Для просмотра этого контента требуется подписка на JoVE. Войдите или начните свой бесплатный пробный период.

Методическая статья

Использование двух урология желудочков Assist устройств как общее искусственное сердце

9.2K просмотров

⸱

DOI:

10.3791/55961

⸱

11 мая 2018 г.

 ,  ,  ,  ,  ,  ,  ,  , 
1Division of Cardiothoracic Surgery, Department of Surgery, Duke University, 2Division of Cardiovascular Surgery, Department of Surgery, National Cheng Kung University Hospital and College of Medicine, 3Division of Surgical Sciences, Department of Surgery, Duke University

В этой статье

Краткое содержание

Здесь мы представляем протокол, с помощью двух центробежных насосов в качестве замены всего искусственного сердца.

Аннотация

Механические системы кровообращения поддержки (MCS) был введен как жизнеспособной альтернативой трансплантация сердца, главным образом за счет использования урология желудочков помочь устройства (VAD) для поддержки левого желудочка. Однако определенные клинические сценарии требуют бивентрикулярная механической поддержки. Одна из стратегий для некоторых пациентов является иссечение как желудочков и имплантации двух насосов VAD как общее искусственное сердце (тах). Это недавно стало возможным путем усовершенствования в конструкции устройства и Малый профиль центробежные устройств. Этот подход TAH остается экспериментальным с многих важных задач, например параметры устройства сбалансировать правый и левый циркуляции, ориентацию устройства и отток лоскута с их влиянием на гемолиза и стабильности и итоги хронический поддержки с помощью такой ориентации. Этот протокол направлен на обеспечение воспроизводимый подход для замены всего искусственного сердца с двумя урология центробежные VAD в модели коровы.

Введение

Наблюдается рост числа пациентов с сердечной недостаточностью, с примерно 5,7 миллиона взрослых, страдающих от этого состояния в Соединенных Штатах сегодня1. Около 300 тысяч пациентов имеют конец стадии сердечной недостаточности с продолжительность жизни составляет менее одного года. Трансплантация сердца остается золотой стандарт терапия для конец стадии сердечной недостаточности, он резко ограничивается количество имеющихся донорских органов. MCS была введена как жизнеспособной альтернативой трансплантации сердца, особенно с помощью VAD2. VAD работают путем разгрузки левого желудочка и вперед потока (поддерживается с помощью насоса) непосредственно в артериальной циркуляцию. VAD может быть имплантирован как мост для трансплантации, а также назначения терапии для пациентов, которые не соответствуют требованиям для трансплантации3. С момента их утверждения FDA менее чем десять лет назад ежегодное количество имплантированных VAD превзошел чисел трансплантации сердца, с этим номером экспоненциально повышения4. Однако, в подгруппе пациентов, сердечная недостаточность является бивентрикулярная (т.е. влияющих на левый и правый желудочек) и просто поддержка только левого желудочка могут не обеспечивать адекватной перфузии. В таких ситуациях правый желудочек требует временного механической поддержки5. Этот тип «RVAD» требует использования больших канюли, подключенных к экстракорпоральной насос, который ограничивает пациента в отделении интенсивной терапии (ОРИТ), в то время как восстанавливает желудочка. Для ограниченное подмножество пациентов еще одним вариантом является тах6,7. Показания для использования тах: сбой бивентрикулярная после пост инфаркте, Дефект межпредсердной перегородки желудочка (VSD), тяжелой ограничительной миопатия, который исключает желудочков катетеризации и пересадка сердца требующих хронический поддержки. Однако в настоящее время УЛХ утвержденных TAH устройство является большим и не может использоваться в небольших пациентов. Кроме того пневматические драйверы значительные и ограничить подвижность пациента.

Один экспериментальный стратегия для некоторых пациентов является использование второго VAD поддержать в правый желудочек8,9,10. В этом случае обрезанию обоих желудочков, и два VAD вживляются как тах. Это стало возможным путем усовершенствования в конструкции устройства и сокращением профиль устройства. Новый центробежный VAD, гораздо меньше, позволяя для двух VAD быть имплантированы рядом друг с другом для поддержки как левой и правой циркуляции. Этот подход остается экспериментальным с многих важных задач, включая параметры устройства, чтобы сбалансировать правый и левый циркуляции, ориентацию устройства и отток лоскута с их влиянием на гемолиза и других неблагоприятных событий. Целью настоящего Протокола является обеспечить воспроизводимый подход к замене TAH двум центробежные VAD в модели коровы.

