Summary
l'évaluation des résultats fiables et précis est la clé pour la traduction des thérapies précliniques dans le traitement clinique. Le présent document décrit comment évaluer trois paramètres de résultats primaires cliniquement pertinents de la performance cardiaque et des lésions dans un modèle d'infarctus du myocarde aigu de porc.
Introduction
L' insuffisance cardiaque avec une fraction d'éjection réduite (HFrEF) représente environ 50% de tous les cas d'insuffisance cardiaque, qui touche environ 1 - 2% des personnes dans le monde occidental 1. Sa cause la plus fréquente est l'infarctus du myocarde aigu (AMI). Comme la mortalité aiguë après un IAM a considérablement diminué en raison de la sensibilisation accrue et l'amélioration des options de traitement, l'accent a évolué vers ses séquelles chroniques; l'être le plus important HFrEF 2,3. Avec l' augmentation des coûts de soins de santé 4, l'épidémie croissante de l' insuffisance cardiaque souligne la nécessité de nouveaux diagnostics et thérapies qui peuvent être étudiés dans un modèle porcin hautement traductionnelle de remodelage indésirable après AMI comme décrit précédemment 5.
Les deux, les déterminants (par exemple, la taille de l' infarctus) et fonctionnelles des évaluations (par exemple, échocardiographie) du remodelage défavorable sont souvent utilisés pour les tests d'efficacité de nouveaux traitements, ce qui indique la nécessité de relméthodes iable et relativement peu coûteux. L'objectif du présent document est de répondre à ce besoin en introduisant des mesures de résultats importants et fiables pour les tests d'efficacité dans un modèle porcin de l'infarctus du myocarde aigu. Ceux-ci comprennent la taille de l'infarctus (IS) par rapport à la zone à risque (AAR), 3D échocardiographie transœsophagienne (3D-TEE) et pression-volume sur la base d'admission détaillé (PV) acquisition de la boucle.
La taille de l' infarctus est le principal déterminant de remodelage défavorable et de survie après AMI 6. Bien que la reperfusion en temps opportun de myocarde ischémique peut sauver cardiomyocytes réversiblement blessés et de limiter la taille de l' infarctus, la reperfusion elle - même provoque des dégâts supplémentaires par la génération de stress oxydatif et une réponse inflammatoire disproportionnée (ischémie-reperfusion (IRI)) 7. Par conséquent, IRI a été identifié comme une cible thérapeutique prometteuse. La capacité des nouveaux traitements pour réduire la taille de l'infarctus est quantifiée en évaluant la taille de l'infarctus par rapportà la zone à risque (AAR). AAR quantification est obligatoire pour corriger la variabilité inter-individuelle dans l'anatomie coronaire de modèles animaux, comme une plus grande AAR mène à une plus grande taille de l'infarctus absolu. Depuis la taille de l' infarctus est directement liée à la performance cardiaque et de la contractilité du myocarde, les variations de l' AAR peuvent influer sur l' étude des mesures de résultats , indépendamment des modalités de traitement 8.
échocardiographie transoesophagienne en trois dimensions (3D-TEE) est une méthode peu coûteuse sûre, fiable et, surtout, cliniquement applicable pour mesurer la fonction cardiaque non invasive. Considérant que échocardiographie transthoracique (TTE) images sont limitées à 2D à long et à court parasternale axe vues chez les porcs 9, 3D-TEE peut être utilisé pour obtenir des images complètes en 3 dimensions du ventricule gauche. Par conséquent, il ne nécessite pas des approximations mathématiques du ventricule gauche (LV) volumes tels que la règle de Simpson modifiée 10. Celui-ci est loin de correstimer ectement volumes LV après le remodelage du VG en raison de l'absence de géométrie cylindrique 11. De plus, 3D-TEE est préférable à l' échocardiographie épicardique car il ne nécessite pas d' interventions chirurgicales, qui ont été observés pour exercer des effets cardioprotecteurs dans le modèle actuel 12. Bien que l'utilisation de la 2D-TEE pour l'évaluation de la fonction myocardique a été décrite avant 13,14, les limitations concernant la géométrie du ventricule sont similaires à ceux observés en 2D-TTE et dépendent de l'étendue de remodelage du VG. Par conséquent, plus le Infarctus (et donc plus la probabilité d'une insuffisance cardiaque), les mesures 2D plus susceptibles deviennent viciée par des hypothèses géométriques erronées et plus le besoin de techniques 3D.
Néanmoins, la plupart des modalités d'imagerie sont limitées dans leur capacité à évaluer les propriétés fonctionnelles intrinsèques du myocarde. PV boucles fournir de telles informations supplémentaires pertinentes et leur acquisition est doncdécrit en détail ci-dessous.
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Protocol
Toutes les expériences sur les animaux ont été approuvés par le Comité d'éthique sur l'expérimentation animale de l'Université Medical Center Utrecht (Utrecht, Pays-Bas) et sont conformes à la «Guide pour les soins et l'utilisation des animaux de laboratoire».
NOTE: Le protocole pour effectuer un ballon d' occlusion fermée thoracique ne fait pas partie du manuscrit en cours et est décrit en détail ailleurs 5. En bref, les porcs (60 - 70 kg) sont soumis à 75 min ballon transluminal occlusion de la partie médiane de l'artère descendante antérieure gauche (LAD).
