Korzyści z terapii resynchronizującej serce w asynchronicznym modelu niewydolności serca wywołanej ablacją lewej gałęzi pęczka Hisa i szybką stymulacją
11 grudnia 2017
Przedstawiono ustanowienie modelu przewlekłej asynchronicznej niewydolności serca (HF) poprzez szybką stymulację połączoną z ablacją lewej gałęzi pęczka Hisa. Dwuwymiarowe obrazowanie ze śledzeniem plamek i całka w czasie prędkości aorty są stosowane do walidacji tego stabilnego modelu HF z asynchronicznością lewej komory i korzyściami płynącymi z terapii resynchronizującej serce.
Ogólnym celem tego eksperymentu jest opisanie wykonalnej i ważnej metody ustanowienia modelu przewlekłej asynchronicznej niewydolności serca do badania korzyści płynących z terapii resynchronizującej serce. Szybka stymulacja wraz z ablacją lewej gałęzi pęczka Hisa pomaga w ustaleniu stabilnego modelu niewydolności serca do badania wydajności CRT, w tym parametrów echokardiograficznych, modyfikacji molekularnych i biologicznych. Kluczowym punktem tej techniki jest ablacja lewej gałęzi pęczka Hisa, w której zapobiega się przywróceniu funkcji serca przy kontynuacji szybkiego stymulacji.
Po raz pierwszy wpadliśmy na pomysł tej metody, gdy stwierdziliśmy znaczną poprawę po wyleczeniu niewydolności serca po zakończeniu szybkiej stymulacji. Wszczepienie implantu odprowadzającego do lewej komory nasierdzia jest wykonywane przez pana Yao Ruiminga, technika z naszego laboratorium, który jest ekspertem w tej procedurze. Po przygotowaniu psa do wszczepienia elektrody stymulującej LV należy rozpocząć od poprzecznego nacięcia od lewej linii przymostkowej w czwartej przestrzeni międzyżebrowej w prawej bocznej pozycji odleżynowa.
Po rozwarstwieniu mięśnia piersiowego otwórz lewą jamę opłucnej w czwartej przestrzeni międzyżebrowej za pomocą ostrego rozwarstwienia. Użyj zwijacza żeber, aby utrzymać otwartą przestrzeń międzyżebrową. Następnie ostrożnie naciąć boczną osierdzie i otworzyć ją za pomocą szwów podtrzymujących, aby całkowicie odsłonić boczną ścianę LV.
Następnie, za pomocą szwu 4-0, przymocuj elektrodę stymulującą LV do mięśnia sercowego jednym szwem. Teraz zmierz parametry przewodu elektrody. Sprawdź, czy próg stymulacji i inne parametry są prawidłowe, a następnie kontynuuj, zdejmując szwy podtrzymujące i zamykając osierdzia dwoma szwami.
Teraz użyj dwóch szwów okołożebrowych, aby przybliżyć czwarte i piąte żebro za pomocą szwu w rozmiarze 0 i zamknij powięź międzyżebrową za pomocą pięciu szwów szwów 2-0/T. Pamiętaj, aby odpowiednio napompować płuca przed ostatnim szwem. Następnie umieść warstwy mięśni z powrotem na miejscu.
Następnie zbuduj podskórny tunel nad głęboką powięzią od okolicy przedsercowej do lewej szyjki macicy. Następnie przeciągnij kołek zaciskowy na przewodzie przez tunel i zszyj przewód wokół tulei izolacyjnej do maskownicy. Osadź potencjalnego klienta lokalnie.
Aby zakończyć operację, podaj penicylinę i zamknij dwa nacięcia. Wszczepić elektrody stymulujące RA i RV dwa tygodnie po implantacji elektrody LV, do tego czasu zwierzę powinno dojść do siebie po torakotomii. Operację przeprowadzić w sali operacyjnej cewnikowania serca wyposażonej w aparat do fluoroskopii.
