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

Методическая статья

Нормотермических Ex Situ сердце перфузии в рабочем режиме: оценки функции сердца и метаболизма

13K просмотров

⸱

DOI:

10.3791/58430

⸱

12 января 2019 г.

 ,  ,  ,  ,  ,  ,  ,  ,  ,  ,  , 
1Department of Surgery, Faculty of Medicine, University of Alberta, 2Department of Pediatrics, Faculty of Medicine, University of Alberta, 3Department of Biomedical Engineering, Faculty of Medicine, University of Alberta, 4Department of Mechanical Engineering, Faculty of Engineering, University of Alberta, 5Department of Chemical and Materials Engineering, Faculty of Engineering, University of Alberta, 6Canadian National Transplant Research Program, 7Department of Physiology, Faculty of Medicine, University of Alberta

В этой статье

Краткое содержание

Нормотермических ex situ сердце перфузии (ESHP), сохраняет сердце избиение, полу физиологического состояния. При выполнении в рабочем режиме, ESHP предоставляет возможность выполнения сложных оценок доноров сердца функции и орган жизнеспособности. Здесь мы описываем наш метод для оценки миокарда производительности во время ESHP.

Аннотация

Текущий стандартный метод для сохранения органа (холодного хранения, CS), предоставляет сердце к периоду холодной ишемии, который ограничивает время безопасного сохранения и увеличивает риск неблагоприятных исходов после трансплантации. Кроме того статичная Природа реализации CS не позволяют для органа оценки или вмешательства во время интервала сохранения. Нормотермических ex situ сердце перфузии (ESHP)-это новый метод для сохранения донорской сердца, что минимизирует холодной ишемии, обеспечивая кислородом, питательн-богатые люди perfusate к сердцу. ESHP было показано, быть не уступает в CS в сохранении стандартных критериев доноров сердца и способствовало также клинические трансплантация сердца, пожертвовал после кровообращения определение смерти. В настоящее время доступны только клинические ESHP устройство perfuses сердца в состоянии выгружен, неработающих, ограничивая оценки производительности миокарда. И наоборот ESHP в рабочем режиме обеспечивает возможность для всеобъемлющей оценки сердечной деятельности, оценки функциональных и метаболических параметров при физиологических условиях. Кроме того ранее экспериментальные исследования показали, что ESHP в рабочем режиме может привести к улучшению функциональных сохранения. Здесь мы описываем протокол для ex situ перфузия сердца в больших млекопитающих (свиньи) модели, которая воспроизводится для разных животных моделей и размеров сердца. Программное обеспечение, программа в этот ESHP аппарат позволяет в реальном времени и автоматизированного управления скорость насоса для поддержания желаемого аорты и левого предсердий давления и оценивает целый ряд функциональных и электрофизиологические параметры с минимальным необходимость контроль/манипуляции.

Введение

Клиническое значение

Хотя большинство аспектов сердечной трансплантации значительно изменились, поскольку самом первом трансплантата в 1967 году, холодного хранения (CS) остается стандарт для доноров сердца сохранения1. CS предоставляет орган к периоду холодной ишемии, которая ограничивает безопасное сохранение интервала (4 – 6 часов) и увеличивает риск первичных трансплантата дисфункции2,3,4. Благодаря статический характер CS оценки функции или терапевтических вмешательств не возможно в период времени между орган закупок и трансплантации. Это особое ограничение в расширенных критериев доноров, включая сердца, пожертвовал после смерти кровообращения (DCD), создавая препятствия для преодоления значительный разрыв между спросом и нынешних доноров бассейн5,6. Для устранения этого ограничения, ex situ перфузия сердца были предложены как роман, полу физиологический метод сохранения пожертвовал сердец, сведение к минимуму воздействия холодной ишемии, предоставляя кислородом, питательн-богатые люди perfusate в сердце во время сохранения 1 , 7 , 8.

Ex situ сердце перфузии

Один из наиболее часто используемых методов для ex situ экспертизы изолированные сердца является Langendorff перфузии. В этом методе, представленный Oskar Langendorff в 1895 году, кровь льется в коронарных артерий и коронарных синуса изолированные сердца, сердце в пустой и избиение государства9,10. Клинические ESHP в Langendorff режиме с аппаратом Transmedics орган система (OCS) было показано, быть не уступает в CS в сохранении стандартных критериев доноров сердца1и способствовала клинических трансплантации сердца DCD 11. Однако существует озабоченность относительно способности устройства для оценки жизнеспособности органа, как количество доноров сердца, первоначально, как считается, которые спасаютжизньпритрансплантации были удалены после перфузии на OCS3. OCS поддерживает сердце в Langendorff режиме (нерабочие) и таким образом обладает ограниченным потенциалом для оценки насосной функции сердца3,12. Растущее количество доказательств свидетельствует о том, что функциональные параметры предлагают лучший способ оценки жизнеспособности органа, предполагая, что оценки функции сердца может стать надежным инструментом для оценки и отбора сердец для трансплантации в течение ESHP3 ,12,13,14, Кроме того, наши исследования на свинину сердца ex situ увлажненную предположить, что ESHP в рабочем режиме предоставляет расширенные функциональные сохранения сердца во время перфузии интервал15,16.