Les deux, en trois dimensions échocardiographie transoesophagienne (3D-TEE) et pression-volume (PV) Les mesures de la boucle peut être réalisée à l'inclusion, à court terme et à long terme de suivi. Notez que ces mesures sont considérées comme peu fiables dans les premières heures après l'infarctus du myocarde due à des arythmies fréquentes dans cette phase. la taille de l'infarctus (IS) et de la zone à risque (AAR) mesures sont preferably évaluée à court terme de suivi (24-72 h) 15,16, étant donné que les changements dans microvascularisation et secondaire amincissement de la cicatrice myocardique aboutissent à des résultats moins fiables. Infarctus taille coloration est effectuée en utilisant le chlorure de 2,3,5-triphényltétrazolium (TTC) (ATTENTION, irritant), qui est considéré comme hautement reproductible et relativement peu coûteuse. TTC est une poudre blanche qui se dissout dans une solution saline colorlessly. Lors du contact avec différentes déshydrogénases, elle est convertie en une couleur rouge brique. Ainsi, il établit une discrimination entre viable (rouge) et le tissu myocardique mort (blanc). Pour une vue d' ensemble à la fois sur la détermination invasive et non invasive taille de l' infarctus, les lecteurs sont dirigés vers un examen complet à ce sujet 17.
La figure 1 montre la chronologie , y compris l' anesthésie, la préparation chirurgicale et la mesure des résultats primaires utilisés dans cette étude.
1. Médicaments et anesthésie
- Assurez-vous que l'animal ne mange pas ouboire pendant au moins 5 heures avant l'intervention. Pré-traitement, l' anesthésie et les protocoles de traitement de la douleur post-opératoires ont été décrits en détail ailleurs 5.
- En bref, le jour avant l'intervention d'un timbre buprenorfine (5 ug / h) est appliquée sur la peau qui est actif pendant sept jours afin de limiter la douleur post-opératoire. Le jour de la chirurgie, les porcs rassis par injection intramusculaire de 0,4 mg / kg de midazolam, 10 mg / kg de kétamine et de 0,014 mg / kg d'atropine. Attendez environ 10 - 15 min. Insérez une 18 G canule dans l'une des veines de l'oreille et d'administrer 5 mg / kg de thiopental de sodium pour induire une anesthésie.
- Intuber le cochon en utilisant une sonde endotrachéale (taille 8,5 pour les porcs de 60 - 70 kg). Si nécessaire, effectuer un ballon de ventilation (fréquence 12 / min) et le transport du porc à la salle d'opération.
- À l' arrivée dans la salle d'opération, commencer une ventilation mécanique à pression positive avec FiO2 0,50, 10 ml / kg volume courant et une fréquence de 12 / min à l' aide continueenregistrement de capnographie.
- Commencer l'anesthésie équilibrée par perfusion intraveineuse continue d'une combinaison de midazolam (0,5 mg / kg / h), le sufentanil (2,5 ug / kg / h) et le pancuronium (0,1 mg / kg / h).
- Confirmer l' anesthésie en testant le réflexe cornéen et le suivi du modèle de respiration (par exemple, la respiration spontanée en combinaison avec une ventilation mécanique indique une anesthésie incomplète). Utilisez vétérinaire pommade sur les yeux pour prévenir la sécheresse alors que l'animal est sous anesthésie.
2. 3D échocardiographie transœsophagienne (TEE)
- Pour permettre un suivi de la fréquence cardiaque et l'acquisition de données, connectez l'animal au 5 conduit ECG sur la machine de l'échocardiographie.
- Placez l'animal dans la position latérale droite. Assurez-vous que la sonde est droite et flexible à la pointe en ouvrant la pièce de fonctionnement.
- Ouvrez la bouche du porc et insérez soigneusement la sonde d'écho dans l'œsophage. Si nécessaire, utiliser un laryngoscope pour visualisation. Soyez prudent pour éviter de se retrouver dans la poche pharyngée anatomique normale, ressemblant à un diverticule de Zenker 18.
- Insérez la sonde pour 50 - 60 cm (mesure de la pointe du museau). Faire tourner lentement la sonde et fléchir la tête dans une position antérolatérale gauche pour visualiser le cœur (Figure 2A - B). Assurez-vous que tous les murs sont clairement visibles.
- Utilisez l'option "plein volume 3D" sur l'écran de la machine d'échocardiographie pour afficher deux images perpendiculaires du ventricule gauche comme le montre la figure 2C -. D Puis maximiser la largeur du secteur qui est en cours d' acquisition en sélectionnant "Volume FV Opt". Pause ventilation par commutation temporairement la ventilation mécanique et appuyez sur "Acquire" pour obtenir des mesures de volume complet.
- Après l'acquisition d'écho, assurez-vous que la pointe est flexible en ouvrant la pièce de fonctionnement. Ensuite, retirez lentement la sonde de l'animal.
NOTE: Ne pas laisser the animal sans surveillance, jusqu'à ce qu'il ait repris connaissance suffisante pour maintenir décubitus sternale. Ne retournez pas un animal qui a subi une intervention chirurgicale à la compagnie d'autres animaux jusqu'à guérison complète. - Effectuer une analyse hors - ligne avec le logiciel validé comme décrit précédemment 19.