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Протокол

Возраст соответствием (для донорства крови при необходимости) телят (вес 80 – 90 кг) в объекте животных. Жилье и все лечебные процедуры проводятся в соответствии с руководящими принципами животное уход и использование Комитета герцога университет медицинского центра.

1. начало анестезии

  1. После поста для 8-12 ч, предварительного лечить теленка с телазол (4,5 мг/кг/внутримышечно) и затем управлять изофлюрановая (1 – 4%), через маску.
  2. Коровы в лежачем положении на таблицу с подогревом и интубировать. Исправьте конечностей в таблицу с использованием тяжелых связей.
  3. Место внутривенного катетера (14 – 20 колеи) в духе уха.
  4. Администрировать диазепама (0,22 – 0,44 мг/кг/внутривенно) Если жевания и глотания очень распространены, или если животное кусаться на трубки эндотрахеальные трубки (ET). Кроме того управлять, если есть сложности с интубации содействовать облегчению дыхательных путей воздействия для интубации.

2. признаки и параметры центральной линии

  1. Начала ИВЛ в дыхательный объем 10 – 15 мл/кг и размере 20 – 25 bpm, с изофлюрановая (0,5 – 4%) поддерживали на протяжении всей процедуры.
  2. Закрепите трубку ET, с помощью связей для обеспечения никаких изменений в позиции трубки во время операции.
  3. Непрерывно контролировать насыщенность кислородом и ЧСС на протяжении всего эксперимента. Немедленно устранять любые проблемы с вентиляцией или кислорода насыщения (SaO2). Они будут скорее всего связаны с трубки позиции, либо параметры вентилятора. Если это положение трубки, отрегулируйте ET трубки для достижения адекватного приливных томов.

3. центрального сосудистого доступа

  1. Хотя следующие может быть сделано чрескожно с помощью УЗИ руководства, использования разрубом вниз подход лучше контролировать местные кровотечение, как только животное является антикоагулянтом.
  2. Использование трахеи как ориентир, брить мех шеи (с машинки для стрижки волос) и стерилизации области с помощью Бетадин. Сделать параллельный линейный разрез 1-2 см от трахеи и 20 см от рукоятка, с помощью no.10 лезвие скальпеля.
  3. Разделите ключично и тщательно разоблачить левой общей сонной артерией и внутренней яремной вены с помощью электрического Прижигающая средства. Используйте самостоятельно фиксирующую втягивающего устройства, чтобы помочь с экспозиции. Контролировать проксимальных и дистальных артерий и вен с большой шелковыми швами (размер 0 или 1 шелк) или судно петли.
  4. Иглу левую общую сонную артерию с 18-калибровочного катетер для контроля артериального давления. Де воздушные линии и если встречается кровотечение, место 6-0 или 7-0 полипропилен шов в кошелек строку моды вокруг катетера.
    1. Прикрепите датчик давления на консоль и передают волны давления в софте покера в разделе «Системное давление». Чтение и запись выходных данных.
  5. Доступ к левой внутренней яремной для жидкости и медикаментов и мониторинга центрального венозного давления. Прикрепите датчик давления на консоль и передают волны давления в софте покера в разделе «Центральное венозное давление». Чтение и запись выходных данных.
  6. Закрепите обе линии дистально для кожи и монитора. Запись исходных центрального венозного давления (ПВД) и артериального давления.

4. Медиана стернотомии и искусственного кровообращения (КПБ)