ESHP аппарат, способный сохранить сердце в рабочем режиме должны иметь уровень автоматизации точно и безопасно поддерживать преднагрузки, afterload и скорости потока. Кроме того такая система должна обладать гибкостью для содействия всеобъемлющей оценки функции сердца предстоящая. ESHP аппарат, используемый здесь оборудован заказного программного обеспечения, которое 1) обеспечивает и поддерживает желаемый аорты (Ao) и левого предсердий (ла) давления/потока и 2) обеспечивает в реальном времени анализ функциональных параметров и визуальная оценка давления сигналов с Минимальная потребность надзор. Давление данных приобретается с преобразователи давления стандартной заполненные жидкостью, а потока данных приобретается с зондами доплеровского поток транзитного времени. Эти сигналы будут оцифрованы с моста и аналоговый вход, соответственно. Сердце расположено горизонтально с небольшой высоты для магистральных сосудов на мягкие силиконовые мембраны. Катетеризации вложения проходят через мембрану, включения соответствия камеру для увлажнения выброса желудочка. Цель этой работы-обеспечить исследователей в области сердечной трансплантации с протоколом для ex situ перфузии и оценке сердца, нормотермических, полу физиологических условиях в рабочем режиме, в больших млекопитающих (Йоркшир свиньи) модели.

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

Протокол

Все процедуры в этой рукописи были исполнены в соответствии с руководящими принципами Канадского совета по Уход за животными и руководство для ухода и использования лабораторных животных. Протоколы были одобрены Комитетом институционального ухода за животными из университета Альберты. Этот протокол был применен в женских несовершеннолетних Йоркшир свиней между 35 – 50 кг. Всех лиц, участвующих в процедурах ESHP получили подготовку надлежащего биобезопасности.

1. предварительно хирургические препараты

  1. Место орган палаты должным образом на аппарат корзину и установить силиконовой мембраны поддержки внутри камеры орган. Ao, легочной артерии (ПА) и LA точки подключения можно увидеть на рисунке 1.
  2. Установите Оксигенатор сети (представлены в рисунке 2АБ) ESHP труб и фильтров. Придаем Оксигенатор теплообменник водопровода и развертки газовых труб.
  3. Место поток зонды для измерения коронарного синуса/ПА и Ла потока на соответствующие трубы.
  4. Преобразователи давления Ao и Ла соединиться представитель линии на цепи.
  5. Убедитесь, что все соединения трубы прочно прикреплены, и все запорные краны и luer замки должным образом закрыты на неприсоединенной сайтах.
  6. Премьер цепи с 750 мл модифицированных Кребса-Henseleit буфера (NaCl, 85; KCl, 4,6; NaHCO3, 25; KH2PO, 1.2; MgSO4, 1.2; глюкоза, 11; и CaCl2, 1,25 ммоль/Л) содержащий 8% альбумина. Де воздушные насосы АО и Ла, поместив выходе насоса выше впускного, так, что воздух выходит камере насоса (рис. 3). Решения обычно не нужно быть окисляется перед началом перфузии.
  7. Инициировать программное обеспечение после того, как насосы АО и ла де трансляции и заливают цепи.

2. ESHP программного обеспечения инициализации и корректировки

Примечание: ESHP аппарат, используемый здесь оснащены заказного программного обеспечения программы позволяют контроль скорости насоса для достижения и поддержания желаемого давления Ла и Ao. Программное обеспечение также анализирует функциональные параметры и предоставляет визуальный оценки сигналов давления (рис. 4).

  1. Чтобы запустить программу ESHP, нажмите на ярлык программы на экране монитора.
  2. На странице «Настройка» выберите «инициализировать». Инициализация сообщение будет отображаться на доске (рис. 5).
  3. На той же странице нулевой датчики расхода, нажав «нулевой Ла поток» и «нулевой ПА поток». Сообщение будет отображаться на доске.
  4. Отрегулируйте высоту преобразователи давления на высоту кремния поддержки. Нулю преобразователи давления, откройте Ao и Ла преобразователи давления (и любые другие преобразователи, набор для проверки давления) в атмосферу, затем нажмите кнопку «нулевой все давления». Сообщение будет отображаться на доске.
  5. На странице «main» увеличить скорость насоса АО постепенно до точки, где поток от Ao канюля появляется в зале орган. В нынешней системе это достигается с 900-1000 оборотов в минуту (RPM).
  6. Добавьте 750 мл крови в perfusate решение довести объем всего perfusate до 1,5 Л (как описано в разделе «хирургии, заготовки крови и сердце закупки» раздел) и затем увеличить Ла насос PRM (800-900 об/мин), таким образом, чтобы воздух не остается в Ла канюля или LA трубы под силиконовые мембраны поддержки.
  7. После инициализации контрольного программного обеспечения и де проветривания ESHP аппарата, могут продолжить доноров сердца закупок.

