Трансэпикардиальная интрамиокардиальная инъекция
Преимущество этой процедуры заключается в прямой визуализации сердца и, как было продемонстрировано, обеспечивает большую местную задержку терапевтических средств, чем системные методы введения 9,10,14. Тем не менее, торакотомия является инвазивной, требует значительных технических навыков и представляет больший риск заболеваемости и смертности, чем другие рассмотренные методы. Знание критических и опасных этапов процедуры может помочь в посредничестве в этом повышенном риске.
При манипуляциях с сердцем необходимо соблюдать большую осторожность из-за высокого риска аритмии и связанных с ней нарушений гемодинамики. Непрерывный инвазивный мониторинг артериального давления и электрокардиография позволяют быстро выявлять гипотензию или нестабильные аритмии, способствуя оперативному вмешательству и коррекции. Транзиторную гипотензию, как правило, можно лечить с помощью болюсов метараминола. Устойчивая гипотензия может быть временной путем уменьшения ингаляционного анестетика (тщательный контроль глубины анестезии) и начала вазопрессорной инфузии с одновременным определением причины изменения гемодинамики. Нестабильные аритмии, такие как желудочковая тахикардия или фибрилляция желудочков, можно лечить с помощью электрической кардиоверсии с внутривенными антиаритмическими средствами или без них.
Не менее важным для выживания животного является успешное удаление свободного газа из плевральной полости до закрытия грудной клетки. Несоблюдение этого требования может привести к развитию пневмоторакса, в результате чего животное подвергается большому риску нарушения дыхания и смерти после отключения от аппарата искусственной вентиляции легких при выздоровлении. Положительное давление в дыхательных путях должно поддерживаться не менее 30 с до тех пор, пока не прекратится бурление. Силиконовая трубка быстро удаляется после прекращения пузырьков, после чего грудная клетка быстро закрывается. Также возможно хирургическое наложение торакостомиальной трубки на закрытие, что позволяет вручную удалять воздух и воспалительную жидкость в течение следующих 24-72 часов. Однако его трудно содержать в чистоте и неприкосновенности, особенно если животные содержатся вместе. Повреждение или загрязнение трубки может привести к пиотораксу, пневмотораксу или сепсису. По нашему опыту, установка временного дренажа грудной клетки не требуется, если свободный газ должным образом удален до закрытия грудной клетки.
Чрескожная трансэндокардиальная интрамиокардиальная инъекция
Преимущество этого метода терапевтического введения заключается в том, что он позволяет осуществлять локальную доставку тканей с меньшим риском из-за его менее инвазивного характера по сравнению с хирургическим подходом10,14. Этот метод уже используется в исследованиях на крупных животных, при этом в качестве ориентира используются как рентгеноскопия, так и электромеханическое картирование при отсутствии прямой визуализации10,16,17.
Учитывая, что сердце не находится под прямым зрением, процедуралисту целесообразно использовать ортогональные рентгеноскопические изображения при выборе места инъекции. Кроме того, введение разбавленного йодного контрастного вещества перед терапевтическим препаратом и его введение чрезвычайно ценно для подтверждения контакта с миокардом. Надлежащий контакт может быть подтвержден наблюдением характерного «покраснения миокарда», который может быть одним из немногих маркеров успеха инъекции до забора ткани. Из-за риска перфорации камеры толщина стенки миокарда в выбранном месте инъекции также рекомендуется превышать 9 мм14,16.
Яремная венозно-осмотическая мини-помпа
Осмотический мини-насос является популярным устройством, обычно используемым в исследованиях на мелких животных. Наблюдается растущий интерес к использованию этого устройства на крупных животных моделях7, 18, 19, учитывая его уникальное преимущество введения терапевтического агента с постоянной скоростью в течение определенного периода времени. Возможным ограничением этого метода является невозможность изменить или остановить скорость инфузии препарата без замены или снятия помпы. Это следует учитывать, прежде чем пробовать терапию таким образом.
Это исследование показало, что этот метод может быть выполнен с высокой степенью успешности у свиней, с низкой заболеваемостью и падежом. Необходимо отметить, что к месту операции примыкают многие жизненно важные структуры, в том числе лимфатические узлы, тимус и сонная артерия. Настоятельно рекомендуется придерживаться метода и консультироваться с анатомическими текстами20, чтобы предотвратить непреднамеренное повреждение любой из этих структур. Наиболее опасным осложнением этого метода является геморрагический шок из-за непреднамеренного травмирования яремной вены или окружающей структуры. Поэтому очень важно, чтобы мягкие ткани, окружающие яремную вену, были аккуратно удалены. Неправильное выполнение этого шага может привести к трудностям при размещении трубки мини-насоса или остановке непреднамеренного кровотечения.
В данной статье описаны три метода проведения кардиоактивной терапии. Несмотря на заявленный успех каждого метода, существуют неотъемлемые ограничения, которые необходимо учитывать. Инвазивные процедуры (трансэпикардиальные инъекции) позволяют повысить точность терапевтического введения; Однако они несут в себе больший риск потенциально смертельных осложнений. Кроме того, инвазивные роды предъявляют повышенные требования к техническим навыкам, чтобы свести к минимуму риск осложнений. Аналогичным образом, трансэндокардиальная инъекция под контролем флюороскопии требует определенных технических навыков для катетеризации и манипуляций с оборудованием. При неправильном выполнении этого метода возможны неудачные инъекции и фатальные осложнения.
Описанные методы прямой инъекции позволяют однократно вводить терапевтический препарат в ткани-мишени. Яремно-венозно-осмотическая мини-помпа позволяет системно вводить терапевтический препарат в течение 7 дней. Сравнительно этот метод проще и связан с меньшим риском, однако он опирается на системное лечение, находящееся в миокарде. Кроме того, после установки помпы невозможно прекратить введение или изменить мощность дозы без повторной анестезии животного и снятия помпы.
Все методы, описанные в этой статье, выполнялись на животных в день или через 2 недели после инфаркта миокарда. Таким образом, данная работа не может сообщать об успехе указанных методов у здоровых животных или животных, подвергшихся альтернативной сердечной патологии. Наконец, фармакология и биотехнология любого предполагаемого агента должны быть тщательно продуманы, поскольку они будут неразрывно связаны с эффективностью выбранного пути доставки. Подробное обсуждение этого вопроса выходит за рамки данной рукописи.
Всестороннее описание доклинических методов приносит пользу животным и научному сообществу в целом. В результате повышается воспроизводимость процедур и результатов, что приводит к меньшему количеству осложнений со здоровьем животных, уменьшению количества животных, необходимых для получения значимых результатов, и большей уверенности в результатах экспериментов21,22. В данной статье описаны три метода введения новых терапевтических средств для лечения инфаркта миокарда на модели свиньи. Ожидается, что, подробно описав используемые методы и сформулировав преимущества и риски каждого из них, исследователи смогут комфортно создавать последовательные и надежные доклинические модели, соответствующие их исследовательским целям.