Name: Groot-diermodel van donatie na circulatoire sterfte en Normothermische regionale perfusie voor cardiale beoordeling (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2022-05-10T16:00:00.000+00:00
Duration: 7 min 49 s
Description: Leer een groot-diermodel van donatie na circulatoire sterfte met normotherme regionale perfusie voor cardiale beoordeling. Dit varkensmodel bootst klinische harttransplantatie nauwkeurig na.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

We willen Melanie Borie, Caroline Landry, Henry Aceros en Ahmed Menaouar bedanken voor hun kostbare hulp en steun.

Het institutionele comité voor de verzorging en het gebruik van dieren van het Centre de Recherche du Centre Hospitalier de l'Université de Montréal (CRCHUM) keurde alle experimentele protocollen goed en de dieren werden behandeld in overeenstemming met de gids voor de verzorging en het gebruik van proefdieren. Voor dit protocol werden 3-4 maanden oude grote witte mannelijke of vrouwelijke varkens met een gewicht van 50-60 kg gebruikt. De grootte van het dier kan variëren afhankelijk van de experimentele doelen van de onderzoekers.
1. Dierlijke voorbereiding en verdovingsinductie
<ol><li>Premediceer het dier met behulp van een intramusculaire injectie van atropine (0,04 mg / kg), midazolam (0, 3 mg / kg) en ketamine (20 mg / kg). Dien isofluraan toe bij een eindgetijdenconcentratie van 1%-3% in 3 L/min O2, met behulp van een gezichtsmasker voor anesthesie-inductie en onderhoud.</li>
	<li>Bevestig adequate anesthesie door te testen op een ontspannen kaaktint en afwezigheid van pijn met behulp van teenknijpreactie. Zorg ervoor dat het dier in dorsale decubituspositie wordt geplaatst en in normothermie wordt gehouden met behulp van een verwarmende deken.</li>
	<li>Nadat de geschiktheid van de anesthesie is bevestigd, voert u een orotracheale intubatie uit met behulp van een endotracheale buis van 6,5-8 mm zoals beschreven in 10.</li>
	<li>Plaats de zuurstofsaturatiemonitor op het oor of de onderlip van het dier voor continue controle. Stel de ventilatie in op een positieve eind-expiratoire druk (PEEP) van 5 cm H 2 O, een piekinspiratoire druk (PIP) van 15 cm H 2 O, een fractie geïnspireerde zuurstof (FIO 2) van 0,5 en een ademhalingsfrequentie (RR) van 15 ademhalingen / min met een getijdenvolume (TV) van 6-8 ml / kg en een normale partiële druk van O 2 en CO 2. Pas de RR aan om een eindgetijde CO2-niveau van 35-45 mmHg te handhaven.</li>
	<li>Verkrijg een perifere intraveneuze toegang via de oorader met behulp van een katheter van 20 G. Start een onderhoudsinfusie van normale zoutoplossing (0,9% NaCl) en dien 2 g magnesiumsulfaat (MgSO4) toe als een intraveneuze bolus om aritmieën te voorkomen.</li>
	<li>Bereid de chirurgische plaatsen voor door de thorax en liezen adequaat te scheren en te schrobben. Desinfecteer liezen en nek met chloorhexidine en drapeer op de juiste manier terwijl u veneuze en arteriële toegang biedt.</li>
	<li>Plaats de cautery elektrodepad op de rug van het dier. Plaats het dier in Trendelenburg-positie om de centrale veneuze toegang te vergemakkelijken.</li>
	<li>Lokaliseer de juiste halsader met behulp van een echografie. Eenmaal gelokaliseerd, met behulp van een naald, gaat u de huid in een hoek van 45 ° binnen totdat bloed wordt gezien en de naald wordt gezien in de ader op de echografie.</li>
	<li>Plaats de geleidingsdraad in de naald en steek vervolgens een 7 Fr percutane centrale veneuze schede-inbrenger over de geleidedraad.</li>
	<li>Verwijder de geleidingsdraad terwijl u de schede-inbrenger op zijn plaats houdt en plaats vervolgens een Swans-Ganz-katheter om hartuitvoermetingen en rechterhartkatheterisatie te garanderen. OPMERKING: De linker halsader kan worden gebruikt in plaats van de rechter. Als toegang niet mogelijk is, steek de schede dan direct in de interne halsader (links of rechts) na sternotomie van de middellijn. Zorg er in dat geval voor dat je de ader ontleedt.</li>
	<li>Gebruik dezelfde techniek om een centraal veneuze katheter (bijvoorbeeld dubbel lumen) in de linker halsader in te brengen.</li>
	<li>Breng nog een 7 Fr percutane centrale veneuze schede-inbrenger in de rechter femorale ader met behulp van de Seldinger-techniek zoals beschreven in stap 1.7. tot 1.10., voor de introductie van een geleidingskatheter in de rechter ventrikel (RV). Dit kan percutaan worden gedaan met echo-geleiding, of na midline sternotomie.</li>
	<li>Sta een periode van stabiliteit toe gedurende 10 minuten na intubatie en manipulatie en meet vervolgens de hemodynamische en cardiale functieparameters bij basislijn, waaronder pulmonale en systemische drukken, cardiale output, RV- en LV-druk-volumelussen en transthoracale echocardiografie.</li>
</ol>2. Chirurgische toegang tot stand brengen
<ol><li>Voer met behulp van een cautery-pen een middellijnincisie uit van het midden-cervicale gebied naar het xiphoid. Verdeel daarna het onderhuidse vet, laag voor laag, langs de middellijn met behulp van de elektrocauterie om het peri-borstbeen te bereiken.</li>
	<li>Snijd rond de sternale inkeping en gebruik een vinger om zachte weefsels onder het borstbeen in te trekken en te vegen. Open het borstbeen met een botzaag en zorg ervoor dat het borstbeen volledig is verdeeld, terwijl u voorzichtig bent met de ader onder het bovenste deel van het borstbeen. Cauteriseer het borstbeen en/of breng botwas aan om een adequate hemostase te garanderen.</li>
