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.
Te vereenvoudigen en te vergemakkelijken kloppend hart (dat wil zeggen, off-pump), minimaal invasieve coronaire bypass-operatie, een nieuwe coronaire anastomose connector, de Drie-eenheid Clip, is ontwikkeld op basis van de excimer laser-bijgestaan nonocclusive anastomose techniek. De Trinity Clip connector maakt vereenvoudigde, sutureless en nonocclusive aansluiting van de graft aan de kransslagader, en een excimer laser katheter laser stoten de opening van de anastomose. Bijgevolg, vanwege de volledige nonocclusive anastomose constructie, coronaire conditionering (dwz occlusie of rangeren) niet nodig, in tegenstelling tot de conventionele anastomose techniek vandaar vereenvoudigen de off-pump bypass procedure. Voorafgaand aan klinische toepassing in CABG, de veiligheid en de kwaliteit van deze nieuwe connector worden geëvalueerd in een lange-termijn experimentele varken off-pump coronaire bypass (OPCAB) studie. In dit artikel beschrijven we hoe je t evaluerenhij coronaire anastomose in de varkens OPCAB model met behulp van verschillende technieken om de kwaliteit te beoordelen. Representatieve resultaten worden samengevat en visueel aangetoond.
Off-pump coronaire bypass (OPCAB) operatie kan de morbiditeit geassocieerd met het gebruik van cardiopulmonale bypass bij coronaire bypassoperatie potentieel verminderen (bijvoorbeeld trombo-embolische complicaties, overmatige behouden van vocht, bloedtransfusies, en activatie van het immuunsysteem) en kan voordelen opleveren voor de patiënten met een hoog risico op complicaties in verband met cardiopulmonale bypass en aorta manipulatie 1. Minimaal invasieve coronaire bypassoperatie (bijv thoracoscopische of robot ondersteunde chirurgie), vermindert de grootte van de insnijdingen, en dus vermindert de hersteltijd van de patiënt, ziekenhuisopname, en ziektecijfers 2. Ondanks de voordelen van (een deel van) patiënten in behoefte aan coronaire revascularisatie, is toepassing van deze technieken niet wijdverbreid. Een van de redenen is dat een off-pomp minimaal invasieve benadering voor coronaire bypass chirurgie technische uitdaging.
NHOUD "> Om te vereenvoudigen en te vergemakkelijken kloppend hart (dat wil zeggen, off-pump), minimaal invasieve coronaire bypass-operatie, wordt een nieuwe coronaire anastomose connector ontwikkeld: de Drie-eenheid Clip 3,4, op basis van de excimer laser-assisted nonocclusive anastomose (ELANA ) techniek 5-9. De connector maakt vereenvoudigde, sutureless en nonocclusive aansluiting van de graft aan de kransslagader, en een excimer laser katheter laser slaat de opening van de anastomose. Bijgevolg, vanwege de volledige nonocclusive anastomose constructie, coronaire conditioning (dwz afsluitende of vang en rangeren) niet nodig, in tegenstelling tot de conventionele anastomose techniek vandaar vereenvoudiging van de bypassprocedure.Voorgaande studies met betrekking tot een voorganger prototype ELANA coronaire connector, toonde de haalbaarheid op relatief grote slagaders (binnendiameter [ID] 2,4 millimeter [mm]) in een acute konijn model 5. Meerboven, in een varkensmodel geopende sternotomie OPCAB model, goede genezing met minimale intimale hyperplasie is gevonden op lange termijn 6,7.
Onlangs werd de coronaire anastomose techniek verder verbeterd naar klinische toepassing. Wijzigingen in het ontwerp van de connector en de excimer laser katheter in staat een vereenvoudigde en versnelde bouw (dat wil zeggen, sutureless montage van de graft) op klinisch relevante, klein kaliber kransslagaders (ID 1,4-1,6 mm). Voorafgaand aan klinische toepassing in CABG, de veiligheid en de kwaliteit van deze nieuwe connector geëvalueerd in een varkensmodel geopende sternotomie OPCAB model op lange termijn (6 maanden follow-up), volgens de in dit document beschreven protocol.
