ERRATUM NOTICE
Important: There has been an erratum issued for this article. Read more …
Summary
يصف هذا البروتوكول الخنازير احتشاء عضلة القلب (MI) نموذج باستخدام 90 دقيقة مغلقة الصدر البالون التاجية انسداد الشريان الأمامي الأيسر تنازلي (LAD)، تليها ضخه. وعلاوة على ذلك، وبروتوكول لعدة المعلمات النتيجة، مثل وظيفة القلب، ديناميكا الدم، ومقاومة الاوعية الدموية الدقيقة، وحجم احتشاء، وتعرض أيضا.
Abstract
إدخال علاجات القلب والأوعية الدموية المكتشفة حديثا في التجارب الأولى في رجل يعتمد على خارطة طريق أخلاقية وقانونية لرقابة صارمة. واحد شرط مسبق هام هو الفهم الجيد لجميع جوانب السلامة والفعالية التي تم الحصول عليها في نموذج حيواني الكبيرة التي تعكس بصورة صحيحة السيناريو الإنسان من احتشاء عضلة القلب (MI). وتستخدم على نطاق واسع الخنازير في هذا الصدد منذ حجمها القلب، ديناميكا الدم، والتشريح التاجي هي قريبة من أن البشر. هنا، نقدم بروتوكول فعالة لاستخدام نموذج MI الخنازير باستخدام مغلقة الصدر البالون التاجية انسداد الشريان الأمامي الأيسر النازل (LAD)، تليها ضخه. ويستند هذا النهج على 90 دقيقة من نقص تروية عضلة القلب، الأمر الذي أدى اليمين كبيرة احتشاء البطين الأمامي، الحاجز والجدران inferoseptal. وعلاوة على ذلك، فإننا نقدم بروتوكولات لتدابير مختلفة من النتيجة التي توفر مجموعة واسعة من المعلومات على القلب، مثل الانقباضي الانبساطي القلب وظيفة، hemodynamiخدمات العملاء، سرعة تدفق التاجية، ومقاومة الاوعية الدموية الدقيقة، وحجم احتشاء. هذا البروتوكول يمكن تكييفها بسهولة لتلبية الاحتياجات المحددة للدراسة والمصادقة البيولوجية cardioregenerative الرواية في مراحل مختلفة (أي مباشرة بعد إهانة الدماغية الحادة، في الإعداد تحت الحاد أو حتى في MI المزمنة مرة واحدة وقد تم الانتهاء تشكيل ندبة). لذا يوفر هذا النموذج أداة مفيدة متعدية لدراسة MI، إعادة عرض السلبية اللاحقة، وإمكانات وكلاء cardioregenerative الرواية.
Introduction
احتشاء عضلة القلب الحاد (AMI) وعقابيل على المدى الطويل مثل فشل القلب المزمن (CHF) تؤثر بشكل عميق تشخيص المريض ونوعية الحياة، ناهيك عن القيود المفروضة على التكلفة العالية لدينا موارد الرعاية الصحية المتاحة 1. ويقدر انتشار CHF في العالم الغربي في 1-2٪، منها ~ 60٪ من الحالات هي نتيجة لAMI كما السبب الرئيسي 2. في الولايات المتحدة وحدها، حوالي 5.7 مليون مريض يعانون من CHF يمثل ما يقرب من 30 مليار دولار في تكاليف الرعاية الصحية السنوية في عام 2008، مع ثلاث نسخ توقع في ارتفاع تكاليف إلى 97 بليون دولار سنويا في عام 2030 1. أخذت معا، وهذه الأرقام تجعل حجة قوية ل تطوير علاجات جديدة cardioregenerative ذلك، لترجمة سريعة، تعتمد على الحيوانات الكبيرة عضلة القلب احتشاء نموذج يمكن استنساخه وموثوق بها أن يحاكي بدقة السيناريو الإنسان.
يتزايد استخدامها الخنازير (سوس scrofa) في cardiovascuالبحث عن لار الدوائية والسمية الاختبار 3. واحدة من الصفات المسؤولة عن هذا النجاح كأداة بحث متعدية هو تشابه في وظيفة القلب والتشريح مع 4،5 قلب الإنسان. على سبيل المثال، نسبة الوزن خنزير القلب إلى الجسم، وحجم القلب التاجية وتوزيع الشريان التشريح أظهرت جميع لتكون مشابهة بشكل ملحوظ للإنسان 4. وعلاوة على ذلك، تم الإبلاغ عن التمثيل الغذائي cardiomyocyte، الخصائص الكهربية وردا على اهانة الدماغية مثل AMI لإظهار مستويات عالية من الاتفاق مع 6،7 الوضع البشري. في نهاية المطاف، لتحقيق المعايير المذكورة أعلاه، وهي موحدة MI-البروتوكول الذي ينتج MI قوية ومستدامة لاختبار عقاقير جديدة الفحص (IND) هو مطلوب. هنا، نقدم مثل هذا النموذج الموحد الذي يستخدم 90 دقيقة مغلقة الصدر البالون التاجية انسداد الشريان الأمامي الأيسر تنازلي (LAD)، يليه ضخه، وبالتالي خلق عضلة القلب استنساخه فيfarction تغطي anteroapical، الحاجز والجدران inferoseptal من البطين الأيسر.
