This paper describes a novel nonocclusive coronary anastomotic connector in a porcine off-pump coronary artery bypass (OPCAB) model. This easy-to-use coronary connector has intrinsic potential to facilitate minimally invasive OPCAB surgery.
For at forenkle og lette bankende hjerte (dvs. off-pumpe), minimalt invasiv koronararterie bypass-operation, en ny koronar anastomotisk stik, Treenigheden Clip, er udviklet på grundlag af excimerlaser-assisteret ikke-tilstoppende anastomose teknik. Treenigheden Clip-stikket giver forenklet, suturfri, og ikke-tilstoppende tilslutning af transplantatet til kranspulsåren, og en excimerlaser kateter laser-slag Åbningen af anastomose. Derfor, på grund af den fuldstændige ikke-tilstoppende anastomose konstruktion, koronar conditioning (dvs. okkluderer eller rangering) er ikke nødvendig, i modsætning til den konventionelle anastomotiske teknik dermed forenkle off-pumpe bypass procedure. Forud for klinisk anvendelse i koronararterie bypass podning, vil sikkerheden og kvaliteten af denne roman stik vurderes i et langsigtet eksperimentel svin off-pumpe koronararterie bypass (OPCAB) undersøgelse. I dette papir, beskriver vi, hvordan at evaluere than koronar anastomose i svine OPCAB model ved hjælp af forskellige teknikker til at vurdere dens kvalitet. Repræsentative resultater er opsummeret og visuelt demonstreret.
Off-pumpe koronar bypass (OPCAB) operation kan potentielt reducere morbiditeten associeret med brugen af kardiopulmonær bypass i koronararterie bypass kirurgi (f.eks tromboemboliske komplikationer, overdreven fastholde væske, blodtransfusioner og aktivering af immunsystemet) og kan være til gavn for patienter med høj risiko for komplikationer i forbindelse med hjerte-lunge-bypass og aorta manipulation 1. Minimalt invasiv koronararterie bypassoperation (f.eks torakoskopiske eller robot-assisteret kirurgi), reducerer størrelsen af indsnit, og dermed reducerer patient restitutionstid, hospitalsophold, og sygelighed 2. Trods de potentielle fordele for (en delmængde af) patienter med behov for koronar revaskularisering, har vedtagelsen af disse teknikker ikke været udbredt. En af grundene er, at en off-pumpe minimalt invasiv metode til koronar bypassoperation er teknisk meget udfordrende.
Indholdsproduktion "> For at forenkle og lette bankende hjerte (dvs. off-pumpe), minimalt invasiv koronararterie bypass-operation, er en ny koronar anastomotisk stik udviklet: Treenigheden Clip 3,4, baseret på excimerlaser-støttede ikke-tilstoppende anastomose (Elana ) teknik 5-9. Stikket muliggør forenklede, suturfri og ikke-tilstoppende forbindelse af implantatet til kranspulsåren og en excimerlaser kateter laser-punches åbningen af anastomosen. Følgelig, på grund af den fuldstændige ikke-tilstoppende anastomose konstruktion, koronar conditioning (dvs. okklusion eller snaring og rangering) er ikke nødvendig, i modsætning til den konventionelle anastomotiske teknik dermed forenkle bypass procedure.Forud undersøgelser vedrørende en forgænger prototype Elana koronar stik, vist sin gennemførlighed på relativt store arterier (indvendig diameter [ID] 2,4 millimeter [mm]) i en akut kaninmodel 5. Mereløbet, i et porcint åben sternotomi OPCAB model blev ordentlig heling med minimal intimahyperplasi findes på lang sigt 6,7.
For nylig blev den koronar anastomotisk teknik yderligere forbedres mod klinisk anvendelse. Design ændringer af stikket og excimerlaser kateter muliggøre en forenklet og fremskyndet konstruktion (dvs. suturfri montering af transplantatet) på klinisk relevant, lille kaliber kranspulsårerne (ID 1,4-1,6 mm). Forud for klinisk anvendelse i koronararterie bypass podning, vil sikkerheden og kvaliteten af denne roman stik vurderes i en svine åben sternotomi OPCAB model på lang sigt (6 måneders opfølgning), i henhold til protokollen beskrevet i dette dokument.
Denne protokol beskriver vores eksperimentelle svin OPCAB model og giver en detaljeret beskrivelse af koronar anastomotisk procedure. Desuden er muligheder beskrevet for intraoperativ, postoperative, og efter slagtning vurdering af anastomose, som er af afgørende betydning for at vurdere det anastomotiske kvalitet. I dette papir, det repræsentative resultater afsnit opsummerer resultaterne af en pilotundersøgelse i svine OPCAB model (n = 3 grise, med en opfølgning af 5 timer), som blev foretaget forud for den prækliniske studier.