Po przygotowaniu zwierzęcia do operacji należy rozpocząć od małego pionowego nacięcia w pobliżu poprzedzającej rany po lewej stronie odcinka szyjki macicy. Następnie, za pomocą rozwarstwienia, oddziel powięź, aby odsłonić lewą żyłę szyjną zewnętrzną. Pamiętaj, aby ostrożnie oddzielić żyłę od tkanek łącznych.
Za pomocą szwów podtrzymujących wytnij mały otwór w żyle za pomocą nożyczek do tęczówki. Następnie, za pomocą wytrychaka do żył, włóż pasywny przewód RA w kształcie litery J i aktywny przewód RV do lewej zewnętrznej żyły szyjnej. Teraz, pod wpływem fluoroskopii, przesuń przewód RV do dolnego prawego przedsionka lub żyły głównej dolnej.
Następnie wyjmij prosty sztyft z przewodu RV i włóż sztyft w kształcie litery J. Za pomocą trzpienia w kształcie litery J wprowadzić przewód w poprzek zastawki trójdzielnej do drogi odpływowej. Następnie powoli wycofaj zarówno ołowianie, jak i sztyft, pozwalając, aby końcówka ołowiu wypadała w kierunku wierzchołka RV.
Teraz zastąp zakrzywiony stylik prostym i przesuń smycz w kierunku wierzchołka. Następnie powoli wycofaj nieco sztyft, trzymając przewód RA skierowany w stronę wysokiego przedniego przedsionka. Powoli wycofaj prosty trzyt.
Następnie wsuń końcówkę ołowiu w kształcie litery J do wyrostka. Można zaobserwować charakterystyczny ruch elektrody w przód i w tył wraz z aktywnością przedsionkową. Po uzyskaniu zadowalających parametrów odprowadzenia i sprawdzeniu stabilności obu odprowadzeń, należy zacisnąć szew proksymalnie do wenotomii.
Następnie przywiąż oba przewody do leżącej pod spodem powięzi głębokiej wokół rękawów szwów. Następnie sprawdź ułożenie przewodów pod fluoroskopią przed przystąpieniem do implantacji generatora impulsów. W przypadku operacji pozorowanych pomiń tę procedurę.
Aby wszczepić generator impulsów, najpierw należy przeprowadzić sekcję za pomocą zakrzywionego zacisku, aby utworzyć kieszeń na generator impulsów w pobliżu wejścia żylnego tuż nad warstwą powięzi i poniżej podskórnej tkanki tłuszczowej. Następnie oczyść i osusz kołki ołowiane. Zakryj trzpień końcowy na przewodzie przedsionkowym tuleją izolacyjną, a następnie przyszyj przewód do dna kieszeni.
Następnie włóż przewód komorowy do generatora impulsów rozrusznika serca i dokręć go dystalnym kołkiem złącza obok dociskowych generatora. Teraz umieść generator w kieszeni i stłum zbędne upusty pod urządzeniem. Następnie przymocuj generator do deski rozdzielczej za pomocą innego szwu do otworu mocującego.
Teraz wykonaj badanie fluoroskopowe całego układu i sprawdź homeostazę. Aby zakończyć operację, wstrzyknąć 200 000 jednostek penicyliny do kieszonki i zszyć powierzchowną warstwę powięzi zamkniętą za pomocą szwów 2-0/T. Następnie przybliż krawędzie skóry za pomocą obu szwów.
Przeprowadzić ablację cewnika pod kierunkiem fluoroskopii. Posiadać wieloogólny rejestrator elektrofizjologiczny przygotowany do jednoczesnego zapisu elektrogramu powierzchniowego i wewnątrzsercowego. Ogol włosy na klatce piersiowej, plecach i prawej pachwinowej okolicy.
Trzymaj zwierzę w pozycji leżącej. Pierwszym krokiem chirurgicznym jest wprowadzenie arkuszy do żyły udowej i tętnicy udowej w celu umieszczenia cewnika. Jest to szczegółowo opisane w protokole tekstowym.