3. Подготовка и анестезии

  1. Администрирование 20 мг/кг кетамина и 0,05 мг/кг внутримышечно для премедикации атропина.
  2. Передать хирургические люкс свиньи и место свиньи на операционный стол со столешницей, Отопление для поддержания normothermia.
  3. Титруйте скорость потока кислорода для индукции маска согласно животных вес и обезболивающий системы. Для анестезии цепей закрыт круг поток кислорода должно быть 20-40 мл/кг.
  4. Включите изофлюрановая до 4 – 5%; После одной или двух минут, это может быть уменьшено до 3%.
  5. Оценка глубины анестезии. Свинья находится в плоскости хирургические если есть рефлекс не вывода в ответ на вредных стимул.
  6. После подтверждения соответствующих глубины анестезии перейдите к интубации.
  7. Место Импульсный оксигемометр зонд на язык (предпочтительно) или уха. Насыщение кислородом, измеряется пульс оксиметрии должна оставаться выше 90%.
  8. Сбрить патчи волос на регионах, левый и правый локоть и осталось задушить. Промойте кожу масла с мылом и водой, промыть спиртом и полностью просохнуть. Место контакты ЭКГ. Избегайте вмешательства проволока свинца с хирургической сайта. Подключайте в правильные места.
  9. Для поддержания анестезии, регулировать поток кислорода (20-40 мл/кг) и вдыхаемых газов (1-3%). Частота сердечных сокращений должно быть 80-130 ударов в минуту частота дыхания должно быть 12 – 30 вдохов/мин.
  10. Бритье, вымыть и асептически подготовить место разреза.

4. крови и сердца закупок

  1. Оцените уровень анестезии каждый минимум каждые 5 мин для подтверждения плоскости хирургические (без педали рефлекс и рефлекс не мигает, никакого ответа на болезненные стимулы).
  2. Выполните срединной стернотомии.
    1. Определите jugulum и мечевидного как ориентиры.
    2. С помощью электрокоагуляции, разрабатывать срединной линии между ориентирами, разделив подкожной клетчатки и фасции между волокнами большую грудную мышцу.
    3. Марк срединной линии вдоль грудной кости с Прижигающая. Выполнять грудинного остеотомия с электрическим или пневматический видел. Чтобы предотвратить создание травмы базовых структур (например перикарда и плечеголовной вены и артерии безымянной), дозированно с пилой.
    4. Постепенно, отозвать грудины грудинного втягивающего устройства. Чтобы избежать чрезмерного напряжения и сосудистых повреждений, не место втягивающего устройства слишком далеко краниально.
    5. Бесплатный sternopericardial связки от задней поверхности с помощью Прижигающая грудины.
    6. Откройте перикарда с Metzenbaum ножниц и исправить перикарда края грудины, используя Шелковый шов 1-0.
  3. Расширить разрез средней линии краниально по 2-3 см и разоблачить правой общей сонной артерией и внутренней яремной вены.
  4. Получите проксимальном и дистальном контроля сосудов, обводить судов с шелковые галстуки (2-0).
  5. Галстук черепной кольцевой связи на каждом судне.
  6. Откройте переднюю 1/3 части каждого судна с 11-лезвие, а затем вставьте ножнах 5 – 6 F в каждое судно. Галстук хвостового кольцевой галстук вокруг каждого судна для обеспечения соответствующих ножны.
  7. Контролировать артериальной и центрального венозного давления, подключив каждого оболочкой для датчика давления.
  8. Доставить 1000 гепарина U/кг внутривенно.
  9. Место 3-0 полипропиленовые кошелек строка швом вокруг правой предсердий придаток и закрепите его с ловушкой.
  10. Внутри кошелька строки шва создайте разрез 1 см на придаток, используя 11 лезвия. Вставьте два этапа венозная канюля (28/36 FR) внутри разрез и положение дистального наконечника в МКВ. Закрепите катетер tieing ловушкой для венозная канюля. Контроль на выходе из канюли с струбциной трубы.
  11. От-двухступенчатый венозная канюля, помещены в правое предсердие собирать 750 мл цельной крови от свиньи постепенно в течение 15 мин в контейнер из стекла и одновременно заменить тома 1 Л изотонического раствора кристаллоидных, такие как Plasmalyte а.
  12. Добавьте кровь в контуре перфузии (который ранее были инициированы с 750 мл Кребса-Henseleit буфер содержащий 8% альбумина) достичь окончательный объем 1,5 Л perfusate. Perfusate является сочетание Кребса-Henseleit, содержащий 8% альбумина раствор и цельной крови от донора животных 171:1.
  13. Место Кардиоплегия иглы (14 – 16 F) в восходящем Ao и закрепите его с ловушкой.
  14. Подключите Кардиоплегия канюли в Кардиоплегия мешок и добавить 100 мл крови в 400 мл Кардиоплегия (Сент-Томас больницы решение) для достижения окончательный объем 500 мл крови Кардиоплегия.
  15. Усыпить свиньи от обескровливания. Если вы планируете добавить больше крови к perfusate после запуска перфузии (в зависимости от цели исследования), собирать кровь и добавить 10 – 30 ед/мл гепарина к нему и хранить в стеклянной посуде или полиэтиленовый пакет на 4 ° C на короткое время (часов
  16. Кросс зажим возрастания АО с АО зажим и доставить cardioplegic решение в корне Ao.
  17. После завершения доставки cardioplegic решения, удалите кросс зажим и выполнять cardiectomy.
    1. Для удобства крепления Ao и ПА к их представитель канюля частично вскрыть возрастания Ao от ПА Metzenbaum ножницами.
    2. Разрез верхней и нижней полой, оставляя примерно на 1 см длины на каждом.
    3. Отделите сердце от заднего средостения, transecting легочных вен.
    4. Акцизный сердца, обеспечение все АО, арки судов закупаются вместе с сегмент по убыванию Ao. Сохраните до ПА бифуркации.
  18. Весят пустое сердце. Количество веса за интервал сохранения ex-situ может использоваться в качестве метрики для купирования органа.

