Первичная оценка Результат в Pig модели острого инфаркта миокарда

Общая цель данной методологии заключается в получении надежных и воспроизводимых показателей результатов для оценки новых методов терапии на модели острого инфаркта миокарда у свиней. Этот метод может помочь ответить на ключевые вопросы в области сердечно-сосудистых заболеваний, такие как влияние терапевтических вмешательств на схему ишемического повреждения, а также при моделировании острого инфаркта миокарда. Основным преимуществом данных методов является то, что они позволяют провести точную и клинически значимую оценку ишемического реперфузионного повреждения и ремоделирования сердца.

Данный метод позволяет получить представление о повреждении миокарда при ишемии-реперфузии. Он также может быть применен в других исследованиях, связанных с оценкой функции сердца. Настоящий протокол позволяет проводить измерение основных показателей до или после острого инфаркта миокарда.

Инфаркт индуцируют путем транслюминальной окклюзии левой передней нисходящей артерии баллоном в течение 75 минут, что подробно описано в цитируемом видео. В данном видео демонстрируется проведение трехмерной чреспищеводной эхокардиографии, а также измерение петель «давление-объем» для исходного уровня, краткосрочного и долгосрочного последующего наблюдения. Также в видео показано, как измерять размер инфаркта и зону риска с помощью окрашивания после завершения эксперимента.

Подготовьте свинью, проведя анестезию согласно текстовому протоколу, и подключите животное к аппарату эхокардиографии с помощью электродов ЭКГ. Теперь подготовьте эхо-датчик. Нанесите немного ультразвукового геля на наконечник и разблокируйте его, чтобы он стал гибким.

С помощью ручного манипулятора установите угол визуализации на 90 градусов. Поместив свинью в правое боковое положение, откройте ей рот и осторожно введите зонд в пищевод. Старайтесь не оказывать чрезмерного давления и избегайте попадания в нормальный анатомический глоточный карман, который напоминает дивертикул Ценкера.

Затем введите датчик на 50–60 сантиметров, отмеряя расстояние от кончика носа, и медленно поворачивайте и наклоняйте голову в левое антеролатеральное положение для визуализации сердца. Убедитесь, что все стенки сердца отчетливо видны. При необходимости зафиксируйте наконечник эхо-датчика для стабилизации получаемых изображений.

На дисплее переключите опцию 3D Full Volume, чтобы получить два перпендикулярных изображения левого желудочка. Затем максимально увеличьте ширину сектора захвата, выбрав FV Opt Volume. Теперь приостановите вентиляцию и нажмите Acquire для получения измерений всего объема.

После получения полных результатов измерений включите механическую вентиляцию. По завершении эхокардиографического исследования разблокируйте датчик и медленно извлеките его из тела животного. Затем наблюдайте за свиньей до полного восстановления после операции.

При подготовке замочите сенсорные наконечники катетера в 0,9% физиологическом растворе минимум на 20 минут. После подготовки свиньи к операции введите 100 международных единиц гепарина на килограмм массы тела, установите игольчатый интродуцер 8F в сонную артерию и интродуцер 9F в яремную вену. Затем через интродуцер 9F введите катетер Свана-Ганца, раздуйте баллон на конце катетера и заклиньте его в малой легочной артерии.

После надлежащего размещения в периферической части легкого сдуйте баллон и подключите катетер Свана-Ганца к внешнему устройству для измерения сердечного выброса. После подключения откройте меню измерения сердечного выброса на внешнем устройстве. Введите вес животного в систему и рассчитайте длину таким образом, чтобы индекс массы тела (ИМТ) составлял 22,5.

Затем наполните шприц объемом 20 мл 0,9% физиологическим раствором комнатной температуры и подсоедините его к инъекционному порту, соединенному с просветом, имеющим наиболее проксимальное отверстие. Выключите вентиляцию и подождите пять сердечных сокращений. Сначала нажмите кнопку Manual, затем кнопку Start на выходном устройстве.

Затем быстро введите пять миллилитров физиологического раствора для измерения сердечного выброса. В течение 15 секунд на устройстве отобразятся результаты измерений. После этого включите вентиляцию.

