De dierproeven in deze studie werden goedgekeurd door het Institutional Animal Care and Use Committee (IACUC) van het Fuwai Ziekenhuis, Chinese Academie van Medische Wetenschappen (Goedkeuringsnr. 0110-1-10-ZX(X)-07). Alle procedures werden uitgevoerd in strikte overeenstemming met dierenwelzijnsregels en ethische richtlijnen om naleving van relevante normen te waarborgen. De reagentia en de gebruikte apparatuur worden vermeld in de Materiaaltabel. Het doel van het opzetten van dit model was om een potentieel platform te bieden om het effect van concurrentiestromen op VGF te onderzoeken. Daarom waren na voltooiing van coronaire bypass-transplantatie de native kransslagaders niet proximaal geligeerd ten opzichte van de anastomotische plaatsen.
Voer alle procedures uit in overeenstemming met institutionele bioveiligheids- en dierenwelzijnsregels. Behandel scherpe voorwerpen, elektrochirurgische apparaten, antistollingsbloed, CPB-circuits en biologische materialen met passende persoonlijke beschermingsmiddelen. Controleer voldoende aarding voordat je de elektrochirurgische eenheid gebruikt. Monitor ACT zorgvuldig na systemische heparinisatie en vóór de start van de CPB. Zorg voor volledige ontluchting van alle canules en extracorporale lijnen voordat je CPB start om het risico op luchtembolie te verminderen.
1. Voorbereiding van dieren voor CABG
- Gebruik gezonde mannelijke Bama-miniatuurvarkens, meestal 35–40 kg en 10–12 maanden oud, en laat ze zich 1 week voor de operatie aanpassen aan de huisomgeving.
- Voer een baseline-onderzoek uit, inclusief het meten van het lichaamsgewicht, volledige bloedtelling, serumbiochemie, echocardiografie en CTA.
2. Anesthesie en monitoring
- Houd het voer 8–12 uur en water 2–4 uur voor de narcose in.
- Induceer anesthesie door intramusculaire injectie van ketamine (10 mg/kg) en midazolam (1 mg/kg) (volgens het institutioneel goedgekeurde protocol).
- Houd de anesthesie in gebruik van ingeademde isoflurane (2%–3%) samen met een infusie van dexmedetomidine (1 μg/kg/u) en propofol (1–2 mg/kg/u).
- Bevestig voldoende verdoving door te controleren of de kaaktoon ontspannen is en dat er geen pijn is bij het knellen van de teen.
- Maak een incisie van 4–6 cm in de hals om de halsvena en halsslagader bloot te leggen.
- Vestig veneuze toegang via de jugulaire vena met behulp van een 5 F drievoudige lumen centrale veneuze katheter voor centrale veneuze druk (CVP) monitoring en medicijntoediening.
- Vestig toegang tot de halsslagader met behulp van een 20 G arteriële katheter voor realtime monitoring van bloeddruk en hemodynamische parameters.
- Richt toegang tot de femorale arterie op met een 20 G arteriële katheter voor het monitoren van de bloeddruk en zuurstofsaturatie in de onderste ledematen.
- Voer orotracheale intubatie uit met een endotracheale buis van 6,5–8 mm. Controleer of de luchtstroom niet geblokkeerd is en zorg voor 100% zuurstof.
- Maak een incisie van 2–3 cm in de onderbuik om de blaaswand bloot te leggen. Bevestig de blaas aan de randen van de incisie met fijne hechtingen en maak vervolgens een blaasfistel. Plaats een katheter van 10 °F in de blaas, blaas de ballon op met 5 ml steriel water en trek voorzichtig aan de katheter totdat de ballon tegen de blaaswand rust. Verbind de urinekatheter met een opvangzak voor urineafvoer en monitoring.
OPMERKING: Omdat de urethra van mannelijke varkens lang en gebogen is, is het moeilijk om de urinekatheter in te brengen. Daarom moet er een blaasfistel worden aangelegd om de urine af te voeren voor vroege postoperatieve controle van de urine-uitstoot. De katheter moet zo vroeg mogelijk worden verwijderd, bij voorkeur binnen 24–48 uur na de operatie, zodra het varken wakker is, hemodynamisch stabiel is en geen continue urinecontrole meer nodig heeft.
