Хроническая модель правожелудочковой недостаточности у овец и функциональная трикуспидальная регургитация
17 марта 2023 г.
Правожелудочковая недостаточность и функциональная трикуспидальная регургитация связаны с левосторонней болезнью сердца и легочной гипертензией, которые вносят значительный вклад в заболеваемость и смертность пациентов. Создание модели хронической овцы для изучения правожелудочковой недостаточности и функциональной трикуспидальной регургитации поможет понять их механизмы, прогрессирование и возможные методы лечения.
Модель аналогична ранее описанным в литературе. Хотя наша конкретная цель состояла в том, чтобы вызвать значительную функциональную трикуспидальную регургитацию, а не просто изолированную дисфункцию правых отделов сердца. Методика может быть использована в дальнейшем для изучения механизмов функциональной трикуспидальной регургитации с сопутствующим ей кольцевидным и субулярным ремоделированием правого желудочка, а также тканевых изменений.
Модель может быть полезна для идентификации молекулярных путей, ответственных за функциональную трикуспидальную регургитацию, и создания более эффективных и сложных хирургических методов для ее лечения. Начните с того, что поместите животное в кресло для овец. Побрейте правую переднюю часть шеи примерно на 10-15 сантиметров сбоку от средней линии для правой яремной вены с помощью машинок для стрижки.
После дезинфекции хирургической области поверните голову животного влево, чтобы обнажить правую переднюю и боковую стороны шеи. Затем локализуйте ход яремной вены, сжимая нижнюю часть шеи, чтобы растянуть вену. Теперь обезвредите место введения 1% лидокаином.
Используя лезвие No 11, разрежьте кожу выше и перпендикулярно вене и канюляируйте с помощью ангиокатетера 14 калибра. Как только ангиокатетер будет на месте, извлеките иглу, пропустите направляющую проволоку, а затем удалите катетер. Затем поместите 11 французских ножен и снимите направляющую проволоку, прежде чем закрепить оболочку.
Обеспечьте проходимость и правильное размещение канюли, взяв темно-красную кровь и выполнив промывку физиологическим раствором, чтобы подтвердить поток и отсутствие отека в месте введения. После внутривенного введения пропофола интубируют эндотрахеальной трубкой с помощью ларингоскопа с пятым лезвием, как описано в рукописи. Подтвердите правильное размещение двусторонними дыхательными звуками и конденсацией на эндотрахеальной трубке.
После подготовки операционного поля побрейте левую переднюю грудную клетку. Затем наложите стерильные простыни на продезинфицированную операционную область. Делают 10-сантиметровый разрез кожи и подкожный разрез на уровне четвертого межреберья.
Убедитесь, что правильно разрезано межреберье, определив грудное отверстие и подсчитав межреберье вниз. В последующем продолжайте разрез по центру и по четвертому межреберью. Теперь разделите межреберные мышцы, откройте грудную полость и раздвиньте ребра с помощью мини-торакотомии в стиле ретрактора финочиетто.
Избегайте травмирования левой внутренней молочной артерии на грудинной границе разреза и легкого на верхней границе. Затем выполните базовую эпикардиальную эхокардиографию для оценки бивентрикулярной функции и клапанной компетентности. Определите левую внутреннюю грудную артерию на грудинной границе разреза, удалите прилегающие ткани вокруг нее и подготовьтесь к установлению артериальной линии для контроля давления.
Теперь наложите два шелковых шва 4-0 вокруг артерии с одним проксимальным и одним дистальным от места канюляции. Используйте титановые зажимы с аппликатором, чтобы закрепить левую внутреннюю грудную артерию дистальнее запланированного места канюляции, чтобы предотвратить кровотечение обратного потока во время канюляции. Сделайте перпендикулярный разрез, который составляет половину окружности катетера в левой внутренней молочной артерии с помощью лезвия No 11.
Вставьте ангиокатетер 18 калибра и прикрепите его к модулю артериальной линии. Когда правильное размещение ангиокатетера подтверждено показаниями линии артериального давления, закрепите катетер с помощью двух шелковых швов 4-0, наложенных ранее. Затем выполняйте перикардиотомию, начиная с уровня пазух легочной артерии и продвигаясь на четыре-пять сантиметров латерально вдоль главной легочной артерии, стараясь не повредить левый диафрагмальный нерв.
