Summary
Трансторакальная эхокардиография является диагностическим тестом первой линии для постреанимационной дисфункции левого желудочка и структурных изменений в модели остановки сердца свиньи.
Abstract
Одной из основных причин внебольничной остановки сердца является острый инфаркт миокарда (ОИМ). После успешной реанимации от остановки сердца примерно 70% пациентов умирают до выписки из стационара из-за постреанимационной дисфункции миокарда и головного мозга. В экспериментальных моделях дисфункция миокарда после остановки сердца, характеризующаяся нарушением как систолической, так и диастолической функции левого желудочка (ЛЖ), была описана как обратимая, но в моделях остановки сердца, связанных с ОИМ у свиней, имеется очень мало данных. Трансторакальная эхокардиография является диагностическим тестом первой линии для оценки дисфункции миокарда, структурных изменений и/или расширения ОИМ. В этой модели ишемической остановки сердца свиньи эхокардиографию проводили на исходном уровне и через 2-4 и 96 часов после реанимации. В острой фазе обследования проводятся у анестезированных, находящихся на искусственной вентиляции легких свиней (вес 39,8 ± 0,6 кг) и непрерывно регистрируется ЭКГ. Получены моно- и двумерные, допплеровские и тканевые допплеровские записи. Измеряют диаметр стенки аорты и левого предсердия, толщину стенки левого желудочка в конце систолического и конечного диастола, диаметры конечного диастолического и конечного систолического отделов и фракцию укорочения (SF). Получены апикальные 2-, 3-, 4- и 5-камерные виды, рассчитаны объемы НН и фракция выброса. Анализ движения сегментарной стенки проводится для выявления локализации и оценки степени инфаркта миокарда. Импульсно-волновая допплеровская эхокардиография используется для регистрации скоростей трансмитрального потока с 4-апикальной камеры и трансаортального потока с 5-камерного вида для расчета сердечного выброса (CO) ЛЖ и ударного объема (SV). Регистрируется тканевая допплерография (TDI) латерального и септального митрального анулуса ЛЖ (септальная и латеральная скорости s', e', a' TDI). Все записи и измерения проводятся в соответствии с рекомендациями Американского и Европейского обществ эхокардиографии.
Introduction
Остановка сердца часто происходит через несколько минут после начала типичной боли в груди, а в некоторых случаях это первое проявление ишемической болезни сердца1. Фактически, у 48% выживших после внебольничной остановки сердца наблюдается окклюзия коронарной артерии на ангиографии2. Кроме того, для пациентов, которые возвращаются к спонтанному кровообращению (ROSC) после остановки сердца, сердечная дисфункция является одним из наиболее важных факторов, определяющих заболеваемость и смертность3.
Трансторакальная эхокардиография (ТТЭ) является неинвазивным диагностическим и прогностическим инструментом, используемым у пациентов для оценки постреанимационной дисфункции миокарда, структурных изменений и/или расширения ОИМ после ROSC и в последующие дни. В экспериментальных моделях ишемической и неишемической остановки сердца у свиней ТТЭ часто используется для неинвазивной серийной оценки систолической функции сердца, гемодинамики и ответа на терапию. В 2008 году изменения диастолической дисфункции были описаны с точки зрения увеличения скорости митрального Е и тканевого допплеровского (TDI) отношения скорости (E/e') и снижения митральной скорости E и отношения скоростей A (E / A) вскоре после реанимации в неишемической модели остановки сердцасвиньи 4.
В настоящем исследовании описываются различные методологические шаги, применяемые для оценки структуры левого желудочка (ЛЖ) и систолической и диастолической функции ЛЖ с помощью ТТЭ в разные моменты времени в ишемической модели остановки сердца свиньи.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Protocol
Все процедуры, связанные с животными и уходом за ними, соответствуют национальным и международным законам и политике. Одобрение исследования было получено от институционального наблюдательного совета Миланского университета и государственного учреждения (одобрение Министерства здравоохранения No 84/2014-PR). Данные, подтверждающие результаты этого исследования, можно получить у соответствующего автора по обоснованному запросу. Экспериментальная модель и диаграммы эхокардиографического протокола подробно описаны на рисунках 1 и 2.
1. Подготовка животных
- Быстрые домашние свиньи-самцы (вес 39,8 ± 0,6 кг) в течение 8 часов на ночь перед экспериментом. Обеспечьте свободный доступ к воде.