Dette papir beskriver en ny koronar anastomotisk stik, Treenigheden Clip, og hvordan man kan vurdere en sådan ny enhed i et svin off-pumpe bypass model. Der foreslås forskellige teknikker til at vurdere kvaliteten af en anastomose, lettes ved den nye stik eller konventionelt konstrueret: intraoperativ, postoperativ, og efter slagtning teknikker. Vurdering af kvalitet og sikkerhed i den lettere anastomose – samt healing og remodeling proces – på kort og lang sigt er af allerstørste betydning forud for fremtidig klinisk anvendelse af koronar anastomotisk stik.
I øjeblikket er kun 1 koronar anastomotisk stik bruges klinisk 17,18, flere andre enheder påvist ugunstige eksperimentelle eller kliniske resultater, eller udviklere ikke at markedsføre produktet 19-21. Sammenlignet med andre metoder til at lette koronar anastomose, Treenigheden Clip omfatter flere intereSting funktioner. Først på grund af den ikke-tilstoppende tilslutning af karvæggene, koronar conditioning (dvs. snaring eller rangering) er overflødig, så anastomotisk konstruktion i et blodløst felt uden tidspres og dermed reducere manipulation af kranspulsåren. For det andet, er konstruktionen relativt enkel og ligetil, hverken separat indsnit i kranspulsåren eller placere yderligere sting for at opnå hæmostase er nødvendige. For det tredje, stikket er en lav profil enhed, uden et omfangsrigt device-implementering systemet; fjerntliggende områder af hjertet, således vil det ikke hæmme bypass byggeriet på vanskelige at nå eller og, så det vil potentielt udvide mulighederne for revaskularisering via minimalt invasive metoder.
Vigtige spørgsmål vedrørende den biologiske adfærd lettet anastomose er endnu ubesvaret. Hvad er virkningerne af laser-stansning arteriotomien i både ITA og LAD?Kunne blod-eksponerede ikke-intimal overflade (dvs. materiale af gaflerne og mediale og adventitiale laser fælg), i relation til den lille dimension target koronar være en potentiel begrænsning af overskydende intimahyperplasi formation på lang sigt? For at besvare disse spørgsmål, et præklinisk studie med anvendelse af svine-model, der er beskrevet i dette dokument, vil vurdere den langsigtede åbenhed og derudover den helbredende og remodeling effekter vedrørende intimahyperplasi dannelse med efterfølgende potentiel indsnævring af anastomose. Endvidere i denne præklinisk undersøgelse, åbenheden, healing, og omformning af den forenklede anastomose vil blive sammenlignet med kontrollen, konventionelt hånd-syet, anastomose. Svinemodellen er velegnet til disse forskningsspørgsmål på grund af sin for menneskers ligner fysiologi og anatomi af hjerte og kranspulsårerne, og dens Expedite helbredende respons (f.eks intimahyperplasi dannelse), hvor en 6 måneders opfølgning durtion i svin model er sammenlignelig med 1,5-3 års opfølgning af stentforsynede humane koronararterie 22. Men arterierne i ung og sund gris er ikke syge og kompatibel, og dermed anderledes end de menneskelige syge skibe stødt på i hjerte-thorax kirurgisk praksis. Derfor forud for klinisk introduktion, om det er muligt og sikkerhed stikket bliver også vurderet i en human aterosklerotisk afdød model. Endvidere er en tendens til at hyperkoagulabilitet fundet hos svin 23. Derfor, for at vurdere gennem en forenklet anastomoser på små kaliber blodpropper, er ganske udfordrende svinemodellen. Til dette punkt i denne protokol beskrevne trombocythæmmende behandling (75 mg clopidogrel og 320 mg acetylsalicylsyre) er berettiget. Derudover antitrombotisk regime er i forventning om blod-eksponerede nonintimal overflade anastomosen (Benis). I vores tidligere undersøgelse viste vi, at det anastomotiske nonintimal overflade af en forgænger coronAry stik helt endothelialized efter 10 dage 6,7. Rollen for trombocythæmmende behandling i klinikker, hjælp dette stik, bør være baseret på hastigheden af endotelialisering. Når nonintimal overflade endothelialized, kan antitrombotisk regime sænkes.