Protocol
أجريت جميع التجارب المجراة وفقا لدليل لرعاية واستخدام الحيوانات المختبرية من قبل معهد مختبر الثروة الحيوانية أعدت. وتمت الموافقة من قبل لجنة التجارب تجارب على الحيوانات المحلية.
1. الأدوية، التخدير، وريدي الوصول، والتنبيب
- الأدوية والتخدير
- تخدير
- بدء الأميودارون 150 ملغ / كغ 10 يوما قبل الجراحة لمنع عدم انتظام ضربات القلب. تواصل الأميودارون بجرعة 100 ملغم / كغم من يوم الإجراء حتى يوم 28. خفض الجرعة إلى 50 ملغ / كغ في يوم 29 وتستمر حتى نهاية الدراسة.
- بدء العلاج المضاد للصفائح الدموية، 1 ملغ / كغ كلوبيدوقرل من يوم 3 قبل الجراحة و 4.5 ملغ / كغ أسيتيل الساليسيليك حمض قبل الجراحة 1 يوم. تواصل كلوبيدوقرل 1 ملغ / كغ يوميا وحمض الصفصاف 80 ملغ / يوم.
- بدء الألم الدواء 1 اليوم قبل الجراحة عن طريق الفنتانيل التصحيح، 25ميكروغرام / ساعة ل~ الخنازير 70 كجم. الاستمرار في استخدام بقع الفنتانيل لمدة 24 ساعة بعد الجراحة لضمان الدواء الألم كافية. أيضا، ومراقبة يومية لعلامات الانزعاج المفترضة (أي السلوك، والتنفس، مشية، والتنقل، الخ) لزيادة الألم الدواء.
- صيام الحيوان لمدة 12 ساعة، والحفاظ على الوصول غير المحدود إلى المياه.
- خدر
- لمنع التوتر والانزعاج لا لزوم لها، رزين الخنزير في مستقر لها عن طريق الحقن العضلي من خليط من ميدازولام 0.4 ملغم / كغم، الكيتامين 10 ملغ / كغ، والأتروبين 0.014 ملغم / كغم.
- الحصول على وصول وريدي بواسطة cannulating الوريد الأذن مع الرابع قنية 18 G. لحث التخدير عن طريق الوريد من 5 ملغ / كغ sodiumthiopental، وتعطي 1،000 / 100 ملغ أموكسيسيلين / حمض الكلافولانيك لمنع العدوى. سوف الخنزير تلقي 1،000 / 100 ملغ أموكسيسيلين / حمض الكلافولانيك اليوم بعد الجراحة والعلاج بالمضادات الحيوية.
- التنبيب الخنزير باستخدام endotrachأنبوب الخطوط الجوية الاثيوبية (حجم 8.5 للخنازير وزنها 70 كجم ~). إذا لزم الأمر إجراء بالون التهوية مع تواتر 12/min ونقل الخنازير إلى غرفة العمليات.
- في وصول على مسرح العملية، تبدأ على الفور الميكانيكية التهوية بالضغط الإيجابي مع قوة المراقبة الدولية 2 0.50، 10 مل / كغ حجم المد والجزر، وتردد 12/min تحت يستمر capnography.
- بدء التخدير متوازنة من قبل تواصل التسريب في الوريد من مجموعة من ميدازولام 0.5 ملغ / كغ / ساعة، 2.5 ميكروغرام sufentanil / كغ / ساعة وبانكورونيوم بروميد 0.1 ملغ / كغ / ساعة. خلال العملية برمتها، ورصد مستمر تخطيط القلب، ضغط الدم الشرياني، ودرجة الحرارة وcapnography لقياس عمق التخدير. على سبيل المثال، إذا كان عدم انتظام دقات القلب الجيوب الأنفية هو الحاضر، معرفة ما اذا كان الدواء الألم و / أو التخدير كافية.
- ضخ 4.3 ملغم / كغم من الأميودارون في 500 مل venofundin 6٪ عن طريق الوريد.
- رصد إيقاع القلب بنسبة 5 يؤدي ECG.
- يحلق وتنظيف الرقبة والخلفيتين وليمب المنطقة.
- ادخال قسطرة فولي.
- تخدير
2. عبر الصدر ضربات القلب
- وضع الحيوان في موقف الجانبي الأيمن. في الخنازير landrace مثل الخنازير Dalland، ويمكن الحصول على وجهات النظر فقط القص (المحور طويلة وقصيرة). ويرجع ذلك إلى شكل القفص الصدري، واكتساب الرأي القمي ليست مجدية.
- توجيه والحصول على القص عرض المحور الطويل في 2D (B-واسطة). تحديد أبعاد LV في نهاية انبساط وانقباض في نهاية M-اسطة.