2. Индукция анестезии и поддержание, антибиотикопрофилактика
- Индуцируют общую анестезию внутримышечной инъекцией кетамина (20 мг / кг) с последующим внутривенным (в/в) пропофолом (2 мг / кг). Проверьте достаточную глубину анестезии при потере тонуса челюсти, потере роговичного рефлекса с мышечной релаксацией и необходимости искусственной вентиляции легких.
- Вставьте катетер в правую яремную вену и продвиньте его в верхнюю полую вену.
- Поддерживайте анестезию непрерывной внутривенной инфузией пропофола (4-8 мг / кг / ч).
- Вводят суфентанил (0,3 мкг/кг), а затем ампициллин (1 г) через внутривенно.
3. Искусственная вентиляция легких, электрокардиографический и гемодинамический мониторинг
- Поместите трахеальную трубку с манжетой, чтобы свиньи находились в механической вентиляции с дыхательным объемом 15 мл / кг и FiO2 0,21.
- Отрегулируйте частоту дыхания и поддерживайте парциальное давление углекислого газа (EtCO2) в пределах 35-40 мм рт.ст. с помощью инфракрасного капнометра.
- Побрейте свинью механической бритвой всю грудь и левую ногу (куда хирургическим путем будут вставлены эндоваскулярные катетеры для измерения гемодинамики).
- Нанесите бляшки электрокардиограммы (ЭКГ) в лобной плоскости на бритые ноги и нижнюю часть живота с помощью трех подушечек ЭКГ. Две из них поставьте на передние лапы, а третью на левую сторону живота.
- Вставьте заполненный жидкостью катетер в правую бедренную артерию для измерения среднего артериального давления и для забора артериальной крови на напряжение кислорода в артериальной крови (PO 2), напряжение углекислого газа (PCO2) и pH.
- Переместите катетер с термодилюменом 7 F из правой бедренной вены в легочную артерию для измерения давления в правом предсердии, внутренней температуры и сердечного выброса.
- Вставьте катетер с баллонным наконечником 5 F из правой общей сонной артерии. Продвигают его в аорту, а затем в левую переднюю нисходящую коронарную артерию за первую диагональную ветвь с помощью ангиографии. Подтвердите правильное позиционирование введением рентгенографического контрастного вещества.
- Продвиньте катетер для стимуляции 5 F из правой подключичной вены в правый желудочек (ПЖ), чтобы вызвать фибрилляцию желудочков (ФЖ).
4. Базовая трансторакальная эхокардиография
ПРИМЕЧАНИЕ: В среднем эхокардиография занимает 20-30 минут. Для TTE используется многочастотный датчик с фазированной решеткой от 2,5 до 5 МГц, при этом непрерывно регистрируется ЭКГ. Наборы кадров и кинопетель, состоящие как минимум из трех последовательных сердечных циклов, сохраняются для автономного анализа.
- Сделайте мономерные (М-режим) и двумерные (2D) эхокардиографические изображения с короткой и длинной осями на уровне аорты и на уровне ЛЖ, чтобы оценить толщину стенки, размеры аорты, предсердий и ЛЖ, функцию ЛЖ и сегментарное движение стенки.
- Сделайте 2D-снимок короткой оси на уровне аорты. На этом снимке показано левое предсердие (LA, внизу в центре), аортальный клапан (в центре), правое предсердие (внизу слева), трехстворчатый клапан (слева), выходной тракт правого желудочка (вверху) и легочный клапан (справа). Поместите курсор в середину аорты и LA, чтобы записать соответствующие изображения в М-режиме.
- Сделайте 2D-вид парастернальной длинной оси. Этот вид позволяет визуализировать корень аорты и створки аортального клапана, межжелудочковую перегородку, ЛЖ и ЛЖ. Аорта должна находиться в одной горизонтальной плоскости и в континууме с межжелудочковой перегородкой; Створки аорты должны быть хорошо видны. Поместите датчик в третье или четвертое левое межреберье так, чтобы его индикатор был направлен к правому флангу, внося небольшие изменения в угол наклона зонда, чтобы получить стандартизированное представление.
ПРИМЕЧАНИЕ: Парастернальные виды с короткой и длинной осью используются для измерения ширины корня аорты и переднезаднего размера ЛА. Изображения M-режима могут быть получены как с длинной, так и с короткой оси на уровне аортального клапана (см. шаг 4.1). - Сделайте 2D-снимок короткой оси LV на папиллярном уровне. Используйте вид короткой оси на уровне сосочков или хорд для измерения размеров LV; Таким образом, у вентилируемого животного легче получить стандартизированное изображение по сравнению с изображением на длинной оси.