Aby kontynuować, wsuń sześcioma francuskimi sterowalny cewnik czterobiegunowy do żyły udowej i podłącz koniec cewnika do rejestratora. Następnie przełóż cewnik do prawego przedsionka i przez zastawkę trójdzielną, aż znajdzie się wyraźnie w prawej komorze. Korzystając z prawego skośnego przedniego widoku 30 stopni, wycofaj cewnik w poprzek ujścia trójdzielnego, aż pojawi się potencjał przedsionkowy i zwiększy się jego amplituda.
Gdy potencjały przedsionkowe i komorowe są w przybliżeniu równej wielkości, pojawi się między nimi odchylenie dwufazowe lub trójfazowe. To reprezentuje prawą stronę Jego potencjału wiązkowego. Teraz wprowadź sterowalny cewnik ablacyjny z końcówką miernika z numerem siedem do tętnicy udowej, aby zmapować potencjał lewej gałęzi pęczka Hisa.
Następnie należy podłączyć cewnik ablacyjny do generatora RF i wielokanałowego rejestratora elektrofizjologicznego. Korzystając z prawego przedniego skośnego widoku 30 stopni, przełóż cewnik tętniczy wstecz przez zastawkę aortalną i przesuń go do lewej komory. Tam odchyl końcówkę cewnika w kierunku przegrody śródkomorowej, gdzie powinna pozostać w kontakcie z przegrodą.
Teraz, używając lewego przedniego skośnego widoku 45 stopni, powoli wycofaj cewnik wzdłuż przegrody, aż lewa strona potencjału Jego pęczka zostanie zarejestrowana między elektrogramem przedsionkowym a komorowym tuż pod zastawką aortalną. Następnie lekko przesuń cewnik wzdłuż przegrody i manipuluj końcówką, aby zidentyfikować dyskretny potencjał lewej wiązki His, który jest rejestrowany pod zastawką aortalną. Zwykle znajduje się od jednego do półtora centymetra niżej od lewej strony miejsca nagrania Jego wiązki.
Gdy odstęp między potencjałem a elektrogramem komorowym jest krótszy o około 10 milisekund niż odstęp HV, a stosunek elektrogramu przedsionkowo-komorowego jest mniejszy niż jeden do 10, oznacza to, że potencjał lewej wiązki przedsionkowej jest identyfikowany. Następnie wykonaj ablację za pomocą generatora RF, chyba że jest to operacja pozorowana. Dostarcz 500 kiloherców niemodulowanej energii fali sinusoidalnej o mocy od 30 do 40 watów, aby osiągnąć docelową temperaturę 60 stopni Celsjusza na granicy faz elektroda-tkanka.
Gdy na elektrogramie powierzchniowym pojawi się typowa morfologia LBBB QRS, kontynuuj aplikację energii. Następnie obserwuj elektrogram powierzchniowy przez okres stabilizacji wynoszący 30 minut. Aby zakończyć procedurę, usuń oba cewniki.
Następnie usuń prześcieradła i szybko zaciśnij węzły szwów, aby zapobiec krwotokowi. Na koniec podaj penicylinę i zamknij nacięcia. Typowy elektrogram powierzchniowy i wewnątrzsercowy w przebiegu ablacji cewnika pokazuje, że średni LVPV jest o około dziesięć milisekund krótszy niż wyjściowy interwał HV, a po ablacji LBB czas trwania QRS ulega wydłużeniu.
Wyjściowe parametry echokardiograficzne nie wykazały różnic między grupami. Po interwencji eksperymentalnej grupa z niewydolnością serca miała oczywiste pogorszenie czynności serca, z którego żaden mierzony parametr nie uległ poprawie w ciągu ośmiu tygodni obserwacji. Jednak po ośmiu tygodniach CRT lewa komora i objętość rozkurczowa wróciły do normy, podobnie jak lewa komora i objętość skurczowa.