  1. Ощупывайте грудины от рукоятка к мечевидный выбрать место в средней линии и пометить с помощью маркера стерильные хирургические. Брить шерсть с клипер волос и стерилизации области с помощью Бетадин. Примените стерильные хирургические пелерина.
  2. Сделайте надрез с помощью лезвия №10 от рукоятка до мечевидного.
  3. Инструмент электрический Прижигающая разделить большую грудную основных вниз от грудины, хотя прекрасно соответствие средней линии, с помощью ручной пальпация бокового края грудины. Оценка средней грудины, используя средство электрические Прижигающая. Начните стернотомии снизу, разделив мечевидный тяжелых ножницами.
  4. Расширить стернотомии краниально садовые ножницы. После каждого разреза осмотрите грудины. Выполнения цифровой пальпация под грудины и выполнять тупым рассечение помочь сердца и легких падать от грудины. Полпути через стернотомии могут возникнуть некоторые пересечения transversalis мышцы и они разделяются с помощью электрического Прижигающая.
  5. Полное стернотомии вплоть до рукоятка. Позаботьтесь, чтобы остаться вдоль средней линии, как это будет иметь важное значение для заживления.
  6. После завершения стернотомия, достижения гемостаза, забив кровотечения края мышцы с электрическим Прижигающая инструмент. Применять воск кости до мозга грудины, чтобы помочь с любой остаточный кровотечение.
  7. Идентифицировать тимуса и удалить его с помощью электрического Прижигающая инструмент. Введите перикарда в продольные моды и отражают от диафрагмы до аорты.
    1. Создайте перикарда колыбели, используя пять 2-0 шелковыми швами аппроксимирующей перикарда на кожу подтянуть сердце и поддержать его. Выбрать все уголки открытой перикарда и привести их непосредственно предшествовавшие кожи с использованием шелковых нитей.
  8. Создайте окно 3-дюймовый долго между аорты и легочной артерии, пройдя через соединительной ткани для прохождения аорты крест зажим. Применить кошелек строку 4-0 полипропилен шовные восходящей части аорты в месте проксимальнее бифуркации.
  9. Окружности свободной верхней полой вены (SVC) с помощью тупого рассечение и применить второй кошелек строку 3-0 полипропилен шовный материал. Создание системного Гепаринизация использованием начальная доза составляет 300 U/кг для достижения активированное время свертывания (ACT) больше чем 400 s.
  10. После того, как будет достигнут соответствующий акт, используйте лезвия no.11 вступать в аорту и вставьте 18 Fr артериальной канюли. Исключения из воздуха канюлю и прикрепить к артериальной линии КПБ. Следующий место 28 Fr SVC катетер в SVC и начать КПБ.
  11. На частичную КПБ, определить нижней полой вены (IVC) и иглу, как описано для SVC. Сделать это на байпасе, поскольку она позволяет для лучшего гемодинамического управления с учетом необходимости настаивать на сердце для экспозиции.
    Примечание: Там может быть потенциал для развития гипотензии поскольку КПБ является только на как частичная поддержка в этой точке. Если опытный гипотония, этот шаг следует осторожно и разобран чтобы сердце животного, чтобы заполнить с перерывами.
  12. Как только IVC канюля надежно вставлен, сращивания в главной цепи с помощью разъема Y. Цикл SVC и IVC с пуповинной лента для изоляции полный кровь от сердца.

5. Ventriculectomy

  1. Находясь на полном кардиопульмональной поддержки, Силки вниз SVC и IVC, используя ранее примененные пупочной ленты. Примените аорты крест зажим, проксимальнее место катетеризации аорты. После того, как была подтверждена позиция зажим, запустите ventriculectomy.
  2. Акцизный желудочков ткани окружности 1-2 см дистальнее правый и Левый предсердно паз. Оставьте ОПРАВЫ мышц желудочковой с митрального и трикуспидального annuli предоставлять дальнейшую поддержку для имплантации колец качели.
  3. Разрез югу клапанной apparati для митрального и трикуспидального клапанов, как они встречаются.
  4. Акцизный мышцы тракта правого желудочка отток с тракта правого желудочка отток (Антиангинальную), включая иссечение легочного клапана. Кроме того акцизный тракта левого желудочка отток (LVOT), но сохранить задней аспект аортального клапана в рамках аорто митрального занавеса.
  5. Последнее деление межжелудочковой перегородки. Определить отверстия коронарного синуса и перевязать с полипропиленовой швами 5-0.

6. Имплантация центробежные насосы (СПФ)

