Summary
यहाँ, हम एक पूर्व नैदानिक बड़े पशु (पोरसिन) orthotopic हृदय प्रत्यारोपण है कि मजबूती से स्थापित किया गया है और उपन्यास cardioprotective रणनीतियों की जांच करने के लिए उपयोग किया गया है के मॉडल का वर्णन.
Abstract
पहली सफल रिपोर्ट के बाद पचास साल, हृदय प्रत्यारोपण उन्नत दिल की विफलता के साथ पात्र रोगियों के लिए सोने के मानक उपचार बनी हुई है। हृदय प्रत्यारोपण के कई छोटे पशु मॉडल उपन्यास चिकित्सा के तीव्र और दीर्घकालिक प्रभाव का अध्ययन करने के लिए इस्तेमाल किया गया है. हालांकि, कुछ परीक्षण कर रहे हैं और नैदानिक परीक्षणों में सफलता का प्रदर्शन किया. यह बुनियादी अध्ययन के निष्कर्षों के कुशल और विश्वसनीय अनुवाद के लिए एक नैदानिक रूप से प्रासंगिक बड़े पशु मॉडल में नए उपचार का मूल्यांकन करने के लिए महत्वपूर्ण महत्व का है। यहाँ, हम एक पूर्व नैदानिक बड़े पशु (पोरसिन) orthotopic हृदय प्रत्यारोपण है कि मजबूती से स्थापित किया गया है और पहले उपन्यास cardioprotective रणनीतियों की जांच करने के लिए इस्तेमाल किया गया है के मॉडल का वर्णन. इस प्रक्रिया तीव्र ischemia-reperfusion चोट पर केंद्रित है और उपन्यास हस्तक्षेप जो परीक्षण किया गया है और छोटे प्रयोगात्मक मॉडल में मान्य की जांच करने के लिए एक विश्वसनीय तरीका है, इस तरह के murine मॉडल के रूप में. हम जल्दी के बाद प्रत्यारोपण अवधि और मॉडल द्वारा सक्षम अन्य संभावित संभावनाओं के दौरान हृदय के प्रदर्शन का आकलन करने में अपनी उपयोगिता का प्रदर्शन.
Introduction
पहली सफल रिपोर्ट के बाद पचास साल, हृदय प्रत्यारोपण उन्नत दिल की विफलता1के साथ पात्र रोगियों के लिए सोने के मानक उपचार बनी हुई है। हालांकि चार घंटे तक के इस्कीमिक समय को पर्याप्त रूप से सहन किया जाता है, फिर भी छह घंटे से अधिक का इस्कीमिक समय अवर परिणामों2से जुड़ा होता है। प्राथमिक भ्रष्टाचार रोग प्रत्यारोपण2,3के बाद शीघ्र रुग्णता और मृत्यु का प्रमुख कारण बना हुआ है . प्राथमिक कलम रोग के कारण बहुकारक होते हैं और सीमांत अंगों का उपयोग शामिल, प्राप्तकर्ता फुफ्फुसीय संवहनी रोग, hyperacute अस्वीकृति, और इस्किमिया-प्रवाशन चोट प्रत्यारोपण के समयनिरंतर 3.