CRT zwrócił również utraconą frakcję wyrzutową lewej komory. Podłużne krzywe odkształceń sześciu segmentów z każdej równiny, wykonane za pomocą analizy śledzenia plamek, wykazały mierzalny wzrost dyspersji czasu do szczytowego odkształcenia podłużnego w grupie z niewydolnością serca. W przeciwieństwie do tego, terapia skorygowała asynchronię.
Było to widoczne w widoku czterokomorowym, dwukomorowym i w widoku długiej osi. Co więcej, zwierzęta z niewydolnością serca wykazywały znacznie niższą całkę czasową prędkości aorty niż zwierzęta pozorowane. Wskaźnik ten został znacznie zwiększony przez CRT.
Histologia wykazała niezwykły spadek średnicy kardiomiocytów i znaczny wzrost frakcji objętościowej kolagenu w grupie z niewydolnością serca. Jednak osiem tygodni CRT zapewniło znaczne przywrócenie tych wskaźników, co wskazuje, że terapia wywołała przebudowę tkanki. Po obejrzeniu tego filmu powinieneś dobrze zrozumieć, jak ustalić przewlekłą niewydolność serca za pomocą izolowanego LBBB w celu zbadania korzyści z CRT.
Po ablacji lewej gałęzi pęczka Hisa, oprócz szybkiej stymulacji, możemy jeszcze użyć innej metody wywołania niewydolności serca, takiej jak podwiązanie wieńcowe w celu wywołania niedokrwiennej niewydolności serca. Ta dobrze znana technika utorowała drogę naukowcom do badania chorób sercowo-naczyniowych na dużych modelach zwierzęcych niewydolności serca.
Wyświetl pełny transkrypt i uzyskaj dostęp do tysięcy filmów naukowych
Przegląd
Ten artykuł przedstawia metodę ustanowienia przewlekłego modelu asynchronicznej niewydolności serca (HF) poprzez szybkie stymulacje i ablacja lewej gałęzi pęczka Hisa. Model jest zweryfikowany za pomocą dwuwymiarowego śledzenia speckle i całkowitego czasu przepływu aorty, co wykazuje zalety terapii resynchronizacyjnej serca.
Kluczowe elementy badania
Dziedzina nauki
- Kardiologia
- Niewydolność serca
- Terapia resynchronizacyjna serca
Tło
- Przewlekła niewydolność serca jest znaczącym problemem zdrowotnym.
- Terapia resynchronizacyjna serca (CRT) może poprawić pracę serca.
- Modele asynchronicznej niewydolności serca są niezbędne do badania CRT.
- Ablacja lewej gałęzi pęczka Hisa jest kluczową techniką w tym modelu.
Cel badania
- Ustanowienie stabilnego przewlekłego modelu asynchronicznej niewydolności serca.
- Ocenienie efektów terapii resynchronizacyjnej serca.
- Wykorzystanie parametrów echokardiograficznych i modyfikacji biologicznych do zweryfikowania modelu.
Stosowane metody
- Szybkie stymulowanie w połączeniu z ablacja lewej gałęzi pęczka Hisa.
- Dwuwymiarowe śledzenie speckle do oceny.
- Pomiar całkowitego czasu przepływu aorty.
- Technika implantacji przewodów przedsionkowo-komorowych lewej komory.
Główne wyniki
- Udane ustanowienie przewlekłego modelu asynchronicznej niewydolności serca.
- Weryfikacja modelu za pomocą technik obrazowania.
- Wykazanie zalet CRT w modelu.
- Wgląd w zmiany biologiczne związane z HF.
Wnioski
- Metoda zapewnia ważne podejście do badań nad HF.
- Podkreśla znaczenie ablacji lewej gałęzi pęczka Hisa.
- Ten model może ułatwić przyszłe badania nad skutecznością CRT.