  1. Использование pledgeted, прерванные, 2-0 плетеные швами обеспечить швейные кольцо желудочков ткани и митрального клапана кольце. Выйти из швов на эпикардиальной поверхности обода мышц желудочковой и довести через кольцо шитья. Этот метод позволяет избежать «скрутки вверх» ткани выше кольцо, которое будет мешать coaptation кольцо с насосом.
  2. Используйте аналогичный подход для прикрепить швейные кольцо в кольце ОПРАВЫ и трехстворчатого мышцы правого желудочка.
  3. Прикрепить СЛТ для шитья кольца и закрепите при помощи стандартного механизма блокировки. Расположите эти разрешить доступ к механизму блокировки.
  4. Отрегулируйте длину трансплантата отток по ориентации выбора. После того, как была обнаружена надлежащей длины, сократить отток трансплантата. Позаботьтесь, чтобы не сделать трансплантата слишком долго, как это может вызвать излом.
  5. Использовать запуск 4-0 полипропилен швы для анастомозируют отток графтов в аорту (для левого сердца CFP) и легочной артерии (для правых отделов сердца CFP) в моде конца в конец.
  6. До завершения анастомозов, отпустите ленты на SVC и IVC дренажа канюли и позволит кровь для заполнения правой и левой насос, таким образом, начало процесса исключения из трансляции. Место 18-иглы в каждом из отток имплантатов для дальнейшего де проветривания. Использование вентилятора для предоставления большого объема дыхания для любой воздух, находящийся в легочные вены вернулся и исключении из трансляции.
    1. После снятия проветривание, удалите иглу и восстановить сайт, с помощью pledgeted полипропиленовые швами 5-0.
  7. Запустите насосов на низких оборотах скорость (3000 об/мин) для вперед кровотока, первоначально с зажимом на месте. Удаление аорты крест зажим и оставить некоторые объем крови для ввода насосов.
  8. Постепенно увеличивайте скорость насоса как отлучить кардиопульмональной поддержки. Прекратить КПБ и поддерживать циркуляцию полностью на правой и левой стороны насосов.
  9. Определите параметры скорости окончательного насос давления наполнения венозной на правой и левой стороне.
  10. Ввести катетеры давления непосредственно в легочной артерии и легочных вен, используя строку кошелек 5-0 полипропилен шовный материал для обеспечения их на месте.
  11. Передают давление сигналов программного обеспечения под этикетки «легочной артерии» и «легочной вены». Кроме того место датчиков ультразвукового потока вокруг восходящей части аорты и легочной артерией.
    Примечание: Все 4 каналы теперь должна быть активной: 1. «Системное давление», 2. «Центральное венозное давление», 3. «легочной артерии» и 4. «легочной вены».

7. Создание потока устройства бивентрикулярная Assist

  1. Постепенно снижая КПБ потока, постепенно увеличить левой СЛТ, а затем CFP скорость всегда сохраняя нижний правый CFP скорость, чем левой СЛП.
  2. Обратите особое внимание на гемодинамику, включая системное артериальное давление и ПВД. Легких overcirculation обозначается-физиологические давления в легочной артерии или легочной вены.
  3. В конечном счете увеличить левой CFP и правый CFP скорости для достижения поток 4 Л/мин на каждом устройстве и избавить от КПБ. Как только достигается стабильность гемодинамики, удалите SVC и IVC канюли и сковать швы кошелек строки.
  4. Далее удалите аорты канюлю и сковать шовный материал кошелька строки. Усыпить животных, медленно повернув, а затем остановить CFP насосы пока животное находится под наркозом.

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Результаты

Показано на рисунке 1 является привязанность швейных колец. Рисунок 1A показывает «скрутки» желудочка тканей, что может создать проблему с вложением насоса. Рисунок 1B представляет правильное вложение.

Рисунок 2 и на рисунке 3 , два различных направления насосов. На

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Обсуждение

В этой рукописи мы описывают использование двум центробежные VAD как урология тах. Этот метод может быть очень полезным для изучения эффекта искусственного кровообращения на вторичных органов таких легких и печени. Кроме того она может быть полезна для изучения гемодинамических изменений от ориентаций различных насоса и сценариев потока. Важнейшие шаги в рамках этого протокола связаны, как швейная колец прикреплены к желудочковой ткани а также включения клапанов annuli для прочности. Важно обеспечить, что это делается пр...

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Раскрытие информации

Эта работа стало возможным через исследовательский грант от аббат медицинские доктора Milano.

Благодарности

Мы хотели бы поблагодарить Лаура Дженни и аббат медицинский для частичного финансирования. Мы также хотели бы поблагодарить Services герцог перфузии и крупных животных хирургические ядром за их помощь в ходе операций.

