaseerde katheters, gebruik dan het strokevolume afkomstig van de pulmonale arteriekatheter voor volumekalibratie.
      OPMERKING: Een baseline volumekalibratiescan moet worden uitgevoerd tijdens tijdelijke eind-uitaspiratoriële apneu.
2. Voer een tijdelijke eind-uitademhaling uit gedurende 10–15 hartcycli om basiswaarden te verkrijgen.
   OPMERKING: Na elke eind-uitademhoudende ademhaling laat het dier herstellen totdat de hemodynamische waarden zoals hartslag en bloeddruk, evenals ademhalingswaarden zoals arteriële zuurstofsaturatie en eind-uitademende_CO-2 zijn genormaliseerd.
3. Voor de bepaling van V₀ voert u de volgende stappen uit:
   1. Doe nog een eind-uitademhoudende ademhaling en wacht een paar hartslagen voordat je de IVC-ballon langzaam opblaast tot de LV-druk onder de 50 mmHg ligt. Laat de ballon snel leeg en hervat de ventilatie.
      OPMERKING: Deze procedure zal de LV-voorspanning geleidelijk verminderen, en PV-lussen moeten een progressieve links- en neerwaartse verschuiving vertonen tijdens voorbelastingvermindering ^1,2,3 (Figuur 2A en Figuur 3A).
   2. Laat de dieren herstellen, na elke IVC-afsluiting en ademhoudend tot normoxie, normocapnie en normotension zijn hersteld. Dit duurt meestal 2–3 minuten. Voer nog twee extra rondes IVC-occlusie uit. Zorg voor een stabiel sinusritme.
      OPMERKING: Soms kan het opblazen van de IVC-ballon om de preload te verminderen aritmieën of ventrikelextrasystolen veroorzaken, wat de bloedstroom kan verstoren en zo moeilijkheden kan veroorzaken bij de data-analyse. In dit geval voert u een langzamere opblazing van de IVC-ballon uit. Er moeten drie onafhankelijke occlusies zonder hartritmestoornissen worden uitgevoerd.
   3. Na de drie occlusies zijn geen verdere IVC-occlusies nodig. De IVC-ballonkatheter kan worden verwijderd.
4. Open in LabChart 8 Pro de ingebouwde PV Loop Module. In Analyseer, Selecteer Occlusie. Selecteer handmatig sequentiële lussen tijdens preload reduction voor analyse. Sluit ectopische beats en aangrenzende cycli uit. Pas lineaire of kwadratische passing toe via het dropdownmenu.
   OPMERKING: V₀ kan direct na de basismetingen worden berekend, of tijdens post-hoc data-analyse. Voor elke behouden cyclus tijdens de preload-reductie worden ESP en ESV geïdentificeerd met behulp van de standaarddefinities van de module.
   1. Gebruik de ingebouwde functie van de software om de geselecteerde hartcycli te analyseren. 10 lussen moeten worden geanalyseerd tijdens de progressieve preload reduction. Screen alle hartslagen en sluit handmatig ectopische slagen of artefacten uit en behoud alleen monotone, soepel evoluerende lussen. Indien gewenst zijn geautomatiseerde datareinigingsmethoden beschreven¹⁸.
      OPMERKING: Tijdens IVC-occlusie is de LV vatbaar voor hartritmestoornissen. In het geval van supraventriculaire of ventrikulaire buitenbaarmoederlijke slagen moeten deze slagen samen met de voorafgaande en de volgende hartslag worden verwijderd (Figuur 2B). Bovendien kan, afhankelijk van de hartslag, IVC-occlusie baroreceptorreflexen activeren, die de inotropie kunnen beïnvloeden.
   2. Voor vastgehouden hartslagen moet je handmatig controleren dat de ingebouwde functie van de software correct de eindsystolische druk en het volume identificeert.
   3. Past bij de ESPVR-lijn.
      OPMERKING: Voornamelijk kan een lineair gemonteerde ESPVR-lijn ^1,2 worden gebruikt (Figuur 2A). De lijn van ESPVR kan echter kromlijnig^zijn 1,19,20,21 (Figuur 3). Als de ESPVR zichtbaar kromlijnig is, pas dan een geaccepteerde niet-lineaire fit toe op de ESPVR, bijvoorbeeld kwadratische regressie met behulp van de dropdownmenu's^{19, 21, 22}. Analysesoftware zoals LabChart 8 Pro biedt meerdere opties. Wanneer de ESPVR visueel een rechte lijn volgt, moet een lineaire least-squares fit worden toegepast; wanneer kromming duidelijk is, kan een kwadratische fit worden gebruikt. VOORZICHTIG: De keuze van lineaire versus kwadratische ESPVR-passing moet worden geleid door zowel objectieve goodness-of-fit uit de ingebouwde module als visuele inspectie van de ESPVR-vorm. Vooraf gedefinieerde beslissingsregels moeten worden toegepast, bijvoorbeeld een kwadratisch model kan worden verkiezen als het de aangepaste R² met ≥0,05 verbetert ten opzichte van de lineaire passing (Figuur 4)²³; echter, visuele inspectie van lusmorfologie en residuele patronen moet altijd worden uitgevoerd om fysiologisch plausibele kromming te bevestigen. Kleine numerieke verbeteringen in R² zonder consistent visueel bewijs van kromming mogen het gebruik van niet-lineaire fitting niet rechtvaardigen.
   4. Bereken de V₀ uit de aangepaste ESPVR-lijn, lineair of kromlijnig, als het snijpunt met de X-as.
      OPMERKING: Modelvorm en fitheid moeten worden gedocumenteerd. Wanneer significante convexiteit van de ESPVR wordt waargenomen, kunnen lineaire fits de werkelijke elastantie bij hogere drukken onderschatten en overschatten bij lagere drukken (Figuur 4). In deze gevallen wordt kwadratische passing aanbevolen voor V₀-bepaling zoals beschreven in stap 4.3. Hoewel de schatting van single-beat Ees noodzakelijkerwijs lineair is, is bewustzijn van ESPVR-kromming essentieel, omdat niet-lineair gedrag seriële metingen kan beïnvloeden, vooral bij grote nabelastingveranderingen.
   5. Herhaal de benadering over de drie onafhankelijke occlusies en neem het gemiddelde van de drie V 0-metingen.
      OPMERKING: Negatieve V₀ impliceert geen fysiek betekenisvol negatief ventrikelvolume; het weerspiegelt eerder de beperkingen van het lineaire ESPPR-model en de onderliggende niet-lineariteit van de ventriculaire mechanica, vooral bij lage volumes en drukken. Het voorkomen van negatieve V₀ komt vaker voor in ventrikels met een hoge contractiliteit en vooral wanneer lineaire passen worden toegepast over hogere belastingsbereiken.
5. Bereken Ees als de helling van de lijn tussen V₀ en de gemiddelde eindsystolische druk en het volumepunt vanaf stap 2.
   OPMERKING: Op dit moment zijn basismetingen uitgevoerd en kan het relevante ziektemodel nu worden toegepast. Het experiment kan op dit niveau worden gepauzeerd om normale hemodynamica, ventilatieparameters en elektrolyten te waarborgen.