3. base Admittance-pression-volume de boucle d'acquisition
- Pré-tremper les conseils de détection de l'admission cathéter 7 F tétra-polaire dans 0,9% de solution saline (de la température ambiante à 37 ° C) pendant un minimum de 20 min pour assurer une bonne hydratation et de la dérive de la pression de base minimale lors de l'expérience 20.
- Administrer des médicaments et de l'anesthésie comme décrit dans la section 1.
- Effectuer la préparation chirurgicale et d' obtenir un accès vasculaire comme décrit précédemment 5.
- En bref, de se raser et nettoyer le cou. Désinfecter la zone chirurgicale avec de l'iode 2% et couvrir les parties non-stériles des porcs avec des champs opératoires stériles.
- Faireune incision médiane dans le cou pour exposer l'artère carotide et la veine jugulaire interne. Insérez une F gaine dans l'artère carotide 8 et une F gaine dans la veine jugulaire 9.
- Insérez un Swan-Ganz (SG) cathéter à travers la gaine 9 F dans la veine jugulaire et le coincer dans une petite artère pulmonaire en gonflant le ballonnet à l'extrémité du cathéter. Après le placement adéquat dans la partie périphérique du poumon, de dégonfler le ballon. Connecter le SG à un périphérique de sortie cardiaque externe.
- Fixer une seringue de 20 ml contenant 0,9% de solution saline stérile à l'orifice d'injection qui se connecte à la lumière avec le debouchment la plus proximale. Mesurer le débit cardiaque par perfusion rapide de 5 ml de solution saline à 0,9% (température ambiante) et d'obtenir la fréquence cardiaque pour calculer le volume systolique (SV). Répétez cette procédure trois fois et calculer la SV moyenne.
REMARQUE: Le débit cardiaque est (automatiquement) calculée en utilisant l'équation de Stewart-Hamilton thermodilution et est basé sur des changements de température dans leartère pulmonaire sur la perfusion de la température ambiante une solution saline 21. - Retirez le SG cathéter. Insérez une 8 F Fogarty cathéter à travers la gaine 9 F dans la veine jugulaire et la position dans la veine cave inférieure.
- Calibrer le signal de pression du cathéter de boucle PV en utilisant le bouton "Fine" "Course" et, tandis que la pointe reste dans 0,9% de solution saline. Ensuite, l'entrée de la SV mesurée dans le système.
- Avancer le cathéter de boucle PV par la F gaine 8 dans l'artère carotide et centrer la pointe dans le ventricule gauche (VG) sous fluoroscopie.
- Sélectionnez le plus grand segment placé de manière adéquate en traçant le signal de conductance brut contre le signal de pression. Veiller à ce que les boucles de pression conductance sont de forme rectangulaire. est prévu signal de phase pour montrer une trace des sinus avec des valeurs entre 3 et 5 degrés. Pause ventilation et effectuer un scan de base pour convertir conductance au volume.
- Acceptez les données de base paren appuyant sur "Continuer" lorsque les signaux sont stables (pas arythmies), la fréquence cardiaque est égal à l' ECG ou le rythme cardiaque de pression dérivée et en fin de systole (ES) / fin de diastole (ED) conductance sont correctement détectée par le système 20.
NOTE: Ce dernier peut être vérifiée en traçant le signal de conductance brut contre le signal de pression et la comparaison des valeurs de conductance ES / ED dérivées de la ligne de base de numérisation vers conductance en temps réel. Si l'une des conditions ci-dessus est pas remplie, répétez la procédure.
- Acceptez les données de base paren appuyant sur "Continuer" lorsque les signaux sont stables (pas arythmies), la fréquence cardiaque est égal à l' ECG ou le rythme cardiaque de pression dérivée et en fin de systole (ES) / fin de diastole (ED) conductance sont correctement détectée par le système 20.
- Acquérir de référence des boucles pression-volume en enregistrant 10 - 12 battements consécutifs au cours de l'apnée en arrêtant la ventilation.
- Gonfler le cathéter Fogarty sous guidage fluoroscopique pour réduire la précharge et enregistrer 10 - 12 battements consécutifs comme décrit ci-dessus. Assurez-vous que la pression artérielle systolique reste> 60 mmHg et aucune arythmies interférer avec les mesures.
- Retirer les cathéters de boucle Fogarty et PV. Gardez l'enregistrement artérielle pressure avant et pendant le retrait du cathéter de la boucle PV pour permettre la correction de la dérive de la pression ( à savoir, ex vivo avant et après la procédure différence de pression de référence).
REMARQUE: Ne pas laisser l'animal sans surveillance jusqu'à ce qu'il ait repris connaissance suffisante pour maintenir décubitus sternale. Ne retournez pas un animal qui a subi une intervention chirurgicale à la compagnie d'autres animaux jusqu'à guérison complète. - Effectuer une analyse hors ligne des mesures géométriques et des paramètres fonctionnels avec le logiciel validé 22.
4. Zone à risque (AAR) et Infarctus Taille (IS) Quantification
- Dissoudre 1,00 g de bleu Evans (ATTENTION 23, toxique) dans 50 ml de solution saline à 0,9%, remplir deux 50 ml seringues Luer avec 20 ml et 30 ml de 2% solution de bleu Evans , respectivement , et maintenir à la température ambiante.
NOTE: Travailler dans une hotte et porter un masque anti-poussière pour limiter l'exposition aux poussières dangereuses et utiliser des gants et des lunettes de protection pour éviter le contact frpeau et les yeux om. - Prendre des précautions semblables, dissoudre 1% 2,3,5-triphényl-tetrazoliumchloride (TTC) (ATTENTION, irritant) à 37 ° C 0,9% de solution saline et de maintenir à 37 ° C.