Наложите четыре-пять ретракционных швов на открытый перикард, чтобы создать отверстие перикарда, которое облегчает обнажение и рассечение между легочным стволом и аортой. Используя тупые щипцы под прямым углом, рассеките главную легочную артерию от восходящей аорты примерно в двух-трех сантиметрах от ее начала, как описано в рукописи. Чтобы отделить главную легочную артерию от восходящей аорты, используйте электрокоагуляцию или ножницы, чтобы удалить соединительную ткань между двумя структурами.
Проведите пупочную ленту вокруг главной легочной артерии тупым зажимом под прямым углом. Затем устанавливают линию давления на магистральную легочную артерию, накладывая монофиламентный кисетный шов 5-0 на расстоянии одного сантиметра дистальнее пазух главной легочной артерии. Вставьте ангиокатетер 20 калибра и подключите его к линии мониторинга.
Перед тем, как наложить пупочную ленту, убедитесь, что получены правильные показания магистральной легочной артерии и артериальной линии. Держась за оба конца пупочной ленты, скрепите их вместе, чтобы уменьшить просвет главной легочной артерии. Затем затяните ленту с помощью последовательного наложения зажима, как описано в рукописи.
Выполните эхокардиографию после бандажирования для оценки бивентрикулярной функции и клапанной компетентности, как показано ранее. Удалите магистральную линию давления легочной артерии. При достижении максимального уплотнения и стабильных условий гемодинамики закрепите пуповинную ленту на адвентиции главной легочной артерии с помощью монофиламентного шва 5-0, чтобы избежать дистальной миграции.
Затем удалите артериальную линию и обеспечьте хороший гемостаз, проверив наличие кровотечения из области, где были размещены бандаж и артериальные линии. Поместите плевральную дренажную трубку в левую грудную клетку так, чтобы место входа находилось на одно межреберье ниже первоначального разреза. Закройте ребра двумя швами Vicryl 2-0 и закройте рану трехслойными непрерывными швами.
Викрил 2-0 для мышц и подкожной клетчатки и пролин 3-0 для кожи. Как только будет подтвержден хороший гемостаз, удалите плевральную дренажную трубку и экстубируйте животное. После периода наблюдения средняя степень TR увеличилась с 0,4 до 3,2, демонстрируя признаки развивающейся правожелудочковой недостаточности и развития значительного TR после восьми недель легочного бандажирования.
Согласуется с эхокардиографическим исследованием. Чрезмерное или недостаточное затягивание бандажа может привести к ранней гибели животного или не вызвать редикулярную недостаточность и функциональную трикуспидальную регургитацию. Дополнительные методы, вызывающие сердечную недостаточность, могут быть выполнены после первоначального бандажирования легочной артерии, такие как стимуляция желудочков или бандажирование восходящей аорты, или бандаж может быть высвобожден для повышения сердечной недостаточности.
Просмотрите полный транскрипт и получите доступ к тысячам научных видео
Обзор
В данном исследовании создана хроническая модель на овцах для изучения правожелудочковой недостаточности и функциональной трикуспидальной регургитации — состояний, связанных с заболеваниями левых отделов сердца и легочной гипертензией. Понимание этих механизмов имеет решающее значение для разработки эффективных методов лечения.
Основные компоненты исследования
Область науки
- Физиология сердечно-сосудистой системы
- Механизмы сердечной недостаточности
- Моделирование на животных
Теоретические основы
- Правожелудочковая недостаточность оказывает значительное влияние на показатели заболеваемости и смертности.
- Функциональная трикуспидальная регургитация часто связана с патологиями левых отделов сердца.
- Хронические модели имеют важное значение для изучения прогрессирования заболевания и вариантов лечения.
- Предыдущие модели были сосредоточены на изолированной дисфункции правых отделов сердца.
Цель исследования
- Для индуцирования значимой функциональной трикуспидальной регургитации на хронической модели овец.
- Для изучения механизмов функциональной трикуспидальной регургитации.
- Для выявления молекулярных путей, вовлеченных в развитие данного состояния.
Используемые методы
- Размещение животного в специальном фиксаторе для овец.
- Подготовка правой передней части шеи для доступа к яремной вене.
- Индуцирование функциональной трикуспидальной регургитации.
- Оценка ремоделирования кольца правого желудочка и субклапанного аппарата.
Основные результаты
- Модель позволила успешно индуцировать значимую функциональную трикуспидальную регургитацию.
- Были выявлены изменения тканей, связанные с данным состоянием.