	<li>Gebruik de elektrocauterie, ontleed en verwijder de thymus door deze uit het hartzakje te tillen. Cauteriseer de vaten die de thymus van de aorta en de superieure vena cava (SVC) leveren om bloedingen te voorkomen.</li>
	<li>Snijd het hartzakje voorzichtig open met de cautery. Steek vingers onder het hartzakje tijdens het snijden om letsel aan het hart te voorkomen.</li>
	<li>Dien 300 eenheden/kg heparine IV toe om systemische antistolling te bereiken. Als de test beschikbaar is, zorg dan voor een geactiveerde stollingstijd (ACT) ˃ 300 s.</li>
</ol>3. Stopzetting van levensondersteunende therapieën en verklaring van overlijden
<ol><li>Dien een bolus van 3 mg / kg propofol IV toe en stop vervolgens met mechanische ventilatie en koppel de endotracheale buis los. OPMERKING: Deze stap komt overeen met "Terugtrekking van levensondersteuning" om de Normothermische regionale perfusie te lanceren. Voor euthanasievoorwaarden, zie rubriek 8.</li>
	<li>Controleer de arteriële druk en perifere O2-verzadiging . Start functionele warme ischemietijd wanneer de systolische druk 50 mmHg <.</li>
	<li>Stel circulatiestilstand vast wanneer er sprake is van asystolie (of ventriculaire fibrillatie) en een afwezigheid van arteriële pulsatiliteit. Start een minimale observatiefase van 5 minuten nadat de circulatiestilstand is vastgesteld (stand-off periode) en verklaar vervolgens de dood van dieren.</li>
</ol>4. Plaatsing van thoracoabdominale normotherme regionale perfusie
<ol><li>Gebruik de cautery om de aortopulmonale ruimte zorgvuldig te ontleden. Trek het RV-uitstroomkanaal inferieur in, de longslagader naar links en de aorta naar rechts om directe laesies naar de laatste te voorkomen. Neem indien nodig hulp van een assistent tijdens deze stap.</li>
	<li>Ontleed en ligaat de supra-aortavaten om cerebrale perfusie te vermijden en uit te sluiten. U kunt ook een grote kruisklem over de vaten aanbrengen.</li>
	<li>Plaats twee katheters van 18 G in de halsslagaders bilateraal distaal naar de occlusie om de potentiële bloedtoevoer naar de hersenen te evalueren. Verzamel en meet bloed tijdens het experiment en injecteer opnieuw via het NRP-circuit.</li>
	<li>Ontleed met behulp van de metzenbaum en de haakse tang subtiel tussen de SVC en de innominate slagader, en tussen de IVC en het hartzakje. Omcirkel de SVC en IVC met een navelstrengtape of een eenvoudige 0-zijden hechtdraad en zet ze vast met een tourniquet.</li>
	<li>Plaats met behulp van een 3-0 hechting twee concentrische purse-string hechtingen op de distale oplopende aorta adventitia; Vermijd hechtingen van volledige dikte. Plaats een hechtdraad op het rechter atrium (RA). Beveilig alle hechtingen met een tourniquet.</li>
	<li>Stel het NRP-systeem in en stel het voor op basis van de behoeften van de onderzoekers en experimenten. Gebruik voor dit protocol een ECMO-circuit met een centrifugaalpomp, geprimed met 2 L kristalloïde oplossing met 500 mg Solumedrol, 200 ml 8,4% natriumbicarbonaat (NaOH), 300 eenheden / kg heparine en 2 g MgSO4. OPMERKING: De hier gebruikte opstelling is vergelijkbaar met die van de perfusionisten van de instelling op de afdeling hartchirurgie.</li>
	<li>Gebruik een arteriële canule van 17 tot 21 F, cannuleer de aorta en span vervolgens de tourniquet aan die de hechtdraad van de portemonnee vasthoudt om de canule op zijn plaats te houden. OPMERKING: U kunt ook een extracorporale membraanoxygenator (ECMO) canule inbrengen met behulp van de Seldinger-techniek om bloedverlies te minimaliseren. Een andere methode bestaat uit het gebruik van een standaard bypass arteriële canule. De aortacanule wordt vervolgens verbonden met de arteriële lijn van het NRP-circuit met behulp van een 3/8-3/8-connector; Zorg voor volledige ontluchting om luchtembolie te voorkomen.</li>
	<li>Maak een incisie van 5 mm in het midden van de portemonnee-snaar op de RA en verwijd deze vervolgens met behulp van een instrument met een kleine hoek, zoals een rechthoekige of klik. Bedek de incisie met een vinger om overmatig bloeden te voorkomen.</li>
	<li>Gebruik een dubbeltraps veneuze canule om de RA te cannuleren en span vervolgens de hechtingen van de portemonnee aan met behulp van een tourniquet om de canule op zijn plaats te houden.</li>
	<li>Sluit de canules aan op de veneuze lijn van het NRP-circuit met behulp van een 1/2-3/8-connector en zorg voor volledige ontluchting om een luchtsluis in het systeem te voorkomen.</li>
	<li>Zorg ervoor dat er minimaal 15 minuten zijn verstreken tussen de verklaring van overlijden en de start van NRP om de tijd te omvatten die nodig is voor de voorbereiding van de klinische praktijk, het draperen en het hebben van toegang tot het hart.</li>
	<li>Start NRP 15 min na het begin van de functionele warme ischemietijd. Handhaaf normothermie gedurende de hele procedure. Pas de debieten progressief aan om een perfusie-index van 2,5 l/min/m2 te bereiken. Start de mechanische ventilatie opnieuw op met een FIO2 van 50% en een tv van 6 ml/kg. OPMERKING: Wijzig deze instellingen volgens het experimentele ontwerp.</li>
	<li>Infundeer continu 10 μg/kg/min dopamine en 4 eenheden/min vasopressine IV. Gebruik epinefrine en noradrenaline tijdens de eerste perfusie en titreer ze vervolgens indien nodig om te helpen bij de drukregulatie met behoud van de arteriële druk boven 50 mmHg.</li>
