2 мая 2025 г.
Этот протокол описывает хирургическую методологию имплантации беспроводного телеметрического устройства для крупных животных для обеспечения непрерывного и долгосрочного сбора гемодинамических данных, включая частоту сердечных сокращений, артериальное давление, давление нижней и верхней полых вен и сердечный ритм.
Поэтому наша лаборатория проводит клинические трансляционные исследования, ориентированные на врожденные пороки сердца, и мы разработали несколько крупных животных моделей для оценки эффективности тканеинженерных сосудистых трансплантатов, а также для изучения поздних физиологических изменений, связанных с циркуляцией Фонтена. Свободное перемещение крупных животных, тщательный послеоперационный мониторинг гемодинамики, а также долгосрочный сбор данных, в отличие от человека, могут представлять значительные проблемы. С помощью нашего протокола мы можем получать долгосрочные гемодинамические данные в режиме реального времени, что позволяет нам изучать поздние физиологические изменения, а также инициировать целенаправленную терапию у наших животных, что в конечном итоге улучшает их выживаемость.
[Рассказчик] Расположите овцу в правом боковом пролежне на операционном столе и закрепите перегиб левой передней конечности с помощью галстука с скользящим узлом, чтобы обнажить грудную клетку. Сделайте пятисантиметровый продольный разрез кожи над левой сонной артерией и внутренней яремной веной, примерно в семи сантиметрах краниально от грудного входа. С помощью электрокаутеризации рассекайте подкожно-жировую клетчатку, соединительную ткань и мышцу платизмы, чтобы обнажить сосуды шеи. Используя комбинацию тупого и острого рассечения, очистите соединительную ткань по окружности от левой сонной артерии и внутренней яремной вены. Теперь проденьте шелковую завязку 2-O с двойной петлей вокруг обоих сосудов, проксимальнее и дистальнее места канюляции, для временной перевязки сосудов. Затем сделайте шестисантиметровый продольный разрез у основания левой шеи между лопаткой и шейным отделом позвоночника. Используя комбинацию электрокоагуляции и тупого препарирования, рассекайте подкожный жир и соединительную ткань, чтобы создать карман размером шесть на четыре сантиметра, простирающийся к позвоночнику. Затем вставьте телеметрический прибор в подкожный карман, и закрепите его на месте с помощью шелкового шва 2-0. Проведите туннель антенны телеметрического устройства под подкожную клетчатку и закрепите ее на месте с помощью шелкового шва 2-0. Теперь сделайте разрезы кожи в один сантиметр у основания шеи, нижней левой части груди и верхней правой части груди для размещения электрокардиограммы. Подкожно проложите туннель, чтобы соединить эти разрезы с карманом на корпусе устройства и направить провода в намеченные места. Поместите электрод положительной электрокардиограммы в подкожную клетчатку слева от нижней части грудины, удалив силиконовую трубку, заключив под нее кончик стальной проволоки. Поместите отрицательный электрод в подкожную клетчатку справа от верхней грудины. Перед канюляцией подготовьте катетеры под давлением с помощью геля. Создайте подкожный туннель от латерального кармана устройства к медиальному разрезу шейки и проденьте два катетера давления с помощью полипропиленового шва 6-O, наложите кисетной шов вокруг места канюляции на обоих сосудах и закрепите его пластиковым жгутом. Затем затяните проксимальный и дистальный шелковые жгуты 2-O вокруг сонной артерии, осторожно надрежьте сосуд в центре стежка кошельковой нитью с помощью скальпеля No 11 и слегка расширьте кончиком изогнутого гемостата. Вставьте напорный катетер для канала давления левого желудочка в торакальную восходящую аорту. Ослабьте проксимальный слой шелкового жгута, чтобы обеспечить прохождение катетера, затем затяните шов кисетной нити вокруг катетера. Повторите предыдущие шаги, чтобы канюлировать левую внутреннюю яремную вену с помощью давящего катетера для канала артериального давления и продвинуть его в верхнюю грудную полую вену. Подтвердите положение кончиков катетеров в верхней полой вене грудной клетки и нисходящей аорте с помощью рентгеноскопии. Наконец, повторите аппроксимацию мышцы платизмы с помощью рассасывающегося шва 2-O. Закройте кожу глубокими дермальными швами с помощью рассасывающихся нитей 3-O и подкожную область с помощью рассасывающихся швов 4-O. Имплантация беспроводного телеметрического устройства позволила непрерывно контролировать несколько сердечно-сосудистых параметров, включая частоту сердечных сокращений, артериальное давление и давление в нижней или верхней полой вене. Например, гемодинамические тенденции у одной овцы после процедуры Фонтена показали пик частоты сердечных сокращений примерно на третий день, в то время как давление в нижней полой вене показало небольшое, но устойчивое повышение давления с момента операции до 21-го дня после операции. Колебания венозного давления наблюдались ежеминутно, хотя общие тенденции, по-видимому, свидетельствуют о резком повышении давления как в нижней полой вене, так и в верхней полой вене грудной клетки после установления циркуляции Фонтена. Инвазивные измерения давления в верхней грудной полой вене показали средние значения, колеблющиеся от двух до четырех миллиметров ртутного столба, что близко соответствует показаниям телеметрического прибора, которые в среднем составляли около 1,1 миллиметра ртутного столба. Давление в нижней полой вене было постоянно выше в положении лежа и значительно снижалось, когда овцы переходили в положение стоя.
Просмотрите полный транскрипт и получите доступ к тысячам научных видео
В данном протоколе описывается хирургическая методика имплантации беспроводного телеметрического устройства крупным животным для обеспечения непрерывного и длительного сбора гемодинамических данных, включая частоту сердечных сокращений, артериальное давление, давление в нижней и верхней полых венах, а также сердечный ритм.
Непрерывный гемодинамический мониторинг в реальном времени на моделях операции Фонтена у крупных животных восполняет критический пробел в трансляционных сердечно-сосудистых исследованиях, обеспечивая точную лонгитюдную оценку прогрессирования заболевания и эффектов терапевтического вмешательства. Имплантация беспроводной телеметрии повышает прогностическую достоверность доклинической оценки устройств, предназначенных для лечения хронической недостаточности кровообращения. Данная возможность оптимизирует процесс принятия решений по портфелю разработок, предоставляя надежные физиологические данные для механистического снижения рисков и валидации мишеней при создании сердечно-сосудистых устройств.
Данный протокол беспроводной телеметрии интегрируется в континуум доклинических исследований — от этапа открытия до валидации, связывая ранние механистические исследования с трансляционной оценкой устройств в области сердечно-сосудистых исследований и разработок.