Summary
Dit protocol biedt een chirurgische grote diermodel van chronische, één vaartuig ischemie die resulteert in regionale afwijkingen, maar maakt geen infarct, bekend als winterslaap myocard. Na totstandkoming van chronische ischemie, dieren worden behandeld met off-pomp LIMA-LAD coronaire bypass prothese chirurgie te revascularize de ischemische weefsel.
Abstract
Chronische cardiale ischemie dat belemmert de hartfunctie, maar niet leidt tot een infarct, heet overwinterende myocard (HM). Een grote klinische subset van coronaire ziekte (CAD) patiënten hebben HM, die in aanvulling op veroorzaken verminderde functie, zet ze op hoger risico voor aritmie en toekomstige cardiale evenementen. De standaard behandeling voor deze aandoening is revascularisatie, maar dit blijkt te zijn een onvolmaakte therapie. De meerderheid van de pre-klinische cardiale onderzoek richt zich op infarct modellen van cardiale ischemie, deze subset van chronische ischemie patiënten underserved grotendeels verlaten. Om aan te pakken dit hiaat in het onderzoek, hebben wij een goed gekarakteriseerd en zeer reproduceerbaar model van overwinterende myocard in varkens, ontwikkeld als varkens ideale translationeel modellen voor menselijk hart-en vaatziekten zijn. Naast het maken van dit unieke ziekte-model, hebben wij een model van de klinisch relevante behandeling van coronaire bypass chirurgie in varkens geoptimaliseerd. Dit kan we nauwkeurig bestuderen van de effecten van bypassoperatie op hart-en vaatziekten, evenals aanvullende of alternatieve therapieën te onderzoeken. Dit model induceert één vaartuig stenose operatief door het implanteren van een constrictor op de linker anterior aflopende (LAD) slagader in een jonge varken. Zoals het varken groeit, creëert de constrictor een geleidelijke stenose, wat resulteert in chronische ischemie met verminderde regionale functie, maar behoud van weefsel levensvatbaarheid. Na de totstandkoming van de overwinterende myocard fenotype voeren wij uit-pomp coronaire bypassoperatie graft om het revascularize van de ischemische regio, het nabootsen van de gouden standaard behandeling voor patiënten in de kliniek.
Introduction
Coronaire hartziekte (CHZ) treft naar schatting 15,5 miljoen mensen in de Verenigde Staten 1 en is een van de belangrijkste doodsoorzaken wereldwijd. Terwijl het sterftecijfer CHD gekoppeld is gedaald in de afgelopen jaren, blijven de incidentie en de lasten voor de patiënten en de gezondheidszorg systeem hoog 1. Primaire behandeling van ernstige CAD is revascularisatie, die verbetert overleving en vermindert angina pectoris2,3,4. Hartfunctie depressief, vooral onder de toegenomen werklast blijft echter vaak en kan de voortgang naar hartfalen5,6. Klinische proeven van coronaire bypass chirurgie (CABG) voor chronische ischemie tonen verbetering in overleving en symptomen, maar ejectie fractie toont slechts bescheiden verbeteringen van 8-10% 7,8. Ons innovatieve en goed gekarakteriseerd varkens model van chronische myocardiale ischemie is een model van klinische CAD met progressieve vasculaire stenose. We hebben aangetoond dat verminderde myocardiale contractility ten gevolge van geleidelijke afname van de bloed stroom 9. Het myocardium doet niet infarct en levensvatbaar in dit scenario kan blijven. Herstel is mogelijk, maar de resultaten zijn variabel zelfs met tijdige revascularisatie. Chronisch ischemische myocard die levensvatbaar blijft wordt gekenmerkt door verminderde doorbloeding en functie in rust met ingehouden contractiele reserve genoemd HM en behandeling vereist CABG. Hoewel de revascularisatie van HM contractiele functie herstellen moet, blijkt experimentele en klinische waarnemingen dat het herstel onvolledig8,10.
HM wordt gekenmerkt door de aanwezigheid van levensvatbare nog disfunctionele myocard in aanwezigheid van regionale bloed stroom11verminderd. Ondanks de verminderde contractility en metabole activiteit in rust, HM is in staat om aan te tonen van functionele en metabole reserve onder inotrope stimulatie12. HM wordt vermoed in een meerderheid van de patiënten met CAD, en omvat een breed spectrum van de ziekte. In dit protocol, we laten zien onze gevestigde varkens model van HM omzeild met linker interne borstklier slagader (LIMA) LAD slagader die het klinische scenario bootst. De varkens bieden een uitstekend model voor hart-en vaatziekten over andere grote dieren, zoals zij geen epicardial "passerelle" zekerheden hebben. Hierdoor is de stenose van de LAD alleen tot regionale ischemie13.
Hier beschrijven we de chirurgische methode van inducerende overwinterende myocard in varkens door het creëren van één-schip stenose op de LAD slagader. Zodra chronische ischemie is vastgesteld (8 weken boekt implantaat van LAD constrictor), beschrijven we de methode van het herscheppen van de klinische behandeling voor HM in ons varkens-model: een off-pomp-coronaire bypass graft. Deze chirurgische methoden kunnen worden gebruikt niet alleen studeren een klinisch relevante model van chronische cardiale ischemie, maar ook om te onderzoeken van de effecten van bypassoperatie op cardiale ischemie, alsmede het testen van de mogelijke alternatieve of adjuvante therapieën voor cardiale ischemie.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Protocol
Alle dierlijke studies werden goedgekeurd door de institutionele Animal Care en gebruik commissies van de Minneapolis VA medisch centrum en de Universiteit van Minnesota. Volg huidige National Institutes of Health richtlijnen voor het gebruik en verzorging van proefdieren.
