25 kwietnia 2014
Ten protokół opisuje model zawału mięśnia sercowego (MI) świni za pomocą 90-minutowej zamkniętej klatki piersiowej zamknięcia balonu wieńcowego lewej tętnicy zstępującej przedniej (LAD), po której następuje reperfuzja. Ponadto przedstawiono również protokół dla kilku parametrów końcowych, takich jak czynność serca, hemodynamika, opór mikronaczyniowy i wielkość zawału.
Ogólnym celem poniższego eksperymentu jest ocena skuteczności nowych strategii terapeutycznych w chorobie niedokrwiennej serca. W modelu świni, z niedrożnością lewej przedniej tętnicy zstępującej jako pierwszym krokiem, tętnica szyjna wewnętrzna jest kaniulowana w celu uzyskania dostępu tętniczego. Następnie cewnik jest wprowadzany przez aortę i umieszczany w osteum lewej głównej tętnicy wieńcowej, co pozwala na umieszczenie mniejszego przewodu prowadzącego w lewej tętnicy przedniej zstępującej lub LAD.
Następnie drut G jest używany do prowadzenia wewnątrzwieńcowego cewnika balonowego do LAD, a balon jest nadmuchiwany przez 90 minut, blokując cały przepływ krwi. Po drugiej gałęzi ukośnej wyniki pokazują, że funkcja skurczowa serca uległa pogorszeniu, że następuje niekorzystna przebudowa lewej komory i że istnieje znaczna tkanka bliznowata po zawalu. Tutaj, w Klinice Kardiologii, łączymy różne dyscypliny, inżynierów i partnerów przemysłowych, aby tworzyć innowacyjne terapie, które naprawdę naprzód leczenie naszych pacjentów.
Powtarzalny, duży zwierzęcy model zawału mięśnia sercowego umożliwia nam walidację nowych eksperymentalnych terapii, takich jak terapia komórkami macierzystymi serca, oraz testowanie jej bezpieczeństwa i skuteczności u świń, które bardzo przypominają ludzkie serce. Pod względem wielkości i hemodynamiki opracowany przez nas model pomoże nam rozwiązać kluczowe problemy z zakresu medycyny regeneracyjnej serca. Testując nowe związki w dużym modelu zwierzęcym, wypełnimy lukę między badaniami podstawowymi a praktyką kliniczną.
Badania translacyjne mają kluczowe znaczenie dla uzyskania nowych informacji mechanistycznych i wprowadzenia nowych, obiecujących terapii. O krok bliżej do zastosowania klinicznego Po sedacji i znieczuleniu umieść świnię pod respiratorem i przygotuj zwierzę zgodnie z opisem w protokole tekstowym. Aby uzyskać wyjściowy echokardiogram, należy umieścić zwierzę w odpowiedniej pozycji bocznej.
Zorientuj i uzyskaj widok długiej osi przymostkowej w trybie 2D i określ wymiary lewej komory na końcu skurczu i skurczu końcowego. W trybie M obróć sondę echa o 90 stopni zgodnie z ruchem wskazówek zegara, utrzymując jej pozycję mostkową, aby uzyskać widoki krótkiej osi lewej komory zastawki mitralnej i przechyl sondę, aby uzyskać widoki na poziomie mięśnia brodawkowatego i wierzchołka. Opcjonalnie umieść echosondę o jedną lub dwie przestrzenie międzyżebrowe niżej po zdezynfekowaniu obszarów operacyjnych 2% jodem, obłóż niesterylne obszary sterylnymi obłożami chirurgicznymi.
Rozpocznij operację od 15-centymetrowego przyśrodkowego nacięcia na szyi, przeciętego wzdłuż i poza liniową albą. Aby zminimalizować uszkodzenia mięśni i tępo, zbliż się do tętnicy szyjnej i żyły szyjnej wewnętrznej obok tchawicy. Ostrożnie odizoluj tętnicę szyjną i żyłę szyjną wewnętrzną.
Uważaj, aby nie uszkodzić nerwu błędnego. Umieść Vicryl dwa szwy OTT wokół obu naczyń, aby uzyskać kontrolę nad naczyniami. Następnie kanuluj żyłę szyjną za pomocą dziewięcioma francuskich osłonek.
Stosując technikę Seldingera, upewnij się, że żyła jest podwiązana przed zabezpieczeniem osłonki. Następnie kanuluj tętnicę szyjną wewnętrzną za pomocą ośmioma francuskich osłonek. Ponadto, stosując technikę Seldingera, przymocuj osłonkę do tętnicy, upewniając się, że tętnica nie jest całkowicie zamknięta przez szew.