- Monitor continu het elektrocardiogram, invasieve arteriële druk,SpO2, eindgetijde CO2, temperatuur en urine-output.
3. Chirurgische blootstelling
- Leg het varken in rugzak.
- Scheer en desinfecteer de hele voorste borst en bovenbuik met povidonjodium. Daarna dek je het operatiegebied.
- Maak een middenlijnincisie van het midden van de cervicale regio tot onder het xiphoïde uitsteeksel met een elektrochirurgische eenheid (ESU).
- Voer een mediane sternotomie uit langs de middenlijn vanaf het xifoiduitsteeksel omhoog met een sternuszaag. Dicht de borstbeenranden met een ESU en breng botwas aan op de beenmerg om hemostase te bereiken.
- Houd de borst open met een sternale retractor.
4. Oogst van twee autologe IMV-leidingen
- Dien 300 u/kg heparine toe voor systemische antistolling om trombose tijdens de procedure te voorkomen.
- Ontleed het omliggende weefsel van de IMV met een ESU. Doorsnijd de zijtakken met een schaar en bereik hemostase met de ESU.
- Klem het distale uiteinde van de linker IMV af met een hemostatische klem. Maak een incisie met een scalpel net proximal van de klem. Steek een stompe spoelnaald door de incisie en bevestig deze met een 5-0 niet-absorberbare polypropyleenhechting. Na de ligasie snijd je het distale uiteinde van de linker IMV volledig door.
- Zorg ervoor dat de geoogste aderleiding voldoende lang is (ongeveer 7–8 cm). Klem het proximale uiteinde van de linker IMV af met een hemostatische klem. Transecteer de IMV distaal van de klemplaats en bind het proximale uiteinde met een 5-0 niet-absorberbare polypropyleenhechting. Een succesvol oogstte IMV moet 7–8 cm lang zijn, vrij van duidelijke spasmen of draaien, en zonder zichtbare bloeding van zijtakken.
OPMERKING: De IMV heeft een dunne wand en is gevoelig voor spasmen. Direct grijpen, overmatige grip en hoge druk uitzetting moeten worden vermeden. De leiding moet waar mogelijk door het omliggende weefsel worden gehanteerd en direct na de oogst worden opgeslagen in ijskoude heparine-papaverine zoutoplossing.
- Plaats de linker IMV in ijskoude heparine-papaverine normale zoutoplossing (30 mg papaverine en 2.500 U heparine opgelost in 500 ml normale zoutoplossing).
- Oogst de juiste IMV met dezelfde procedure.
5. Oprichting en start van cardiopulmonale bypass (CPB)
- Open het pericard longitudinaal en hang het op met tractiehechtingen.
- Zorg voor geactiveerde stollingstijd (ACT) > 480 s.
- Plaats twee concentrische suturen met een koord van 5-0 niet-absorberbare polypropyleenhechtingen. Vestig centrale arteriële canule met een 18 F arteriële canule. Na grondige ontluchting verbind je de arteriële canule met de arteriële lijn van het cardiopulmonale bypasscircuit.
- Vestig veneuze canule met een 24 F veneuze canule in het rechter atrium en verbind deze met de veneuze lijn.
- Start CPB. Vestig langzaam een arteriële instroom, gevolgd door veneuze drainage. Verhoog de pompstroom in de komende minuten volgens systemische arteriële druk, veneuze terugvoer, reservoirniveau en globale perfusieparameters.
OPMERKING: Omdat Bama-miniatuurvarkens een relatief klein bloedvolume hebben, moet het CPB-circuit voldoende worden geprepareerd met 2 L lactatievloeistof van Ringer en 500 mg methylprednisolon. Als er sprake is van overmatige hemodilusie, kan een bloedtransfusie indien nodig worden overwogen.
6. Aorta-kruisklem en cardioplegische stilstand
- Plaats een antegrade cardioplegie-canule in de aortawortel via een koesdraad-hechting. Verbind de cardioplegiecanule met de cardioplegielijn.
- Klem de opstijgende aorta af op een positie tussen de arteriële canule en de toegangsplaats voor de cardioplegie.