Dit protocol beschrijft experimentele varkens OPCAB model en een gedetailleerde beschrijving van de coronaire anastomose procedure. Verder worden mogelijkheden beschreven voor intra-operatieve, Postoperative, en post-mortem evaluatie van de anastomose, die van groot belang zijn bij de evaluatie van de anastomose kwaliteit. In deze paper, de representatieve resultaten sectie geeft een overzicht van de resultaten van een pilot-studie in de varkens OPCAB model (n = 3 varkens, met een follow-up van 5 uur), die voorafgaand aan de preklinische studie werd uitgevoerd.
Dit document beschrijft een nieuwe coronaire anastomose connector, de Drie-eenheid Clip, en hoe zo'n nieuw apparaat in een varken off-pump bypass model te evalueren. Verschillende technieken zijn voorgesteld om de kwaliteit van een anastomose beoordelen vergemakkelijkt door de nieuwe connector of conventioneel geconstrueerde: intraoperatieve, postoperatieve, en post-mortem technieken. Beoordeling van de kwaliteit en veiligheid van het vergemakkelijkt anastomose – evenals de genezing en remodellering – op de korte en lange termijn van het grootste belang voor toekomstige klinische toepassing van de coronaire anastomose connector.
Momenteel wordt slechts 1 coronaire anastomose connector wordt klinisch gebruikt 17,18, meerdere andere apparaten gedemonstreerd ongunstige experimentele of klinische resultaten, of ontwikkelaars niet aan het product 19-21 markt. In vergelijking met andere methoden om de coronaire anastomose te vergemakkelijken, de Drie-eenheid Clip bevat diverse interesting functies. Ten eerste vanwege de nonocclusive aansluiting van de vaatwanden, coronaire conditionering (dwz vang of rangeren) overbodig, waardoor anastomose bouw in een bloedeloze veld zonder tijdsdruk en daarmee vermindering manipulatie van de kransslagader. Ten tweede is de constructie relatief eenvoudig en ongecompliceerd, noch een aparte incisie in de kransslagader of het plaatsen van extra steken verkrijgen hemostase noodzakelijk. Ten derde, de connector is een low-profile-apparaat, zonder een logge apparaat-deployment systeem; Zo zal het niet belemmeren van de bypass constructie op moeilijk bereikbare of afgelegen gebieden van het hart, en, ja, het zal mogelijk ook de mogelijkheden voor revascularisatie via minimaal invasieve benaderingen.
Belangrijke vragen met betrekking tot de biologische gedrag van de vergemakkelijkt anastomose zijn nog onbeantwoord. Wat zijn de effecten van laser-ponsen de arteriotomie in zowel de ITA en de LAD?Kan het bloed blootgestelde niet-intimale oppervlak (dwz het materiaal van de vorken en de mediale en adventitiale laser rand) met betrekking tot de kleine afmeting doel coronaire, een potentiële beperking van overmatige intimale hyperplasie vorming op lange termijn? Om deze vragen een preklinische studie, met het varkensmodel zoals in dit document beantwoordt, de lange termijn patency beoordelen en daarnaast de helende en remodellering effecten betrekking intimale hyperplasie formatie met volgende potentiële vernauwing van de anastomose. Bovendien is in deze preklinische studie, de doorgankelijkheid, heling, en hermodellering van de anastomose gemakkelijker worden vergeleken met de controle, conventioneel hand gehecht, anastomose. De varkens model kan deze vraagstelling vanwege de menselijke lijken fysiologie en anatomie van het hart en de kransslagaders en de tijdgrensregel genezende respons (bijv intimale hyperplasie vorming), waarbij een 6 maanden follow-up duratie in het varkensmodel is vergelijkbaar met 1.5-3 jaar follow-up van de stent menselijke kransslagader 22. Echter, de slagaders van de jonge en gezonde varkens zijn niet ziek en compliant, en dus verschillend van de menselijke zieke vaten aangetroffen in cardio-thoracale chirurgische praktijk. Daarom voordat klinische introductie, de haalbaarheid en veiligheid van de connector wordt ook geëvalueerd in een humane atherosclerotische cadaveric model. Verder wordt een neiging tot hypercoagulabiliteit in varkens 23. Daarom, om gefaciliteerde anastomoses beoordelen op klein kaliber kransslagaders, de varkens model is heel uitdagend. Op dit punt, de in dit protocol beschreven ANTIPLATELETTHERAPIE (75 mg clopidogrel en 320 mg acetylsalicylzuur) wordt gerechtvaardigd. Bovendien, de antiplatelet regime in afwachting van het bloed blootgestelde nonintimal oppervlak van de anastomose (BENIS). In onze vorige studie toonden we aan dat de anastomose nonintimal oppervlak van een voorganger coronAry connector volledig endotheel na 10 dagen 6,7. De rol voor trombocytenremmers in klinieken, met behulp van deze aansluiting, moet worden gebaseerd op het tarief van endothelialisering. Zodra de nonintimal oppervlak endotheel, kan de antiplatelet regime verlaagd.