Kolejnym krokiem jest wprowadzenie cewnika Swan Gansa przez wcześniej założoną osłonkę do żyły szyjnej wewnętrznej. Następnie podłącz urządzenie do rzutu serca do części łabędzia, która kończy się w bliższym świetle. Teraz wstrzyknij pięć mililitrów 0,9% soli fizjologicznej do bliższego światła łabędzi ganów i zmierz rzut serca.
Powtórz to jeszcze dwa razy i uśrednij wskaźniki. Następnie należy skalibrować system pętli objętości ciśnienia, korzystając z wcześniej wyznaczonej pojemności minutowej serca. Pod kontrolą fluoroskopową.
Włóż siedem francuskich cewników konduktancyjnych przez tętnicę szyjną do lewej komory. Po zakończeniu kalibracji głośności wywołaj bezdech, wyłączając respirator i nagraj od 10 do 15 uderzeń na bezdechu. Następnie ponownie włącz respirator i wyjmij łabędzie.
Następnie użyj wskazówek fluoroskopowych, aby umieścić cewnik balonowy w żyle dolnej przeny na poziomie przepony. Po wyłączeniu respiratora ponownie napompuj balon i zapisz odpowiednie pętle objętości ciśnienia, aby przeprowadzić redukcję napięcia wstępnego. Po zakończeniu ponownie włącz respirator.
W celu pomiarów wewnętrznych naczyń wieńcowych umieść ośmiofrancuski cewnik prowadzący w osteum lewej tętnicy wieńcowej. Wlej 200 mikrogramów nitrogliceryny do naczyń wieńcowych, aby zapobiec skurczom naczyń wieńcowych. Następnie umieść połączony przewód przepływu ciśnienia w proksymalnej części lewej tętnicy wieńcowej.
Następnie przesuń drut do środkowej części LAD. W tym momencie rozpocznij pomiar ciśnienia i przepływu w linii podstawowej. Następnie wywołaj przekrwienie, podając 60 mikrogramów adenozyny domięśniowo.
Następnie przepłukać dwoma mililitrami soli fizjologicznej i rozpocząć pomiary ciśnienia i przepływu przekrwienia. Pozwól, aby przepływ powrócił do wartości wyjściowych i powtórz pomiar dwukrotnie. Po zakończeniu pomiarów na wszelki wypadek usuń przewód przepływu ciśnienia z LAD.
Przed wywołaniem zawału mięśnia sercowego należy wprowadzić cewnik do defibrylacji wewnątrzsercowej do prawej komory za pomocą osłonki żylnej. Umieść elektrody dystalne w wierzchołku prawej komory, a elektrody proksymalne w przedsionku. Następnie podłącz cewnik do defibrylatora i ustaw go na 50 dżuli.
Następnie zmierz średnicę LAD dystalnie od drugiej przekątnej lub rozgałęzienia D two w widoku AP i LAO 30 stopni. Wybierz balon do angioplastyki o średnicy tej samej wielkości lub nieco większej niż średnica LAD dystalnego od pozycji D dwa. Przewód prowadzący przez cewnik prowadzący dystalnie w LAD, przesuń cewnik balonowy nad drutem G, umieszczając balon dystalnie od dwójki D.
Po podaniu 30 IE na kilogram heparyny napompuj balon, aż ciśnienie będzie odpowiadało odpowiedniej średnicy LAD. Następnie użyj angiografii, aby sprawdzić, czy LAD jest całkowicie zamknięty. Przykryj sterylne pole robocze i ranę na szyi sterylnymi serwetami.
Uwolnij klatkę piersiową od jakiegokolwiek pokrycia, aby była dostępna do uciskania klatki piersiowej lub defibrylacji przezklatkowej, jeśli zajdzie taka potrzeba. Po 90 minutach sprawdź za pomocą angiografii, aby upewnić się, że LAD jest nadal całkowicie niedrożny. Następnie podać kolejne 30 IE na kilogram heparyny i opróżnić balon.
Po sprawdzeniu reperfuzji wyjmij opróżniony balon i cewnik prowadzący z pochewki tętnicy szyjnej. Postępuj zgodnie z instrukcjami zawartymi w protokole tekstowym dotyczącym opieki pooperacyjnej oraz obrazowania i analizy MRI. 90-minutowa niedrożność balonowa LAD doprowadziła do rozległego uszkodzenia mięśnia sercowego i powstania blizny, na co wskazuje biały kolor uwidoczniony przez barwienie TTC podczas miesięcznej obserwacji.