5. размещение сердца на ESHP аппарат и началом перфузии

  1. Обрежьте излишки ткани вокруг Ла с Metzenbaum ножницы и вырезать между легочных вен для создания общей отверстия.
  2. Место кошелька строки шва вокруг Ла отверстия с помощью 3-0 полипропилен шовный материал.
  3. Шовный материал и закрыть нижней полой вены с 3-0 полипропилен швом. Не закрывайте верхней полой вены в начале перфузии чтобы убедиться, что правый желудочек (RV) остается распакованного до тех пор, пока perfusate утепленные и организованной ритм достигается.
  4. Поместите Ла канюли в Ла отверстия и закрепите его с ловушкой (рис. 6).
  5. Осторожно выжать желудочков де воздуха сердце» от 5.5. и добавить его в 5.7. как увеличить скорость насоса Ao до 1600 об/мин как нежно сжимая сердце. Оставшийся воздух в Ao корень будет извлечена через непоименованных и подключичные ветви.
  6. Придаем Ao Ao канюля, встроенных в силиконовой мембраны. Закрепите Ao вокруг канюлю с шелковый галстук. Трим Ao для достижения надлежащего лежат без напряжения или излом.
  7. Увеличить скорость насоса Ao до 1600 об/мин. Оставшийся воздух в Ao корень будет извлечена через непоименованных и подключичные ветви.
  8. Соедините продувки Ao безымянной артерии. Защищенное соединение с шелковый галстук.
  9. Ловушку отверстие левой подключичной артерии с шелковый галстук. Безопасного закрытия с ловушкой и оснастки. Через отверстия подключичной артерии место интродьюсер оболочка (5f). Убедитесь, что длина катетера и его ориентации должным образом регулируется таким образом, чтобы она не вмешиваться в функции АО клапан.
  10. Подключение датчика давления Ao к порту стороне интродьюсер оболочкой.
  11. Читайте Ao давление на мониторе. Отрегулируйте скорость насоса Ao достичь среднее давление 30 мм ртутного столба. В этой точке (время 0), будет начали перфузии в-нерабочий режим (Langendorff) и появление темных венозная perfusate в строке ПА является отражатель восстановление коронарного. Установите таймер, чтобы следовать за продолжительность перфузии при необходимости.
  12. Включите в теплообменник и установите температуру 38 ° C. Perfusate будет греть до 37-38 ° C в течение приблизительно 10 минут. Для нормотермических перфузии свинину сердца поддерживать температуру 38 ° C на протяжении перфузии.
  13. Поддерживать перфузии в режиме non работа в первый час перфузии. Отрегулируйте скорость Ла насоса для поддержания давления Ла в 0 мм рт.ст..
  14. Как только температура perfusate > 34 ° C, оценить сердечный ритм и темп и дефибриляцию как требуется (5 – 20 Джоулей). Убедитесь, что сердце полностью распаковать перед электроимпульсной терапии.
  15. Проверьте статус растворенного газа, используя анализатор газов крови. Отрегулируйте газовой смеси для поддержания pH: 7.35-7.45, артериальной парциальное давление углекислого газа (PCO2): 35 – 45 мм рт.ст., артериальной парциальное давление кислорода (PO2): 100 – 150 мм рт.ст., и кислород насыщения (так2) ≥95%.
  16. Как только сердце нормотермических и стабильный ритм, перевязать верхней полой вены.
  17. Прикрепите временные кардиостимулятор приводит к стенке право предсердий и темп сердца в режиме AAI на 100 уд/мин.
  18. Подключите эпикардиальной электрокардиография электродов к поверхности сердца.
  19. Переключиться в режим работы после 1 h перфузии в Langendorff режиме. Для этой цели введите желание Ла давления (обычно 6-8 мм рт.ст.) в левой части главной страницы, в разделе «желаемого LAP» программного обеспечения и нажмите на кнопку, чтобы начать цикл обратной связи. Активированный режим работы будет отображаться как зеленую кнопку, и скорость насоса Ла автоматически увеличить и уменьшить для достижения и поддержания желаемого давления Ла.
  20. Как сердце начинает работать, упадет коронарного сосудистого сопротивления, что приводит к низким диастолическим давлением. Отрегулируйте скорость насоса Ao поддерживать Ao диастолическое давление 40 мм рт.ст, как afterload во время перфузии в рабочем режиме.