1. slaapstand chirurgie
- Dierlijke voorbereiding
- Een om model te maken van de overwinterende myocard, gebruik 5 - week oud, vrouwelijke, Yorkshire varkens, die in de range van 8-10 kg met 9,2 kg als het gemiddelde gewicht wegen.
- Weeg voor vooraf chirurgische gezondheidsmonitoring, het dier binnen 3 dagen voorafgaand aan de operatie.
- Snel het dier gedurende 12 uur vóór het begin van de verdoving. Ervoor zorgen dat water beschikbaar op alle tijden voor vasten dieren is.
- Geven SR buprenorfine 0,18 mg/kg IM 24 h voorafgaand aan de operatie.
- Inductie
- Verdoven het dier met 6,6 mg/kg tiletamine-zolazepam en xylazine cocktail gegeven intramuscularly. Laat 5-15 min. voor de drug cocktail kracht.
- Bereid de oor-ader aseptisch door afvegen driemaal met 70% isopropyl alcohol voor IV-katheter plaatsing.
Opmerking: Als een oor-ader niet voldoende is, een andere perifere veneuze kan worden gebruikt (d.w.z. cephalic). - Ophthalmic zalf toepassen op beide ogen om te voorkomen dat het drogen van het hoornvlies.
- Induceren van verdoving door het toedienen van 1-2 mg/kg propofol IV of gemaskeerd met 3 L/min van zuurstof en 3% Isofluraan, zodat voor tracheale intubatie indien nodig.
Opmerking: Het dier wordt beschouwd op de juiste manier narcose wanneer de blink reflex of kaak Toon afwezig is. - Intubate van het dier met een gepaste afmetingen endotracheale buis.
- Chirurgie
- Zodra het dier wordt verdoofd, scheren de linker thoracale gebied voor de operatie.
- Het initiëren van de mechanische ventilatie bij 10-15 ademhalingen per min. Set zuurstof op 1-4 L/min, en Isofluraan tussen de 1.0 en 3.0% zo nodig om een chirurgische vliegtuig van de verdoving.
- Plaats de apparaten van de controle op het dier. Controle van apparaten moet met name ECG, bloeddruk, temperatuur en pulse oximeter.
- De IV-katheter verbinden met een IV infuus met 0,9% normale zout met een snelheid van 5-10 mL/kg/h.
- Aseptisch bereiden de laterale linkerborst met een FDA goedgekeurd chirurgische struikgewas.
- Evalueren van de diepte van anesthesie opnemen elke 5-15 min. de basislijn vitale functies (hartslag, ECG, SpO2, NIBP, ETCO2 en temperatuur) elke 15 min.
Opmerking: Het dier wordt beschouwd op de juiste manier narcose wanneer de blink reflex of kaak Toon afwezig is. - Plaats steriele gordijnen met het dier opleggen aan de rechterkant, de linker kant van de borst van de wervelkolom naar het schouderblad centrering van de derde spatie van de rib in het steriel veld.
Opmerking: Het steriel veld omvat linker voorzijde schouder met inbegrip van de axillaire gebied blijven het borstbeen naar de zesde rib ruimte cranially. - Scrub zachtjes het veld met een FDA goedgekeurd chirurgische methode zoals chloorhexidine gluconaat of een jodium chirurgische struikgewas gedurende 2 minuten met behulp van een doel-patroon.
- Spoel het gebied met water en twee keer wassen met een FDA goedgekeurd-methode als hierboven voor 2 min. spoelen het chirurgische gebied met water tussen wast, dan dep droog met steriel gaas-sponzen voor breedbank of 4 x 4 cm.
- Spray het gebied met een jodiumoplossing en draperen van het hele dier (met uitzondering van het chirurgische gebied) met steriele doeken. Met stoom of gas sterilisatie kunt steriliseren van de instrumenten, toga's en gordijnen voor de procedure.
- Het beheren van een intercostale zenuw blok met behulp van 0.3 mL 0,5% bupivicaine op de 2de, 3de en 4de ribben.
- 125 mg cefazolin IV voor het openen van de borst geven.
Opmerking: 1,5 mg/kg succinylcholine IV kan worden gegeven als een PARALYTISCHE (kinderverlamming) agent om spierbeweging per surgeon's verzoek tijdens de opening van de borstholte. - Het hart via een linker Thoracotomie bloot. Voorafgaand aan hart manipulatie, geven een 2 mg/kg IV bolus van lidocaïne ter voorkoming van aritmie. Maak de laterale 3e ruimte Thoracotomie incisie met monopolaire elektrocauterisatie. De incisie moet worden uitgebreid van de craniale aspect van het schouderblad tot de axillaire ruimte voor ongeveer 10 cm. gebruik een brandijzer aan incise van de huid en onderliggende spieren naar de binnenkomst in de borstholte.