De excimeerlaser is een contact laser en zal alleen succesvol laser-punch de vaatwand in het geval sprake is van volledige directe omtrekskontakt laser-weefsel. De meest kritische stap in de anastomose constructie, dus de juiste positie van de laser katheter op de vaatwand van de graft en de kransslagader. Deze stap moet worden getraind op ex vivo kadaver modellen (bv varken hart) om de leercurve te minimaliseren. Mogelijke scenario dat leidt tot een flap ophalen falen van de laser en die moet in gedachte worden gehouden, worden beschreven: 1) De coronaire anastomose connector is ontworpen om de graft sluiten op de kransslagader, en secondly, om te dienen als een laser platform. De connector presenteert de vaatwanden (dwz een rechte weefseloppervlak, zonder hobbels) en kan een loodrechte positie van de katheter op de vaatwand. Als de connector is mal gepositioneerd (bijvoorbeeld onvolledige inbrengen, achter- of zijwand capture, intramurale of -adventitial positionering), de vaatwand presentatie niet optimaal (dat wil zeggen, geen rechte oppervlak). Vandaar dat in het geval van een mal-positie, moet men altijd de connector verplaatsen voordat de point of no return (dat wil zeggen, de arteriotomie). 2) De bevestigingsclip beoogt de laser katheter loodrecht in de connector tijdens de bouw houden. Echter, de fixatie clip niet ontworpen om weerstand te bieden tal van contra-kracht, zodat de chirurg om de laser katheter tijdens de bouw te ondersteunen. Indien niet voldoende ondersteund, kan de katheter ontwrichten. 3) Om een optimaal contact laser-weefsel zorgen, de coronaire wand moet worden ontleed gratis of losse peri-adventitia weefsel, in de richting van de laterale wand. Zorg ervoor dat de laser het oppervlak bestaat alleen uit de coronaire muur, vanaf de intima tot de adventitia, en geen peri-adventitia weefsel wordt gevangen in de connector.
Als helaas de anastomose constructie faalt, moet men de clip te trekken (door het openen van de onderste vork) en vervolgens sluit de coronaire laesie (± 2 mm lengte) met reparatie hechtingen (8-0 prolene). Varkens zijn meestal vrij gevoelig voor ischemische stress. Daarom wordt ischemische preconditionering aanbevolen voor de coronaire occlusie van herstel van het gebrek. Vervolgens kan een nieuw anastomose distaal van de eerste doelwit worden geconstrueerd. Het transplantaat wordt nog bevestigd door het bovenste vork van de connector. Dus na katheter herpositionering en de fixatie, de stekker kan direct worden ingevoegd in de kransslagader.