- Induceer een hartstilstand met 4 °C koud gemodificeerde St. Thomas-oplossing (10–15 mL/kg). Breng ijsslush aan op het hartoppervlak voor snelle koeling en myocardbescherming.
OPMERKING: De St. Thomas-oplossing werd bereid volgens Pfizer Hospital US Plegisol, NDC 00409-7969-05: elke 100 mL bevatte natriumchloride 643 mg, kaliumchloride 119,3 mg, magnesiumchloridehexahydraat 325,3 mg en calciumchloridedihydraat 17,6 mg in water voor injectie, met 10 mL 8,4% natriumbicarbonaat direct voor gebruik toegevoegd aan elke 1.000 mL.
7. Distale anastomose van IMV-transplantaten
- Injecteer 4 °C heparine-papaverine normale zoutoplossing (bereid zoals beschreven in stap 4.5) via een stompe spoelnaald in het transplantat om lekkage te controleren, trim het vrije uiteinde af en plaats de 8-0 Niet-absorberbare polypropyleenhechting.
- Open de LCX met een microchirurgische schaar. Plaats een intraluminale shunt.
- Met een 8-0 niet-absorberbare polypropyleenhechting, voer een eind-aan-zij-anastomose uit tussen één uiteinde van het IMV-transplantaat en de LCX met een parachutehechtingstechniek.
- Verwijder de shunt. Injecteer hepariniseerd autoloog bloed in het IMV-transplantaat om het vat te verruimen, eventuele gevangen lucht uit te voeren en om te controleren op lekkage bij de anastomotische plaatsen en zijtakken. Na injectie van hepariniseerd autoloog bloed moet het transplantat soepel uitzetten zonder focale vernauwing, draaiing of lekkage uit de zijtakken of distale anastomose. Voltooi de anastomose tussen de IMV-transplantatie en de LCX.
OPMERKING: Het hepariniseerde autoloog bloed wordt rechtstreeks verkregen uit het CPB-circuit. Het totale volume hepariniseerd autoloog bloed moet minimaal 50 ml bedragen, en het exacte volume per injectie moet worden aangepast aan de uitzetting van het transplantaat en lekkage uit de transplantaten of anastomotische plaatsen.
- Gebruik dezelfde methode om één uiteinde van het andere IMV-graft volledig te anastomoseren aan de zijkant van de LAD.
8. Proximale anastomose van IMV-transplantaten
- Verwijder de cardioplegiecanule. Maak op die locatie een opening met een 3,5 mm pons.
- Injecteer heparine-papaverine normale zoutoplossing op kamertemperatuur (met de verhoudingen heparine, papaverine en normale zoutoplossing zoals beschreven in stap 4.5) in het IMV-transplantaat dat via een botte spoelnaald aan de LAD is geanastomoseerd. Nadat de IMV-transplantatie is opgezwollen, klem je deze gedeeltelijk en snijd je het uiteinde dat aan de stompe spoelnaald vastzit door. Knip het vrije uiteinde verder af met een tissue schaar.
OPMERKING: Vermijd het gebruik van 4 °C heparine-papaverine normale zoutoplossing in deze stap om de transplantaatspasmen te verminderen. Het specifieke injectievolume heparine-papaverine normale zoutoplossing moet worden bepaald door de hoeveelheid die nodig is om de uitzetting van het IMV-transplantat te behouden.
- Knip een segment van de arteriële katheter af en verbind deze met de linker ventrikelvent. Na aansluiting steek je de arteriële katheter in de aorta via de geperforeerde opening.
- Verwerk de IMV-transplantatie die aan de LCX is geanastomoseerd op dezelfde manier als beschreven in stap 8.2.
- Maak een opening aan de linkerkant van de aortawortel met een 3,5 mm pons.
- Voer een eind-opzij-anastomose uit van het vrije uiteinde van de IMV-graft, geanastomoseerd aan de LCX aan de opening aan de linkerkant van de aortawortel, en laat de anastomose onvoltooid.
- Breng de linker hartventkatheter in de aortawortel via deze anastomotische opening.