- préparer chirurgicalement l'animal afin d'obtenir un accès vasculaire à deux carotides. Effectuer une sternotomie pour permettre la visualisation directe de l'effet in vivo Evans perfusion bleu 5.
- Insérer un 7 F et F une gaine 8 introducteur dans l'artère carotide respective. Vous pouvez également insérer les deux gaines d'introduction en une seule artère carotide ou d'utiliser l'une des artères fémorales pour l'un des deux cathéters de guidage.
- Connectez deux Y connecteurs standard à 7 F JL4 et 8 F JL4 cathéter de guidage, respectivement. Pour une approche fémorale, utilisez un JR4 pour l'artère coronaire droite (RCA) et un JL4 pour l'artère coronaire principale gauche (LCMA). Connecter un robinet supplémentaire à trois voies avec 10 cm extension à deux raccords en Y.
- Administrer 100 UI / kg d'héparine. Positionner le 8 F JL4 guidage catheter dans l'ostium de l'LMCA par l'intermédiaire d'une des deux gaines d'introduction.
- L'utilisation d'un "guidage 0,014, avancer un cathéter de dilatation coronaire à travers le cathéter LCMA et positionner le ballon à l'endroit où l'occlusion coronaire a été réalisée au cours de MI induction. Ne pas gonfler encore.
- Positionner le second cathéter de guidage 8 F JL4 dans l'ostium de l'ARC via le deuxième introducteur.
- Effectuer une angiographie coronarienne (CAG) en infusant agent de contraste sous fluoroscopie pour confirmer le positionnement correct des deux cathéters de guidage et le ballon dans les artères coronaires, en utilisant antéropostérieure et AJO 30 ° vues.
- Fixez les deux 50 ml seringues contenant 30 ml (LCMA) et 20 ml (RCA) 2% Evans bleu aux robinets à trois voies respectives attachées aux raccords en Y sur les cathéters de guidage.
- Gonflez le ballon et de confirmer l'occlusion de l'artère coronaire par l'ACG. Seulement lorsque le ballon bloque complètement le passage d'un agent de contraste, injecter bleu Evans dye à travers les deux cathéters de guidage (5 ml / s) alors que le ballon est gonflé.
- Directement après la fin de la perfusion bleu Evans, induire une fibrillation ventriculaire en plaçant une pile de 9 V sur la partie non-infarcie du coeur.
- Inciser la veine cave pour relâcher la pression et assurez-vous d'une unité d'aspiration est disponible pour permettre le drainage du sang.
- Dégonfler le ballon, rétracter conjointement avec les deux cathéters de guidage et explantation du cœur en disséquant les membranes environnantes. Une coupe transversale à travers les gros vaisseaux (ie, l' aorte, l' artère pulmonaire / veines) permet explantation complète. Rapidement laver le sang et le colorant superflu sur la surface extérieure et dans les cavités cardiaques en utilisant une solution saline à 0,9%.
- Disséquer soigneusement le ventricule gauche et faire des coupes dans 5 10 mm d'épaisseur sections égales du sommet à la base, dans un plan parallèle à la auriculo-ventriculaire (AV) rainure.
- Photographie des deux côtés de cinq tranches séparément dans des conditions de lumière ambiante,comme un éventuel lavage bleu Evans peut se produire dans l'étape suivante. Pour l'étalonnage, assurez-vous d'une règle est présent dans l'image.
- Incuber pendant 10 min dans une solution de TTC de 1% à 37 ° C, en tournant les sections autour après 5 min pour l'égalité de coloration.
- Encore une fois, photographier les deux côtés de cinq tranches séparément dans des conditions de lumière ambiante et assurez-vous d'une règle est visualisé dans l'image pour l'étalonnage.
- Peser toutes les tranches. Logiciel Utilisation appropriée pour les analyses 5. Lorsque vous utilisez ImageJ (version 1.47), cliquez sur le bouton "en ligne droite". Maintenant, tracer une ligne droite avec une distance connue en utilisant la règle dans l'image (par exemple, 5 cm). Cliquez sur "Analyser" -> "Définir échelle" et entrez la distance dans la case "distance connue". Cette procédure permet l'étalonnage de la distance en pixels à des unités SI de longueur.
- En utilisant le bouton "Polygon sélections", sélectionnez la superficie totale qui correspond au myocarde LV dans le présent imâge, cliquez sur "Analyser" -> "Mesure" pour acquérir des mesures. Effectuez cette procédure pour les deux côtés de chaque tranche de myocarde, et la moyenne par tranche.
- Multiplier par le poids de la tranche proportionnel au poids total de l'ensemble des cinq tranches et fait la moyenne de ces mesures pour l'ensemble des tranches.
- Effectuer des mesures similaires pour la zone à risque (AAR) et la taille de l'infarctus (IS). Divide EST / AAR, AAR / LV et IS / LV et multiplier par 100% pour obtenir des mesures de résultats respectifs 5.