- Plaats een finochietto rib oprolmechanisme en voer de pleurale ruimte op de derde intercostaalruimte te trekken van de longen.
- Scherp incise van het hartzakje en trekken naar de kant met behulp van 2-0 polyglactin verblijf hechtingen, bloot de LAD slagader en ader. De linker atriale aanhangsel met een spatel gaas bedekte oprolmechanisme worden ingetrokken.
- Open de adventitia met iris schaar, over de LAD.
- Bot ontleden een ongeveer 0,25 cm gedeelte van de LAD slagader ongeveer 1 cm distale LAD en accent circonflexe slagader junction. Gebruik een rechte hoek-klem te omsingelen van de LAD.
- Plaats twee 4-0 polyester hechtingen rond de slagader zonder enige spanning op te zadelen.
- Plaats een kunststof c-vormige constrictor met een inwendige diameter van 1.5 mm op de LAD proximale aan de eerste diagonaal zonder het occluding van het schip.
- Veilig met twee 4-0 polyester banden rondom de LAD.
- Sluit losjes de pericardium met 2-0 polyglactin hechtdraad in een eenvoudig onderbroken patroon.
- Het uitvoeren van een greep van de adem lucht uit de borst te verwijderen terwijl de intercostale spieren laag is gesloten. Zorgvuldig toezicht houden op de luchtweg druk manometer op de machine van de anesthesie te handhaven van de druk in een juiste bereik van 20-30 cm water en de vrijgave na afloop.
Opmerking: Dit elimineert de noodzaak voor een buis van de borst in de postoperatieve periode. - Sluit de spieren en huid lagen in de standaard mode met 2-0 en 3-0 absorbeerbare hechtdraad.
- Gebruik huid lijm over de incisie voor sluiting van de huid.
- Het beheren van een totale dosis van 1 mg/kg bupivacaine intramuscularly op meerdere locaties langs de lengte van de incisie aan het einde van de procedure. Beheren van meloxicam 0,2 mg/kg SQ vóór het vervoer naar het gebied van herstel.
- Spenen het dier uit de ventilator als de huidlaag is gesloten.
- Laat het dier aangesloten op de machine van de verdoving, totdat het spontaan ademen kan en beschermende reflexen beginnen om terug te keren.
- Verwijder de Endotracheale tube niet totdat het dier slikken kan ter bescherming van de luchtwegen.
- Breng een steriele, niet-aanhanger dressing met triple-antibioticum zalf over de incisie.
- Na chirurgie
- Opnemen van de hartslag, lichaamstemperatuur, ademhalingsfrequentie en slijmvlies kleur elke 15 min totdat het dier een sternale positie zonder hulp kan houden.
- Laat niet het dier zonder toezicht totdat het kan heffen en houd zijn hoofd omhoog en zonder hulp kan staan.
- Geven subcutaan meloxicam (0,2 mg/kg).
- Duurzame versie buprenorfine 6 h na de pre chirurgische startdosis beheren.
- Laat de dressing op de incisie voor maximaal 3 dagen, als het blijft schoon en droog. Vervang de dressing als het wordt bevuild.
- Controleren van het niveau van de pijn, algemeen welbevinden en de conditie van de incisie voor 5 dagen na de procedure.
Opmerking: Een Knorretje grimas schaal is nu beschikbaar voor het beoordelen van het niveau van de pijn in deze dieren post-operatively14. Gebruik de halve dosis meloxicam desgewenst eenmaal per dag voor doorbraak pijn. - Single-huis het dier tijdens de herstelperiode van 5 dagen te beperken van de activiteit en de wond te genezen.
- 8 weken volledig ontwikkelen de overwinterende myocard fenotype toestaan.
2. revascularisatie of uitschakelen pomp Bypass
- Dierlijke voorbereiding
- Weeg het dier binnen 3 dagen voorafgaand aan de operatie.
- Snel het dier 12 uur vóór de ingreep. Ervoor zorgen dat water beschikbaar op alle tijden voor vasten dieren is.
- Geven duurzame release buprenorfine 0,18 mg/kg intramuscularly 24 h voorafgaand aan de operatie.
- Inductie
- Het dier met 6,6 mg/kg tiletamine-zolazepam/xylazine cocktail intramuscularly verdoven. 5-15 min na de sedatie, voorbereiden op de ader oor aseptisch katheter plaatsing.
Opmerking: Als een oor-ader niet voldoende is, een andere perifere veneuze kan worden gebruikt (d.w.z. cephalic). - Ophthalmic zalf toepassen op beide ogen.
- Induceren anesthesie met 1-2 mg/kg IV propofol.
- Intubate van het dier met een gepaste afmetingen endotracheale buis.
- Het dier met 6,6 mg/kg tiletamine-zolazepam/xylazine cocktail intramuscularly verdoven. 5-15 min na de sedatie, voorbereiden op de ader oor aseptisch katheter plaatsing.
- Chirurgie
- Scheren van het dier borstbeen, laterale linkerborst en femur driehoeken voor de operatie.
- Mechanische ventilatie ingesteld op 10-15 ademhalingen per minuut, zuurstof op 1-4 L/min, en Isofluraan 1.0-3.0% zo nodig om een chirurgische vliegtuig van de verdoving.