अनेक अध्ययनों में दाता हृदय संरक्षण के लिए अनेक अध्ययनों में प्राथमिक भ्रष्टाचार रोग4,5,6,7 की घटनाओं को कम करने के लिए नए तरीकों की जांच कीगईहै . इस्कीमिया-रिपरफ्यूजन चोट या विषमस्थानिक हृदय प्रत्यारोपण के murine मॉडल में नई तकनीकों और उपचार का आकलन करने के लिए यह आम बात है। इसके अतिरिक्त, छोटे पशु मॉडल अस्तित्व मॉडल और लंबी अवधि के अनुवर्ती अस्वीकृति और हृदय allograft vasculopathy11,12,13के विकास की जांच करने की अनुमति देते हैं. हालांकि, इन रणनीतियों के अधिकांश प्रारंभिक नैदानिक पायलट परीक्षण विफल या इस स्तर तक पहुँचने कभी नहीं. यह बुनियादी अध्ययन के निष्कर्षों के कुशल और विश्वसनीय अनुवाद के लिए एक नैदानिक रूप से प्रासंगिक बड़े पशु मॉडल में नए उपचार का मूल्यांकन करने के लिए सर्वोपरि महत्व का है।
बड़े पशु मॉडल का उपयोग करते समय पॉर्सिन दिल को अक्सर मानव हृदय के समान सबसे शारीरिक रूप से माना जाता है। इस तरह, यह हृदय शल्य चिकित्सा अनुसंधान प्रदर्शन करने के लिए एक आदर्श मंच है। हालांकि, वहाँ कई महत्वपूर्ण कारकों पर विचार करने के लिए जब एक porcin मॉडल का उपयोग कर रहे हैं. सबसे पहले, ऊतक आम तौर पर नाजुक और friable के रूप में वर्णितहै, विशेष रूप से सही atrium और फुफ्फुसीय धमनी में, 14 आँसू के लिए प्रवण किया जा रहा है. इसके अतिरिक्त, सुअर दिल हेरफेर के प्रति संवेदनशील माना जाता है और arrhythmias के लिए प्रवण है, यही वजह है कि एक नियमित रूप से प्रयोग की शुरुआत में प्रत्येक जानवर के लिए एक विरोधी arrythmetic प्रशासन चाहिए. porcin मॉडल और नैदानिक हृदय प्रत्यारोपण के बीच एक महत्वपूर्ण शारीरिक अंतर सूअर जो सीधे कोरोनरी साइनस में नालियों में छोड़ दिया hemiagygous नस है. यह लगातार खून बह रहा से बचने के लिए प्राप्तकर्ता प्रक्रिया के दौरान ligated किया जाना है। अंत में, porcin मॉडल इस्कीमिया के प्रति बहुत संवेदनशील है, लेकिन यह अभी भी हृदय प्रत्यारोपण15में तीव्र अध्ययन के लिए उपयुक्त है.
इस पांडुलिपि में ऑर्थोटोपिक हृदय प्रत्यारोपण के पूर्व-नैदानिक बड़े-पशु (पोरसिन) मॉडल का वर्णन किया गया है जिसे दृढ़ता से स्थापित किया गया है और उपन्यास कार्डियोप्रोटेक्टिव रणनीतियों5,6,8 की जांच करने के लिए उपयोग किया गया है ,9.
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Protocol
संस्थागत पशु देखभाल समिति ने सभी प्रयोगात्मक प्रोटोकॉल को मंजूरी दे दी और पशुओं को प्रयोगशाला पशु संसाधन संस्थान, राष्ट्रीय अनुसंधान परिषद, 1996 द्वारा तैयार "प्रयोगशाला पशुओं की देखभाल और उपयोग के लिए गाइड" के बाद इलाज किया गया। पुरुष यॉर्कशायर सूअरों (40-50 किलो) orthotopic हृदय प्रत्यारोपण प्रदर्शन करने के लिए इस्तेमाल किया गया (पशु आकार जांचकर्ताओं विवेक और प्रयोगात्मक लक्ष्यों के अनुसार भिन्न हो सकते हैं).