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Representative Results
3D échocardiographie transœsophagienne
3D échocardiographie transoesophagienne (3D-TEE) peut être utilisé pour l'évaluation de la fonction cardiaque globale. Après AMI, la fonction cardiaque globale diffère de valeurs de référence en bonne santé. En particulier, la fraction d'éjection du ventricule gauche (FEVG) diminue de 59 ± 4% à 37 ± 6% après une semaine de reperfusion (n = 10) (GPJ van Hout, 2015). Une augmentation du volume en fin de systole (51 ± 7 82 ± 13 ml) et de diminution du volume de course (74 ± 11 47 ± 8 ml), on observe également, alors que le volume en fin de diastole ne diffère pas entre les deux points dans le temps (125 ± 14 à 129 ± 13 ml). Des images représentatives d' une semaine après un infarctus du myocarde (ischémie-reperfusion) sont affichés dans la figure 3. Dans notre vaste expérience, nous avons pas rencontré de complications liées à la TEE.
t "fo: keep-together.within page =" 1 "> Loops pression-volume en fonction Admittance-Pression-volume (PV) boucles peuvent être utilisées à la fois pour évaluer la fonction cardiaque globale et les propriétés spécifiques du muscle myocardique intrinsèques. Mesures de résultats de l'ancienne peuvent être facilement calculées à partir des graphiques sur la figure 4A et comprennent EDV (coin inférieur droit), ESV (coin supérieur gauche) et FEVG ((EDV - ESV) / EDV x 100%). Les deux, ESV et EDV fournissent des informations importantes sur la géométrie du ventricule gauche et la FEVG est une mesure importante pour déterminer la fonction de pompe du ventricule gauche. Une étude précédente par rapport PV à base admittance-boucles à l' imagerie de l' étalon-or cardiaque par résonance magnétique (CMRI) dans un modèle porcin de l' AMI 24. Après huit semaines, les mesures de la boucle PV surestimés significativement à la fois ESV et EDV. En ce qui concerne la FEVG cependant, aucune différence significative n'a été observée entre les boucles PV et CMRI. En outre, les deux technologiestechni- a montré une assez bonne corrélation entre EDV et FEVG.
Pour une performance cardiaque intrinsèque, les différentes mesures peuvent être obtenues à partir des boucles PV, par exemple en fin de systole et de la relation pression-volume en fin de diastole (ESPVR; EDPVR) 25. Des images représentatives de la boucle PV avec la réduction de la précontrainte et des exemples de paramètres fonctionnels systolique et diastolique sont représentés sur la figure 4B. La pente ESPVR diminue, ce qui indique une diminution de la contractilité. Les paramètres fonctionnels utiles supplémentaires qui peuvent être dérivées à partir de boucles PV sont présentés dans le tableau 1.
Infarctus Taille / Zone A Quantification des risques
En femelles porcs Dalland Landrace (6 mois; 60 - 70 kg), l'occlusion de l'artère descendante antérieure gauche (LAD) directement distale à la première septale et la première branche diagonale duanneau 75 minutes conduit à une zone à risque (AAR) de 22 ± 2% du ventricule gauche (VG) (n = 5) (GHJM Ellenbroek, 2015). la taille de l'infarctus constitue 16 ± 2% du ventricule gauche et 73 ± 7% de l'AAR. Cette assez grande IS / AAR a été choisi pour que les patients ayant une taille de l'infarctus plus grande sont plus sujettes au développement de l'insuffisance cardiaque que les patients ayant une taille de l'infarctus plus petite. Chez le porc, le plus grand bénéfice thérapeutique peut donc être acquise lors de l'application de 75 minutes d'ischémie. De plus, en raison d'une plus grande taille de l'infarctus, la fonction cardiaque se détériore, ce qui permet une amélioration fonctionnelle. Quand une période plus courte de l' indice d' ischémie est appliquée, la taille de l' infarctus du myocarde est plus faible et la fonction est seulement rénale légère, ce qui permet seulement une très petite fenêtre d'amélioration fonctionnelle. La figure 5 montre un exemple représentatif d'une TTC et Evans coloration bleue qui permet clairement identification des 3 domaines: 1) myocardique à distance, 2) AAR, et 3) myocarde infarci <./ P>
Figure 1. Chronologie du protocole expérimental. Ce calendrier donne un aperçu des étapes expérimentales les plus importantes dans le modèle AMI porcin utilisé. induction de l'anesthésie adéquate est nécessaire avant chaque mesure. Temps indications peuvent être observées dans chaque procédure. la taille de l'infarctus est de préférence évaluée après 24 - 72 heures. 3D-TEE et l'acquisition de données en boucle PV peuvent être effectuées au début et à court et à long terme de suivi. Les premières heures après l'AMI, les arythmies sont fréquentes et peuvent grandement interférer avec l'hémodynamique cardiaque et empêcher ainsi l'acquisition de données fiables. AMI: infarctus aigu du myocarde; 3D-TEE: échocardiographie transoesophagienne en trois dimensions; Boucle de PV. Boucle pression-volume S'il vous plaît cliquer ici pour voir une plus grande version de ce chiffre.
Figure 2. Positionnement et acquisition de 3D TEE Images. Antéropostérieure (A) et médio images (B) X-ray de la 3D-TEE sonde positionnement dans l'œsophage. L' acquisition d'image fait suite à la visualisation correcte de l'oreillette gauche, le ventricule gauche et l' aorte (C) et une image perpendiculaire à la fois l' oreillette gauche et le ventricule gauche (D). 3D-TEE:. Échocardiographie transoesophagienne en trois dimensions S'il vous plaît cliquer ici pour voir une version plus grande de cette figure.