ПРИМЕЧАНИЕ: ЛЖ должна казаться круглой, и обе сосочковые мышцы должны быть хорошо видны. Папиллярные мышцы называются, по соглашению, переднелатеральными и заднемедиальными. Если видны митральные створки, а свободная стенка правого желудочка не является континуумом, изображение не стандартизируется. - Поместите курсор в середину LV и запишите изображение LV в М-режиме на папиллярном уровне.
- Повторите шаги 4.1.3 и 4.1.4 в поисках субпапиллярного и апикального уровня ЛЖ.
- Сделайте 2D-апикальный 4-камерный вид (AP4CH). ЛЖ, ЛЖ, правый желудочек (ПЖ) и правое предсердие (РА) видны вместе с митральным и трехстворчатым клапанами, межпредсердной и межжелудочковой перегородками. Расположите зонд на уровне верхушки сердца (четвертое межреберье; маркер на зонде должен быть ориентирован влево). Структурой, которая помогает стандартизировать вид, является межжелудочковая перегородка, которая должна отображаться параллельно ультразвуковому лучу. Это возможно путем перемещения датчика медиально или сбоку.
ПРИМЕЧАНИЕ: Ракурс возникает, когда плоскость изображения не проходит через истинную вершину ЛЖ, что приводит к косому виду полости ЛЖ. Ракурс недооценивает объемы ЛЖ и переоценивает ФВЛЖ. Ракурса можно избежать, изменив положение зонда и/или переместив его в более низкое межреберье и латерально. Длина оси LV должна быть больше 4,8 см у свиней с массой тела 33-35 кг. - Сделайте апикальный двухкамерный вид (AP2CH). От AP4CH поверните преобразователь на 45-60° против часовой стрелки; должны быть видны только LA и LV, поэтому избегайте межжелудочковой перегородки и убедитесь, что курсор проходит в середине LA и LV.
- Возьмем апикальный трехкамерный (AP3CH) вид или апикальный вид с длинной осью. От AP4CH поверните датчик на 45-60° против часовой стрелки. При AP3CH видна верхушка ЛЖ вместе с передней перегородкой и заднелатеральными сегментами ЛЖ. Другими видимыми структурами являются LVOT, LA и аортальный клапан.
- Возьмите апикальный пятикамерный вид (AP5CH). Начните с вида AP4CH и наклоните зонд вентрально, а затем сбоку, чтобы визуализировать косую перегородку, аорту с LVOT, LV, RV и оба предсердия.
- Импульсная допплерография (ПВ) эхокардиография
ПРИМЕЧАНИЕ: Этот метод позволяет: (1) измерять скорости трансклапанного потока, сердечный выброс и ударный объем; (2) измерение интервалов, например, времени ускорения легочной артерии, и (3) оценка диастолической функции ЛЖ.
ПРИМЕЧАНИЕ: Явления сглаживания можно избежать, уменьшив частоту повторения базовых импульсов или увеличив ее при появлении новых возмущающих частот.- Чтобы получить стандартизированный вид AP4CH, используйте цветной допплер и запишите кинопетлю.
- Поместите объем образца PW на куспид митральных листочков и используйте цветной допплер, чтобы поместить курсор ортогонально митральному потоку и выровнять по длинной оси ЛЖ. Затем переключитесь на PW и запишите не менее трех сердечных циклов.
- Чтобы получить стандартизированный вид AP5CH, используйте цветной допплер и запишите кинопетлю как минимум с тремя сердечными циклами.
- Используйте цветной допплер, чтобы поместить курсор ортогонально к аортальному потоку. Переместите объем образца к аортальному клапану до тех пор, пока скорость потока не ускорится. Запишите не менее трех сердечных циклов.
- Используйте тканевую допплерографию (TDI): с помощью стандартизированного 2D AP4CH PW TDI измеряет пиковую продольную скорость миокарда из одного сегмента.
ПРИМЕЧАНИЕ: Основным ограничением TDI является его угловая зависимость. Если угол падения превышает 15°, то занижение скорости происходит примерно на 4%.
5. Индукция инфаркта миокарда
- Надуйте баллон катетера в левой передней нисходящей коронарной артерии 0,7 мл воздуха. Подтвердите окклюзию быстрым прогрессирующим подъемом сегмента STЭКГ 5.
6. Остановка сердца
- Остановка сердца определяется, как только происходит фибрилляция желудочков. После 10 минут окклюзии фибрилляция желудочков может возникнуть спонтанно. В противном случае индуцируйте его через кардиостимулятор с переменным током (AC) от 1 до 2 мА, доставляемым к эндокарду правого желудочка.