</ol>5. Handhaving van de reperfusie en doelstellingen voor het spenen
<ol><li>Reperfuse het hart gedurende 30 minuten voordat u probeert te spenen voor NRP. Als het spenen niet succesvol is, voer dan nog eens 15 minuten reperfusie uit ter ondersteuning van NRP voordat u opnieuw probeert te spenen voor een totale maximale reperfusietijd van 180 minuten.</li>
	<li>Ga verder met cardiale beoordeling na succesvol spenen. Als het spenen na deze tijd niet wordt bereikt, stopt u het experiment en meldt u het probleem. OPMERKING: Dit moet worden aangepast aan de doelstellingen van elke onderzoeker.</li>
	<li>Evalueer de criteria voor het afspenen van NHP's en zorg ervoor dat aan alle criteria wordt voldaan, zoals beschreven in tabel 1.</li>
</ol>6. Beoordeling van hartherstel
<ol><li>Genereer druk-volume (PV) lusanalyses om de cardiale contractiliteit te meten. De geleidingskatheter maakt continue metingen van LV-PV-relaties mogelijk.<ol><li>Verkrijg steady-state opnames om volumeafhankelijke parameters, slagwerk en ontwikkelde druk te genereren, en sluit de IVC af met een navelstrengtape om volume-onafhankelijke parameters te genereren door occlusie, namelijk voorbelasting rekruteerbaar slagwerk.</li>
	</ol></li>
	<li>Meet de centrale veneuze druk, de druk van de longslagader, de cardiale output, de RV-druk en de pulmonale capillaire wigdruk met behulp van de Swans-Ganz-katheter die in het begin van het experiment werd geïntroduceerd.</li>
	<li>Analyseer de hartfunctie door middel van echocardiografie met behulp van een standaard transesofageale sonde en een transthoracale sonde die rechtstreeks op het hart wordt geplaatst.</li>
	<li>Voer metabole beoordelingen uit door arteriële en veneuze bloedmonsters te verzamelen voor analyses. Trek bloed rechtstreeks uit de coronaire sinus om de metabolische functie van het hart specifiek te beoordelen. Analyseer bloedgassen en lactaatniveaus.</li>
	<li>Verzamel bovendien myocardiale biopsieën van de RV en LV indien nodig. Verkrijg monsters van andere transplanteerbare organen van belang (bijv. Longen, lever, nieren), afhankelijk van de doelstellingen van de onderzoeker.</li>
</ol>7. NRP-verwijdering en cardiale evaluatie
<ol><li>Wanneer aan de criteria voor het spenen is voldaan, stopt u met NRP. Verwijder de canule uit de RA en draai de hechtdraad snel aan om bloedverlies te minimaliseren. Zet de hechting vast met knopen en volg dezelfde procedure om de aortacanule te verwijderen.</li>
	<li>Evalueer de hartfunctie elke 30 minuten gedurende 2 uur nadat de NRP is gestopt, zoals beschreven in stap 6.1. tot en met 6.4.</li>
</ol>8. Beëindiging van het experiment
<ol><li>Plaats na 2 uur een cardioplegiekatheter van 16 G of 18 G in de oplopende aorta. Sluit de canule aan op het NRP-circuit.</li>
	<li>Decomprimeer daarna de rechter hartholten door het IVC in te snijden en de linkerholte door het linkeratrium in te snijden met behulp van de cauterie.</li>
	<li>Klem de opgaande aorta na het inbrengen van de canule en dien 1,5 l Del Nido cardioplegie-oplossing bij 4 °C toe aan het hart. Zorg ervoor dat de perfusiedruk 50 mmHg is.</li>
	<li>Stop de mechanische ventilatie en plaats ijsslush (0,9% NaCl) in de thoracale holte na het begin van cardioplegie voor koeling. Ga verder met cardectomie op een traditionele manier zodra de cardioplegie-infusie is voltooid.</li>
	<li>Gebruik het verzamelde hart om uitgebreide myocardiale biopsieën te verkrijgen voor beoordeling en evaluatie. Voer andere biopsieën uit van andere organen (bijv. Longen, lever, nieren), afhankelijk van het experimentele ontwerp en de doelstelling van de onderzoekers OPMERKING: Figuur 1 geeft een samenvatting van de getoonde protocolstappen en tabel 1 geeft een definitie van de parameters en criteria die in dit onderzoek zijn gebruikt.</li>
</ol><img alt="Figure 1" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/64009/64009fig01.jpg"> Figuur 1: Schematische samenvatting van het experimentele protocol. Afkortingen: NRP = Normothermic Regional Perfusion. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/64009/64009fig01large.jpg" target="_blank">Klik hier om een grotere versie van deze figuur te bekijken.</a>
<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always"><tbody><tr><td></td>
			<td>Definitie/Criteria</td>
		</tr><tr><td>Functionele warme ischemie periode</td>
			<td>Periode die begint wanneer de systolische druk 50 mmHg < en eindigt wanneer NRP wordt geïnitieerd. In dit protocol is deze periode 15 min</td>
		</tr><tr><td>Circulatiestilstand</td>
			<td>Het wordt vastgesteld wanneer het hart in asystolie of in ventriculaire fibrillatie is</td>
		</tr><tr><td>Stand-off periode</td>
			<td>Periode die begint met de circulatiestilstand en eindigt met de aangifte van overlijden. In dit protocol is deze periode 5 min</td>
		</tr><tr><td rowspan="6">Succesvol NRP spenen</td>
			<td>Minimaal gebruik van inotropen en vasopressoren</td>
		</tr><tr><td>BI > 2,2 L/min/m2</td>
		</tr><tr><td>KAART > 55 mmHg</td>
		</tr><tr><td>RAP < 15 mmHg</td>
		</tr><tr><td>PCWP < 15 mmHg</td>
		</tr><tr><td>Normale LV en RV-functie</td>
		</tr></tbody></table>Tabel 1: Representatieve definitie van de in dit protocol gebruikte parameters en criteria. Afkortingen: CI = Cardiac Index; MAP = gemiddelde arteriële druk; NRP = Normothermische regionale perfusie; PCWP = pulmonale capillaire wigdruk; RAP = Juiste Boezemdruk.