- تدوير التحقيق الصدى 90 ° في اتجاه عقارب الساعة مع الحفاظ على موقف القص لاكتساب LV جهات النظر قصيرة محور على مستوى الصمام التاجي، والعضلات الحليمية وقمة. وجهة نظر محور قصيرة من العضلات الحليمية وقمة قد تتطلب وضع مسبار الصدى واحد أو اثنين من المساحات وربي انخفاض النسبي لهذا المنصب لمدة قصيرة الصمام التاجي عرض المحور.
3. الوصول إعداد والأوعية الدموية الجراحية
- Disinfect المجالات الجراحية مع اليود 2٪ واستخدام الستائر الجراحية المعقمة لتغطية الأجزاء غير المعقمة من الخنزير.
- جعل شق وسطي في الرقبة. تمرير ألبا الخط لتقليل الضرر العضلات وبصراحة الاقتراب من الشريان السباتي والوريد الوداجي الداخلي بجانب القصبة الهوائية.
- عزل بعناية الشريان السباتي والوريد الوداجي الداخلي. تأكد من العصب المبهم هو التالفة. وضع الغرز 2-0 VICRYL حول كل السفن للسيطرة السفينة. تحقيق الوصول الشرايين بواسطة cannulating الشريان السباتي الداخلي مع غمد 8F باستخدام طريقة سيلدينغر. إصلاح غمد إلى الشريان، تأكد من عدم المغطي الشريان بالكامل من قبل خياطة. الوصول الوريدي يمكن الحصول عليها عن طريق الوريد الوداجي cannulating مع غمد 9F أيضا باستخدام طريقة سيلدينغر. قبل تأمين غمد تأكد هو ligated الوريد. بدلا من ذلك، يمكن أيضا الشريان الفخذي استخدامها للوصول إلى الشرايين.
- إدارة IE 100 / كغ الهيبارين فورا بعد إدخال الغمدالنظام المنسق لمنع تشكيل خثرة.
- لقياس الضغط الشرياني مستقرة وثابتة، يقني؛ يدخل القنية واحدة من أصغر الشرايين في واحدة من الأطراف الخلفية من خلال جعل شق صغير فوق الشريان. تم العثور على الشريان تحت الجلد مباشرة، ويمكن تلمس نبضات من خلال الجلد. عزل الشريان من الأنسجة المحيطة بها. 2 وضع الغرز 2-0 VICRYL حول السفينة، 1 الداني والقاصي 1. Ligate الجانب القاصي وإدراج الرابع قنية 18 G وتأمين بإحكام ربط الضغط.
4. الضغط الغازية تحليل حجم حلقة
- ادخال قسطرة سوان غانز (SG) عبر غمد وضعت سابقا في الوريد الوداجي الداخلي.
- توصيل جهاز القلب الناتج إلى جزء من سان جرمان الذي يبلغ ذروته في التجويف الداني.
- حقن 5 مل من المياه المالحة 0.9٪ في التجويف القريبة من سان جرمان وقياس النتاج القلبي؛ كرر ذلك ثلاث مرات ومتوسط الأرقام القياسية.
- معايرة نظام الكهروضوئية باستخدام سابقاتحدد النتاج القلبي.
- إدراج تصرف القسطرة 7F عبر الشريان السباتي في البطين الأيسر بتوجيه جهاز أشعة.
- حدد أكبر شريحة موجودة في LV لقياس حجم وإجراء مسح خط الأساس تحت توقف التنفس أثناء.
- بعد اكتمال حجم المعايرة، سجل 10-15 يدق تحت توقف التنفس أثناء.
- إزالة SG ووضع القسطرة بالون في الوريد الأجوف السفلي على مستوى الحجاب الحاجز بتوجيه جهاز أشعة.
- تنفيذ الحد التحميل المسبق من خلال تضخيم البالون تحت توقف التنفس أثناء وتسجيل المقابلة PV-حلقات.
5. الضغط داخل التاجي وقياس التدفق
- تمييع النتروجليسرين في تركيز 100 ميكروغرام / مل وتمييع الأدينوزين في تركيز 30 ميكروغرام / مل.
- وضع القسطرة توجيه 8F في فوهة الشريان التاجي الأيسر.
- وضع أسلاك الضغط / تدفق جنبا إلى جنب في الجزء القريب من ARTER التاجي الأيسرذ.
- إدارة 200 ميكروغرام من النتروجليسرين داخل التاجي وتطبيع ضغط البعيدة (PD)، ويقاس بواسطة سلك، مع الضغط الشرياني.
- وضع سلك في منتصف جزء من اليسار الأمامي تنازلي الشريان (LAD).
- بدء قياس ضغط خط الأساس والتدفق. حمل تبيغ بالإدارة 60 ميكروغرام من داخل التاجي الأدينوزين، مطاردة مع 2 مل من المياه المالحة وقياس الضغط والتدفق تبيغية. الانتظار لتدفق لاستعادة القيم الأساسية. تكرار القياس مرتين.
- ضخ 200 ميكروغرام النتروجليسرين داخل التاجي أخرى وكرر الخطوات من 1.6 و 1.7 لالشريان التاجي الأيسر المنعطف.