6. метаболические поддержка во время ESHP

Примечание: Орган перфузионные растворы, включая Кребса-Henseleit буферного раствора, обычно содержат глюкозу как субстрат первичной энергии.

  1. Проверите уровень глюкозы (например, с анализ газа крови) на регулярной основе в ходе перфузии. В соответствии с уровень потребления с помощью стандартных инфузионных насосов заменить глюкозы непрерывной артериальной инфузии или болюс дозы, поддерживать артериальной концентрации 6-8 ммоль/Л глюкозы в течение перфузии.
  2. С помощью отдельного инфузионный насос, доставить 2 U/ч инсулина perfusate на протяжении перфузии, изменяя скорость инфузии инсулина согласно цели исследования.
  3. Для стимуляции β-адренорецепторов сердца доставить 0,08 мкг/мин адреналина в perfusate, с использованием стандартных инфузионных насосов и продолжаться в течение всего перфузии. В качестве альтернативы может использоваться настой 4 мкг/мин добутамина.

7. антимикробные и противовоспалительные агенты

  1. Добавьте perfusate в начале перфузии антибиотиком широкого спектра действия (например, 3.375 граммов пиперациллин тазобактам).
  2. При необходимости добавьте к perfusate в соответствии с целями исследования, противовоспалительные средства (например, 500 мг метилпреднизолона).

8. Оценка функции

Примечание: ESHP контроль программного обеспечения автоматически вычисляет и записывает устойчивого состояния гемодинамики и функциональные показатели каждые десять секунд.