<ol><li>Yusen, R. D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+Registry+of+the+International+Society+for+Heart+and+Lung+Transplantation%3A+thirty-third+adult+heart+transplantation+report-2016%3B+focus+theme%3A+primary+diagnostic+indications+for+transplant%5BTitle%5D)+AND+%22The+Journal+of+Heart+and+Lung+Transplantation%3A+the+Official+Publication+of+the+International+Society+for+Heart+Transplantation%22%5BJournal%5D)">The Registry of the International Society for Heart and Lung Transplantation: thirty-third adult heart transplantation report-2016; focus theme: primary diagnostic indications for transplant.</a> The Journal of Heart and Lung Transplantation: the Official Publication of the International Society for Heart Transplantation. 35 (10), 1170-1184 (2016).</li>
<li>Hornby, K., Ross, H., Keshavjee, S., Rao, V., Shemie, S. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Non-utilization+of+hearts+and+lungs+after+consent+for+donation%3A+a+Canadian+multicentre+study%5BTitle%5D)+AND+%22Canadian+Journal+of+Anaesthesia%22%5BJournal%5D)">Non-utilization of hearts and lungs after consent for donation: a Canadian multicentre study.</a> Canadian Journal of Anaesthesia. 53 (8), 831-837 (2006).</li>
<li>Messer, S. J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Functional+assessment+and+transplantation+of+the+donor+heart+after+circulatory+death%5BTitle%5D)+AND+%22The+Journal+of+Heart+and+Lung+Transplantation%3A+the+Official+Publication+of+the+International+Society+for+Heart+Transplantation%22%5BJournal%5D)">Functional assessment and transplantation of the donor heart after circulatory death.</a> The Journal of Heart and Lung Transplantation: the Official Publication of the International Society for Heart Transplantation. 35 (12), 1443-1452 (2016).</li>
<li>Messer, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Outcome+after+heart+transplantation+from+donation+after+circulatory-determined+death+donors%5BTitle%5D)+AND+%22The+Journal+of+Heart+and+Lung+Transplantation%3A+the+Official+Publication+of+the+International+Society+for+Heart+Transplantation%22%5BJournal%5D)">Outcome after heart transplantation from donation after circulatory-determined death donors.</a> The Journal of Heart and Lung Transplantation: the Official Publication of the International Society for Heart Transplantation. 36 (12), 1311-1318 (2017).</li>
<li>Dhital, K. K., Chew, H. C., Macdonald, P. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Donation+after+circulatory+death+heart+transplantation%5BTitle%5D)+AND+%22Current+Opinion+in+Organ+Transplantation%22%5BJournal%5D)">Donation after circulatory death heart transplantation.</a> Current Opinion in Organ Transplantation. 22 (3), 189-197 (2017).</li>
<li>Ardehali, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Ex-vivo+perfusion+of+donor+hearts+for+human+heart+transplantation+%28PROCEED+II%29%3A+a+prospective%2C+open-label%2C+multicentre%2C+randomised+non-inferiority+trial%5BTitle%5D)+AND+%22The+Lancet%22%5BJournal%5D)">Ex-vivo perfusion of donor hearts for human heart transplantation (PROCEED II): a prospective, open-label, multicentre, randomised non-inferiority trial.</a> The Lancet. 385 (9987), 2577-2584 (2015).</li>
<li>White, C. W., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Assessment+of+donor+heart+viability+during+ex+vivo+heart+perfusion%5BTitle%5D)+AND+%22Canadian+Journal+of+Physiology+and+Pharmacology%22%5BJournal%5D)">Assessment of donor heart viability during ex vivo heart perfusion.</a> Canadian Journal of Physiology and Pharmacology. 93 (10), 893-901 (2015).</li>
<li>Xin, L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+new+multi-mode+perfusion+system+for+ex+vivo+heart+perfusion+study%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Medical+Systems%22%5BJournal%5D)">A new multi-mode perfusion system for ex vivo heart perfusion study.</a> Journal of Medical Systems. 42 (2), 25(2017).</li>
<li>Robinson, N., et al. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aRobinson%2C+N+%22Handbook+of+Cardiac+Anatomy%2C+Physiology%2C+and+Devices%22">Handbook of Cardiac Anatomy, Physiology, and Devices</a>. Iaizzo, P. A., et al. , Springer International Publishing. 469-491 (2015).</li>
<li>Swindle, M. M. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aSwindle%2C+MM+%22Swine+in+the+Laboratory%3A+Surgery%2C+Anesthesia%2C+Imaging%2C+and+Experimental+Techniques%22">Swine in the Laboratory: Surgery, Anesthesia, Imaging, and Experimental Techniques</a>. , CRC press. (2007).</li>
<li>Nasir, B. S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((HSP90+inhibitor+improves+lung+protection+in+porcine+model+of+donation+after+circulatory+arrest%5BTitle%5D)+AND+%22The+Annals+of+Thoracic+Surgery%22%5BJournal%5D)">HSP90 inhibitor improves lung protection in porcine model of donation after circulatory arrest.</a> The Annals of Thoracic Surgery. 110 (6), 1861-1868 (2020).</li>
<li>Aceros, H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Novel+heat+shock+protein+90+inhibitor+improves+cardiac+recovery+in+a+rodent+model+of+donation+after+circulatory+death%5BTitle%5D)+AND+%22The+Journal+of+Thoracic+and+Cardiovascular+Surgery%22%5BJournal%5D)">Novel heat shock protein 90 inhibitor improves cardiac recovery in a rodent model of donation after circulatory death.</a> The Journal of Thoracic and Cardiovascular Surgery. 163 (2), 187-197 (2022).</li>
<li>Der Sarkissian, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Heat+shock+protein+90+inhibition+and+multi-target+approach+to+maximize+cardioprotection+in+ischaemic+injury%5BTitle%5D)+AND+%22British+Journal+of+Pharmacology%22%5BJournal%5D)">Heat shock protein 90 inhibition and multi-target approach to maximize cardioprotection in ischaemic injury.</a> British Journal of Pharmacology. 177 (15), 3378-3388 (2020).</li>
<li>Aceros, H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Celastrol-type+HSP90+modulators+allow+for+potent+cardioprotective+effects%5BTitle%5D)+AND+%22Life+Sciences%22%5BJournal%5D)">Celastrol-type HSP90 modulators allow for potent cardioprotective effects.</a> Life Sciences. 227, 8-19 (2019).</li>
<li>Aceros, H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Pre-clinical+model+of+cardiac+donation+after+circulatory+death%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Visualized+Experiments%22%5BJournal%5D)">Pre-clinical model of cardiac donation after circulatory death.</a> Journal of Visualized Experiments. (150), e59789(2019).</li>
<li>Der Sarkissian, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Celastrol+protects+ischaemic+myocardium+through+a+heat+shock+response+with+up-regulation+of+haeme+oxygenase-1%5BTitle%5D)+AND+%22British+Journal+of+Pharmacology%22%5BJournal%5D)">Celastrol protects ischaemic myocardium through a heat shock response with up-regulation of haeme oxygenase-1.</a> British Journal of Pharmacology. 171 (23), 5265-5279 (2014).</li>
</ol>