- Прекратите вентиляцию легких после начала фибрилляции желудочков и сдуйте катетер с баллонным наконечником5.
7. Сердечно-легочная реанимация
- После 12 минут нелеченной фибрилляции желудочков начните маневры сердечно-легочной реанимации (СЛР). К ним относятся компрессия грудной клетки с помощью механического грудного компрессора и искусственная вентиляция легких с кислородом (дыхательный объем 500 мл, 10 вдохов в минуту).
- Через 2 минуты и каждые 5 минут сердечно-легочной реанимации вводите адреналин (30 мкг/кг) через катетер, расположенный в правом предсердии.
- После 5 минут сердечно-легочной реанимации попытайтесь провести дефибрилляцию с помощью шока 150 джоулей с помощью дефибриллятора.
ПРИМЕЧАНИЕ: Успешная реанимация определяется как восстановление организованного сердечного ритма со средним артериальным давлением >60 мм рт.ст.5.
8. Поддерживающая терапия после остановки сердца
- После успешной реанимации поддерживают наркоз и надувают баллон в левую переднюю нисходящую коронарную артерию.
- Через сорок пять минут после реанимации сдуйте баллон и извлеките катетер 5 левой передней нисходящей коронарной артерии5 (рис. 1).
- Если реанимация не достигается немедленно, возобновите сердечно-легочную реанимацию и продолжайте ее в течение 1 минуты до последующей дефибрилляции.
- Если фибрилляция желудочков рецидивирует, лечите ее немедленной дефибрилляцией.
- Не используйте никаких поддерживающих мер, кроме адреналина.
9. Четырехчасовое (ч) наблюдение
- После успешной реанимации поддерживают наркоз.
- Наблюдение за животными гемодинамически в течение 4-часового (краткосрочного) периода наблюдения.
- Поддерживайте температуру животных на уровне 38 ± 0,5 °C.
- Через 2 ч и 4 ч после реанимации повторить полное эхокардиографическое исследование, выполнив действия, описанные в разделе 4.
ПРИМЕЧАНИЕ: Сломанные ребра могут быть следствием компрессии грудной клетки. В этом случае важно перемещать зонд, аккуратно нажимая им на межреберье. - После 4-часового наблюдения экстубируют свиней и возвращают их в клетку.
- Дайте анальгезию буторфанолом (0,1 мг / кг) путем внутримышечной инъекции (IM) или в соответствии с рекомендациями по уходу за животными.
- Затем вводят ампициллин (1 г) внутримышечно.
10. 96-часовое наблюдение и эвтаназия
- В конце 96 ч после ОИМ - остановки сердца - ROSC (в середине срока) повторно анестезируют животных (шаг 2) для эхокардиографического исследования (шаг 4). Непрерывно контролируйте ЭКГ, как описано ранее (шаг 3).
11. Эхокардиографические измерения
ПРИМЕЧАНИЕ: Проводите все записи и измерения в соответствии с рекомендациями Американского и Европейского обществ эхокардиографии Guidelines 6,7. Отправляйте все эхокардиографические записи по подключению к удаленному рабочему столу для хранения в локальной базе данных для анализа. Кардиолог, слепой к исследуемым группам, в среднем проводит не менее трех измерений для каждой переменной.
- Для диаметра аорты и LA измерьте из М-режима видов короткой оси на уровне пазух аорты, используя метод от переднего края к переднему краю.
- Для диаметра выходного тракта ЛЖ (LVOT) измерьте его на 0,5-1 см ниже аортального бугорка (проксимального) с парастернальной длинной оси.
- Для конечной диастолической антеросептальной и задней диастолической стенки на папиллярном уровне измеряют в конце диастолы от границы между стенкой миокарда и полостью и границы между стенкой миокарда и перикардом.
- Для фракции выброса ЛЖ (ФВЛЖ) рассчитайте ее как: (конечный диастолический объем ЛЖ (EDV)-конечный систолический объем LV (ESV)) / (LVEDV) * 100. Определите конечную диастолу как первую рамку после закрытия митрального клапана или раму, в которой размер ЛЖ чаще всего является наибольшим. Определите конечную систолу как рамку после закрытия аортального клапана или раму, в которой размеры сердца наименьшие. Следите за трассировкой измерений площади ЛЖ на границе между миокардом и полостью ЛЖ. Измерьте площади LV и рассчитайте объемы LV с помощью модифицированной линейки одиночной плоскости Симпсона из представления AP4CH.