De belangrijkste anastomosis evaluatie technieken zijn de coronaire angiogram (klinische goud standaard) en histologie (experimenteel gouden standaard, gecombineerd met de coronaire angiogram). Echter, intraoperatieve kwaliteitsbeoordeling van de anastomose door transittijd stroom metingen (TTFM) is zeer informatief. TTFM is snel, niet-invasieve, real-time, en makkelijk, en bovendien, kan een correcte interpretatie van het aantal technische, niet zichtbaar, fouten 11,12,24-26 verminderen. De moderne TTFM consoles automatisch berekenen en tonen real-time de gemiddelde stroom, de stroom curve, en de pulsatility index (PI), en tal van andere parameters. De PI wordt berekend door (max flow min stroom) / gemiddelde flow en is een indicator van de kwaliteit van de anastomose, terwijl de gemiddelde stroming op zich is geen betrouwbare indicator. Een lage gemiddelde stroom (<15 ml / min) met een goede PI (<5) en een goede diastolische stroom curve kan worden gevonden door een perfecte anastomose bij een klein doel coronaire met een matige run-off, terwijl een goede gemiddelde stroom ( > 15 ml / min) met een abnormale diastolische vulling patroon en een hoogPI (> 5) suggereerden een anastomose onvolkomenheid of een transplantaat falen (dwz, torsie, compressie, of knikken van de graft). In dit geval moet men een herziening van de anastomose. Daarom moet een goede beoordeling van de kwaliteit van de anastomose omvatten de interpretatie van de flowcurve, de pulsatility index en de gemiddelde stroming in combinatie met de klinische status. Echter, de gerapporteerde specificiteit en gevoeligheid van TTFM niet uniform, en daarom de diagnostische nauwkeurigheid ter discussie. Bovendien, de cut-off waarde van de PI empirisch bepaald op basis van klinische ervaring in plaats klinische studies. De TTFM console we op dit moment gebruiken in de preklinische studie bij dieren beschikt over epicardial echografie. Als er nog steeds onzekerheid over de kwaliteit van de anastomose na de debietmeting, kan het beeld real-time epicardiaal echografie van grote hulp bij de verdere evaluatie van de anastomose te zijn, hierbij het verhogen van de diagnostische eenccuracy 27-31.
Een experimentele alternatief TTF metingen de piek hyperemic stroomreactie 32, dwz coronaire stroomreserve, welke de verhouding van de piek hyperemic stroom, na 30 seconden graft occlusie, en de basis stroom. De piek hyperemic stroomreactie moet> 4 een distale anastomose. Als de anastomose wordt gericht proximale op de kransslagader, kan de piek hyperemic stroomreactie iets lager en moet> 3 6. Een afwezige hyperemic stroom respons is suggestief voor een technische anastomotisch fout of een transplantaat falen. In dat geval is, raadpleeg dan de TTF metingen en klinische status, en een herziening van de anastomose. Houdt u er rekening mee dat de absolute reserve stroom varieert met de arteriële druk (dus altijd meten op hetzelfde gemiddelde arteriële druk, in tweevoud) en dat ischemische preconditionering kan een negatieve invloed hebben op de piek hyperemic stroom respons. Bovendien, de piek hyperemic stroom respons is geen gevalideerde methode en een absolute cut-off waarde niet is gedefinieerd. We hebben empirisch gekozen de cut-off op basis van onze experimentele ervaring.
Tenslotte, de anastomose techniek beschreven in dit protocol is een experimentele anastomose techniek het doel en potentieel in de klinische minimaal invasieve instelling worden toegepast. Op dit moment, de materialen voor de toepassing van de in deze paper techniek zijn niet afgerond of marktrijpe producten, maar eerder prototype instrumenten. Er is nog steeds een venster van verbetering (bv veelzijdige toepasser en flexibel laser katheter), die binnenkort zal worden ingevuld. Deze nieuwe technologie heeft interessante mogelijkheden, en zal grondig worden geëvalueerd in een preklinische studie met behulp van dit protocol.
The authors have nothing to disclose.
Deze studie werd ondersteund door het Universitair Medisch Centrum Utrecht, Vasculaire Connect bv, en EuroTransBio, project ELANA Keyhole (ETB110014). Medistim mits de VeriQ C-console, en lagere prijzen voor de echo en de stroom probes werden gefactureerd. Wij erkennen de constructieve bijdragen van Evelyn Velema, Marlijn Jansen, Joyce Visser, Grace Croft, Martijn van Nieuwburg, Cees Verlaan, Rik Mansvelt Beck, Sander van Thoor, André van Dieren, en collega's van de Universiteit Utrecht Centraal Animal voorzieningen.
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 |