  1. Оценка устойчивого состояния систолической и диастолической функции
    1. Для оценки и запись устойчивого состояния данных, через интродьюсер оболочкой, ранее в подключичной артерии место заполненные жидкостью косичка катетер в левый желудочек (LV) в рабочем режиме.
      1. Промойте катетер косичка с соленой и место проволочный направитель внутри него.
      2. Аккуратно вставьте катетер в ножны канюля, ранее размещенные в подключичной артерии. Как только она проходит через клапан Ao, медленно извлеките проволочный проводник и подключить к линии давления LV косичка катетер.
      3. Следуйте LV волны давления на мониторе. Диастолического часть волны давления достигнет нуля, когда катетер правильно размещен внутри LV. Следует отметить этот шаг возможен только в режиме работы с АО клапан должен открытия обычно косичка катетер иметь возможность войти в камеру. После косичка катетер в LV и подключен к датчика давления LV, LV максимальная и минимальная скорость изменения давления (dP/dT min и max dP/dT) будут записаны автоматически.
    2. Определите миокарда производительности путем индексации измеренных поток на линии LA, для массы сердца (mL·min– 1,·g– 1), в данной постоянной Ла (6 – 8 мм рт.ст.) и Ao диастолическое давление 40 мм ртутного столба и ЧСС 100 beats·min– 1. LA давление равно сердечного выброса, предполагая, что есть не Ao недостаточность. Изучите Ao давления сигнала чтобы убедиться, что нет никаких недостаточности Ao.
  2. Оценка работы преднагрузки партизан инсульта (PRSW)
    Примечание: PRSW линейная зависимость между конечного диастолического объема и LV ход работы (LVSW) и представляет собой индекс для оценки функции желудочка, независимо от преднагрузки, afterload и размер желудочка18,19. PRSW может быть измерена с этой системой в неинвазивные моды, как описано ниже13.
    1. Удалите катетер косичку из LV, так как катетер может вызвать ритма во время PRSW анализа, которые будут негативно влиять на точность результатов.
    2. На главной странице, в разделе «Захват PVL», отрегулируйте желаемой скорости падения в Ла скорость насоса во время анализа (обычно 100 – 200 об/мин) и желаемое время, в течение которого анализ займет место (обычно 10-12 s) (Рисунок 4).
    3. После выполнения корректировок, упомянутых выше, нажмите на «Запись PVL». Программное обеспечение будет автоматически выйти из режима работы и постепенно сокращать Ла насос RPM при одновременно записи LVSW и Ла давления. По завершении сбора данных программное обеспечение будет выполнять линейной регрессии на недавно приобретенных набор данных, чтобы принести PRSW. После завершения анализа программного обеспечения ESHP сообщение будет отображаться на главной странице, показаны коэффициент корреляции анализа. Нажмите кнопку «OK», если коэффициент (r-значение) желательно (обычно > 0,95). Будут записаны результаты PRSW анализа.
    4. После выполнения анализа, чтобы вернуться к перфузии в рабочем режиме, нажмите на «Нажмите для начала режим работы;» в противном случае программное обеспечение будет по-прежнему в режиме Langendorff (non работа). Серая кнопка будет обратиться к Грин, определяющее возврат в рабочий режим. Если повторные необходим анализ PRSW, перед каждой новой попыткой обеспечения возвращения значения давления/потока Ла к значениям предыдущего стабильного состояния.

9. метаболические оценки Ex Situ увлажненную сердца

  1. Оценку метаболического состояния сердца и perfusate во время ESHP, с использованием информации, полученной от анализ газа крови perfusate проб собранные от Ao (артериальные) и ПА (венозная) линии каждые 1 – 2 ч.
  2. Выполните анализ газа крови (каждые 1-2 ч) для наблюдения за газ и ионного состояния perfusate. Отрегулировать газовый состав (O2 и CO2) и развертки для поддержания pH 7.35-7.45, paO2 100 – 150 мм рт.ст и Пако2 35 – 45 мм рт.ст.. Настроить и поддерживать perfusate ионной концентрации калия и кальция в физиологических пределах во время перфузии (например добавлением хлорида кальция при необходимости).
  3. Используйте информацию, полученную от коронарного кровотока и анализ газа крови для вычисления метаболических параметров. Например рассчитать потребление кислорода миокардом (2МВО), и LV механической эффективности (меня) следующим образом:
    1. Определите МВО2 (мл O2 · мин-1 · 100 g-1) умножения коронарного кровотока (CBF) Артериально венозные разница в содержание кислорода (Цао2 – СvО2).
      ВОМ2 = [Цао2 - СvО2 (2 мл O · 100 мл-1)] × CBF (мл. мин-1 . 100 g сердце массы), где;
      Содержание артериальной крови кислородом (Цао2) = [1.34 (мл O2 . g Hb-1) × Hb концентрации (g · 100 мл-1) × насыщение кислородом (%)] + [0.00289 (мл O2 · мм Hg-1 · 100 мл-1) × PaO2 (мм.рт.ст.)]
      Содержание кислорода венозной (CvO2) = [1.34 (мл O2 · g Hb-1) × Hb концентрации (g · 100 мл-1) × насыщение кислородом (%)] + [0.00289 (мл O2 · мм Hg-1 · 100 мл-1) × РvО2 (мм.рт.ст.)]
    2. Механическая эффективность LV (меня) Рассчитайте следующим образом:
      ME = LVSW (J. бить-1) /2 МВО (J. бить-1) где
      Ход работы = {среднее артериальное давление (мм.рт.ст.) - Ла давление (мм.рт.ст.)} × {Ла потока (мл. мин-1) / сердце ставка (бьет. мин-1)} × 0.0001334 (J. мл-1 .-1мм рт.ст.), и
      ВОМ2 (J. бить-1) = {МВО2 (мл. мин-1) / сердце ставка (бьет. мин-1)} × 20 (Дж. мл-1)