Często zadawane pytania
Executive Industry Relevance
Establishing a stable asynchronous heart failure model with isolated left bundle branch block is critical for evaluating cardiac resynchronization therapy efficacy in preclinical research. This model enables mechanistic de-risking of CRT by providing a reproducible platform to assess structural and functional reverse remodeling. It supports target validation and predictive confidence in early discovery stages for HF therapeutics.
Strategic Applications in Biopharma R&D
Early Discovery & Target Validation
- Scientific Value: Enables interrogation of therapeutic hypotheses related to ventricular synchrony and myocardial recovery pathways.
- Operational Value: Provides a stable disease model with persistent LBBB to avoid functional recovery confounders during CRT evaluation.
- Predictive Value: Supports assessment of CRT-induced reverse remodeling through quantifiable echocardiographic and histologic endpoints.
Screening & Assay Development
- Assay Readiness: Generates validated biological systems with measurable LV asynchrony and dysfunction for downstream compound or device testing.
- Quantitative Outputs: Produces reliable readouts including two-dimensional speckle tracking strain dispersion and aortic velocity time interval for objective functional assessment.
- Reproducibility: Establishes a chronic stable HF model suitable for longitudinal studies and cross-lab standardization.
Translational & Preclinical Research
- Disease Relevance: Models chronic HF with isolated LBBB, reflecting a key patient subpopulation predictive of CRT response.
- Translational Continuity: Links functional improvements (LV volumes, ejection fraction) to histologic reverse remodeling (cardiomyocyte diameter, collagen volume fraction).
- Risk-Adjusted Advancement: Enables evaluation of CRT benefits on both structural and molecular remodeling to inform go/no-go decisions.
Pipeline & Workflow Integration
The method integrates into the discovery continuum from target validation through lead identification to preclinical evaluation by providing a stable model for assessing device-based therapies.
- Discovery Biology: Supports hypothesis testing on ventricular activation patterns and mechanical dyssynchrony as drivers of HF progression.
- Screening: Delivers assay-ready systems with standardized LV asynchrony metrics for consistent intervention testing.
- Analytics: Enables quantitative comparison of intervention effects using speckle tracking-derived strain timing and aortic flow integrals.
- Translational Research: Connects acute functional improvements to chronic structural recovery, supporting biomarker-aligned preclinical validation.
- Enterprise Reuse: Establishes a reusable preclinical platform for iterative CRT parameter optimization and combination therapy screening.
Operational & Enterprise Impact
- Scientific Value: Reduces mechanistic ambiguity in CRT response by isolating LBBB as a key variable in HF pathogenesis.
- Operational Value: Ensures model stability over eight weeks, enabling sustained intervention studies without functional recovery confounds.
- Strategic Value: Improves go/no-go decision confidence by demonstrating CRT effects on both functional and histologic remodeling endpoints.
- Portfolio Impact: Facilitates risk-adjusted prioritization of CRT-related interventions based on validated reverse remodeling outcomes.
Implementation Considerations
- Requires expertise in cardiac surgery, lead implantation, and radiofrequency ablation techniques in large animal models.
- Dependent on fluoroscopy-capable electrophysiology labs and echocardiographic imaging systems with speckle tracking functionality.
- Necessitates standardized postoperative care and anticoagulation protocols to maintain lead stability and prevent thrombotic complications.
- Involves adaptation considerations when translating ablation parameters across species or disease etiologies.
- Limited by the technical complexity of epicardial lead placement and dual-chamber pacing system implantation.
Biopharma FAQs
Chapters in this video
0:05
Title
1:16
Epicardial LV Pacing Electrode Implantation
3:11
RA and RV Pacing Electrode Implantation
5:23
Pulse Generator Implantation
6:40
Right-sided His Bundle and Left Bundle Branch (LBB) Potentials and LBB Ablation
10:07
Results: Measurables Gain from Cardiac Resynchronization Therapy (CRT)
11:54
Conclusion