- Positie van de monitoring apparatuur (hartslag, ECG, SpO2, direct ETCO2 , bloeddruk en temperatuur) op het dier.
- Verbind de IV-katheter met een IV infuus met normale zout of LRS.
- Aseptisch bereiden de huid met Povidon jodium scrub of andere FDA goedgekeurde methode.
- Evalueren van het dier voor de diepte van de verdoving.
Opmerking: Het dier wordt beschouwd als diep narcose wanneer het oog of de kaak reflex afwezig is. - Plaatsen van het dier dorsally, bereiden de huid zoals hiervoor is beschreven en het dier draperen met steriele handdoeken.
- Het uitvoeren van een verlaging tot de femorale slagader en cannulation. Monopolaire elektrocauterisatie kunt maken een ongeveer 3 cm huid incisie over de femorale slagader aan voor cannulation worden blootgesteld.
- Uitvoeren van een femorale zenuw blok nadat de incisie wordt gemaakt, dat de precieze plaatsing van drug. De femur canule verbinden met een transducer bloed druk volgen tijdens de operatie.
- Electro-brandijzer gebruiken om te incise van het manubrium aan het proces van de xiphoid, evenals aan de incise van de spier, adipeus en bindweefsel tot het niveau van het borstbeen.
- Verdeel het borstbeen met een oscillerende zaag.
Opmerking: Met behulp van een oscillerende zag, in plaats van een standaard sternale zaag vermijdt potentiële myocardiale verwonding pericardvocht verklevingen als gevolg van de Thoracotomie voor constrictor plaatsing op de LAD. - Beheren van lidocaïne (dosis van 2 mg/kg IV laden, 50 µg/kg/min continu IV infusie) om te voorkomen dat de ritmestoornissen. Lidocaïne in een 500 mL zak van normale zout met een concentratie van 1 mg/mL verdund.
- Verdeel de posterieure sternale plaat met rechte Mayo schaar.
- Met een oprolmechanisme borst waarmee werkmapberekeningen van de borstholte.
- Onderaan de verklevingen met monopolaire electro-brandijzer nemen.
- Met behulp van de dezelfde oprolmechanisme, met zachte hoogte van de rand aan de linkerkant sternale door een assistent, ontleden de linker interne borstklier slagader die vrij van de borstwand.
- De arteriële takken met hemoclips bepalen.
- Heparinize van het dier met 100-300 eenheden/kg IV heparine.
- Na 3 min, verdelen de slagader met de distale uiteinde meer dan genaaid. Voorbereiden op het proximale einde enten.
- Open en intrekken van het hartzakje. Bevestigen dat de lengte van de LIMA is voldoende om de juiste anastomotic site op de LAD te bereiken.
- De LIMA naar LAD wapendrager uitvoeren met 7-0 polypropyleen Sutuur (geologie) met behulp van een off-pomp techniek met een cardiale stabilisator, borgveer vorm en gepaste afmetingen intraluminale apparaten.
- Plaats een buis van de borst tussen de ribben op de laterale linkerborst, externalized en gekoppeld aan vacuüm om lucht van de borstholte voor 15-30 min.
- Onderlinge aanpassing van het borstbeen met polyester hechtingen #5 met behulp van een cijfer-acht-patroon.
- Sluit de spier, subcutane en huid lagen op de gebruikelijke manier als beschreven in de slaapstand chirurgie. Verwijder de borst buis tijdens het uitvoeren van een Valsalva-manoeuvre om te verwijderen van alle resterende lucht uit de borstholte en sluit de insnijding met één huid hechtdraad.
- Toepassing huid lijm over de huid te beschermen van de sternale incisie. Zachtjes de femorale katheter te verwijderen en herstellen van de slagader met behulp van 7-0 polypropyleen hechtdraad in een portemonnee string patroon. Sluit de huid met behulp van 2-0 polyglactin hechtdraad in een subcuticular patroon.
- Het beheren van een totale dosis van 1 mg/kg bupivacaine intramuscularly op meerdere locaties langs de lengte van de incisie aan het einde van de procedure.
- Beheren van meloxicam 0,2 mg/kg subcutaan vóór het vervoer naar het gebied van herstel.
- Volg de post-operatieve protocol in de slaapstand-procedure.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Representative Results
Na de eerste slaapstand chirurgie, moet stenose meer dan 70% zitten kundig voor worden waargenomen door klinische beeldvormingstechnieken zoals angiografie of Cardiale MRI(Figuur 1). 8 weken na de chirurgische toepassing van de LAD constrictor, blijkt analyse van de regionale functie door ECHO of Cardiale MRI verminderde functie onder de toegenomen werklast (Figuur 2). Dit kan worden getest door het stimuleren van het hart met dobutamine (5mg/kg/min), en meten ze stam en regionale muur verdikking. HUISDIER imaging toont verminderde doorbloeding en meer glucose-opname in de overwinterende regio ten opzichte van de niet-LAD grondgebied binnen het zelfde hart, die aangeeft dat de ischemische weefsel levensvatbaar blijft. Deze uitbreiding in glucose opname ten opzichte van bloedverspreiding staat bekend als de "flow-metabolisme mismatch" en bootst klinische bevindingen van chronisch winterslaap myocard4. Er is geen bewijs van infarct door een beeldvormende techniek. Als een infarct in de LAD regio aanwezig is, wordt de constrictor was te krap en gemaakt van een volledige occlusie van de arteria. Als er geen regionale afwijkingen zijn evident, een winterslaap fenotype niet geboekt.