6. تحريض MI
- وضع القسطرة داخل القلب صدمات الكهربائية في البطين الأيمن باستخدام غمد الوريدي. يجب أن تكون الأقطاب البعيدة في قمة البطين، الأقطاب الداني في الأذين و / أو الوريد الأجوف العلوي. الاتصال القسطرة إلى الرجفان وتعيينها إلى 50J.
- قياس قطرها القاصي LAD من قطري الثانية (D2) في AP ولاو 30 ° الرأي.
- اختيار بالون قسطرة مع قطر وحسبما ذكر في القطر من القاصي LAD من D2 (الشكل 1).
- وضع سلك التوجيه من خلال القسطرة توجيه بشكل أقصى في LAD.
- دفع القسطرة منطاد فوق سلك التوجيه. وضع بالون البعيدة من D2.
- إدارة IE 30 / كغ الهيبارين.
- تضخيم البالون حتى يطابق الضغط القطر الأيمن من LAD.
- تحقق انسداد الإجمالية للLAD بواسطة تصوير الأوعية (الشكل 1).
- تغطية مجال العمل العقيمة والجرح في الرقبة مع أقمشة الستائر العقيمة. تحرير الصدر من أي تغطية لجعلها متاحة للالضغط على الصدر أو عبر الصدر صدمات الكهربائية.
- التحقق من الضغط في البالون خلال 90 دقيقة القادمة واستعادة ضغط إذا لزم الأمر.
- في حالة الرجفان البطيني:
- تبدأ على الفور الضغط على الصدر مع تواتر 100/min.
- إدارة 300 ملغ وريديا الأميودارون باعتباره البلعة سريع (~ 1 دقيقة).
- بدء إزالة الرجفان داخل القلب، وإعطاء صدمات 50 ج.
- بعد 5 صدمات غير ناجحة، أعد الضغط على الصدر. تغيير صدمات الكهربائية داخل القلب لإزالة الرجفان عبر الصدر والصدمة 150 J. في حالة صدمة غير ناجحة، تغيير إلى 200 ج.
- إذا لزم الأمر، وإدارة جرعة أخرى من 150 ملغ amiodaron و / أو 1 ملغ الأدرينالين. تكرار الأدرينالين مرتين مع فترات من 3-5 دقيقة، عند الضرورة.
- مواصلة الضغط على الصدر، تتخللها صدمات الكهربائية عبر الصدر
الانتهاء من الإجراءات الجراحية (على المدى الطويل متابعة)
- بعد 90 دقيقة الاختيار عن طريق تصوير الأوعية إذا كان لا يزال المغطي تماما LAD.
- إدارة IE 30 / كغ الهيبارين أخرى وفرغ البالون. تحقق من وضخه. إزالة البالون مفرغة مع ارشدالقسطرة جي من غمد السباتي.
- إزالة بعناية غمد الشرايين وتضييق الشريان السباتي على الفور مع المشبك مفاغرة (الشكل 1). تواصل استخدام غرز (6-0 البرولين) لإغلاق الشريان السباتي. إزالة المشبك والتحقق من وجود تسرب.
- إزالة القسطرة صدمات الكهربائية الداخلية وإزالة غمد من الوريد الوداجي الداخلي. Ligate الداني من دخول غمد.
- إغلاق تحت الجلد والجلد من طبقتين في الرقبة باستخدام VICRYL 2-0.
7. القلب التصوير بالرنين المغناطيسي
- وضع الحيوان على رأسه طاولة التصوير بالرنين المغناطيسي لأول مرة في موقف ضعيف تحت التخدير المستمر.
- وضع مخصص مراحل مجموعة لفائف القلب عبر الصدر من الحيوان.
- للحصول على صور التخطيط صورة الكشفية في محور قصيرة من مجلسين وجهات النظر المحور الطويل.
- اكتساب بوابات ECG الحالة المستقرة السبق الحرة (SSFP) سينمائية من محور قصير (من قمة إلى قاعدة LV) واثنين من chambeص جهات النظر المحور الطويل.
- تعزيز الجادولينيوم الراحل (إل جي) يمكن الحصول عليها باستخدام الانتعاش انعكاس 3D-توربو التدرج-بالصدى تقنية 15 دقيقة بعد جرعة مضاعفة-IV بلعة حقن عامل تباين الجادولينيوم القائم.
- أداء تحليل غير متصل مع برنامج التحقق من صحة المعلمات الوظيفية. تقييم البطين الأيسر طرد جزء (LVEF)، والوقف الشامل ونهاية حجم الانبساطي، نهاية حجم الانقباضي، وحجم السكتة الدماغية، خرج القلب، وندبة الشامل.
8. نهاية الدراسة وعائق الحجم
- في نهاية الدراسة، اتبع البروتوكولات 1-5 و 7 للحصول على متابعة القياسات.