- Были определены потенциальные пути для разработки будущих хирургических методов.
- Получены сведения о механизмах развития правожелудочковой недостаточности.
Выводы
- Хроническая модель на овцах эффективна для изучения трикуспидальной регургитации.
- Она обеспечивает платформу для изучения вариантов лечения.
- Будущие исследования могут опираться на эти результаты для совершенствования хирургических методов.
Часто задаваемые вопросы
Практическая значимость для отрасли
Создание хронической модели правожелудочковой недостаточности у овец с функциональной трикуспидальной регургитацией позволяет восполнить критический пробел в трансляционных сердечно-сосудистых исследованиях. Данная модель обеспечивает возможность механистического снижения рисков и валидации мишеней для методов терапии, направленных на коррекцию дисфункции правого желудочка и патологии клапанов. Воспроизводимость и клиническая релевантность этой модели повышают прогностическую достоверность на доклиническом этапе разработки портфелей сердечно-сосудистых лекарственных препаратов и медицинских изделий.
Стратегическое применение в биофармацевтических исследованиях и разработках
Ранние этапы поиска и валидация мишеней
- Позволяет исследовать молекулярные и структурные механизмы, лежащие в основе функциональной трикуспидальной регургитации.
- Способствует снижению биологических рисков путем моделирования кольцевого и субклапанного ремоделирования правого желудочка.
- Облегчает функциональную валидацию мишеней для методов лечения правожелудочковой сердечной недостаточности.
Скрининг и разработка анализа
- Предоставляет валидированную систему на крупных животных для количественного эхокардиографического и гемодинамического анализа.
- Обеспечивает стандартизацию протоколов индукции и оценки заболевания для последующего скрининга.
- Позволяет проводить воспроизводимую оценку потенциальных терапевтических средств или хирургических методов в клинически значимом контексте.
Трансляционные и доклинические исследования
- Соответствует конечным точкам, имеющим значение для изучения заболеваний в рамках доклинических сердечно-сосудистых исследований.
- Обеспечивает преемственность от этапа изучения механизмов до доклинической валидации молекулярных путей и методов терапевтического воздействия.
- Позволяет принимать обоснованные с учетом рисков решения о продвижении программ по изучению правожелудочковой сердечной недостаточности и заболеваний клапанов сердца.
Интеграция конвейеров и рабочих процессов
Эта хроническая модель на овцах интегрируется в континуум от этапа открытия до доклинических исследований в области сердечно-сосудистых разработок, связывая ранние механистические исследования с трансляционной валидацией.
- Фундаментальная биология: способствует проверке гипотез о факторах развития функциональной трикуспидальной регургитации и ремоделирования правого желудочка.
- Скрининг: предоставляет количественные эхокардиографические и гемодинамические показатели для сравнительного анализа различных вмешательств.
- Аналитика: позволяет измерять степень трикуспидальной регургитации и функцию правого желудочка для отбора подходящих кандидатов.
- Трансляционные исследования: предлагает платформу для сопоставления доклинических результатов с клиническими механизмами заболевания.
- Повторное использование в организации: служит воспроизводимой моделью на крупных животных для итеративной оценки сердечно-сосудистой терапии и медицинских устройств.
Операционное и корпоративное воздействие
- Научная ценность: Повышает прогностическую достоверность и снижает механистическую неоднозначность в исследованиях сердечной недостаточности правых отделов сердца.
- Операционная ценность: Стандартизирует индукцию и оценку функциональной трикуспидальной регургитации в масштабируемой модели.
- Стратегическая ценность: Оптимизирует принятие решений о продолжении или прекращении разработки («go/no-go») и повышает эффективность использования капитала для кардиоваскулярных портфелей.
- Влияние на портфель: Позволяет проводить приоритезацию терапевтических средств и медицинских изделий для коррекции дисфункции правого желудочка с учетом рисков.
Рекомендации по внедрению
- Требуется опыт проведения хирургических операций на крупных животных и знание физиологии сердечно-сосудистой системы.
- Необходим доступ к оборудованию для эхокардиографии и мониторинга гемодинамики.
- Требуется стандартизация протоколов хирургического вмешательства и оценки между исследовательскими группами.
- Может потребоваться адаптация метода для различных моделей животных или разной степени тяжести заболевания.
- Тщательное титрование степени бандажирования легочной артерии имеет решающее значение для предотвращения ранней смертности или недостаточного индуцирования заболевания.