Na succesvolle coronaire bypassoperatie, dieren kunnen vertonen incrementele verbeteringen in regionale hartfunctie zowel in rust als onder inotrope stimulatie met dobutamine, hoewel deze verbeteringen zal niet herstellen functie terug naar normale niveaus (Figuur 3). Succesvolle bypassoperatie verdwijnt het sterfterisico met HM (Figuur 4). De patent prothese kan worden gevisualiseerd door angiografie of Cardiale MRI (Figuur 1B). Op de LAD stenose en LIMA necropsie wordt bij bevestigd met behulp van formaat coronaire dilators. Myocard is geïnspecteerd teneinde haalbare weefsel is aanwezig in alle regio's met infarct.
Figuur 1 . Cardiale MRI beelden van stenose en rondweg graft. Cardiale MRI visualiseert A) de stenose van de LAD na constrictor plaatsing, en B) de LIMA-LAD prothese na coronaire bypass chirurgie. Dit percentage is aangepast van Hocum Stone, et al.. 9. Klik hier voor een grotere versie van dit cijfer.
Figuur 2 . Cardiale MRI meting van het percentage muur verdikking. Meting van de muur verdikking % door Cardiale MRI toont bijzondere waardevermindering van regionale functie in winterslaap regio's van de linkerventrikel. Muur verdikking % is sterk gedaald in winterslaap dieren zowel in rust als onder dobutamine infusie in vergelijking met de afgelegen regio's. Overgeslagen dieren toonden verbetering in muur verdikking % zowel in rust als onder dobutamine infusie. (* = p < 0.05; ** = p < 0.01 *** = p < 0.001) (Slaapstand n = 12; 1 maand revasc n = 4; 3 maanden revasvc n = 5) Dit percentage is aangepast van Hocum Stone, et al.. 9. gegevens worden gepresenteerd als gemiddelde ± SEM. Klik hier voor een grotere versie van dit cijfer.
Figuur 3 . Regionale functioneel tekort blijft aanwezig volgende bypassoperatie. Echocardiogram uitgevoerd 4 weken volgende revascularisatie van overwinterende myocard toont regionale functioneel tekort onder inotrope stimulatie na bypass chirurgie. (n = 5) Gegevens worden gepresenteerd als gemiddelde ± SEM. Klik hier voor een grotere versie van dit cijfer.
Figuur 4 . Effect van bypassoperatie op mortaliteit bij HM. Chirurgische revascularisatie elimineert sterfterisico gekoppeld HM. (Bypass n = 18; slaapstand n = 48). Dit percentage is aangepast van Holley, et al.. 15 Klik hier voor een grotere versie van dit cijfer.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Discussion
Hier, laten we zien dat onze varkens model van HM nauwkeurig de klinische ervaring van patiënten met ziekte van één vaartuig bootst en linker ventriculaire functie behouden. Voorafgaand aan de revascularisatie vertonen dieren met één vaartuig HM minimale bijzondere waardevermindering in globale functie zoals gemeten door ejectie Fractie, maar significante vermindering van de Toon in regionale muur verdikking. Na de revascularisatie toont CMR beeldvorming op één of drie maanden van terugwinning bewaarde levensvatbaarheid en graft bij maar blijvende regionale dysfunctie, als aangegeven door de raming van de contractiele reserve met lage dosis stresstests van dobutamine.
Er zijn verschillende kritische stappen voor de initiële slaapstand werking. Invoeren van de borst in de derde intercostaalruimte zorgt voor de gemakkelijkste toegang tot de proximale LAD. De intrekking van de linker atriale aanhangsel met een vochtig gaas vergemakkelijkt de visualisatie van het vaartuig zonder ritmestoornissen. De hulp aan het blootstellen van de LAD minimaliseert het bloeden en beveiligt de constrictor. Sluiting van de borst met de Valsalva-manoeuvre te evacueren van de lucht voorkomt pneumothorax.
Er zijn verschillende kritische stappen voor een succesvolle revascularisatie procedure. Passende diepte van anesthesie en het gebruik van PARALYTISCHE (kinderverlamming) agent gegarandeerd geen beweging tijdens de wapendrager-gedeelte van de procedure. Gebruik van lidocaïne en 200p eenheden/kg heparine elimineert gebeurtenissen aritmie en trombose. Met behulp van een femorale arteriële lijn te handhaven juiste bloeddruk controle is van cruciaal belang voor de hemodynamische stabiliteit van het dier. Een apparaat flo-thru gebruiken ter verbetering van de dierlijke stabiliteit tijdens de anastomose en verlichten van de noodzaak van retractie tapes te stabiliseren. Tijdens het naaien van de prothese, is een O2 blower nuttig voor het visualiseren van de wapendrager.