5. Inductie van ischemische cardiogene shock

OPMERKING: Dit protocol beschrijft hoe Ees kunnen worden geschat zonder extra IVC-occlusies in een model van ischemische CS, zoals beschreven 4,11,12,13,14. Een gedetailleerd protocol voor dit ziektemodel valt buiten de reikwijdte van dit protocol en is elders te vinden ²⁴. Kort samengevat wordt CS als volgt geïnduceerd:

1. Produceer een standaard suspensie van embolisatiedeeltjes door 0,125 g microsferen te mengen met 5 mL jodeerd contrast en 5 mL 0,9% zoutoplossing, wat een totaal volume van 10 mL oplevert. Beweeg de suspensie voorzichtig voor en tijdens gebruik, en injecteer 1 mL aliquots via de coronaire geleidekatheter (Figuur 5).
2. Plaats een coronaire geleiderkatheter (5–7 Fr, bijv. JL 3.5) door een arteriële mantel in een halsslagader (zie stap 2) in het ostium van de linker kransslagader.
3. Induceer myocardischemie en CS door stapsgewijze intracoronaire micro-embolisatie van de linker hoofdkransslagader met commerciële polyvinylalcohol-embolisatiedeeltjes. Na elke injectie laat de hemodynamica stabiliseren gedurende 2–5 minuten, en herhaal de injecties totdat ofwel thermodilutie het hartvolume of de verzadiging van gemengde veneuze zuurstof met 30% is verminderd ten opzichte van de basislijn (Figuur 6).
   OPMERKING: Succesvolle inductie van CS wordt bevestigd door vernauwing van PV-lussen en een rechtswaartse verschuiving van het eindsystolisch volume, wat een abrupte afname van contractiliteit ^4,9 weerspiegelt.