Повторите эту процедуру три раза и рассчитайте средний ударный объем. Между инфузиями подождите одну или две минуты, чтобы конечное давление углекислого газа вернулось к исходным значениям. Теперь извлеките катетер Свана-Ганца и введите катетер Фогарти 8F через обтуратор 9F в яремную вену, разместив его в нижней полой вене.

Пока кончик катетера находится в 0,9% физиологическом растворе, откалибруйте сигнал давления катетера для регистрации ПВ-петли максимально близко к 0, используя кнопки грубой и точной настройки. Затем введите измеренную величину ударного объема в систему. Следующий шаг — проведение катетера для регистрации ПВ-петли через 8F интродьюсер в сонную артерию, после чего под контролем флюороскопии продвиньте кончик катетера и центрируйте его в левом желудочке.

Теперь постройте график зависимости необработанного сигнала проводимости от сигнала давления; в результате должна получиться прямоугольная петля. Используя этот график, выберите самый большой сегмент, расположенный надлежащим образом. Затем приостановите искусственную вентиляцию легких и нажмите клавишу Enter в модуле петли «давление-объем», чтобы выполнить базовое сканирование для перевода проводимости в объем.

Когда модуль отобразит частоту сердечных сокращений, систолическую и диастолическую проводимость, снова включите регистрацию дыхания. Перед продолжением измеренная частота сердечных сокращений должна совпадать с данными ЭКГ или частотой сердечных сокращений, полученной по давлению. Наличие аритмии недопустимо; систолическая и диастолическая проводимость должны определяться надлежащим образом.

Если базовые данные признаны достаточными, подтвердите их, нажав Enter, и запишите показатели частоты сердечных сокращений, а также систолическую и диастолическую проводимость, отображаемые в модуле PV-петли. Затем постройте график зависимости сигнала объема от сигнала давления. Петли должны сохранять прямоугольную форму.

Теперь приостановите вентиляцию и получите базовые показатели объема и давления, записав 10–12 последовательных сердечных сокращений. Затем снова включите вентиляцию и дождитесь возвращения уровня конечного экспираторного углекислого газа к прежним значениям. Далее под флуороскопическим контролем раздуйте катетер Фогарти для снижения преднагрузки.

Затем, как и прежде, зарегистрируйте от 10 до 12 последовательных сокращений без вентиляции. Систолическое артериальное давление должно оставаться выше 60 мм рт ст, а аритмия не должна мешать измерениям. После получения данных сдуйте катетер Фогарти, включите вентиляцию и дождитесь возвращения конечного содержания углекислого газа в выдыхаемом воздухе к исходному уровню.

Теперь извлеките катетеры Фогарти и петли PV, продолжая регистрировать артериальное давление для коррекции дрейфа давления. В завершение наблюдайте за животным до полного восстановления, прежде чем вернуть его к остальным животным. После подготовки животного к операции обеспечьте доступ к обеим сонным артериям путем хирургического вскрытия шеи.

Затем в соответствующие сонные артерии введите интродьюсеры 7F и 8F. Далее введите гепарин в дозе 100 единиц на килограмм массы тела. Для выполнения стернотомии сделайте разрез средней длины (30–40 см) от области чуть ниже надгрудинной вырезки до точки чуть ниже мечевидного отростка.

Затем продвигайтесь вдоль белой линии живота вниз к грудине. Используйте диатермокоагуляцию, чтобы осторожно рассечь мечевидный отросток, и ножницы Клинкенберга, чтобы отделить заднюю поверхность грудины от перикарда. Продолжайте разделение тупым способом, двигаясь в краниальном направлении.

Убедитесь, что кончики ножниц направлены вверх, в сторону грудины, чтобы избежать повреждения сердца. Выполните стернотомию с помощью молотка и ножа Лебше. Кровотечение из костного мозга можно минимизировать, нанося на него костномозговой воск.

Раскройте грудную клетку с помощью ретрактора. Затем вскройте перикард хирургическими ножницами. Подсоедините стандартные Y-катетеры к направляющим катетерам.

Затем с помощью удлинителя длиной 10 сантиметров соедините трехходовой кран с обоими Y-образными коннекторами. После этого через одну из оболочек введите один из направляющих катетеров в устье левой главной коронарной артерии. Далее, используя проводник, введенный в переднюю межжелудочковую артерию, проведите коронарный дилатационный катетер через катетер левой главной коронарной артерии и установите баллон в месте, где была создана окклюзия коронарной артерии во время индукции инфаркта миокарда.