Figure 3. volume 3D Full-T Images du ventricule gauche. (A, B). Un exemple agrandi (C) de plusieurs images en coupe transversale (D) du ventricule gauche est affiché dans la moitié panneau inférieur. 3D-TEE:. Échocardiographie transoesophagienne en trois dimensions S'il vous plaît cliquer ici pour voir une version plus grande de cette figure.
Figure 4. Pression volume de la boucle Images au départ et après infarctus du myocarde. Représentatifs des images en boucle PV en apnée (ie., Ventilation pause) au départ (bleu) et huit semaines après AMI(rouge) (A). Les augmentations de EDV et ESV et une diminution de SV peut être observée, ce qui indique une diminution de la FEVG (%). Des images de la boucle PV avec la réduction de la précontrainte sont utilisées pour évaluer les paramètres de la fonction myocardique intrinsèque (B). Par rapport à la ligne de base, myocarde infarci montre une diminution de la contractilité comme dérivé des ESPVR (lignes bleues et rouges droites). boucle de PV: boucle pression-volume; AMI: infarctus aigu du myocarde; EDV: le volume en fin de diastole; SV: volume de course; FEVG: fraction d'éjection ventriculaire gauche; ESPVR:. Télésystolique de la relation pression-volume S'il vous plaît cliquer ici pour voir une version plus grande de cette figure.
Figure 5. Taille de l' infarctus et de la région à risque Coloration. Image représentant la taille de l' infarctus et de risque zone-à coloration of le ventricule gauche après un infarctus du myocarde aigu (75 minutes) et la reperfusion subséquente pendant trois jours. (Hémorragique) tissus de l'infarctus peut être observé dans rose brun et gris-blanc, alors que la zone frontalière est colorée en rouge. Environs colorées en bleu indiquent myocardique distance. S'il vous plaît cliquer ici pour voir une version plus grande de cette figure.
| Les paramètres de volume | Les paramètres de pression | Paramètres de chargement indépendant | Autre | |||
| systolique | diastolique | systolique | diastolique | systolique | diastolique | Autre |
| ESV | EDV | ESP | EDP | ESPVR | EDPVR | HEURE |
| dP / dT | dP / dT | E es | PRSW | SW | ||
| Dérivés | τ (tau) | ESV100 | PRSW | |||
| FEVG, SV, CO | PHT | E a | dP / dV | |||
Tableau 1. Paramètres fonctionnels précieux qui peuvent être dérivées à partir de boucles pression-volume. Catégorisés en volume, la pression et les paramètres de chargement indépendant, ce tableau décrit le plus couramment utilisé les paramètres (systolique et diastolique) dérivé de PV boucles. PV boucles: pression-volumeboucles; ESV: le volume en fin de systole; EDV: le volume en fin de diastole; FEVG: fraction d'éjection ventriculaire gauche; SV: volume de course; CO: le débit cardiaque; ESP: la pression en fin de systole; dP / dT: dérivée de la pression; τ (tau): constante de relaxation isovolumique; PHT: la pression à mi-temps; ESPVR: télésystolique relation pression-volume; E es: en fin de systole élastance; ESV100: le volume en fin de systole corrigée pour la pression (100 mmHg); E a: élastance artérielle; EDPVR: relation pression-volume en fin de diastole; PRSW: précharger travail de course recrutable; HR: fréquence cardiaque; SW: Travaux de course; dP / dV: EDPVR pente (raideur de la chambre).
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Discussion
Remodelage cardiaque est en grande partie en fonction de la taille de l' infarctus du myocarde et de la qualité de l' infarctus du myocarde réparer 6,26. Pour évaluer l'ancien d'une manière standardisée, le présent manuscrit fournit une méthode élégante de perfusion in vivo de bleu Evans combiné avec ex vivo TTC coloration, qui a été validé et largement utilisé 8,16,27,28. Cette méthode permet la quantification de la zone à risque (AAR) et la taille de l' infarctus par rapport à l' AAR 16. L'approche actuelle réduit le risque de colorant diffusion dans l'AAR, la région de l'infarctus ou - avec malposition - muscle papillaire, car il ne nécessite pas la perforation du myocarde. De plus, il n'y a pas besoin de ligature externe de l'artère coronaire, ce qui peut être imprécis, imprécis et parfois endommager le myocarde. Une autre méthode, combinant Evans infusion bleue à base de cathéter dans le clampage LV et de l'aorte ascendante 29 </ Sup>, est indésirable pour des raisons différentes. Serrage obture le ventricule gauche cathéter de guidage, ce qui entrave la perfusion bleu Evans dans le LV. En outre, les forces de compression et de traction peuvent conduire à LCMA cathéter et intracoronaire ballon malposition et mesures AAR inexactes. En outre, comme ballon d'occlusion de l'artère interventriculaire antérieure exige que le guidage de positionnement du cathéter dans la LCMA, le remplissage coronaire à partir de la LV est limitée, ce qui empêche l'entrée Evans, le bleu de LV dans l'artère coronaire.