6. Seriële enkelvoudige bepaling van Ees gedurende het hele onderzoek

OPMERKING: PV-gegevens kunnen worden geanalyseerd met LabChart 8 Pro of een vergelijkbare software die een speciale PV-lus analysemodule bevat. Alle opnames moeten visueel worden geïnspecteerd om een stabiel sinusritme en het ontbreken van signaaldrift te waarborgen. Individuele hartcycli worden automatisch door de software gesegmenteerd en moeten vervolgens handmatig worden beoordeeld. Ventriculaire extrasystolen, evenals de slag direct voorafgaand en de slag direct na de buitenbaarmoederlijke cyclus, moeten worden uitgesloten, omdat de belastingscondities tijdelijk veranderen over alle drie de slagen.

1. Na het definiëren van een subject-specifieke V₀ bij de basislijn (zie vorige sectie), voer je een enkelvoudige schatting van Ees uit zonder extra IVC-occlusies.
2. Voer op elk tijdstip drie opeenvolgende eind-uitademhalingen uit gedurende 10–20 hartcycli terwijl PV-lussen worden geregistreerd. Voor elk tijdstip worden, op basis van de adempauzeperiodes, het gemiddelde ESP en ESV gedefinieerd.
   OPMERKING: Zorg voor een stabiel sinusritme tijdens de tijdelijke apneuperiodes. Elke individuele lusmorfologie moet zorgvuldig worden geïnspecteerd. Lusen mogen alleen worden opgenomen als ze een fysiologisch plausibele ventrikelcyclus vertegenwoordigen met stabiele belastingscondities en realistische ventrikeldrukgeneratie. Ectopische slagen, slagen direct voorafgaand aan en na ectopie, mogen niet in de analyse worden opgenomen (Figuur 2). Voor gedetailleerde protocollen over beatselectie, zie gepubliceerde methodologische richtlijnen ^8,18.
   VOORZICHTIG: Een hoge PEEP kan invloed hebben op veneuze terugvoer en belastingscondities¹². Zorg ervoor dat lussen op elkaar vallen, wat gelijke belastingscondities aangeeft. Hoewel ongeveer 10 lussen over het algemeen voldoende zijn voor ESPVR-analyse, kan een langere IVC-occlusieregistratie soms nodig zijn om te bevestigen dat er geen verdere linkswaartse verschuiving van de eindsystolische punten optreedt terwijl de druk blijft dalen (Figuur 2, Figuur 3 en Figuur 4).
3. Bereken Ees voor elk tijdstip met behulp van de vaste V₀ en gemiddelde ESP- en ESV-waarden uit de ademhoudende PV-lussen²
   OPMERKING: Voor de rest van het protocol wordt V₀ constant gehouden, terwijl ESP en ESV kunnen variëren tussen tijdstippen afhankelijk van het studieprotocol en de interventies. Dus geen effect van belasting of contractiele toestand kan V₀ beïnvloeden, alleen Ees.

Resultaten

De bovenstaande instructies presenteren een protocol om Ees op een enkele slag basis af te leiden, waarbij het theoretische volume van nuldrukgeneratie, V₀, constant blijft. Deze sectie presenteert gegevens van twee studies die in ons laboratorium zijn uitgevoerd. Ten eerste werd een aparte pilotstudie uitgevoerd om de ontwikkeling van V₀ en Ees na CS-inductie te onderzoeken. Ten tweede wordt in een grote dataset van 30 varkens uit eerder gepubliceerde studies het i...

Discussie

Dit protocol beschrijft een pragmatische, reproduceerbare en haalbare strategie voor seriële, lastonafhankelijke beoordeling van LV-contractiliteit, haalbaar zelfs bij acute hartziekten zoals ischemische CS. Het protocol gebruikt een vaste volume-as-interceptie, V₀, om Ees te schatten uit enkele slagen, waarbij herhaalde IVC-occlusies worden voorkomen en zo het risico op hartritmestoornissen en hypotensie tijdens kwetsbare cardiovasculaire aandoeningen worden verlaagd. De meth...