Schemat rozkładu zawału pokazuje, że zawał znajduje się w przednim odcinku międzyprzegrodowym i przegrody międzyprzegrodowej serca w tych krótkich i długich osiach. Późne obrazy CMR wzmocnione gadolinem, biały sygnał wskazywany przez czarne groty strzałek pokazuje rozległą bliznę po zawale zlokalizowaną w przedniej przegrodzie międzyprzegrodowej i wywnioskować segmenty przegrody serca. Te obrazy CMR cine loop na końcu rozkurczu i skurczu pokazują funkcjonalne upośledzenie segmentów blizny po zawale.
Echokardiograficzne obrazy w trybie M 2D osi długiej przymostkowej pokazują poszerzenie lewej komory miesiąc po zawale mięśnia sercowego, na co wskazuje dłuższa niebieska linia na dolnym obrazie, upośledzenie funkcjonalne jest pokazane przez brak pogrubienia przegrody międzypłytowej, zapisy ciśnienia wewnątrzwieńcowego i prędkości przepływu za pomocą drutu combo wykazują wysoką odpowiedź na przekrwienie przed zawałem mięśnia sercowego. Miesiąc po zawale mięśnia sercowego tętnica związana z zawałem ma zmniejszoną odpowiedź przekrwienną w prędkości przepływu wieńcowego. W rezultacie parametry pochodne ciśnienia i prędkości przepływu oraz rezerwa prędkości przepływu są zmniejszone w porównaniu z punktem odniesienia.
Podczas próby wykonania tej procedury szczególnie ważne jest, aby uniknąć uwięzienia Airbusa w cewniku i strzykawkach, ponieważ mogą one działać jak zator powietrzny, prowadząc do trwałej niedrożności po wstrzyknięciu do jednej z tętnic wieńcowych. Z naszego doświadczenia wynika, że należy odczekać co najmniej cztery tygodnie po zawale, jeśli chce się badać przewlekłe zawału mięśnia sercowego i postępującą niekorzystną przebudowę. Protokół ten toruje naukowcom drogę do zbadania nowych interwencji i terapii w dziedzinie choroby niedokrwiennej serca w modelu, który bardzo przypomina sytuację człowieka.
Techniki stosowane w tym protokole dostarczają podstawowych informacji na temat czynności serca, zawartości kolagenu w zawale, blizny, przepływu wieńcowego i oporu mikronaczyniowego. Techniki, które dzisiaj pokazaliśmy, mogą być wykorzystane jako oddzielne elementy składowe do zaprojektowania własnego projektu badania, na przykład można użyć funkcjonalnych punktów końcowych, histologii, a nawet oporu mikronaczyniowego jako oddzielnych punktów końcowych w swoim badaniu. Co więcej, ustalając czas terapii, można wykorzystać te problemy w ostrym zawale mięśnia sercowego.
Na przykład, patrząc na uszkodzenie reperfuzyjne lub patrząc na długotrwałą infekcję. Model przewlekłego zawału mięśnia sercowego w zastosowaniu terapii komórkami macierzystymi.
Niniejszy protokół opisuje model zawału mięśnia sercowego u świń, obejmujący 90-minutową zamkniętą przezkluczem okluzję balonową tętnicy przedniej zstępującej (LAD) z późniejszą reperfuzją. Szczegółowo omówiono w nim różne parametry końcowe, w tym funkcję serca, hemodynamiczne parametry krążenia, opór naczyniowy w mikrokrążeniu oraz wielkość obszaru zawału.
Niniejszy protokół ustanawia powtarzalny świński model zawału mięśnia sercowego, który ściśle odwzorowuje ludzką anatomię i hemodynamikę serca, umożliwiając przedkliniczną walidację terapii kardioregeneracyjnych. Poprzez ilościowe określenie wielkości zawału, upośledzenia czynnościowego oraz niekorzystnego przebudowywania, model ten wspiera ograniczanie ryzyka mechanistycznego i zwiększa pewność prognostyczną w walidacji celów dla programów leczenia niedokrwiennej choroby serca. Jego możliwość adaptacji do fazy ostrej, podostrej i przewlekłej pozwala na dopasowanie do różnych punktów decyzyjnych na etapie odkrywania w potokach badawczo-rozwojowych w dziedzinie układu krążenia.
Model ten integruje się z procesami odkrywania leków w kardiologii, od walidacji celu po optymalizację kandydata, zapewniając istotne patofizjologicznie wyniki, które stanowią pomost między odkryciami in vitro a przedkliniczną oceną skuteczności.