1. दाता प्रक्रिया
- एनेस्थेटिक प्रेरण और पशु तैयारी:
- केटामाइन (20 मिलीग्राम/किग्रा), मिडाज़ोलम (0.3 मिलीग्राम/किग्रा), और एट्रोपिन (0.04 मिलीग्राम/किलोग्राम) के इंट्रामस्क्युलर इंजेक्शन का उपयोग करके जानवर को पूर्वनिर्धारित करें। इनहेलेशनल इसोफ्लुरेन (अंत ज्वारीय सांद्रता: 1%-3%) + 3 L/min O2 चेहरे मास्क के माध्यम से का उपयोग कर संवेदनाहारी प्रेरण और रखरखाव करें।
- एक आराम जबड़े टोन और टो चुटकी के दौरान दर्द की अनुपस्थिति सुनिश्चित करने के द्वारा संवेदनाहारी पर्याप्तता की पुष्टि करें। एनेस्थेटिक पर्याप्तता को संस्थागत दिशानिर्देशों का पालन करने की आवश्यकता है।
- एक बार एनेस्थेटिक पर्याप्तता की पुष्टि हो जाने पर, 6ण्5ण्8 उउ के अंत:श् रावी ट्यूब का उपयोग करके एक ओरोट्रेकियल इंटूबेशन करें।
- निरंतर निगरानी के लिए कान या नीचे होंठ पर एक ऑक्सीजन संतृप्ति मॉनिटर रखें. जानवर की पीठ पर कॉटरी इलेक्ट्रोड पैड रखें।
- कान की नस के माध्यम से एक परिधीय अंतःशिरा पहुँच डालें (उदाहरण के लिए 20 ग्राम एंजियोकैथ)। एक रखरखाव जलसेक शुरू (उदा. 0.9% NaCl). arrhythmias को रोकने के लिए मैग्नीशियम सल्फेट के 2 ग्राम प्रशासन।
- सही तरफा दिल कैथेटराइजेशन और हृदय उत्पादन माप प्रदर्शन किया जा करने के लिए कर रहे हैं, तो सही जुगल नस में Seldinger तकनीक का उपयोग कर एक percutaneous केंद्रीय शिरापरक म्यान परिचय सम्मिलित करें। शिरापरक पहुँच की सुविधा के लिए Trendelenburg स्थिति में जानवर रखें. वैकल्पिक रूप से, यह बाईं आंतरिक जुगल नस में किया जा सकता है। यदि पहुँच स्थापित नहीं की जा सकती है, तो यह चरण मध्य रेखा स्टर्नोटोमी के बाद आंतरिक जुगल नस (बाएं या दाएं) को विभाजित करके और म्यान को सीधे डालने के बाद किया जा सकता है।
- दाता दिल खरीद:
- एक कॉटरी पेन का उपयोग कर xiphoid प्रक्रिया के नीचे करने के लिए मध्य ग्रीवा क्षेत्र से एक मिडलाइन स्टर्नोटोमी प्रदर्शन करते हैं। एक हड्डी देखा के साथ स्टर्नम खोलें. पूरी प्रक्रिया के दौरान पर्याप्त hemostasis सुनिश्चित करें (जैसे cauterize स्टर्नम, और /
- गर्भाशय ग्रीवा क्षेत्र में, केंद्र के लिए स्टर्नोक्लेडोमास्टॉइड मांसपेशियों को वापस लेने और सही ग्रीवा धमनी को काटना (वैकल्पिक रूप से, यह बाएं ग्रीवा धमनी के साथ किया जा सकता है)। आक्रामक धमनी दबाव निगरानी के लिए सही ग्रीवा धमनी में एक धमनी का उपयोग लाइन (उदाहरण के लिए 20 ग्राम एंजियोकैथ) रखें।
- पेरिकार्डियम के ऊपर से थाइमस को अलग करें और निकालें। क्यूटरी का उपयोग करके, पेरिकार्डियम से थाइमस को धीरे से उठाएं, और संरचना को पेरिकार्डियम से अलग करें। रक्तस्राव को रोकने के लिए, छोटे जहाजों को काटना जो ओर्टा और बेहतर वेना कैवा (एसवीसी) से निकलती है ताकि थाइमस की सिंचाई की जा सके।
- पेरिकार्डियम खोलें. क्यूटरी का उपयोग करके वार्टोपल्मोनरी अंतरिक्ष को अलग करें। इसके लिए, सहायक को दाएं वेंट्रिकुलर बहिर्वाह ट्रैक को कम करना चाहिए और बाईं ओर फुफ्फुसीय धमनी है और सर्जन को दाएं से महाधमनी वापस लेना है। फुफ्फुसीय धमनी के सीधे घावों से बचने के लिए इसे सावधानी से करें।
- संयोजी ऊतक से आरोही आरोटा के पूर्ववर्ती पहलू को साफ़ करें. ध्यान से सही वेंट्रिकुलर बहिर्वाह पथ को वापस लेने और एक पर्स स्ट्रिंग सीवन जगह एक 4-0 प्रोलीन का उपयोग कर आसन्न आरोही आरोटा adventitia पर (पूर्ण मोटाई टांके से बचें)। इस सीवन को एक टूर्नीकेट के साथ सुरक्षित करें।
- प्रणालीगत प्रतिरोपण प्राप्त करने के लिए हेपरिन की 30,000 इकाइयों को प्रशासित करें (300 U/Kg)। कार्डियोप्लेगिया डिलीवरी कैनुला (उदा. DLP महाधमनी रूट कैनुला) को पर्स-स्ट्रिंग सीवन के बीच आरोही महाधमनी में डालें, जो पहले से स्थित है और टूरनिकेट को कसकर सुरक्षित है। cardiplegic समाधान है कि इस्तेमाल किया जाएगा तैयार है और प्रसव cannula से कनेक्ट.