- Повторите шаг 11.4 в представлении AP2CH для бипланного метода Симпсона, который использует конечные диастолические и конечные систолические представления AP4CH и AP2CH для расчета объемов LV и ФВЛЖ.
- Для пиковой скорости митрального притока PW (E vel) (см/с), скоростей A (A vel) и времени замедления зубца E (DT) измерьте их по спектру митрального потока (рис. 6).
- Для систолических скоростей S TDI и диастолических скоростей e' и a' измерьте их по изображениям спектра TDI на снимке AP4CH с перегородки или бокового кольца и рассчитайте средние значения на исходном уровне и через 96 часов после окклюзии коронарных артерий.
ПРИМЕЧАНИЕ: Отношение скорости e', полученное из E vel и TDI, (см/сек) (E/e') является показателем диастолической функции. Нормальное соотношение E/e′ должно быть 9 или меньше или больше 15; Значения от 8 до 14 представляют собой неопределенную значимость. - Рассчитайте ударный объем (SV) как объем крови, откачиваемой из левого желудочка с каждой систолой. Формула SV: SV = π * [диаметр LVOT/2]2 * LVOT VTI.
- Рассчитайте сердечный выброс (CO, мл / мин) как кровоток, проходящий через выходной тракт каждую минуту. Он рассчитывается по формуле: CO = SV * HR.
- Для анализа регионарной подвижности ЛЖ разделите ЛЖ на 16 сегментов (визуализируется в виде короткой оси и/или апикальных 2, 3, 4-камерных видах). Оцените каждый сегмент по следующим критериям: нормокинезия (1 балл) за нормальное утолщение стенки и экскурсию; гипокинезия (2 балла) для уменьшения утолщения стенок и уменьшения отклонения стенок; акинезия (3 балла) отсутствие утолщения стенок или смещения стенок; дискинезия (4 балла); Систолическое истончение стенки наружу или стенки ЛЖ включает движение аневризматической стенки с эксцентрическими выпячиваниями как во время систолы, так и во время диастолы. Рассчитайте индекс оценки движения стены (WMSI) по формуле: общий балл/16. В нормо-кинетическом желудочке WMSI равен 1.
12. Статистический анализ
- Выражайте данные как среднее значение ± SEM. Используйте одностороннюю ANOVA для повторных измерений и пост-хк теста Тьюки. *p < 0,05 по сравнению с исходным уровнем (BL); § p < 0,05 через 2 ч после ОИМ - остановка сердца - ROSC против 96 ч после ОИМ - остановка сердца - ROSC; # p < 0,05 через 4 ч после ОИМ - остановка сердца - ROSC против 96 ч после ОИМ - остановка сердца - ROSC.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Representative Results
Двенадцати свиньям была выполнена окклюзия коронарных артерий, за которой последовала 12-минутная фибрилляция желудочков и 5-минутная сердечно-легочная реанимация. Восемь свиней были успешно реанимированы, а семеро выжили через 96 ч после остановки сердца. Все эхокардиографические переменные в разные моменты времени во время исследования обобщены в таблице 1.
Изменения частоты сердечных сокращений (ЧСС) и систолических эхокардиографических параметров
ЧСС достоверно увеличилась через 2 ч и 4 ч после ОИМ — остановки сердца-ROSC по сравнению с исходным уровнем (BL) (среднее значение ± SEM: +64 ± 9 и +56 ± 12 уд/мин, p < 0,001 и p < 0,01 соответственно) вместе с ESV (+15 ± 3 и +18 ± 4 мл, p < 0,01 для обоих), в то время как EDV существенно не изменялся в разное время. Средние различия в ФВЛЖ между BL и 2 ч и 4 ч составили -40 ± 4,1 и -39 ± 4,0 абсолютных балла соответственно (p < 0,001 для обоих) (рис. 4).
От 2 ч до 96 ч после ОИМ — остановки сердца-ROSC ЧСС имела тенденцию к нормализации (средняя разница ± SEM -49 ± 9,1 уд/мин, p < 0,05). ФВЛЖ улучшился, увеличившись на 24,9 ± 2,5 пункта (< 0,05), но остался ниже BL. Изменения объемов ЛЖ были минимальными и незначительными; результаты были аналогичны для изменений между 4 и 96 часами после остановки сердца-ROSC (рис. 4 и рис. 5).