10. Удаление сердце из ESHP аппарат в конце перфузии

  1. Выход из режима работы. Принесите Ла насос RPM до нуля.
  2. Снижение Ao насос RPM до нуля.
  3. Удаление косичка и влагалищ.
  4. Быстро удалите все вложения в сердце.
  5. Вес пустой сердца для определения степени формирования миокарда отек.
  6. Быстро взять образцы тканей надлежащего размера от левого и правого желудочка и поместите их в оптимальной резки температуры (OCT) гель, формалин и/или оснастки заморозить их в жидком азоте. Хранение образцов для будущих расследований (OCT и защелкните замороженных образцов в морозильной камере-80 ° C, формалин хранятся образцы в правильно запечатанном контейнере при комнатной температуре).
  7. Закройте программу; все записанные данные будут сохранены.
  8. Отменить оставшиеся ткани, крови, биоактивных материалов и используемых компонентов аппарата ESHP согласно институциональных протоколов.
  9. Тщательно очистите ESHP корзины с помощью дезинфекции твердой поверхности чистого (например, 70% этиловом спирте).

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

Результаты

В начале перфузии (в режиме non работа) сердце обычно возобновит синусовый ритм, когда температура системы и perfusate normothermia. При входе в режим работы, как Ла давления приближаются нужные значения, выбрасывания на Ao давления трассировки должны соблюдаться и Ла потока (отражение сердечного выброса) следует постепенно увеличивать. В Йоркшир свинья модель (35 – 50 кг) и начальный вес сердца 180 – 220 граммов первоначальный поток Ла будет ~ 2000 мл/мин, и это будет обычно подход ~ 2,7...

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

Обсуждение

Успешное перфузии определяется согласно целям данного исследования; Однако это должно включать непрерывный ESHP необходимое количество времени и полный набор данных о сердечной функции во время перфузии. Для этой цели следует несколько важных шагов в протоколе.

Сердце является органом с высоким кислорода и энергии, и сведение к минимуму ишемического время перед катетеризации и перфузии является важным принципом, который должен следовать. Процесс закупки, монтажа сердце на ESHP аппарат и иниции...

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

Раскрытие информации

ГЛД патентов на ex situ орган перфузии технологии и методы. ГЛД и ин являются основателями и крупных акционеров компании Tevosol, Inc.

Благодарности

Эта работа была поддержана грантов от канадской национальной программы трансплантации исследований. SH-получатель факультета медицины и стоматологии Мотыль выпускник студенчества в сердечной наук. ГЛД является получателем гранта совместных исследовательских проектов (CHRP) в помощь от национальной науки и инженерных исследований Совета и канадские институты здравоохранения исследования.

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

Материалы

Список материалов, использованных в этой статье
ИмяКомпанияКаталожный номерКомментарии
Ножницы для препарирования Debakey-Metzenbaum НожницыPilling342202
MAYOЩипцы460420
щипцы для большого пальцаPeeling465165
щипцы для прямой сосудистой ткани Debakey Пиллинг351808
CUSHING Gutschdressing щипцыПиллинг466200
Иглодержатель JOHNSONПиллинг510312
Иглодержатель DERFПилинг443120
Стернальная пилаStryker6207
Стернальный ретракторПиллинг341162
Зажим для ворсовых трубокПиллинг351377
MORRIS зажим восходящей аортыПиллинг353617
Хирургический малый барабан (жгут) комплектMedtronicCVR79013
2-0 ШЕЛК черный 12" x 18" нитиETHICONA185H
3-0 ПРОЛЕН синий 18" PS-2 режущийETHICON8687H
Biomedicus привод насоса (модифицированный)Medtronic540Модифицирован для дистанционного электронного управления скоростью насоса
Biomedicus MaquetBPX-80
Мембранный оксигенатор D 905SORIN GROUP50513
Модуль расхода трубок   TransonicTs410
PXL накладной датчик расходаTransonicME9PXL-BL37SF
Преобразователь давленияTruWave EdwardsVSYPX272
Перехватывающая трубка 3/8" x 3/32" xX 6'Medtronic3506
Перехватывающая трубка 1/4" x 1/16" x 8'Medtronic3108
Подогрев/Охлаждение Циркуляционный насос для ванны GrantTX-150
ABL 800 FLEX Анализатор газов кровиРадиометр989-963
DLP канюля для кардиоплегии (канюля из корня аорты)Medtronics20613994495406
5F Ventriculr прямая косичкакаттер CORDIS534550S
5F AVANTI+ ИнтродьюсерCORDIS504605A
Изумрудный Амплатц ПроводникCORDIS502571A Двухкамерный
кардиостимуляторMedtronic5388
ДефибриллаторCodeMasterM1722B
Инфузионный насосBaxterAS50
Хирургический электрокаутерный аппаратKls MartinME411
Газовый смесительSECHRIST3500 CP-G Медицинский
кислородный баллонпраксаир2014408
бак для диоксида кабонапраксаир5823115
бычий сывороточный альбуминМП биомедицинские 218057791
для препарирования для большого пальца