Tijdens de procedure revascularisatie als aritmie wordt waargenomen, kan het dier een tweede dosis van lidocaïne nodig. Als de jongen moeilijk is te visualiseren, plaatst u de stabilisator na dissectie van epicardial vet of fibrineuze weefsel. Anesthetically, zodra de stabilisator wordt geplaatst en het hart wordt opgeheven, zullen de lichte daling van arteriële bloeddruk naast ST depressie op het ECG worden opgemerkt. Deze afwijkingen zijn meestal draaglijk en vereisen geen interventie. Als er wijzigingen in de cardiovasculaire stabiliteit zijn meer dramatische, kan een dosis van phenylephrine (5-20 µg/kg IV) IV te verhogen van arteriële bloeddruk worden gegeven. Epinefrine (0,1 µg/kg IV; verdunde 1:10, 000) zou worden gebruikt als een drug noodhulp als er wijzigingen zijn leven bedreigt. Bloedverlies is vervangen door een oplossing van elektrolyte IV. Een bolus voor 100-300 mL van normale zout wordt gebruikt voor ondersteuning van extra bloeddruk. De LIMA is gemakkelijkst afgebroken als een in de buurt van de skeletonized schip, maar wellicht dat papaverine beschikbaar als een kramp optreedt.
Ons model gebruikt off-pomp chirurgie in plaats van op-pomp voor de revascularisatie, aangezien dit laat ons toe om de operatieve tijd minimaliseren en te voorkomen dat de cannulation van de aorta en de juiste atrium met volledige heparinization. Het vermindert ook het risico van bloeden postoperatieve en/of cardiale tamponade, vereenvoudiging van het dier herstel. Van de nota bestaat er geen vergelijkbaar model van coronaire bypass chirurgie in een model van HM in een dier dat is dan toegestaan om te herstellen voor 30-120 dagen. Deze worden voordelen op basis van klinische ervaring in patiënten die een CABG zowel op als buiten de pomp geacht.
Deze techniek kan worden uitgebreid tot het betrekken van meerdere coronaire hartziekten door de plaatsing van een constrictor op het accent circonflexe slagader op hetzelfde moment als de jongen of als een alternatieve vaartuig. Dit twee-schip ziekte model zou resulteren in een snellere ontwikkeling van ischemische cardiomyopathie en een betere kennis van de resulterende myocardiale aanpassingen. Het is een model dat nog steeds zou toestaan voor lopende adjuvante interventies zoals farmacologische, gebaseerd of mechanische Celopties.
Dit complex model van de revascularisatie van HM weerspiegelt de klinische moeilijkheid van het beheer van de patiënten met levensvatbare maar chronisch ischemische, disfunctionele myocard. Er is een hoge prevalentie van patiënten met HM, vaak presenteren met diverse comorbidities en vaatziekten structurele16, en het risico voor wiegendood bij de cardiale (SCD)6. De revascularisatie van levensvatbare, verminderde myocard wordt geassocieerd met een vermindering van 79% in jaarlijkse sterftecijfer3. In feite, we hebben aangetoond dat revascularisatie van patiënten met levensvatbare overwinterende myocard, zoals gedefinieerd door PET imaging, is gekoppeld aan een grotere mate van verbetering in LV ejectie fractie op 6 weken na CABG17. Bij dieren met HM, ze stam is aangetast op basislijn, maar er is bewijs van contractiele reserve onder inotrope stimulatie met een lage dosis van dobutamine. De aanwezigheid van contractiele reserve is een van de meest specifieke indicatoren van myocardiale levensvatbaarheid 18, en de aanwezigheid van dergelijke levensvatbaarheid is een voorspeller van het potentiële voordeel van bypassoperatie indien aanwezig.
Ons model wordt beperkt door de noodzaak van het gebruik van jonge, gezonde dieren maken van het model van HM. Het is nodig om een jong dier te implantaat de constrictor op de slagader van de LAD als jonge dieren slagaders die klein genoeg zijn hebben om de constrictor rond zonder dat er onmiddellijke stenose. Dit model kan niet worden bereikt door begin met volwassen varkens, hoewel dat zou nauwer de klinische ervaring, wegens groottebeperkingen van zowel de constrictor, evenals de grootte van de standaard chirurgische en MRI-apparatuur simuleren.
Een extra beperking is dat deze diermodel van HM alleen de analyse van de gevolgen van een enkel grondgebied van chronische ischemie, toestaat overwegende dat klinische gevallen meestal veel complexer zijn, en anders op de revascularisatie reageert.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Disclosures
De auteurs hebben niets te onthullen.
Acknowledgments
Dit werk werd gesteund door de VA verdienste Review #I01 BX000760 (RFK) van de Verenigde Staten (VS) Department of Veterans Affairs BLR & D. De inhoud van dit werk vertegenwoordigen niet de mening van het Amerikaanse Department of Veterans Affairs van de regering van de Verenigde Staten.