Cependant, bien que supérieure à la perforation du myocarde et clampage de l'aorte ascendante, la technique présentée dans ce manuscrit nécessite quelques précautions. occlusion complète (l'un des) artères coronaires au moyen d'un cathéter de guidage d'obstruction doit être évitée. Ceci peut être contrôlé en surveillant les taux et la pression de lavage-out, et peuvent généralement être évitée en rétractant légèrement le cathéter de guidage à partir de l'orifice coronaire. Si inévitable, raccourcir le temps du guiding cathéter est positionné dans l'artère coronaire, autant que possible par la préparation d'autres parties du protocole. De plus, assurez-vous que le ballon obture complètement le vaisseau cible avant la perfusion bleu Evans.
Lorsque la perfusion bleu Evans est terminée, induire une FV et inciser la veine cave pour relâcher la pression artérielle avant le dégonflement du ballonnet et le retrait du cathéter afin d'empêcher la diffusion Evans bleu dans l'AAR. Des précautions doivent être prises pour doucement mais fermement positionner le cathéter de guidage dans le ostium coronaire, permettant la diffusion de bleu Evans à la fois la DAL et LCx. En outre, Evans taux de perfusion bleu ne devrait pas être trop élevé depuis débit limité dans les artères coronaires peut conduire à Evans bleu wash-out dans la circulation systémique. Bien infusé sélectivement dans les artères coronaires, Evans diffusion bleu dans la circulation systémique ne peut être complètement évitée. Par conséquent, l' analyse histologique d' un autre tissu non cardiaque (par exemple, spleen, rein) peut encore être problématique. TTC co-perfusion simultanée dans l'AAR a été décrit précédemment, mais est indésirable à notre avis, que TTC ne parvient pas à la partie de l'AAR obstrué par le ballon. Par ailleurs, les analyses précédentes montrent que la TTC pourrait réagir avec du sang intravasculaire résiduel dans la zone de l' infarctus et le chevauchement avec la couleur rouge dans le non-Infarctus AAR 30. Les applications futures de cette technique pourrait être de préserver les tissus non-cardiaques par l'obstruction du flux sanguin dans la circulation systémique. Cela pourrait être réalisé par ballon obstruction de l'aorte thoracique descendante par une approche fémorale.
Échocardiographie à ce jour reste la pierre angulaire de l'évaluation de la fonction cardiaque dans les soins cliniques et divers modèles animaux en recherche cardiovasculaire. Cependant, en raison de la forme thoracique de porcs Landrace, échocardiographie transthoracique (ETT) est limitée à une vue sur le LV 9 axes à court terme et 2 dimensions. Par conséquent, cardiaque volumoi et FEVG dois être estimée par approximations mathématiques telles que la règle de Simpson modifiée, ce qui suppose une forme cylindrique ventriculaire gauche 10 morphologie. À la suite de remodelage ventriculaire après un IM cependant, les dimensions changent cardiaques. Par conséquent, cette hypothèse géométrique particulière ne peut pas être fait, ce qui réduit la précision et la fiabilité de ces mesures 31.
Ce problème peut être résolu en utilisant l'échocardiographie 3D pour obtenir des images 3D du ventricule gauche complet. Chez les porcs, l' évaluation de la FEVG par échocardiographie 3D épicardique montre une excellente corrélation avec l' étalon-or CMRI 24,32. Cependant, cela nécessite une intervention chirurgicale avant l'induction de l'AMI pour les mesures de référence. Quelle que soit l'approche, à savoir, la poitrine ouverte vs approche subxiphoidal, la chirurgie invasive pour échocardiographie épicardique a été montré pour être cardioprotecteur 12,33,34. adhérences concomitantes entravent resternotomy, ce qui rend echocardiogra épicardiquephy indésirable pour les mesures de base dans un thorax fermé AMI model.To éviter ces inconvénients, les images 3D du cœur peuvent être obtenus par échocardiographie transœsophagienne 3D (3D-TEE). Cette technique est portable, largement disponible et permet des mesures en série et la visualisation de la totalité du volume du ventricule gauche. En outre, elle est fiable et relativement peu coûteux et sans danger.
Notez qu'il est important d'insérer délicatement la sonde TEE dans la bouche et de l'œsophage, car se retrouver dans un diverticule de Zenker et d'appliquer trop de pression peut conduire à une rupture de l'oesophage. De plus, puisque la relation anatomique entre l' estomac et le cœur diffère de l' homme, 3D-TEE chez les porcs ne permet pas de mesures régionales (par exemple, la souche, imagerie Doppler tissulaire) et est limitée aux mesures de volume. Dans les données présentées dans le manuscrit, on a observé aucune augmentation de EDV 7 days after AMI. Une période de suivi plus long est nécessaire pour conduire largement Adverse remodelage, conduisant à une EDV augmenté à plusieurs semaines de suivi 11.
Contrairement à l' échocardiographie conventionnelle, à base admittance-PV boucles modérément surestiment volumes LV, tant au niveau de référence 35 et après 8 semaines de suivi 24. Pourtant, assez bonnes corrélations et des degrés élevés d'entente avec CMRI ont été trouvés. Bien que les mesures de boucle PV plusieurs semaines après AMI sont moins précises par rapport à la ligne de base, dimensions LV et les dérivés des présentes (FEVG) sont utiles pour l'évaluation globale de la fonction cardiaque 35.