Ссылки

  1. Ardehali, A., et al. Ex-vivo perfusion of donor hearts for human heart transplantation (PROCEED II): a prospective, open-label, multicentre, randomised non-inferiority trial. Lancet. 385 (9987), 2577-2584 (2015).
  2. Collins, M. J., Moainie, S. L., Griffith, B. P., Poston, R. S. Preserving and evaluating hearts with ex vivo machine perfusion: An avenue to improve early graft performance and expand the donor pool. European Journal of Cardiothoracic Surgery. 34 (2), 318-325 (2008).
  3. Freed, D. H., White, C. W. Donor heart preservation: Straight up, or on the rocks? Lancet. 385 (9987), 2552-2554 (2015).
  4. Guibert, E. E., et al. Organ preservation: Current concepts and new strategies for the next decade. Transfusion Medicine and Hemotherapy. 38 (2), 125-142 (2011).
  5. Collins, M. J., et al. Use of diffusion tensor imaging to predict myocardial viability after warm global ischemia: Possible avenue for use of non-beating donor hearts. Journal of Heart and Lung Transplantation. 26 (4), 376-383 (2007).
  6. White, C. W., et al. A cardioprotective preservation strategy employing ex vivo heart perfusion facilitates successful transplant of donor hearts after cardiocirculatory death. Journal of Heart and Lung Transplantation. 32 (7), 734-743 (2013).
  7. Iyer, A., et al. Normothermic ex vivo perfusion provides superior organ preservation and enables viability assessment of hearts from DCD donors. American Journal of Transplantation. 15 (2), 371-380 (2015).
  8. Peltz, M., et al. Perfusion preservation maintains myocardial ATP levels and reduces apoptosis in an ex vivo rat heart transplantation model. Surgery. 138 (4), 795-805 (2005).
  9. Liao, R., Podesser, B. K., Lim, C. C. The continuing evolution of the Langendorff and ejecting murine heart: New advances in cardiac phenotyping. American Journal of Physiology-Heart and Circulatory Physiology. 303 (2), H156-H167 (2012).
  10. Rivard, L., Gallegos, R., Ogden, I., Bianco, R. Perfusion Preservation of the Donor Heart: Basic Science to Pre-Clinical. Journal of Extra Corporeal Technology. 41 (3), 140-148 (2009).
  11. Dhital, K. K., et al. Adult heart transplantation with distant procurement and ex vivo preservation of donor hearts after circulatory death: A case series. Lancet. 385 (9987), 2585-2591 (2015).
  12. Messer, S., Ardehali, A., Tsui, S. Normothermic donor heart perfusion: Current clinical experience and the future. Transplant International. 28 (6), 634-642 (2015).
  13. White, C. W., et al. Assessment of donor heart viability during ex vivo heart perfusion. Canadian Journal of Physiology and Pharmacology. 93 (10), 893-901 (2015).
  14. Messer, S. J., et al. Functional assessment and transplantation of the donor heart after circulatory death. Journal of Heart and Lung Transplantation. 35 (12), 1443-1452 (2016).
  15. Hatami, S., et al. Endoplasmic reticulum stress in ex vivo heart prfusion: A comparison between working vs non-working modes. Canadian Journal of cardiology. 33 (10), (2017).
  16. White, C. W., et al. Ex vivo perfusion in a loaded state improves the preservation of donor heart function. Canadian Journal of cardiology. 31 (10), s202(2015).
  17. White, C. W., et al. A wholeblood-based perfusate provides superior preservation of myocardial function during ex vivo heart perfusion. Journal of Heart and Lung Transplantation. (14), (2014).
  18. Lips, D. J., et al. Left ventricular pressure-volume measurements in mice: comparison of closed-chest versus open-chest approach. Basic Research in Cardiology. 99 (5), 351-359 (2004).
  19. Morita, S. Is there a crystal ball for predicting the outcome of cardiomyopathy surgery? Preload recruitable stroke work, may be a possible candidate. Journal of Cardiology. 71 (4), 325-326 (2018).
  20. Hatami, S., et al. Canadian Society for Transplantation. , Halifax. (2017).
  21. Anthony, C., et al. Ex vivo coronary angiographic evaluation of a beating donor heart. Circulation. 130 (25), e341-e343 (2014).
  22. Sandha, J. K., et al. Steroids Limit Myocardial Edema During Ex vivo Perfusion Of Hearts Donated After Circulatory Death. Annals of Thoracic Surgery. , (2018).

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

Перепечатки и разрешения

Теги

Нормотермических Ex Situ сердце перфузии в рабочем режиме: оценки функции сердца и метаболизма
Связаться с нами
Порекомендовать библиотеке

Конфиденциальность

Условия использования

Политики

© 2026 MyJoVE Corporation. Все права защищены.