De auteurs hebben niets te onthullen.

Dit manuscript beschrijft een donatie van het model van grote dieren na circulatoire sterfte (DCD) gevolgd door thoracoabdominale normotherme regionale perfusie. In dit experiment wordt het hart minimaal 30 minuten en maximaal 3 uur gerepresenteerd voordat het uit het ECMO-circuit wordt gespeend. Het hart functioneert dan 2 uur zelfstandig, wat een waardevolle cardiale beoordeling op korte termijn mogelijk maakt. Daarom is de belangrijkste beperking van dit protocol de follow-up op korte termijn; Een langetermijnbeoordel...

Meer dan 300.000 personen sterven in Noord-Amerika elk jaar aan hartfalen (HF); Harttransplantatie blijft de enige behandelingsoptie voor sommige van deze patiënten met eindstadiumziekte1. Historisch gezien was de exclusieve bron voor harttransplantatie donorharten verkregen na neurologische bepaling van de dood (NDD), maar zelfs toen was slechts ongeveer 40% voldoende voor transplantatie2. Tussen de 15% en 20% van de patiënten sterft in afwachting van een hartdonatie, waarbij een tekort aan donorharten een van de redenen is die een discrepantie creëert tussen de beschikbare harten en de benodigde harten2. Om de orgaandonorpool te vergroten, is een belangrijke overweging het gebruik van harten die zijn gedoneerd na circulatoire sterfte (DCD)3. Er is terughoudendheid om DCD-harten te gebruiken omdat deze organen steevast worden onderworpen aan een periode van onbeschermde (warme) ischemie na het stoppen van de bloedcirculatie en onomkeerbare schade kunnen oplopen. Hoewel er rapporten voor succesvolle DCD-harttransplantatie met uitstekende vroege resultaten bestaan4,5, is er behoefte aan een gevalideerde beoordelingsmethode om te bepalen of deze harten bruikbaar zijn en om mogelijk hun prestaties na de transplantatie te voorspellen 6,7. Om ischemische perioden van DCD-harten te beperken en ze continu te monitoren tijdens opslag en transport, werden ex situ hartperfusiesystemen ontwikkeld8. Deze technologie is echter afhankelijk van complexe machines met perfusieapparatuur en heeft hoge initiële kosten zonder enige garantie dat het verkregen orgaan geschikt is voor transplantatie. Een nieuw protocol voor DCD-harttransplantatie op basis van normotherme regionale perfusie (NRP) werd voorgesteld door Messer et al3. Deze techniek omvat het herstellen van myocardiale perfusie terwijl het hart zich nog in de donor bevindt en met uitzondering van de cerebrale circulatie. Het maakt een functionele beoordeling ter plaatse mogelijk vóór aanbesteding3.
Bij het gebruik van modellen met grote dieren is het varkenshart een van de voorkeursplatforms om hartchirurgisch onderzoek uit te voeren, gezien de anatomische gelijkenis met het menselijk hart. Bij het gebruik van dit model moet echter rekening worden gehouden met enkele belangrijke factoren in varkensharten. Zo is het hartweefsel van varkens erg fragiel en brokkelig en is het gevoelig voor scheuren, vooral in de longslagader en het rechter atrium9. Een andere belangrijke factor om te overwegen is dat het varkenshart erg gevoelig is voor ischemie en vatbaar is voor aritmieën, daarom moeten antiaritmica routinematig worden toegediend aan elk dier vóór het experiment; niettemin wordt het nog steeds beschouwd als een geschikt model voor de studie van acute ischemie bij harttransplantatie9.
Dit manuscript beschrijft een grootdiermodel (varkens) van donatie na circulatoire sterfte gevolgd door thoracoabdominale normotherme regionale perfusie die het klinische scenario bij harttransplantatie nauw simuleert en het potentieel heeft om nieuwe therapeutische studies en strategieën voor translationeel onderzoek te vergemakkelijken.