- पर्याप्त कार्डियक वेंटिंग सुनिश्चित करने के लिए एसवीसी और अवर वेना कैवा (आईवीसी) और बाएं अवर फुफ्फुसीय नस खोलें। डिस्टल आरोही महाधमनी (कार्डियोप्लेगिया कैनुला के ऊपर) पर महाधमनी क्रॉस-क्लैम्प रखें। वैकल्पिक रूप से, बाएं वेंट्रिकल को बाएं एट्रियल उपांग को खोलकर और चूषण देकर निकाला जा सकता है।
- 80 से 100 mmHg के एक महाधमनी जड़ दबाव को लक्षित कार्डियोप्लेगिया जलसेक शुरू करें।
नोट: लेखकों 4 डिग्री सेल्सियस पर एक मानक extracellular hyperkalemic cardioplegic समाधान के 1.5 एल का उपयोग कर एक मॉडल लागू किया। विभिन्न समाधान और संस्करणों प्रयोगात्मक सेट अप के अनुसार इस्तेमाल किया जा सकता है. - थोरैसिक गुहा में और कार्डियोप्लेगिया की दीक्षा के बाद ठंडा करने के लिए अंग पर बर्फ कीचड़ (0.9% NaCl) रखें। कार्डियोप्लेगिया जलसेक समाप्त होने के बाद, एक पारंपरिक तरीके से कार्डिएक्टॉमी के साथ आगे बढ़ें। प्रत्यारोपण के लिए पर्याप्त लंबाई सुनिश्चित करने के लिए क्रमशः, इननामित धमनी और विभाजन के बाद महाधमनी और फुफ्फुसीय धमनी को खंड करें।
- हटाने के बाद, अंग को कम से कम 500 एमएल संरक्षण समाधान (मानक extracellular hyperkalemic समाधान) के साथ एक अंग बैग में रखें। इसे बर्फ पर रखकर 4 डिग्री सेल्सियस पर रखें। इस कदम प्रयोगात्मक डिजाइन और उद्देश्य के अनुसार संशोधित किया जा सकता है.
2. प्राप्तकर्ता प्रक्रिया:
- एनेस्थेटिक प्रेरण और पशु तैयारी:
- संज्ञाहरण और निगरानी के रूप में दाता प्रक्रिया में वर्णित प्रदर्शन (चरण 1.1.1 से 1.1.6).
- सही जुगल नस में percutaneous केंद्रीय शिरापरक म्यान परिचय डालने के बाद, Seldinger तकनीक का उपयोग कर बाईं जुगल नस में एक केंद्रीय शिरापरक कैथेटर (उदा. डबल-लुमेन) डालें। वैकल्पिक रूप से, यह ऊपर वर्णित के रूप में midline स्टर्नोटोमी के बाद किया जा सकता है.
- कार्डियोपल्मोनरी बाईपास (सीपीबी):
- मिडलाइन स्टर्नोटोमी प्रदर्शन और दाता प्रक्रिया में वर्णित के रूप में दिल और महान जहाजों का पर्दाफाश (कदम 1.2.1 से 1.2.4).