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| Bair Hugger | 3M | Model 505 | Patient Warming system |
| SR Buprenorphine 10 mg/mL | Abbott Labs | NADA 141-434 | Post operative Analgesic |
| Surgical Spring Clip | Applied Medical | A1801 | Clamp end of LIMA after takedown |
| Arterial Line Kit | Arrow | ASK-04510-HF | Femoral catheter for blood pressure monitoring |
| 1000mL 0.9% Sodium chloride | Baxter | 2B1324X | IV replacement fluid |
| 250 mL 0.9% saline | Baxter | UE1322D | Replacement IV Fluid |
| 500mL 0.9% Sodium chloride | Baxter | 2B1323Q | Drug delivery, Provide mist for Blower Mister |
| Flo-thru 1.0 | Baxter | FT-12100 | used to anastomos LIMA to L |
| Flo-thru 1.25 | Baxter | FT-12125 | |
| Flo-thru 1.5 | Baxter | FT-12150 | |
| Flo-thru 2.0 | Baxter | FT-12200 | |
| Cloroprep | Becton Dickenson | 260815 | Surgical skin prep |
| Meloxicam | Boehringer Ingelheim Vetmedica, Inc. | 0010-6013-01 | NSAID for analgesia |
| Hypafix | BSN Medical | 4210 | Secure wound dressing and IV catheters |
| IV Tubing for Blower Mister | Carefusion | 42493E | Adapts to IV Fluids for Blower/Mister |
| Bovie Cautery hand piece | Covidien | E2516 | Hemostasis |
| Chest Tube | Covidien | 8888561043 | Evacuates air from chest cavity |
| Monopolar Cautery | Covidien | Valleylab FT10 | Hemostasis |
| Telpha pad | Covidien | 2132 | Sterile wound dressing |
| 4-0 Tevdek II Strands | Deknatel | 7-922 | Suture to secure constrictor around LAD |
| Propofol | Diprivan | 269-29 | Induction agent |
| long blade for laryngoscope | DRE | 12521 | Allows for visualization of trachea for intubation |
| ECG Pads | DRE | 1496 | Monitor heart rhythm |
| laryngoscope | DRE | 12515 | |
| Anesthesia Machine + ventilator | DRE Drager- Fabius Tiro | DRE0603FT | Deliver Oxygen and inhalant to patient |
| 5 Ethibond | Ethicon | MG46G | Suture |
| 0 Vicryl | Ethicon | J208H | Suture |
| 2-0 Vicryl | Ethicon | J317H | Suture |
| 3-0 Vicryl | Ethicon | VCP824G | Suture |
| 7-0 Prolene | Ethicon | M8702 | Suture |
| Dermabond | Ethicon | DNX12 | Skin adhesive |
| Ligaclips | Ethicon | MSC20 | Surgical Staples for LIMA takedown |
| Sterile Saline 20 mL | Fisher Scientific | 20T700220 | Flush for IV catheters |
| Telazol 100 mg/mL | Fort Dodge | 01L60030 | Pre operative Sedative |
| Triple Antibiotic Ointment | Johnson & Johnson | 23734 | Topical over wound |
| 6.0 mm ID endotracheal tube | Mallinckrodt | 86049 | Establish airway for Revasc,MRI and Termination |
| 1" medical tape | Medline | MMM15271Z | Secure wound dressing and IV catheters |
| 4.0 mm ID endotracheal tube | Medline | DYND43040 | Establish airway for Hibernation |
| 4.5 mm ID endotracheal tube | Medline | DYND43045 | Establish airway for Hibernation |
| 5.0 mm ID endotracheal tube | Medline | DYND43050 | Establish airway for Hibernation |
| 6.5 mm ID endotracheal tube | Medline | DYND43065 | Establish airway for Revasc,MRI and Termination |
| 7.0 mm ID endotracheal tube | Medline | DYND43070 | Establish airway for Revasc,MRI and Termination |
| Bair Hugger Blanket - Large size, underbody | Medline | AUG55501 | Patient Warming system |
| Basic pack | Medline | DYNJP1000 | Sterile drapes and table cover |
| Bone Wax | Medline | ETHW31G | Hemostasis of cut bone |
| Suction tubing | Medline | DYND50223 | |
| Suction Container | Medline | DYNDCL03000 | |
| 1 mL Syringe | Medtronic/Covidien | 1188100777 | Administer injectable agents |
| 12 mL Syringe | Medtronic/Covidien | 8881512878 | Administer injectable agents |
| 20 mL Syringe | Medtronic/Covidien | 8881520657 | Administer injectable agents |
| 3 mL Syinge | Medtronic/Covidien | 1180300555 | Administer injectable agents |
| 6 mL Syringe | Medtronic/Covidien | 1180600777 | Administer injectable agents |
| 60 mL Syringe | Medtronic/Covidien | 8881560125 | Administer injectable agents |
| Blower Mister Kit | Medtronic/Covidien | 22120 | Clears surgical field for vessel anastomosis |
| Roncuronium | Mylan | 67457-228-05 | Neuromuscular blocking agent |
| # 40 clipper blade | Oster | 078919-016-701 | Remove hair from surgery sites |
| Hair Clipper | Oster | 078566-011-002 | Remove hair from surgery sites |
| Bupivicaine | Pfizer | 00409-1161-01 | Local Anesthetic |
| Cephazolin | Pfizer | 00409-0805-01 | Antibiotic |
| Heparin | Pfizer | 0409-2720-03 | anticoaggulant |
| Lidocaine 2% | Pfizer | 00409-4277-01 | Local Anesthetic/ antiarrthymic |
| Succinylcholine 20 mg/mL | Pfizer | 00409-6629-02 | Neuromuscular blocking agent |
| Anesthesia Monitor | Phillips Intellivue | MP70 | Supports ventilation with inhalant |
| Artificial Tears | Rugby | 0536-1086-91 | Lubricate eyes to prevent corneal drying |
| Buprenorphine 0.3 mg/mL | Sigma Aldrich | B9275 | Pre operative Analgesic for survivial procedures |
| Isoflurane | Sigma Aldrich | CDS019936 | General Anesthestic- Inhalant |
| 36” Pressure monitoring tubing | Smith’s Medical | MX563 | Connect art. Line to transducer |
| 48” Pressure monitoring tubing | Smith’s Medical | MX564 | Connect art. Line to transducer |
| Jelco 18 ga IV catheter | Smiths medical | 4054 | IV access in Revasc, MRI and Term |
| Jelco 20 ga IV catheter | Smiths medical | 4059 | IV access in the MRI |
| Jelco 22 ga IV catheter | Smiths medical | 4050 | IV access in Hibernation Procedure |
| OPVAC Synergy II | Terumo Cardiovascular System | 401-230 | Heart positioner and Stabilizer |
| Sternal Saw/ Necropsy Saw | Thermo Fisher | 812822 | Used to open chest cavity |
| Delrin Constrictor | U of MN | Custom made | Creates stenosis of LAD |
| Oxygen Tank E cylinder | various | various | Used for Blower Mister if anesthesia machine doesn't have auxiliary flow meter |
| Pressure Transducer | various | Must adapt to anesthesia monitor | Monitor direct arterial pressures |
| Xylazine 100 mg/mL | Vedco | 468RX | Pre operative Sedative/ analgesic |
References
- Mozaffarian, D., et al. Heart Disease and Stroke Statistics-2016 Update A Report From the American Heart Association. Circulation. 133 (4), 350 (2015).