<table><tbody><tr><td>Amiodarone</td><td></td><td></td><td>Zoals beschikbaar in de instelling</td></tr><tr><td>Angiocath 20G</td><td>BD</td><td>381704</td><td></td></tr><tr><td>Atropine 0,4 mg/mL</td><td></td><td></td><td>Zoals beschikbaar in de instelling</td></tr><tr><td>Biomedicus Centrifugal Pump</td><td>Medtronic</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Cardioplegia Solution (Del Nido)</td><td>zelf gemaakt</td><td></td><td>Een andere oplossing kan worden gebruikt naar goeddunken van de onderzoeker</td></tr><tr><td>Cautery Pencil</td><td>Covidien</td><td>E2515H</td><td></td></tr><tr><td>Central Venous Catheter double-lumen</td><td>Cook Medical</td><td>C-UDLM-501J-LSC</td><td></td></tr><tr><td>Central Venous Sheath Introducer 7 Fr</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Conductance Catheter</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>CPB pack</td><td>Medtronic</td><td></td><td></td></tr><tr><td>DLP Aortic Root Cannula</td><td>Medtronic</td><td>12218</td><td></td></tr><tr><td>DLP double-stage venous cannula (29 of 37 F)</td><td>Medtronic</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Dobutamine</td><td></td><td></td><td>Zoals beschikbaar in de instelling</td></tr><tr><td>Dopamine</td><td></td><td></td><td>Zoals beschikbaar in de instelling</td></tr><tr><td>Electrode Polyhesive</td><td>Covidien</td><td>E7507</td><td></td></tr><tr><td>EOPA Arterial Cannula (17 of 21 F)</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Epinephrine</td><td></td><td></td><td>Zoals beschikbaar in de instelling</td></tr><tr><td>O2 Face Mask</td><td></td><td></td><td>Zoals beschikbaar in de instelling</td></tr><tr><td>Handschoenen, Nitril, Medium</td><td>Fischer</td><td>27-058-52</td><td></td></tr><tr><td>Heparine 1000 IU/mL</td><td></td><td></td><td>Zoals beschikbaar in de instelling</td></tr><tr><td>Inhaled Isofurane</td><td></td><td></td><td>Verstrekt door de dierfaciliteit van de instelling</td></tr><tr><td>Jelco 16 of 18 G katheter</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Ketamine inj. 50 mL flacon (100 mg/mL)</td><td>Health Canada</td><td></td><td>Goedkeuring door Health Canada is vereist</td></tr><tr><td>Lidocaine/Xylocaine 1%</td><td></td><td></td><td>Zoals beschikbaar in de instelling</td></tr><tr><td>Magnesium Sulfaat 5 g/10 mL</td><td></td><td></td><td>Zoals beschikbaar in de instelling</td></tr><tr><td>Midazolam inj. 10 mL flacon (5 mg/mL)</td><td>Health Canada</td><td></td><td>Goedkeuring door Health Canada is vereist</td></tr><tr><td>MPS Quest delivery disposable pack</td><td>Quest Medical</td><td>5001102-AS</td><td></td></tr><tr><td>Norepinephrine</td><td></td><td></td><td>Zoals beschikbaar in de instelling</td></tr><tr><td>Normal Saline (NaCl 0,9%) 1L zak</td><td>Baxter</td><td>JB1324</td><td></td></tr><tr><td>Pipette Tips 1 mL</td><td>Fisherbrand</td><td>02-707-405</td><td></td></tr><tr><td>Propofol 1 mg/mL</td><td></td><td></td><td>Zoals beschikbaar in de instelling</td></tr><tr><td>Rocuronium</td><td></td><td></td><td>Zoals beschikbaar in de instelling</td></tr><tr><td>Set Admin Prim NF PB W/ Checkvalve</td><td>Smith Medical</td><td>21-0442-25</td><td></td></tr><tr><td>Sodium Bicarbonaat (NaOH) 8,4%</td><td></td><td></td><td>Zoals beschikbaar in de instelling</td></tr><tr><td>Sofsil 0 was gecoat</td><td>Covidien</td><td>S316</td><td></td></tr><tr><td>Solumedrol 500 mg/5 mL</td><td></td><td></td><td>Zoals beschikbaar in de instelling</td></tr><tr><td>Suction Tip</td><td>Covidien</td><td>8888501023</td><td></td></tr><tr><td>Suction Tubing 1/4'' x 120''</td><td>Med-Rx</td><td>70-8120</td><td></td></tr><tr><td>Suture 3.0 Prolene Blu M SH</td><td>Ethicon</td><td>8523H</td><td></td></tr><tr><td>Suture 5.0 Prolene BB</td><td>Ethicon</td><td>8580H</td><td></td></tr><tr><td>Suture Prolene Blum 4-0 SH 36</td><td>Ethicon</td><td>8521H</td><td></td></tr><tr><td>Suture BB 4.0 Prolene</td><td>Ethicon</td><td>8881H</td><td></td></tr><tr><td>Tracheal Tube, 6,5 mm</td><td>Mallinckrodt</td><td>86449</td><td></td></tr><tr><td>Vasopressin</td><td></td><td></td><td>Zoals beschikbaar in de instelling</td></tr></tbody></table>

groot-diermodel van donatie na circulatoire sterfte en normothermische regionale perfusie voor cardiale beoordeling

Large-Animal Model of Donation after Circulatory Death and Normothermic Regional Perfusion for Cardiac Assessment

De toename van de vraag naar harttransplantatie door de jaren heen heeft de interesse in donatie na circulatoire dood (DCD) aangewakkerd om de orgaandonorpool uit te breiden. Het DCD-proces is echter geassocieerd met het risico op hartweefselbeschadiging als gevolg van de onvermijdelijke periode van warme ischemie. Normothermische regionale perfusie (NRP) maakt een in situ orgaanbeoordeling mogelijk, waardoor de verkrijging van harten waarvan is vastgesteld dat ze levensvatbaar zijn, mogelijk is. Hier beschrijven we een klinisch relevant model van DCD voor grote dieren gevolgd door NRP. Circulatiedood wordt vastgesteld bij verdoofde varkens door mechanische ventilatie te stoppen. Na een vooraf ingestelde warme ischemieperiode wordt een extracorporale membraanoxygenator (ECMO) gebruikt voor een NRP-periode van ten minste 30 minuten. Tijdens deze reperfusieperiode maakt het model het mogelijk om verschillende myocardiale biopsieën en bloedmonsters te verzamelen voor initiële hartevaluatie. Zodra NRP is gespeend, kunnen biochemische, hemodynamische en echocardiografische beoordelingen van de hartfunctie en het metabolisme worden uitgevoerd voordat organen worden verkregen. Dit protocol simuleert nauw het klinische scenario dat eerder is beschreven voor DCD en NRP bij harttransplantatie en heeft het potentieel om studies te vergemakkelijken die gericht zijn op het verminderen van ischemie-reperfusieletsel en het verbeteren van het functionele behoud en herstel van het hart.