- جعل متوسط 30-40 سم شق من أسفل الشق فوق القص إلى نقطة فقط تحت عملية الخنجري. تقدم خلال ألبا الخط وصولا الى القص. تقسيم الخنجري واستخدام مقص Klinkenberg لفصل القص الخلفي من التأمور بحذر. بعد استخدام مقص بصراحة مواصلة مزيد من الانفصال. إجراء القص بذ على سبيل المثال باستخدام مطرقة وسكين Lebsch. يتم التقليل من نخاع العظم النزيف عن طريق فرك الشمع العظام على نخاع. فتح القفص الصدري مع ضام القص.
- دخول الفضاء الجنبي 3 وتحديد موقع الوريد الأجوف السفلي في المنصف.
- إنسانية الموت ببطء الحيوان عن طريق قطع الوريد الأجوف السفلي تحت التخدير العميق. إزالة الدم مع جهاز الشفط. وضع بطارية 9 فولت على قمة للحث على الرجفان البطيني.
- بعد الختان للقلب، وقطع اليمين واليسار البطين إلى خمس شرائح من القاعدة إلى قمة وحضنت في 1٪ كلوريد ثلاثي فينيل-نتروبلو الذائبة في المياه المالحة 0.9٪ عند 37 درجة مئوية لمدة 15 دقيقة. المقبل، وغسل الشرائح في المياه المالحة 0.9٪ وتصوير شرائح من كلا الجانبين.
Representative Results
وفيات وعائق الحجم
في مركزنا، من أصل 32 الخنازير (أنثى Dalland Landrace، 6 أشهر من العمر، ~ 70 كجم) التي تعرضت لهذا البروتوكول MI، خمسة (15.6٪) توفي بسبب صهر الرجفان البطيني خلال نقص التروية. هذا البروتوكول يخلق احتشاء تغطي ما يقرب من 10-15٪ من البطين الأيسر، وتقع في (2A الشكل) أمامي حاجزي، الحاجز والجدران inferoseptal. إذا هناك ما يبرر تقييم موسع المسلسل من حجم احتشاء، في وقت متأخر تعزيز الجادولينيوم (إل جي) على CMR يمكن استخدامها لتتبع منطقة احتشاء غير قابل للحياة على مر الزمن (الشكل 2B).
وظيفة القلب وإعادة عرض
بعد أربعة أسابيع MI، ينبغي انخفضت المعلمات العالمية والإقليمية التي تعكس وظيفة القلب مقارنة مع القيم الأساسية صحية. على وجه التحديد، ينبغي LV الكسر القذفي (LVEF) تنخفض إلى ما يقرب من 35-45٪ ~ أربعة أسابيع بعد MI. إلى جانب وظيفة الانقباضي العالمية،كما يمكن قياس العديد من المعلمات التي تعكس ما بعد MI إعادة عرض الضارة، مثل الوقف مورفولوجيا وبأقطار باستخدام CMR وتخطيط صدى القلب (أرقام 3A 3B و). بعد أربعة أسابيع MI، زيادة في حجم نهاية الانبساطي (EDV) كعلامة على إعادة السلبية يمكن أن يتوقع (أرقام 3A 3B و).
تدفق وضغط الشريان التاجي المعلمات
وغالبا ما ينظر إلى الأوعية الدموية والشعيرات الدموية تشكيل جديدة وأهداف العلاج هاما في مرض القلب الإقفاري 8. تقييم مقاومة الاوعية الدموية الدقيقة يمكن أن تستند بشكل غير مباشر على قياس الجمع بين الضغط داخل التاجي وسرعة التدفق. ويرد ممثل الضغط وقياس سرعة تدفق في ظل ظروف وتبيغ القصوى العادي في الشكل 4. بعد أربعة أسابيع MI، ينبغي زيادة مقاومة الاوعية الدموية الدقيقة تبيغية في الشريان التاجي احتشاء ذات الصلة (LAD) مقارنةإلى الوضع الأساسي 8.
الشكل 1 نموذج MI على أساس بالون LAD انسداد (A) المعدات الجراحية القياسية مع: 1) المشابك منشفة؛ 2) البعوض؛ 3) تشريح ملقط؛ 4) حاوية الجولة؛ 5) أصحاب الإبرة (غرامة وخشن)؛ 6) مقص Klinkenberg؛ 7) تشريح مقص (المستقيمة والمنحنية)؛ 9) ملقط (دي بكي، ودفع غرامة وخشن)؛ 10) خرطوم المشبك؛ 11) مفاغرة المشبك؛ 12) الشاش؛ 13) قلم رصاص الكهربائية؛ 14) حامل مشرط؛ 15) Dreesman (شفط)؛ 16) ضام؛ 17) أصحاب مصباح. (ب) اليسار عرض جهاز أشعة المائل الأمامي من LAD وLCX. (C) بعد تصور فرع قطري الثانية، ضع اثنين من علامات ظليل للأشعة (انظر الشكل، النصال أسود) من البالون فقط بشكل أقصى من D2. Inflatه وضمان أن يتم حظر تدفق الدم التاجي بنجاح عن طريق الحقن النقيض (انظر النجمة). ويمكن رؤية داخل القلب الرجفان الرصاص في البطين الأيمن (انظر رأس السهم الأبيض). LAD يدل على اليسار الشريان الأمامي الهابط؛ LCX يدل الشريان المنعطف الأيسر. لاو يدل الأمامي الأيسر رأي منحرف؛ AP يدل الرأي الخلفي الأمامي؛ D1 يدل أول فرع قطري؛ D2 يدل فرع قطري الثانية. اضغط هنا لمشاهدة صورة أكبر.