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Материалы

Список материалов, использованных в этой статье
ИмяКомпанияКаталожный номерКомментарии
SPO2  и частота сердечных сокращений будут контролироваться: MultiparameterMeditech Equipment, Co., Ltd.MD-908гемодинамический монитор интраоперационно
Viscot Mini XL Хирургические маркерыAmazonB007P550WGмаркировки грудины перед разрезом
60 Вт Высокая мощность Электрическая машинка для стрижки шерсти домашних животных Кролики Лошади Животные Машинка для стрижки шерстиLILY International Business CO., LIMITED ZP-293Меховое бритье
No10 лезвие скальпеляSwann-Mortan, Англия301Разрез кожи
Matzenbaum ножницыBD-V. Мюллер, СШАCH2006-001Сосудистые исследовательские
ножницыFelco, СШАFELCO 200A-50, Felco Профессиональный шунтирующий сучкорездля стернотомии
Самовтягивающее устройствоBD-V. Мюллер,США AU19270Самоудерживающийся постаурикулярный ретрактор Шукнехта, 
Стернальный ретракторBD-V. Мюллер, СШАCH6950-007Стернальный ретрактор Кули
Преобразователь давления (Millar Mikro-Tip, 5Fr)Миллар, СШАMillarMikro-Tip, SPR-350SОценка легочной артерии или венозного давления
Инструменты AD (PowerLab)Инструменты AD, СШАPowerLab 16/35Трансдукция сигнала давления
Пуповинные лентыMedline industries Inc., СШАU11Для выделения и защемления верхней или нижней полой вены
Сосудистые петлиAspen Surgical, США3901, 3902 и 3904Изоляция сосудов Шелковые
швы, 2-0Ethicon US, LLC, СШАSA11GДля петли верхней или нижней полой вены
Ticron 2-0Covidien, СШАTicronTM шовная тканьСосудистый шов
Prolene, 7-0Covidien, СШАSurgipro IIСосудистый шов
Prolene, 6-0Covidien, СШАSurgipro IIСосудистый шов
Prolene, 4-0Covidien, СШАSurgipro IIСосудистый шов
Prolene, 3-0Covidien, СШАSurgipro IIСосудистый шов
Аортальная канюля, 15-18 FrMedtronic, СШАУдлиненная цельная артериальная канюля 3DАортальная канюля для установки сердечно-легочной Шунтирование
Венозная канюля, 28FrEdwards Lifesciencesодноступенчатаявенозная канюля для установки искусственного кровообращения

Ссылки

  1. Mozzafarian, D., et al. American Heart Association Statistics Committee and Stroke Statistics Subcommittee. Heart disease and stroke statistics—2016 update: a report from the American Heart Association. Circulation. 133 (4), e38-e360 (2016).
  2. Slaughter, M. S., et al. HeartMate II Investigators. Advanced heart failure treated with continuous-flow left ventricular assist device. N Engl J Med. 361 (23), 2241-2251 (2009).
  3. Fang, J. C. Rise of the Machines — Left Ventricular Assist Devices as Permanent Therapy for Advanced Heart Failure. N Engl J Med. 361, 2282-2285 (2009).
  4. Kirklin, J. K., et al. Seventh INTERMACS annual report: 15,000 patients and counting. J Heart Lung Transplant. 34 (12), 1495-1504 (2015).
  5. Leidenfrost, J., et al. Right ventricular assist device with membrane oxygenator support for right ventricular failure following implantable left ventricular assist device placement. Eur J Cardiothorac Surg. 49 (1), 73-77 (2016).
  6. Gerosa, G., Gallo, M., Bottio, T., Tarzia, V. Successful heart transplant after 1374 days living with a total artificial heart. Eur J Cardiothorac Surg. 49 (4), e88-e89 (2016).
  7. Pelletier, B., et al. System overview of the fully implantable destination therapy--ReinHeart-total artificial heart. Eur J Cardiothorac Surg. 47 (1), 80-86 (2015).
  8. Krabatsch, T., et al. Biventricular circulatory support with two miniaturized implantable assist devices. Circulation. 124, Suppl 11. S179-S186 (2011).
  9. Milano, C. A., Schroder, J., Daneshmand, M. Total Artificial Heart Replacement With 2 Centrifugal Blood Pumps. Oper Tech Thorac Cardiovasc Surg. 20 (3), 306-321 (2016).
  10. Strueber, M., et al. Placement of 2 implantable centrifugal pumps to serve as a total artificial heart after cardiectomy. J Thorac Cardiovasc Surg. 143 (2), 507-509 (2012).

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Перепечатки и разрешения

Теги

Использование двух урология желудочков Assist устройств как общее искусственное сердце
Свяжитесь с нами
Рекомендовать библиотеке

Конфиденциальность

Условия эксплуатации

Политика

Авторские права © 2026 MyJoVE Corporation. Все права защищены.