Dit preklinische model is met succes gebruikt in onze instelling voor meerdere experimenten. Ten eerste toonden we aan dat DCD-harten, aanvankelijk gerepfuseerd met NRP, een vergelijkbaar functioneel herstel vertoonden na transplantatie in vergelijking met conventionele kloppende hartdonatie bewaard met koude opslag. Verder hebben we dit protocol gebruikt om aan te tonen dat cardiale functionele beoordeling na NRP voorspellend was voor herstel na transplantatie. Ten slotte hebben we ook de effecten van NRP op cerebrale p...

Het protocol beschrijft een grootdiermodel (varkens) van donatie na circulatoire sterfte, gevolgd door thoracoabdominale normotherme regionale perfusie die het klinische scenario bij harttransplantatie nauw simuleert en het potentieel heeft om therapeutische studies en strategieën te vergemakkelijken.

Groot-diermodel van donatie na circulatoire sterfte en Normothermische regionale perfusie voor cardiale beoordeling

The increase in demand for cardiac transplantation throughout the years has fueled interest in donation after circulatory death (DCD) to expand the organ ...

Dit protocol beschrijft een groot diermodel van donatie na circulatoire sterfte gevolgd door thoracoabdominale normotherme regionale perfusie die de klinische harttransplantatie nauwkeurig nabootst. Dit kan worden gebruikt om potentiële strategieën in translationeel onderzoek te evalueren. Het belangrijkste voordeel van dit protocol is dat het een geschikt preklinisch model biedt voor harttransplantatie gezien de anatomische en chirurgische technieken overeenkomsten tussen de zwijnen en de menselijke harten.Begin met het gebruik van een cautery-pen om een middellijnincisie uit te voeren op een verdoofd dier van het midden van de baarmoederhalsregio tot het xiphoid. Verdeel vervolgens het onderhuidse vet, laag voor laag, langs de middellijn met behulp van elektrocauterie om het peristernum te bereiken. Nadat u rond de sternale inkeping hebt gesneden, gebruikt u een vinger om zachte weefsels onder het borstbeen in te trekken en te vegen.Open het borstbeen met een botzaag, zorg ervoor dat het borstbeen volledig is verdeeld, terwijl u voorzichtig bent met de ader onder het bovenste deel van het sternale bot. Schroei vervolgens het borstbeen dicht of breng botwas aan om voldoende hemostase te garanderen. Vervolgens, met behulp van elektrocauterie, ontleed en verwijder de thymus door het uit het hartzakje te tillen en de bloedvaten die de thymus van de aorta en de superieure vena cava leveren te dichtschroeien om bloedingen te voorkomen.Snijd het hartzakje voorzichtig open met cautery. Steek tijdens het snijden vingers onder het hartzakje om letsel aan het hart te voorkomen. Dien vervolgens 300 eenheden per kilogram heparine intraveneus toe om systemische antistolling te bereiken.Als de test beschikbaar is, zorg er dan voor dat de geactiveerde stollingstijd meer dan 300 seconden is. Dien intraveneus een bolus van drie milligram per kilogram propofol toe. Stop vervolgens met mechanische ventilatie en koppel de endotracheale buis los.Controleer de arteriële druk en perifere zuurstofverzadiging. Wanneer de systolische druk minder dan 50 millimeter kwik iscolaat, start de functionele warme ischemietijd. Stel circulatiestilstand vast wanneer er asystolie is en een afwezigheid van arteriële pulsatiliteit.Na het staken van levensondersteunende therapieën en bevestiging van de dood, trekt u het uitstroomkanaal van de rechterkamer inferieur in, de longslagader naar links en de aorta naar rechts. Ontleed vervolgens voorzichtig de aorta pulmonale ruimte met behulp van cautery. Breng een grote kruisklem aan over de supraaortische vaten om cerebrale perfusie te voorkomen en uit te sluiten.Ontleed vervolgens met behulp van de Metzenbaum en de haakse tang subtiel tussen de superieure vena cava en de innominate slagader en tussen de inferieure vena cava en het hartzakje. En omcirkel de superieure en inferieure vena cava met behulp van een navelstrengtape of een eenvoudige nulzijdehechting en zet ze vast met een tourniquet. Plaats met behulp van een 3-0-hechting twee concentrische purse-string-hechtingen op de distale oplopende aorta adventitia, waarbij hechtingen van volledige dikte worden vermeden.Plaats vervolgens een hechtdraad op het rechter atrium voordat u alle hechtingen vastzet met een tourniquet. Stel vervolgens het normotherme regionale perfusiesysteem in en primeer het. Vervolgens kunt u de aorta met behulp van een 17 tot 21 Franse arteriële canule vastzetten en op zijn plaats houden door de tourniquet aan te spannen en de hechtdraad van de portemonnee vast te houden.Maak een incisie van vijf millimeter in het midden van de portemonnee-string op het rechter atrium en verwijd het met behulp van een klein schuin instrument, zoals een rechte hoek of klik. Bedek de incisie met een vinger om overmatig bloeden te voorkomen. Gebruik vervolgens een dubbeltraps veneuze canule om het rechter atrium te cannuleren.Zet vervolgens de canule vast door de hechtingen van de portemonnee aan te spannen met behulp van een tourniquet. Sluit de canules aan op de veneuze lijn van het normotherme regionale perfusiecircuit met behulp van een connector van een halve tot drie over acht inch, waardoor volledige ontluchting wordt gegarandeerd om een luchtsluis in het systeem te voorkomen. Ervoor zorgen dat er minimaal 15 minuten zijn verstreken tussen de verklaring van overlijden en de start van normotherme regionale perfusie om de tijd te omvatten die nodig is voor de voorbereiding van de klinische praktijk, het draperen en het hebben van toegang tot het hart.15 minuten na het starten van de functionele warme ischemietijd, start u de normotherme regionale perfusie en past u de stroomsnelheden geleidelijk aan om een perfusie-index van 2,5 liter per minuut per vierkante meter te bereiken. Herstart mechanische ventilatie met een 50% geïnspireerde zuurstof en zes milliliter per kilogram getijdenvolume. Wanneer aan de criteria voor het spenen is voldaan, stop dan met normotherme regionale perfusie.Verwijder de canule uit het rechter atrium en draai de hechtdraad snel aan om bloedverlies te minimaliseren. Zet de hechting vast met knopen. Volg vervolgens dezelfde procedure om de aortacanule te verwijderen.Analyseer de hartfunctie door middel van echocardiografie met behulp van een standaard transesofageale sonde en een transthoracale sonde die rechtstreeks op het hart wordt geplaatst. Representatieve resultaten van de hartfunctie toonden een significante afname van de hartfunctie na donatie na circulatoire sterfte. Deze organen vertoonden echter een vergelijkbaar functioneel herstel na transplantatie in vergelijking met conventioneel getransplanteerde harten.Cerebrale oximetriemetingen tijdens normotherme regionale perfusie met de supraaortische vaten geklemd bevestigden de afwezigheid van adequate cerebrale perfusie, terwijl longconformiteitsmetingen tijdens normotherme regionale perfusie en na het spenen van ondersteuning geen significante verandering ten opzichte van baseline vertoonden. De ontwikkeling van deze techniek introduceerde het belang van het beoordelen van de transplanteerbaarheid van andere organen zoals de longen, de nieren en de lever in de context van donatie na circulatoire sterfte en normotherme regionale perfusie.