En outre, les boucles photovoltaïques fournissent des informations spécifiques sur les propriétés intrinsèques du myocarde, comme ESPVR. Puisque les mesures fonctionnelles régionales dans TTE et TEE sont limitées et échocardiographie épicardique est indésirable au départ, les boucles photovoltaïques fournissent une technique élégante et sûre pour l'évaluation de la fonction myocardique intrinsèque. Les deux, le déclin de la ESPVR pente et les s typiqueshift en V 0 peut être utilisé pour comparer les différents traitements. Ces caractéristiques classiques sont validées ex vivo canine souffrance cardiaque de pan-ischémie. Par conséquent, dans les modèles régionaux d'ischémie, comme les modèles AMI, ces caractéristiques spécifiques ne sont pas toujours présente, qui peut être attribué à de nombreux facteurs, dont le remodelage ventriculaire et de l' ischémie régionale sont plus importants les 25,36,37.
Pour l'acquisition de données adéquates, il est essentiel d'assurer qu'aucun arythmies sont présents lors de la conversion conductance au volume et lors de l'acquisition des boucles PV. Si les arythmies sont présentes, repositionner le cathéter de la boucle de PV il n'irrite pas le myocarde. L'administration de médicaments anti-arythmiques (par exemple, 150-300 mg amiodarone) peut également aider. Toutefois, notez que l' acquisition de la boucle PV en quelques heures après un infarctus du myocarde aigu ne sont pas fiables en raison d'arythmies fréquentes (par exemple, des complexes ventriculaires prématurées, bigemini). </ P>
Légèrement avancer ou rétracter la boucle PV cathéter dans le LV ou à partir de la paroi musculaire peut également aider à améliorer la forme des boucles PV. Après avoir changé PV positionnement boucle de cathéter, vérifiez toujours que le plus grand segment placé de manière adéquate est sélectionnée.
En conclusion, le présent document présente trois méthodes d'évaluation cardiaque chez un porc modèle AMI décrit précédemment avec une valeur ajoutée pour l'évaluation de nouveaux traitements pour réduire le fardeau de l'épidémie de l'insuffisance cardiaque en cours.
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Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| 3-dimensional Transesophageal Echocardiography | |||
| iE33 ultrasound device | Philips | - | |
| X7-2t transducer | Philips | - | |
| Aquasonic® 100 ultrasound transmission gel | Parker Laboratories Inc. | 01-34 | Alternative product can be used |
| Battery handle type C (laryngoscope handle) | Riester | 12303 | |
| Ri-Standard Miller blade MIL 4 (laryngoscope blade) | Riester | 12225 | |
| Qlab 10.0 (3DQ Advanced) analysis software | Philips | - | |
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| Pressure-volume loop acquisition | |||
| Cardiac defibrillator | Philips | ||
| 0.9% Saline | Braun | ||
| 8 F Percutaneous Sheath Introducer Set | Arrow | CP-08803 | Alternative product can be used |
| 9 F Radifocus® Introducer II Standard Kit | Terumo | RS*A90K10SQ | Alternative product can be used |
| 8 F Fogarty catheter | Edward Life Sciences | 62080814F | Alternative product can be used |
| 7 F Criticath™ SP5107H TD catheter (Swan-Ganz) | Becton Dickinson (BD) | 680078 | Alternative product can be used |
| Ultraview SL Patient Monitor and Invasive Command Module (external cardiac output device) | Spacelabs Healthcare | 91387 | Alternative product can be used |
| ADVantage system™ | Transonic SciSense | - | |
| 7 F Tetra-polar admittance catheter (7.0 VSL Pigtail / no lumen) | Transonic SciSense | - | |
| Multi-channel acquisition system (Iworx 404) | Iworx | - | |
| Labscribe V2.0 analysis software | Iworx | - | Alternative product can be used |
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| Infarct size / area-at-risk quantification | |||
| Diathermy | - | Alternative product can be used | |
| Lebsch knife | - | Alternative product can be used | |
| Hammer | - | Alternative product can be used | |
| Bone marrow wax | Syneture | Alternative product can be used | |
| Klinkenberg scissors | - | Alternative product can be used | |
| Retractor | - | Alternative product can be used | |
| Surgical scissors | - | ||
| 7 F Percutaneous Sheath Introducer Set | Arrow | CP-08703 | Alternative product can be used |
| 8 F Percutaneous Sheath Introducer Set | Arrow | CP-08803 | Alternative product can be used |
| 7 F JL4 guiding catheter | Boston Scientific | H749 34357-662 | Alternative product can be used |
| 8 F JL4 guiding catheter | Boston Scientific | H749 34358-662 | Alternative product can be used |
| COPILOT Bleedback Control Valves | Abbott Vascular | 1003331 | Alternative product can be used |
| BD Connecta™ | Franklin Lakes | 394995 | Alternative product can be used |
| Contrast agent | Telebrix | ||
| Persuader 9 Steerable Guidewire 9 (0.014", 180 cm, straight tip), hydrophilic coating | Medtronic Inc. | 9PSDR180HS | Alternative product can be used |
| SAPPHIRE™ Coronary Dilatation Catheter (PTCA balloon suitable for the size of the particular coronary artery (2.75 - 3.25 mm)) | OrbusNeich | 103-3015 | Alternative product can be used |
| Evans Blue | Sigma-Aldrich | E2129-100G | Toxic. Alternative product can be used |
| 2,3,5-triphenyl-tetrazolium chloride (TTC) | Sigma-Aldrich | T8877-100G | Irritant. Alternative product can be used |
| 9 V Battery | - | - | |
| Ruler | - | - | |
| Photocamera | Sony | - | |
| ImageJ | National Institutes of Health | - | Alternative product can be used |
References
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