Den excimerlaser er en kontakt laser og vil kun held laser-punch karvæggen i sagen er der fuld direkte omkredsen laser-væv kontakt. Det mest kritiske trin i anastomosen konstruktion er derfor den korrekte position af laser kateter på karvæggen af transplantatet og koronararterien. Dette trin skal være uddannet på ex vivo cadaver modeller (f.eks gris hjerte) for at minimere indlæringskurven. Mulige scenarier, der vil resultere i en klap hentning fejl i laser, og som bør tages i betragtning, er beskrevet her: 1) Den koronar anastomotisk stik er designet til at forbinde transplantatet til kranspulsåren, og secondly, for at tjene som en laser platform. Konnektoren viser karvæggene (dvs. en lige vævsoverflade, uden stød) og tillader en lodret position af katetret på karvæggen. Hvis stikket er mal beliggenhed (f.eks ufuldstændig indsættelse, ryg- eller sidevæg fange, murene eller -adventitial positionering), karvæggen præsentationen er suboptimal (dvs. ingen lige overflade). Derfor, i tilfælde af en mal-stillingen, bør man altid flytte stikket inden for point of no return (dvs. arteriotomien). 2) fiksering klip er designet til at holde laser kateter vinkelret i stikket under opførelsen. Imidlertid er fiksering klip ikke udviklet til at modstå masser af contra-kraft, så kirurgen skal understøtte laseren kateteret under opførelsen. Hvis ikke tilstrækkeligt underbygget, kan kateteret forskubbe. 3) For at sikre en optimal laser-væv kontakt, den koronar væg skal dissekeres fri of løse peri-adventitial væv, mod sidevæggen. Vær sikker på, at laser overflade består kun af koronar væg, fra dens intima op til sit adventitia, og ingen peri-adventitial væv fanget i stikket.
Hvis desværre anastomotisk konstruktion svigter, bør man trække klippet (ved åbning af den nederste gaffel kun) og luk derefter koronar læsion (± 2 mm længde) med reparation suturer (8-0 prolene). Grise er normalt ganske følsomme over for iskæmisk stress. Derfor iskæmisk prækonditionering anbefales før tilstoppe den koronare for reparation af defekt. Derefter kan en ny anastomose konstrueres distalt det første mål. Transplantatet stadig monteret ved den øvre gaffel af stikket. Så efter kateter re-positionering og fiksering, stikket kan indsættes direkte i kranspulsåren.
De vigtigste anastomose evalueringsteknikker er koronarangiogram (klinisk guld standard) og histologi (eksperimentel guldstandard, kombineret med koronar angiogram). Men intraoperativ vurdering af anastomose ved transit tid flowmålinger (TTFM) kvalitet er meget informativ. TTFM er hurtig, ikke-invasiv, real-time, og let, og desuden kan korrekt fortolkning reducere antallet af tekniske, ikke er synlig, fejl 11,12,24-26. De moderne TTFM konsoller automatisk beregne og vise realtid middelværdien flow, flowkurven og pulsatility index (PI), og masser af andre parametre. PI er beregnet ved (max flow-min flow) / middelværdi flow og er en indikator for kvaliteten af anastomose, mens den gennemsnitlige flow på sig selv ikke en pålidelig indikator. En lav gennemsnitlig strøm (<15 ml / min) med en god PI (<5), og en god diastolisk flow kurve kan findes ved en perfekt anastomose på en lille mål koronar med en moderat afstrømning, mens en god gennemsnitlig flow ( > 15 ml / min) med en unormal diastolisk påfyldning mønster og en højPI (> 5) antydede en anastomotisk ufuldkommenhed eller organsvigt (dvs. torsion, kompression eller kinkning af implantatet). I dette tilfælde bør man overveje at revidere anastomose. Således bør en god vurdering af kvaliteten af anastomosen omfatte fortolkningen af flowkurven den pulsatility index, og den gennemsnitlige flow, kombineret med den kliniske status. Men den rapporterede specificitet og følsomhed TTFM er ikke ensartede, og dermed den diagnostiske nøjagtighed er under debat. Desuden cut-off værdi PI er empirisk bestemt på grundlag af klinisk erfaring snarere end kliniske undersøgelser. Den TTFM konsol vi i øjeblikket bruger i den prækliniske dyreforsøg afhænder epikardial ultralydsscanning. Hvis der stadig er usikkerhed om kvaliteten af anastomose efter flowmålinger, kan en real-time epikardial ultralydbillede være til stor hjælp i den videre vurdering af anastomose, hermed øge den diagnostiske enccuracy 27-31.