الشكل 2. حجم عائق بعد MI. (A) البالون انسداد 90 دقيقة من LAD يؤدي إلى تلف عضلة القلب واسعة وتشكيل ندبة (اللون الأبيض)، تصور من قبل تلطيخ TTC في 1 الشهر متابعة.(ب) يبين توزيع احتشاء تخطيطي أن احتشاء يقع في الجزء الأمامي، شرائح أمامي حاجزي وinferoseptal من القلب. (C، D) محور قصير وطويل أواخر الجادولينيوم تعزيز الصور CMR تظهر ندبة احتشاء اسعة (إشارة بيضاء، انظر النصال أسود) المترجمة في الأمامية، وقطاعات أمامي حاجزي وinferoseptal من القلب. إل جي-CMR يدل أواخر الجادولينيوم تعزيز بالرنين المغناطيسي القلب. يدل على نطاق وشريط 3 سم. اضغط هنا لمشاهدة صورة أكبر.
الرقم 3. تقييم وظيفة القلب في نماذج MI الدماغية. (A) الممثل CMR صور سينمائية حلقة في نهاية انبساط وانقباض نهاية تبين اضطراب وظيفي من الوقود النووي المشعشرائح ARCT ندبة. (B) M-الوضع صورة 2D محور طويل القص عن طريق تخطيط صدى القلب، والتي تبين توسع LV (الزيادة في LVIDd) 1 الشهر بعد MI، فضلا عن اضطراب وظيفي (عدم وجود الحاجز سماكة). EDV يدل على حجم نهاية الانبساطي؛ ESV يدل على حجم نهاية الانقباضي؛ LVIDd يدل على البطين الأيسر القطر الداخلي في انبساط وLVIDs يدل على اليسار القطر الداخلي البطين في انقباض. اضغط هنا لمشاهدة صورة أكبر.
الشكل 4. داخل التاجي ضغط وتدفق سرعة المستمدة المعلمات. الضغط داخل التاجي وتدفق التسجيلات سرعة باستخدام Combowire تظهر القيم (A) إشارة قبل MI مع رد و عاليةه إلى احتقان (رأس السهم الأسود). (ب) بعد شهر 1 MI، الشريان احتشاء ذات الصلة (LAD) لديه استجابة تبيغية انخفضت في التاجي سرعة تدفق (النصال أسود). نتيجة والضغط وسرعة تدفق وانخفضت المعلمات المشتقة (HMR) أو تدفق احتياطي سرعة (CFR) بالمقارنة مع خط الأساس. bAPV يدل القاعدية متوسط ذروة سرعة؛ pAPV يدل ذروة الذروة متوسط السرعة؛ CFR يدل احتياطي التدفق التاجي؛ HMR يدل على مقاومة الاوعية الدموية الدقيقة تبيغية. اضغط هنا لمشاهدة صورة أكبر.
الرقم 5. نظرة عامة على دراسة تصاميم مختلفة. (A) تخطيطي متعددة التصاميم الدراسة ممكن للتحقق من صحة الأدوية الجديدة الفحص(INDS) في مراحل مختلفة من MI باستخدام هذا النموذج خنزير LAD MI. تعتمد على المرحلة المختار MI التي هي قيد التحقيق، وتحليل وظيفية لا يمكن أن يؤديها قبيل تخصيص العلاج حيث بلغت قيمة خط الأساس وتقييم المنطقة للخطر. اضغط هنا لمشاهدة صورة أكبر.
Discussion
داخل التاجي انسداد بالون من LAD يقدم نموذجا MI قبل السريرية استنساخه ومتسقة في الخنازير التي يمكن استخدامها لتحقيق سلامة وفعالية العلاجات القلب والأوعية الدموية الجديدة التي يحاكي الوضع عن كثب الإنسان. كما هو مبين في الشكل (5)، ويوفر نقص التروية / ضخه نموذج احتشاء قدمت المنصة التي يمكن زيادة مصممة للتحقيق في مراحل مختلفة من MI-MI وآخر يعيد البناء في حين أن إصابة نقص التروية / ضخه الأولي هو متطابقة لكليهما.
نجاح بروتوكول صفها المذكورة هنا تعتمد على نقص تروية عضلة القلب كمرحلة أهم من البروتوكول. موضع الصحيح من القاصي البالون إلى فرع قطري الثانية من LAD أمر حاسم للتوصل إلى حجم احتشاء الكافي مع ضمان بقاء معدل مرتفع. على أساس هذا النموذج MI، لوحظ وجود معدل وفيات ~ 15٪، في حين منتصف اسعة وشرائح من قمية الأمامي، والحاجز inferiأو تم احتشاء الجدران كما نشاهد في CMR وTTC تلطيخ (أرقام 2A و 2B). مدة نقص التروية يمكن أن تكون مصممة وفقا لحجم احتشاء المطلوب. على الرغم من أننا قد استخدمت الخنازير Landrace في هذا البروتوكول، minipigs (أي minipigs غوتنغن) تتطلب عادة فترات أطول من نقص تروية عضلة القلب (مثل 150 دقيقة انسداد).