Изменения диастолических эхокардиографических показателей
DT была единственной эхокардиографической диастолической переменной, которая значительно изменялась в разные моменты времени исследования (рис. 6). Через 2 ч DT снизился на 16% от BL и сохранил снижение через 4 ч после AMI-остановки сердца-ROSC. Через 96 ч после ОИМ-остановки сердца-ROSC DT возвращался аналогично таковым при BL.
Регионарная моторика ЛЖ через 96 ч после ОИМ - остановка сердца - ROSC
Среднее число ± СЭМ акинетических / дискинетических (А/Д) сегментов составило 4,2 ± 0,7, а WMSI - 26 ± 4,4%. Наиболее часто компрометированными сегментами были средний переднелатеральный, среднеинферосептальный, апикальный передний и апикальный нижний.
Таблица 1: Эхокардиографические переменные в разное время после AMI-остановки сердца-ROSC. BL, исходный уровень; ЧСС, частота сердечных сокращений; AoD, диаметр аорты; LAD, диаметр левого предсердия; AWThd, диастолическая толщина передней стенки; AWThs, систолическая толщина передней стенки; EDD, конечный диастолический диаметр; ESD, конечный систолический диаметр; IPWThd, диастолическая толщина нижне-задней стенки; IPWThs, систолическая толщина нижне-задней стенки; СФ, укорачивающая фракция; EDV, конечный диастолический объем; ЭСВ – конечный систолический объем; ФВЛЖ, фракция выброса левого желудочка; E vel, пик митрального притока E скорость; Скорость, пик митрального притока А; DT — время торможения; СО, сердечный выброс; SV, объем хода; s' септ, TDI-производная митральная кольцевая s' скорость s' септала; e' vel, полученная из TDI митральная кольцевидная скорость e' септы; a'vel, TDI-производная митральная кольцевидная скорость a' перегородки; s' lat, TDI-производная митральная кольцевидная s' латеральная скорость; e' lat, TDI-производная митральная кольцевидная e' латеральная скорость; a' lat, TDI-производная митральная кольцевидная a' латеральная скорость; Соотношение септальной перегородки E/e, пиковая скорость митрального притока (E vel) к соотношению скоростей митрального кольцевидного e-септала, полученного из TDI; Латеральное отношение E/e', пиковая скорость митрального притока (E vel) к соотношению боковых скоростей митрального кольца e', полученному из TDI. Данные являются средними ± SEM. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы загрузить эту таблицу.
Рисунок 1: Экспериментальная модель остановки сердца. ВФ, фибрилляция желудочков; сердечно-легочная реанимация, сердечно-легочная реанимация; Эпи, адреналин; ROSC, возвращение спонтанного кровообращения; BL, исходный уровень; ЭКГ, электрокардиограмма; Эхо, эхокардиография; ч, ч; мин, мин. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы просмотреть увеличенную версию этого рисунка.
Рисунок 2: Блок-схема TTE в модели ишемической остановки сердца у свиней. Лос-Анджелес, левое предсердие; М-режим, одномерный; ЛЖ, левый желудочек; ЛЖВ, выходной тракт левого желудочка; ФВЛЖ, фракция выброса левого желудочка; PW, импульсно-волновые; TDI, тканевая допплерография. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы просмотреть увеличенную версию этого рисунка.
Рисунок 3: Распространение инфаркта миокарда (ИМ) на папиллярном уровне методом морфометрии и двумерной эхокардиографии через 96 ч после окклюзии коронарной артерии. (A) Репрезентативный ex vivo срез сердца свиньи размером 0,5 см на папиллярном уровне, окрашенный хлоридом трифенилтетразолия (TTC) для отображения здоровой зоны миокарда (красный) по сравнению с инфарктной (коричневый). Эхокардиографический 2D-парастернальный короткоосевой вид на папиллярном уровне в диастоле (В) и систоле (С). Стрелками обозначены разграниченные области ИМ, указанные в A, B и C. RV, правый желудочек; ИС – нижнесептальная стенка; АС, переднесептальная стенка; ИВС, внутрижелудочковая перегородка; АПМ, передняя сосочковая мышца; PPM, задняя сосочковая мышца; ЛЖ, левый желудочек; AL, передне-боковая стенка; ANT, передняя стенка; INF, нижняя стенка; ИЛ, нижнебоковая стенка. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы просмотреть увеличенную версию этого рисунка.