Пока не раздувайте баллон. Продолжите, установив другой направляющий катетер в устье правой коронарной артерии с помощью другого интродуктора. Теперь выполните коронароангиографию.

Введите контрастный агент под флюороскопическим контролем. Сначала подтвердите правильное положение направляющего катетера в левой главной коронарной артерии в переднезадней проекции. После этого визуализируйте правую коронарную артерию.

Введение контрастного вещества может привести к дальнейшему продвижению баллона в коронарную артерию. При необходимости измените его положение. Затем подсоедините шприцы со свежеприготовленным 2% раствором красителя Evans Blue к трехходовым кранам.

Затем, используя коронароангиографию, раздуйте баллон и убедитесь, что он полностью перекрывает часть коронарной артерии. Окклюзия имеет критическое значение. Пока баллон раздут, введите контрастное вещество через оба проводящих катетера со скоростью 5 milliliters per second.

Сердце не должно приобрести синий цвет, за исключением той части левого желудочка, которая лишена кровотока. Если спонтанная фибрилляция желудочков не наступает, через пять сокращений после введения красителя приложите девятивольтовую батарею к неинфарктной части сердца. Затем сделайте разрез в кабельной вене для сброса давления и с помощью аспиратора удалите кровь.

Теперь сдуйте баллон. Извлеките его вместе с обоими проводящими катетерами. Затем эксплантируйте сердце, рассекая окружающие мембраны и выполнив поперечный разрез крупных сосудов.

Обязательно смойте всю кровь и краситель 0.9% физиологическим раствором, как снаружи, так и внутри. Затем аккуратно препарируйте левый желудочек. После этого сделайте пять равных срезов толщиной 10 мм от верхушки к основанию в плоскости, параллельной атриовентрикулярной борозде.

Сфотографируйте обе стороны всех пяти срезов при естественном освещении, используя линейку на изображении для калибровки. Затем окрасьте срезы в TTC и сфотографируйте их повторно. Для оценки общей функции сердца использовалась трехмерная чреспищеводная эхокардиография.

Через одну неделю после острого инфаркта миокарда общая функция сердца ухудшилась по сравнению со здоровыми исходными показателями, согласно результатам исследования 10 животных. Это было обусловлено снижением сократимости переднеперегородочной стенки. Петли «давление-объем» также использовались как для оценки общей функции сердца, так и для расчета внутренних свойств сердечной мышцы.

Показатели результатов первого анализа легко рассчитывались и включали в себя EDV в правом нижнем углу и ESV в верхнем левом углу. Эти значения предоставляют важную информацию о геометрии левого желудочка. На основании этих измерений была рассчитана фракция выброса левого желудочка, являющаяся важным показателем насосной функции левого желудочка, а также несколько других параметров.

Для оценки собственных показателей сердечной функции на основе PV-петель были рассчитаны различные параметры, такие как конечно-систолическая и конечно-диастолическая зависимость давление-объем. После инфаркта миокарда наклон конечно-систолической зависимости давление-объем может снизиться, что указывает на уменьшение сократимости. В конечном итоге для дифференциации удаленного миокарда, зоны риска и инфарктного миокарда использовалось окрашивание.

Около 22% левого желудочка составила зона риска, большая часть которой подверглась инфаркту. После просмотра этого видео вы должны хорошо понимать, как проводить трехмерную чреспищеводную эхокардиографию, регистрировать данные петли «давление-объем», а также определять размер инфаркта относительно зоны риска с помощью окрашивания. При наличии соответствующего навыка чреспищеводная эхокардиография может быть выполнена за 20 минут.

Регистрация данных петель «давление-объем» занимает 30 минут. Окрашивание для определения размера инфаркта и зоны риска занимает 60 минут. При записи петель «давление-объем» и окрашивании для определения размера инфаркта и зоны риска важно соблюдать осторожность, чтобы не спровоцировать аритмию.

Методы, продемонстрированные в данном видео, помогут исследователям в области сердечно-сосудистых заболеваний изучать ишемию и реперфузионное повреждение на моделях крупных животных.