2 mei 2025
Dit protocol beschrijft de chirurgische methodologie voor het implanteren van een draadloos telemetrieapparaat voor grote dieren om continue en langdurige verzameling van hemodynamische gegevens mogelijk te maken, waaronder hartslag, arteriële bloeddruk, inferieure en superieure vena cava-druk en hartritme.
Daarom voert ons laboratorium klinisch translationeel onderzoek uit gericht op aangeboren hartaandoeningen, en we hebben verschillende grote diermodellen ontwikkeld om de prestaties van weefselgemanipuleerde vasculaire transplantaten te evalueren, en om de late fysiologische veranderingen te bestuderen die verband houden met de fontan-circulatie. Het vrij verplaatsen van grote dieren, nauwgezette postoperatieve hemodynamische monitoring en het verzamelen van gegevens op lange termijn, kunnen, in tegenstelling tot mensen, aanzienlijke uitdagingen met zich meebrengen. Met ons protocol zijn we in staat om langdurige en realtime hemodynamische gegevens te verkrijgen, waardoor we de fysiologische veranderingen op de late termijn kunnen bestuderen en doelgerichte therapieën bij onze dieren kunnen starten, wat uiteindelijk hun overleving verbetert.
[Verteller] Plaats het schaap in de rechter laterale decubitus op de operatietafel en zet de buiging van de linker voorste ledemaat vast met een schuifknoop om de borstkas bloot te leggen. Maak een incisie van vijf centimeter in de longitudinale huid boven de linker halsslagader en de interne halsader, ongeveer zeven centimeter craniaal tot de thoracale inlaat. Ontleed met behulp van elektrocauterisatie het onderhuidse vet, het bindweefsel en de platysmaspier om de nekvaten bloot te leggen. Gebruik een combinatie van stompe en scherpe dissectie om het bindweefsel rondom vrij te maken van de linker halsslagader en de interne halsader. Breng nu een 2-O zijden stropdas met dubbele lus rond beide bloedvaten, proximaal en distaal van de canulatieplaats voor tijdelijke ligatie van het vat. Maak vervolgens een longitudinale incisie van zes centimeter aan de basis van de linkernek tussen het schouderblad en de cervicale wervelkolom. Gebruik een combinatie van elektrocauterisatie en stompe dissectie en ontleed het onderhuidse vet en bindweefsel om een zak van zes bij vier centimeter te creëren die zich uitstrekt naar de wervelkolom. Plaats vervolgens het telemetrieapparaat in de onderhuidse zak en zet het op zijn plaats vast met een 2-0 zijden hechtdraad. Tunnel de antenne van het telemetrieapparaat onder het onderhuidse weefsel en zet deze op zijn plaats vast met een 2-0 zijden hechtdraad. Maak nu incisies van een centimeter in de huid aan de basis van de nek, linksonder op de borst en rechtsboven op de borst, voor het plaatsen van de elektrocardiogramkabels. Tunnel subcutaan om deze incisies te verbinden met de lichaamszak van het apparaat en leid de kabels naar hun beoogde posities. Plaats de positieve elektrocardiogramelektrode in het onderhuidse weefsel links van het onderste borstbeen, verwijder de siliconenslang en omhul de punt van de staaldraad eronder. Plaats de negatieve elektrode in het onderhuidse weefsel rechts van het bovenste borstbeen. Bereid de drukkatheters voor met gel vóór de canulatie. Maak een onderhuidse tunnel van de zak van het laterale apparaat naar de incisie in de mediale nek en rijg de twee drukkatheters erdoor met behulp van een 6-O polypropyleen hechtdraad, plaats een portemonnee rond de canulatieplaats op beide vaten en zet deze vast met een plastic tourniquet. Span vervolgens de proximale en distale 2-O zijden tourniquets rond de halsslagader aan, snijd voorzichtig in het bloedvat in het midden van de tasdraadsteek met behulp van een scalpel met nummer 11 mesjes en verwijd lichtjes met de punt van een gebogen hemostaat. Breng de drukkatheter voor het linkerventrikel drukkanaal in de thoracale aorta ascendens. Maak de proximale zijden tourniquet los om de katheter te laten passeren en draai vervolgens de hechting van het taskoord rond de katheter aan. Herhaal de vorige stappen om de linker interne halsader te cannuleren met behulp van de drukkatheter voor het bloeddrukkanaal en breng deze naar de thoracale superieure vena cava. Bevestig de positie van de kathetertips in de thoracale superieure vena cava en de dalende aorta met behulp van fluoroscopie. Benader ten slotte de platysma-spier opnieuw met behulp van een 2-O resorbeerbare hechtdraad. Sluit de huid af met diepe dermale hechtingen met behulp van 3-O resorbeerbare hechtingen en het subcuticulaire gebied met 4-O resorbeerbare hechtingen. Implantatie van draadloze telemetrieapparaten maakte het mogelijk om continu verschillende cardiovasculaire parameters te monitoren, waaronder hartslag, arteriële druk en inferieure vena cava- of superieure vena cava-druk. Hemodynamische trends bij één schaap na de fontan-procedure vertoonden bijvoorbeeld een piek in de hartslag rond dag drie, terwijl de inferieure vena cava-druk een milde maar aanhoudende drukverhoging vertoonde vanaf het moment van de operatie tot postoperatieve dag 21. Variaties in veneuze druk werden van minuut tot minuut waargenomen, hoewel algemene trends een acute toename leken te laten zien van zowel de abdominale inferieure vena cava als de thoracale superieure vena cava-druk na het tot stand brengen van de fontancirculatie. Invasieve drukmetingen van de thoracale superieure vena cava toonden gemiddelde waarden die fluctueerden tussen twee en vier millimeter kwik, wat nauw overeenkwam met de metingen van het telemetrieapparaat, die gemiddeld ongeveer 1,1 millimeter kwik bedroegen. De abdominale inferieure vena cava-druk was constant hoger tijdens het liggen en daalde aanzienlijk wanneer het schaap overging naar een staande positie.
Bekijk het volledige transcript en krijg toegang tot duizenden wetenschappelijke video's
Dit protocol beschrijft de chirurgische methodologie voor het implanteren van een draadloos telemetrieapparaat bij grote dieren om continue en langdurige verzameling van hemodynamische gegevens mogelijk te maken, waaronder hartslag, arteriële bloeddruk, druk in de vena cava inferior en superior, en het hartritme.
Continue, real-time hemodynamische monitoring in Fontan-modellen bij grote dieren vult een kritiek gat in translationeel cardiovasculair onderzoek door nauwkeurige, longitudinale beoordeling van de ziekteprogressie en de effecten van interventies mogelijk te maken. De implantatie van draadloze telemetrie ondersteunt het voorspellend vertrouwen bij de preklinische evaluatie van apparaattherapieën die gericht zijn op chronische circulatiestoornissen. Deze mogelijkheid verbetert de besluitvorming over de productportfolio door robuuste fysiologische gegevens te leveren voor mechanische risicoreductie en targetvalidatie bij de ontwikkeling van cardiovasculaire apparaten.
Dit draadloze telemetrieprotocol integreert in het preklinische continuüm van ontdekking tot validatie en slaat een brug tussen vroege mechanistische studies en translationele apparaatbeoordeling in cardiovasculair R&D.