- Di Carli, M. F., et al. Value of metabolic imaging with positron emission tomography for evaluating prognosis in patients with coronary artery disease and left ventricular dysfunction. Am J Cardiol. 73 (8), 527-533 (1994).
- Gerber, B. L., et al. Prognostic value of myocardial viability by delayed-enhanced magnetic resonance in patients with coronary artery disease and low ejection fraction: impact of revascularization therapy. J Am Coll Cardiol. 59 (9), 825-835 (2012).
- McFalls, E., et al. Regional glucose uptake within hypoperfused swine myocardium as measured by positron emission tomography. Am J Physiol-Heart C. 272 (1), 343-349 (1997).
- Velazquez, E. J., et al. Coronary-artery bypass surgery in patients with left ventricular dysfunction. New Engl J Med. 364 (17), 1607-1616 (2011).
- Canty, J. M., Fallavollita, J. A. Hibernating myocardium. J Nucl Cardiol. 12 (1), 104-119 (2005).
- Joyce, D., et al. Revascularization and ventricular restoration in patients with ischemic heart failure: the STICH trial. Curr Opin Cardiol. 18 (6), 454-457 (2003).
- Shah, B. N., Khattar, R. S., Senior, R. The hibernating myocardium: current concepts, diagnostic dilemmas, and clinical challenges in the post-STICH era. Eur Heart J. 34 (18), 1323-1336 (2013).
- Stone, L. L. H., et al. Magnetic resonance imaging assessment of cardiac function in a swine model of hibernating myocardium 3 months following bypass surgery. J Thorac Cardiov Sur. , (2016).
- Kukulski, T., et al. Implication of right ventricular dysfunction on long-term outcome in patients with ischemic cardiomyopathy undergoing coronary artery bypass grafting with or without surgical ventricular reconstruction. J Thorac Cardiov Sur. 149 (5), 1312-1321 (2014).
- Rahimtoola, S. H. The hibernating myocardium. Am Heart J. 117 (1), 211-221 (1989).
- Fallavollita, J. A., Logue, M., Canty, J. M. Stability of hibernating myocardium in pigs with a chronic left anterior descending coronary artery stenosis: absence of progressive fibrosis in the setting of stable reductions in flow, function and coronary flow reserve. J Am Coll Cardiol. 37 (7), 1989-1995 (2001).
- White, F. C., Carroll, S. M., Magnet, A., Bloor, C. M. Coronary collateral development in swine after coronary artery occlusion. Circ Res. 71 (6), 1490-1500 (1992).
- Viscardi, A. V., Hunniford, M., Lawlis, P., Leach, M., Turner, P. V. Development of a Piglet Grimace Scale to Evaluate Piglet Pain Using Facial Expressions Following Castration and Tail Docking: A Pilot Study. Front Vet Sci. 4, 51 (2017).
- Holley, C. T., Long, E. K., Lindsey, M. E., McFalls, E. O., Kelly, R. F. Recovery of hibernating myocardium: what is the role of surgical revascularization. J Cardiac Surg. 30 (2), 224-231 (2015).
- Cooper, H. A., Braunwald, E. Clinical importance of stunned and hibernating myocardium. Coronary Artery Dis. 12 (5), 387-392 (2001).
- McFalls, E. O., et al. Utility of positron emission tomography in predicting improved left ventricular ejection fraction after coronary artery bypass grafting among patients with ischemic cardiomyopathy. Cardiology. 93 (1-2), 105-112 (2000).
- Pasquet, A., et al. Prediction of global left ventricular function after bypass surgery in patients with severe left ventricular dysfunction. Impact of pre-operative myocardial function, perfusion, and metabolism. Eur Heart J. 21 (2), 125-136 (2000).