En eksperimentel alternativ til TTF målinger er toppens hyperæmiske flow svar 32, dvs., koronar flow reserve, som er forholdet mellem spidsværdien hyperæmiske flow, efter 30 sekunders graftokklusion, og basen flow. Toppen hyperæmiske flow reaktion bør være> 4 for en distal anastomose. Hvis anastomose er målrettet proximalt på koronararterien kan peak hyperæmiske flow respons være lidt lavere og bør være> 3 6. En fraværende hyperæmiske flow svar er tankevækkende, at en teknisk anastomotisk fejl eller en graft svigt. I så fald konsulterer de TTF målinger og klinisk status, og overveje at revidere anastomose. Bemærk, at den absolutte flow reserve varierer med det arterielle tryk (således altid måle på samme gennemsnitlige arterielle tryk i to eksemplarer), og at iskæmisk prækonditionering kan negativt påvirke peak hyperæmiske flow respons. Endvidere peak hyperemic flow svar er ikke en valideret metode og en absolut cut-off værdi er ikke blevet defineret. Vi har empirisk valgt cut-off på baggrund af vores eksperimentelle oplevelse.
Endelig anastomosen teknikken beskrevet i denne protokol er en eksperimentel anastomotisk teknik med formålet med og potentialet til at blive anvendt i den kliniske minimalt invasiv indstilling. I øjeblikket er materialer til anvendelse af teknikken vist i dette papir er ikke færdiggjort eller markedsbaserede klar produkter, men snarere prototype instrumenter. Der er stadig et vindue af lindring (f.eks alsidig applier og fleksibel laser kateter), som vil blive udfyldt snart. Denne nye teknologi har spændende potentiale, og vil blive evalueret grundigt i et præklinisk studie ved hjælp af denne protokol.
The authors have nothing to disclose.
Denne undersøgelse blev støttet af University Medical Center Utrecht, vaskulær Connect BV, og EuroTransBio, projekt Elana Keyhole (ETB110014). Medistim gav VeriQ C-konsollen, og lavere priser for ultralyd og flow prober blev faktureret. Vi anerkender de konstruktive bidrag fra Evelyn Velema, Marlijn Jansen, Joyce Visser, Grace Croft, Martijn van Nieuwburg, Cees Verlaan, Rik Mansvelt Beck, Sander van Thoor, André van Dieren, og kolleger fra Utrecht University Central Animal faciliteter.
Name of Material/ Equipment | Company | Catalog Number | Comments/Description |
Trinity Clip | Vascular Connect b.v., Utrecht, The Netherlands | Initial Prototype and Proprietary Design | |
Excimer Laser System CVX-300 | Spectranetics Corp., Colorado Springs, CO | ||
Oval laser catheter | Vascular Connect b.v., Utrecht, The Netherlands | Initial Prototype and Proprietary Design | |
Silicon Extension Tube (vacuum tube) | Medela, Baar, Switzerland | ||
Medela Dominant 50 Pump (vacuum pump) | Medela, Baar, Switzerland | ||
Fixation clip | Vascular Connect b.v., Utrecht, The Netherlands | Initial Prototype and Proprietary Design | |
Standard Aneurysm clip applier | Peter Lazic, GmbH, Tuttlingen, Germany | ||
VasCo applicator | Vascular Connect b.v., Utrecht, The Netherlands | Initial Prototype and Proprietary Design | |
Microvascular Acland clamp B-3V | S&T Marketing Ltd, Neuhausen,Switzerland | ||
Aneurysm clip Yasargil-type, curved, 9 mm | Scanlan International, Inc, Saint Paul, Minn | ||
Weck Hemoclip | Teleflex Medical, Research Triangle Park, NC | ||
Hemochron Signature Elite | International Technidyne Corporation (ITC), Edison, NJ, USA | ||
Hemochron Jr. Activated Clotting Time Plus (ACT+) (cartridge) | International Technidyne Corporation (ITC), Edison, NJ, USA | ||
Arteriotomy shunt | Medtronic, Inc, Minneapolis, Minn | ||
Octopus Evolution AS (cardiac tissue stabilizer) | Medtronic, Inc, Minneapolis, Minn | ||
VeriQ C (TTFM and epicardial ultrasound) | Medi-Stim ASA, Oslo, Norway | ||
Allura Xper FD20 | Philips, Eindhoven, the Netherlands | ||
Combowire | Volcano Corporation, San Diego, CA, USA | ||
ComboMap system | Volcano Corporation, San Diego, CA, USA | ||
C7 Dragonfly (frequency domain optical coherence tomography (OCT) system) | LightLab Imaging, Inc., Westford, MA | ||
AnalySiS (software package) | Soft-Imaging Software GmbH, Münster, Germany | ||
Philips XL30LAB (scanning electron microscope) | FEI Europe, Eindhoven, The Netherlands |