Рисунок 4: Параметры систолической функции с частотой сердечных сокращений при BL и после ОИМ, остановкой сердца и реанимацией. Односторонняя ANOVA для повторных измерений и постфактум теста Тьюки: *** p < 0,001, ** p < 0,01 против BL; § p < 0,05 2 ч vs 96 ч; # p < 0,05, ## p < 0,01 4 ч vs 96 ч BL, исходный уровень; 2Ч, 2 ч после ОИМ - остановка сердца - ROSC; 4 ч, 4 ч AMI - остановка сердца - ROSC; 96 ч, 96 ч AMI - остановка сердца - ROSC; ЧСС, частота сердечных сокращений; ФВЛЖ, фракция выброса левого желудочка; LVEDV, конечный диастолический объем левого желудочка; LVESV, конечный систолический объем левого желудочка. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы просмотреть увеличенную версию этого рисунка.
Рисунок 5: Апикальный четырехкамерный вид в разное время после AMI-остановки сердца-ROSC. BL, исходный уровень; Ч, час; ЛЖ, левый желудочек; ПЖ, правый желудочек; Лос-Анджелес, левое предсердие; РА, правое предсердие. Стрелками обозначены апикальные тромбы вблизи акинетических сегментов. Исходный уровень и 96 ч систолической и диастолической внутренних границ ЛЖ показаны белым цветом. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы просмотреть увеличенную версию этого рисунка.
Рисунок 6: Следы М-режима короткой оси, цветные допплеровские изображения MV и TDI у здоровой свиньи и через 96 ч после инфаркта миокарда (ИМ)-остановки сердца-ROSC. Репрезентативные изображения ЛЖ из М-режимной эхокардиографии на исходном уровне (А) и через 96 ч после АМИ-остановки сердца-ROSC (B). ASW, антеросептальная стенка; PIW, задняя нижняя стенка. * = нормокинетический; ** = сильно гипокинетический. Апикальный четырехкамерный вид: импульсно-волновая допплерография (PW) потока трансмитрального клапана на исходном уровне (C) и через 96 часов после AMI-остановки сердца-ROSC (D). Evel, PW ранняя пиковая скорость митрального притока; Авель, PW поздняя пиковая скорость митрального притока; DT, время торможения. Репрезентативные изображения септальных и латеральных скоростей TDI на исходном уровне (E) и (F) через 96 ч после остановки сердца с инфарктом миокарда. s', систолическая скорость TDI; e' TDI ранняя диастолическая скорость; a', поздняя диастолическая скорость TDI. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы просмотреть увеличенную версию этого рисунка.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Discussion
Полное эхокардиографическое исследование на экспериментальной модели ОИМ, остановки сердца и реанимации свиньи может дать различную информацию об эволюции функции ЛЖ и структурных изменениях ЛЖ, хотя в литературе имеется некоторое количество данных 5,8. В «чистых» моделях экспериментальной остановки сердца (ограниченных индуцированной фибрилляцией желудочков) нарушение функции миокарда меняется в первые дни после ROSC, но мало что известно о том, что происходит, когда причиной остановки сердца является ОИМ.
В этом исследовании на свиньях изучались краткосрочные и среднесрочные изменения структуры ЛЖ, региональной подвижности и глобальной функции ЛЖ после остановки сердца. Через 2 ч и 4 ч после реанимации ЭСВ достоверно увеличился, а ФВЛЖ снизился по сравнению с исходным уровнем. Эти результаты объясняются 26% индексом акинетического/дискинетического движения стенки из-за пост-ОИМ повреждения среднего переднебокового и апикального сегментов (рис. 3).
Оглушение миокарда из-за ишемии-реперфузионного повреждения после ROSC хорошо известно. Yang l et al. обнаружили, что диастолические показатели у свиней после ROSC без ОИМ нормализовались через 24 ч, в то время как систолическая функция ЛЖ нормализовалась через 48 ч8. Насколько нам известно, нет данных о более длительном наблюдении. Vammen et al.9 в модели после ROSC и AMI у свиней показали, что более низкий ФВЛЖ как у фиктивных, так и у животных с ОИМ действительно возвращался к норме через 48 часов. В предыдущей работе авторы указали на взаимосвязь между меньшим инфарктом, более низкой концентрацией высокочувствительного тропонина в плазме и лучшим восстановлением функции левого желудочка через 96 ч после ROSC 5,10.
Магнитный резонанс сердца (CMRI) является золотым стандартом метода визуализации для изучения структуры и функции сердца11, но он является дорогостоящим и требует длительного времени сбора и последующей обработки. TTE является менее трудоемким, дешевым и более доступным методом для экспериментальных исследований in vivo и может следовать за повторными исследованиями на одном и том же животном во время экспериментальных исследований.