large-animal-model-donation-after-circulatory-death-normothermic

Research

JoVE Journal

Medicine

Geneeskunde

Een krachtige model voor de peri-operatieve en intensive care gerelateerde acute nierschade wordt gepresenteerd. Met behulp van het hele lichaam hypoperfusie veroorzaakt door een hartstilstand is het mogelijk om bijna een kopie van de histologische en functionele veranderingen van de klinische AKI.

Normotherme hartstilstand en cardiopulmonale reanimatie: een muismodel van ischemie-reperfusie schade

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

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

Hier beschrijven we een pre-klinisch groot dier (Porcine) model van orthotopic harttransplantatie dat stevig is vastgesteld en gebruikt om nieuwe cardioprotective strategieën te onderzoeken.

Een preklinisch varkens model van Orthotopic harttransplantatie

Dit protocol toont een eenvoudige en flexibele aanpak voor de evaluatie van nieuwe conditionerings agenten of-strategieën om de haalbaarheid van cardiale donatie na het overlijden van de bloedsomloop te verhogen.

Pre-klinisch model van cardiale donatie na circulatie dood

Een betrouwbare niet-invasieve benadering voor functionele beoordeling van het donorhart tijdens normotherme ex situ hartperfusie (NESP) ontbreekt. We beschrijven hierin een protocol voor ex situ beoordeling van myocardiale prestaties met behulp van de epicardiale echocardiografie en geleidingskathetermethode.

Functionele beoordeling van het donorhart tijdens ex situ perfusie: inzichten uit drukvolumelussen en oppervlakte-echocardiografie

De huidige studie demonstreert een zeer reproduceerbaar diermodel van acute regionale myocardischemie en reperfusieletsel bij konijnen met behulp van een linker mini-thoracotomie voor overlevingsgevallen of een middellijnsternotomie voor niet-overlevingsgevallen.

Model van ischemie en reperfusieletsel bij konijnen

Hier presenteren we een beoordelingsprotocol van een heterotopisch geïmplanteerd hart na normotherm ex situ behoud in het rattenmodel.

Rattenmodel van Normothermische ex-situ perfuseerde heterotope harttransplantatie

Het protocol beschrijft een ex vivo hartperfusiesysteem bij varkens waarbij directe belasting van de linkerventrikel kan dienen als een beoordelingstechniek voor de gezondheid van het transplantaat en tegelijkertijd een holistische evaluatie van de transplantaatfunctie kan bieden. Er wordt ook een bespreking gegeven van het systeemontwerp en mogelijke beoordelingsmaatstaven.

Cardiale belasting met behulp van passieve linker atriale druk en passieve afterload voor transplantaatbeoordeling

We beschrijven een ex vivo geïsoleerd werkend rattenhartprotocol om strategieën voor het behoud van donorharten te testen. Dit artikel beschrijft het protocol voor gebruik bij statische koude opslag van knaagdierdonorharten; Het protocol kan echter ook worden gebruikt voor donorharten die zijn verkregen na donatie na dood van de bloedsomloop en hersendood.

Een geïsoleerd werkend rattenhartmodel gebruiken om strategieën voor het behoud van donorharten te testen

Het protocol beschrijft hier een high-fidelity varkensmodel van harttransplantatie na donatie na dood van de bloedsomloop met behulp van ex vivo perfusie van het allotransplantaat.

Een high-fidelity varkensmodel van orthotope harttransplantatie na donatie na overlijden van de bloedsomloop

Leer een groot-diermodel van donatie na circulatoire sterfte met normotherme regionale perfusie voor cardiale beoordeling. Dit varkensmodel bootst klinische harttransplantatie nauwkeurig na.

Groot-diermodel van donatie na circulatoire sterfte en Normothermische regionale perfusie voor cardiale beoordeling

Meer video's verkennen