غالبا ما يستند تحليل نتائج الدراسات في MI قبل السريرية والسريرية على LVEF. على الرغم من انخفاض LVEF ارتبط بقوة مع زيادة خطر الوفيات القلبية الوعائية لأنها لا تزال تعتمد على المعلمات hemodynamical مثل التحميل المسبق 9. يمكن القول، بالنظر إلى أن في المتوسط واحتشاء٪ فقط 10-15 من الوقف، وترتبط العديد من القيود المفاهيمية والعملية لLVEF يجري قياس عالمي لLV الانقباضي وظيفة بدلا من أن تعكس تحسنا المحلية 10. وبالتالي، فإن التدابير المقترحة من نتائج المستخدمة في هذا النموذج تسليط الضوء على جوانب مختلفة من MI-MI وآخر يعيد البناء وبالتالي توفير المحققين وسيلة لتقييم دقيق لفعالية علاجات جديدة على مستويات متعددة.
لتحسين الترجمة من النماذج قبل السريرية للممارسة السريرية، نختار باستخدام الخنازير الكبيرة بدلا من minipigs. قياسات الدورة الدموية، جرعات الدواء والأجهزة الجراحية ويمكن بسهولة أن تبادلها مع الممارسة السريرية. مقارنة minipigs والخنازير الكبيرة يكسب الكثير الوزن نسبيا. قد يسبب هذا مشكلة في المدى الطويل متابعة، فيما يتعلق مقارنة النتائج المسلسل. الإناث الخنازير Dalland Landrace تزن حوالي 70 كجم في سن 6 أشهر. لمنع زيادة الوزن وفيرة أثناء فترة المتابعة، يتم الاحتفاظ الحيوانات على نظام غذائي محدود. الخنازير تلقي 750 غرام من العرف الغذائي منخفض السعرات الحرارية (التي تحتوي على: بروتينات 15.6٪، والدهون 2.0٪، والألياف 14.8٪، والرماد بنسبة 8.8٪، 0.9٪ الكالسيوم، الفوسفور 0.57٪، 0.29٪ المغنيسيوم، والبوتاسيوم 0.18٪) مرتين في اليوم و كسب حوالي 10 كجم من وزنه في 4 أسابيع.
e_content "> ماكول وزملاء العمل قد نشرت سابقا بروتوكول مماثل لاحتشاء عضلة القلب في الخنازير 11. يوجد تداخل كبير بين هذا البروتوكول ولهم، والتأكيد على تفضيل LAD بدلا من الشريان المنعطف الأيسر (LCX) أو الشريان التاجي الأيمن (RCA ). في تجربتنا، فإن هناك درجة أقل من حجم احتشاء من إجمالي البطين الأيسر باستخدام LCX بينما رافق احتشاء RCA مع فرصة أكبر للاضطرابات التوصيل غير المرغوب فيها (أي ضعف عقدة الجيوب الأنفية، وضعف AV-عقدة). فارق واحد بين البروتوكولين تنتمي إلى استخدام زيادة تثبيط الصفيحات الدوائية في هذا البروتوكول، كما لاحظنا معدلات أعلى من أي إنحسر على أساس تشكيل خثرة نتيجة 90 دقيقة من الارقاء في الشريان التاجي المغطي. هذه الملاحظة يتماشى مع لوحظ فرط الخثورية المعروف في الخنازير 12. على الرغم من ماكول المقترحة باستخدام جرعة واحدة عالية، بلعة من الهيبارين، ثييعتمد ق بروتوكول بشأن استخدام الهيبارين في جرعات أقل متعددة ومنتشرة في جميع أنحاء عملية جراحية لتقليل مضاعفات الجلطات.وباختصار، فإننا نقدم نموذجا MI الخنازير التي تمكن الباحثين من الاستفادة من نموذج كبير عملية فعالة، واستنساخه وفوق كل حيوان من الأمراض التي تصيب البشر لدراسة علاجات جديدة كخطوة أساسية نحو التجارب السريرية الأولى في الرجل.
Disclosures
وأيد هذا العمل من قبل HGG المجموعة BV (SK)، و "م. Wijnand بون مؤسسة Stichting" (SC، SK). يشكل هذا البحث جزء من مشروع P1.04 SMARTCARE المعهد المواد الطبية الحيوية، cofunded من قبل وزارة الشؤون الاقتصادية الهولندية والزراعة والابتكار (SJL، JG). وأفادت جميع المؤلفين أنه ليس لديهم علاقات في الكشف عنها.
Acknowledgments
واعترف سيس Verlaan، جويس فيسر، ميريل Schurink، وجريس كروفت التفضل للمساعدة التقنية الممتازة مع التجارب على الحيوانات.