TTE в экспериментальных моделях остановки сердца у свиней очень сложен, но этот метод представляет несколько трудностей для получения изображений хорошего качества во время острой фазы искусственной вентиляции легких после ROSC из-за: 1) эффекта занавеса левого легкого, 2) повышенного сопротивления грудной клетки, 3) неоптимального положения животного и 4) необходимости в опытных сонографистах. На самом деле, полная подготовка в этой области имеет важное значение, особенно когда одновременно требуется оценка гемодинамики и функции ЛЖ.
Ограничением нашего исследования является отсутствие фиктивной группы (остановка сердца без ОИМ) для оценки уровня систолической дисфункции ЛЖ, обусловленной некрозом миокарда после окклюзии коронарных артерий и вызванной травмой миокарда после ROSC.
В заключение, TTE является надежным неинвазивным диагностическим методом для изучения эволюции дисфункции ЛЖ при синдроме после остановки сердца после ОИМ на экспериментальной модели свиньи.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Disclosures
Авторам раскрывать нечего.
Acknowledgments
Мы благодарны Джудит Бэготт за языковое редактирование.
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| Aquasonic | Parker | - | ultrasound gel |
| Adult foam ECG disposable monitoring and stress testing, wet gel, non-invasive patien | Philips | 40493E | ECG electrode |
| Bellavista 1000 | Bellavista | MB230000 | ventilator with infrared capnometer |
| ComPACS | Medimatic SRL | - | local database and software |
| CX50 | Philips | - | Echocardiographic machine |
| InTube Tracheal tube | Intersurgical Ltd | 8040080 | cuffed tracheal tube |
| LUCAS2 | Phisio-Control Inc | - | mechanical chest compressor |
| MRx defibrillator | Philips | - | defibrillator |
| S5-1 | Philips | - | Phased array probe |
| Swan-Ganz catheter 2 lumen 5fr | Edwards | 110F5 | for the coronary artery occlusion |
| Swan-Ganz catheter 2 lumen 7fr | Edwards | 111F7 | for mean arterial pressure measurement |
| Swan-Ganz catheter for thermodiluition 7fr | Edwards | 131F7 | to measure right atrial pressure, core temperature and cardiac output |
References
- Kubota, T., et al. Out-of-hospital cardiac arrest does not affect post-discharge survival in patients with acute myocardial infarction. Circulation Reports. 3 (4), 249-255 (2021).
- Spaulding, C. M., et al. Immediate coronary angiography in survivors of out-of-hospital cardiac arrest. The New England Journal of Medicine. 336 (23), 1629-1633 (1997).
- Nolan, J. P., et al. European Resuscitation Council and European Society of Intensive Care Medicine guidelines 2021: post-resuscitation care. Intensive Care Medicine. 47 (4), 369-421 (2021).
- Xu, T., et al. Postresuscitation myocardial diastolic dysfunction following prolonged ventricular fibrillation and cardiopulmonary resuscitation. Critical Care Medicine. 36 (1), 188-192 (2008).
- Fumagalli, F., et al. Ventilation with argon improves survival with good neurological recovery after prolonged untreated cardiac arrest in pigs. Journal of the American Heart Association. 9 (24), 016494 (2020).
- Nagueh, S. F., et al. et al Recommendations for the evaluation of left ventricular diastolic function by echocardiography: An update from the American Society of Echocardiography and the European Association of Cardiovascular Imaging. Journal of the American Society of Echocardiography. 29 (4), 277-314 (2016).
- Lang, R. M., et al. et al Recommendations for cardiac chamber quantification by echocardiography in adults: an update from the American Society of Echocardiography and the European Association of Cardiovascular Imaging. Journal of the American Society of Echocardiography. 28 (1), 1-39 (2015).
- Yang, L., et al. Investigation of myocardial stunning after cardiopulmonary resuscitation in pigs. Biomed Environ Sci. 24 (2), 155-162 (2011).
- Vammen, L., et al. Cardiac arrest in pigs with 48 hours of post-resuscitation care induced by 2 methods of myocardial infarction: A methodological description. Journal of the American Heart Association. 10 (23), 022679 (2021).
- Ristagno, G., et al. Postresuscitation treatment with argon improves early neurological recovery in a porcine model of cardiac arrest. Shock. 41 (1), 72-78 (2014).
- Rysz, S., et al. et al The effect of levosimendan on survival and cardiac performance in an ischemic cardiac arrest model - A blinded randomized placebo-controlled study in swine. Resuscitation. 150, 113-120 (2020).