- Voer een end-to-side anastomose uit van het vrije uiteinde van de IMV-graft, distaal anastomoseerd aan de LAD aan de andere opening in de aortawortel.
- Verwijder de linker hartventilatorkatheter. Klem beide IMV-transplantaten vast met microchirurgische hemostatische klemmen. Maak de anastomosen van beide IMV-transplantaties aan de aorta af.
OPMERKING: Voor reperfusie moeten beide IMV-grafts zonder spanning of knikvorming liggen, en de proximale en distale anastomosen mogen geen duidelijke lekkage vertonen.
9. Reperfusie, spenen van CPB en decannulatie
- Maak de aorta-kruisklem los en reperfiseer het hart.
- Plaats nog een 8-0 niet-absorberbare polypropyleenhechtingen op de anastomotische plaatsen of langs de IMV-transplantaten indien nodig om hemostase te bereiken.
- Smee van CPB zodra het varken hemodynamisch stabiel is en het hart weer voldoende functioneert.
- Decannuleer de aorta en het rechteratrium, en zorg voor hemostase op alle canulatieplaatsen.
- Na de scheiding van CPB wordt beide grafts beoordeeld met intraoperatieve echo volgens het institutionele standaardprotocol. Gebruik kleurdopplerbeeldvorming om bloedstroomsignalen binnen de aorta-naar-LAD en aorta-naar-LCX-grafts te identificeren, en registreer de graftlocatie, flowrichting en kwalitatieve openheid. Indien beschikbaar, voer transittijdstroommeting (TTFM) uit voor kwantitatieve graft-flow beoordeling.
10. Hemostase en borstdichting
- Nauwkeurige hemostase verkrijgen bij proximale aorta-anastomosen, distale coronaire anastomosen, interne melkvenen, aorta- en atrium-canulatieplaatsen en de sternotomie-randen.
- Steek twee drainagebuizen in.
- Benader het borstbeen opnieuw en sluit spier, fascia, subcutane weefsel en huid in lagen.
- Breng het varken over naar een gecontroleerde postoperatieve herstelkamer.
11. Postoperatieve zorg en vervolg
- Behoud voortdurend thermische ondersteuning met verwarmingskussens of warmluchtdekens om de kerntemperatuur van het varken op 37,0–38,5 °C te houden.
- Noteer dagelijks de vochtinname en -output van het varkensmodel, het bewustzijnsniveau, de hartslag, arteriële bloeddruk, centrale veneuze druk, het volledige bloedbeeld en de bloedgasresultaten.
- Bied mechanische ventilatieondersteuning met 100% zuurstof in de vroege postoperatieve fase om een stabiele gasuitwisseling te garanderen en hypoxie-geïnduceerde pulmonale vasoconstrictie te voorkomen. Haal het dier van de beademingsmachine en verwijder de endotracheale buis zodra het varken weer sterk, regelmatig spontaan ademhaalt, een beschermende slikreflex vertoont en bevredigende arteriële bloedgasresultaten behaalt.
- Postoperatieve antimicrobiële profylaxe: Dien cefuroxime natrium (3–5 mg/kg) elke 8–12 uur toe gedurende 48–72 uur na de operatie. Controleer de dieren dagelijks op tekenen van infectie. Controleer dagelijks de incisie van de sternotomie en de drainagebuisplaatsen op abnormale exsudate of abcesvorming.
- Beoordeel de pijnsignalen van het dier elke 2–4 uur met standaard varkensgedragspijnschaal. Let op veelvoorkomende tekenen van pijn na sternotomie, zoals vocalisatie, een gebogen houding, bewegingsweigering, tandenknarsen of sociale isolatie. Dien opioïden of niet-steroïde ontstekingsremmers (NSAID's) toe op basis van het gedrag van het dier om voldoende pijnverlichting en een soepel herstel te garanderen.
- Pas snel vasoactieve medicijnen (bijv. dopamine, epinefrine) en vochtondersteuning aan om een stabiele arteriële bloeddruk (>70 mmHg) te behouden.
- Beoordeel de postoperatieve graftpatency via CTA op postoperatieve dag 1 en postoperatief dag 28 volgens het institutionele standaardbeeldvormingsprotocol.