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| 0.9% Saline | Braun | ||
| 6-0 Prolene | Ethicon | ||
| Acetylsalicylic acid | Ratiopharm | 80 mg | |
| Adenosine | Apotheek UMCU | 3 mg/ml | |
| AdVantage PV loop system | Transonic Science | ||
| Amiodarone | Cordarone I.V. (Sanofi) | ||
| Amiodaron HCl (PCH) | |||
| Amoxicilline/clavulaanzuur | Sandoz | 500/50 mg | |
| Atropinesulfate | PCH | 0.5 mg/ml | |
| Bone Marrow Wax | Syneture | ||
| Cardiac Defibrillator | Philips | ||
| Clopidogrel | Apothecon B.V. | Clopidrogel 75A | |
| Contrast agent | Telebrix | ||
| Endotracheal tube | Covidien | ||
| Fentanyl patch | Durogesic (Janssen-Cilag) | 25 μg/hr | |
| Fogarty catheter | Edwards Life Sciences | ||
| Gadolinium | Gadovist | ||
| Guidewire | Abbott | ||
| Heparin | Leo | ||
| I.V. cannula | Abbocath (Hospira Venisystems) | ||
| Iodine | Jodiumtictuur 2% (Eurovet) | ||
| Ketamine | Narketan 10 Vétoquinol | ||
| Midazolam | Actavis | 5 mg/ml | |
| Nitroglycerin | Pohl Boskamp | 1 mg/ml | |
| Pancuronium bromide | 2 mg/ml | ||
| Seldinger vascular sheath 8F | Arrow | ||
| Sufentanil | Sufentanil-Hameln | 50 μg/ml | |
| Swann-Ganz catheter | Criticath ref 680078 (Argon) | ||
| Synolux | Pfizer | 250 mg | |
| Tetra-polar catheter | Transonic Science | ||
| Thiopental | Inresa | 0.5 g | |
| Triphenyl-tetrazolium chloride | Merck | ||
| Venofundin | Braun | ||
| Vicryl 2-0 | Ethicon | ||
| Volcano ComboMap system | Volcano |
References
- Roger, V. L., et al. Heart disease and stroke statistics-2012 update: a report from the American Heart Association. Circulation. 125 (1), (2012).
- Mosterd, A., Hoes, A. W. Clinical epidemiology of heart failure. Heart. 93 (9), 1137-1146 (1136).
- vander Spoel, T. I. G., et al. Human relevance of pre-clinical studies in stem cell therapy: systematic review and meta-analysis of large animal models of ischaemic heart disease. Cardiovasc. Res. 91 (4), 649-658 (2011).
- Crick, S., Sheppard, M., Ho, S., Gebstein, L., Anderson, R. Anatomy of the pig heart : comparisons with normal human cardiac structure. J. Anat. 193 (1), 105-119 (1998).
- Stubhan, M., et al. Evaluation of cardiovascular and ECG parameters in the normal, freely moving Göttingen Minipig. J. Pharmacol. Toxicol. Methods. 57 (3), 202-211 (2008).
- Heusch, G., Skyschally, A., Schulz, R. The in-situ pig heart with regional ischemia/reperfusion - ready for translation. J. Mol. Cell Cardiol. 50 (6), 951-963 (2011).
- Skyschally, A., van Caster, P., Iliodromitis, E. K., Schulz, R., Kremastinos, D. T., Heusch, G. Ischemic postconditioning: experimental models and protocol algorithms. Basic Res Cardiol. 104 (5), 469-483 (2009).
- Iekushi, K., Seeger, F., Assmus, B., Zeiher, A. M., Dimmeler, S. Regulation of cardiac microRNAs by bone marrow mononuclear cell therapy in myocardial infarction. Circulation. 125 (14), 1765-1773 (2012).
- Sijbesma, R. P., et al. Reversible polymers formed from self-complementary monomers using quadruple hydrogen bonding. Science. 278 (5343), 1601-1604 (1997).
- van Slochteren, F. J., et al. Advanced measurement techniques of regional myocardial function to assess the effects of cardiac regenerative therapy in different models of ischaemic cardiomyopathy. Eur. Heart J. Cardiovasc. Imaging. 13 (10), 808-818 (2012).
- McCall, F. C., et al. Myocardial infarction and intramyocardial injection models in swine. Nature Protoc. 8 (7), 1479-1496 (2012).
- Roussi, J., Andre, P., et al. Platelet functions and haemostasis parameters in pigs: absence of side effects of a procedure of general anaesthesia. Thromb Res. 81 (3), 297-305 (1996).
Tags
الطب، العدد 86، واحتشاء عضلة القلب (MI)، AMI، نموذج حيواني كبير، والخنزير، والطب متعدية، ومرض القلب الإقفاريErratum
Formal Correction: Erratum: Myocardial Infarction and Functional Outcome Assessment in Pigs
Posted by JoVE Editors on 09/01/2014.
Citeable Link.
A correction was made to Myocardial Infarction and Functional Outcome Assessment in Pigs. An author's middle initial was omitted at publication.
The author's name was updated from:
Sanne Jansen of Lorkeers
to:
Sanne J. Jansen of Lorkeers