Materialen

Lijst van materialen gebruikt in dit artikel

Naam	Bedrijf	Catalogusnummer	Opmerkingen
0.9% saline	Fresenius Kabi, Germany	921046	Microsphere suspensie en spoeling
10 mL spuiten	BD, USA	BD Plastipak 302143	Microsphere injectie
12 Fr femorale veneuze schede	Terumo, Japan	Radifocus Introducer II	Voor IVC occlusieballon inbrenging
20 G veneuze katheter	BD, USA	BD Insyte 381223	IV toegang oorvene
7 Fr femorale arteriële schede	Terumo, Japan	Radifocus Introducer II	Invasieve arteriële drukmonitoring
8 Fr carotide arteriële schede	Terumo, Japan	Radifocus Introducer II	Toegang voor LV PV katheter
8 Fr jugulaire veneuze schede	Terumo, Japan	Radifocus Introducer II	Toegang voor pulmonaire arteriële katheter
Contour PVA microspheres	Boston Scientific, USA	Contour 355–500 µm	Inductie van ischemische cardiogene shock
Coronaire geleidekatheter	Boston Scientific, USA	JL 3.5 / JR 4.0	Coronaire toegang voor microsphere injectie
ECG elektroden (3-lead)	Ambu, Denmark	BlueSensor P	Continue ECG monitoring
Endotracheale buis 7.5–8.0 mm	Smiths Medical, UK	Portex ETT	Tracheal intubatie
Fentanyl (IV)	Hameln Pharma, Germany	Fentanyl Hameln	Continue IV analgese
Fluoroscopie systeem	-	-	Katheter geleiding
Verwarmde dekens	3M, USA	Bair Hugger Warming Unit	Onderhoud van normothermie
Heparine	Leo Pharma, Denmark	Innohep	Anticoagulatie indien gebruikt
Iomeron contrastmiddel	Bracco Imaging, Italy	Iomeron 350	Coronaire angiografie en microsphere suspensie
IVC occlusieballonkatheter	Fogarty / Edwards Lifesciences, USA	Fogarty Occlusion Balloon	Tijdelijke preloadreductie
LabChart 8 Pro software	ADInstruments, New Zealand	LabChart 8 Pro	PV loop acquisitie en analyse
LV PV katheter (admittance)	Millar Inc., USA	MPVS Ultra PV Loop Catheter	Admittance-gebaseerde LV druk–volume meting
Mechaanse ventilator	GE Healthcare, USA	Datex Ohmeda S/5	Positieve drukventilatie
MPVS Module	ADInstruments, New Zealand	MPVS Ultra/Duo	Interface voor PV katheter
PowerLab data acquisitie systeem	ADInstruments, New Zealand	PowerLab 16/35	Signaalacquisitie
Propofol (IV)	Fresenius Kabi, Germany	Diprivan / Propofol-Lipuro	Continue IV anesthesie
Pulmonaire arteriële katheter 7.5 Fr	Edwards Lifesciences, USA	Swan-Ganz 131HF7	Thermodilutie CO en PA druk
Pulsoximeter	-	-	Perifere zuurstofsaturatie monitoring
Rectorale temperatuursonde	-	-	Kerntemperatuur monitoring
Seldinger geleidedraden	Terumo, Japan	Radifocus Guide Wire M	Vasculair toegang
Steriele saline spoelingen	Fresenius Kabi, Germany	0.9% NaCl	Schedevloeistof spoelen
Hechtmateriaal	Ethicon, USA	Vicryl 3-0	Fixatie van scheden
Spuitpompen	Becton Dickinson (BD), USA	BD Alaris	Continue anesthetische infusie
Ultrasone systeem	-	-	Vasculair toegang geleiding
Urinaire katheter	Teleflex, USA	Rüsch Foley katheter	Blaasdrainage
Zoletil (tiletamine/zolazepam)	Virbac, France	Zoletil 100	Gebruikt voor pre-anesthesie; gemengd met butorphanol, ketamine, xylazine volgens protocol