- SVC और innominate धमनी के बीच विच्छेदन, और IVC और pericardium Metzenbaum और "सही कोण" forceps का उपयोग कर. एक नाल टेप का उपयोग कर SVC और आईवीसी घेरा (वैकल्पिक रूप से एक सरल हे रेशम सीवन इस्तेमाल किया जा सकता है). प्रत्येक टेप/
- दूरस्थ आरोही आरोटिमिया पर 4-0 प्रोलीन सीवन का उपयोग करके 2 संकेंद्री पर्स-स्ट्रिंग टांके रखें (पूर्ण मोटाई टांके से बचें)। पर्स-स्ट्रिंग टांके को आईवीसी पर 4-0 प्रोलीन और परिकार्डियल परावर्तन के स्तर पर एसवीसी का उपयोग करके रखें। इन टांके को टूर्नीकेट्स के साथ सुरक्षित करें।
- CPB तैयारी के दौरान, एक सहायक सेटअप है और जांचकर्ताओं और प्रयोगात्मक जरूरतों के अनुसार प्रणाली प्रधानमंत्री. वर्तमान प्रक्रिया एक ही सेटअप संस्था के कार्डियोवास्कुलर सर्जरी प्रभाग के रूप में इस्तेमाल किया और एक प्रशिक्षित perfusionist की मदद का उपयोग करता है. बाईपास प्रणाली 2 लीटर क्रिस्टलीय समाधान (उदा. प्लाज्मालाइट) के साथ 500 मिलीग्राम सोल्यूम्डॉल के साथ प्राइमेड है।
- प्रणालीगत प्रतिरोपण प्राप्त करने के लिए हेपरिन की 30,000 इकाइयों को प्रशासित करें (300 U/Kg)। सक्रिय थक्के समय (ACT) 300 s से ऊपर होना चाहिए, अगर परीक्षण उपलब्ध है.
- एक 17 से 21 एफ धमनी कैनुला के साथ aorta cannulate. इस चरण को सुविधाजनक बनाने और रक्त की हानि से बचने के लिए सेल्डिंगर तकनीक का उपयोग करके डाला गया एक extracorporal झिल्ली ऑक्सीजनेटर (ECMO) कैनुला (उदा. EOPA धमनी कैनुला) का उपयोग करें। वैकल्पिक रूप से, एक मानक बाईपास धमनी cannula इस्तेमाल किया जा सकता है.
- cannula एक 3/8-3/8 कनेक्टर का उपयोग कर बायपास सर्किट की धमनी लाइन से कनेक्ट करें। वायु एम्बोलिज्म से बचने के लिए पूर्ण deairing सुनिश्चित करें।
- एक द्विक कैनेगुलेशन करें। इसके लिए, एसवीसी को कैन्यूलेट कर सकते हैं और फिर आईवीसी 24 से 28 एफ सही कोण वाले एकल चरण के शिरापरक कैनुला (उदाहरण के लिए डीएलपी एकल लुमेन एंगल्ड शिरापरक कैनुला) का उपयोग कर सकते हैं।
- सबसे पहले, पर्स-स्ट्रिंग सीवन के केंद्र में एक छोटा सा चीरा (5 मिमी) बनाते हैं। एक छोटे कोण साधन (उदा. सही कोण या एक तस्वीर) के साथ चीरा Dilate. एसवीसी में बेहतर ढंग से और आईवीसी (दिल से दूर) में कम से कम कोण निर्देशित कैनुला डालें। पर्स-स्ट्रिंग सीवन पकड़े टूरनिकेट को कसकर सुरक्षित।
- प्रत्येक चरण के बीच, अत्यधिक रक्तस्राव से बचने के लिए चीरा को उंगली से कवर करें। cannulas एक 3/8-3/8-1/2 Y कनेक्टर का उपयोग कर बायपास सर्किट के शिरापरक लाइन से कनेक्ट करें। प्रणाली में एक airlock से बचने के लिए deairing सुनिश्चित करें.
- CPB प्रारंभ करें। 50 mmHg (लगभग 4 L/min) से ऊपर एक धमनी दबाव बनाए रखने के लिए flowrates समायोजित करें। पूरी प्रक्रिया के दौरान और न ही बनाए रखें।
नोट: इन सेटिंग्स प्रयोगात्मक डिजाइन के अनुसार संशोधित किया जा सकता है। Vasoactive दवाओं केवल CPB के दौरान प्रशासित किया जाना चाहिए अगर दबाव विनियमन में सहायता की जरूरत है (जैसे एपिनेफ्रिन जलसेक).
- दाता दिल प्रत्यारोपण:
- CPB की दीक्षा के बाद, बाएँ pleura खोलने के लिए और सही करने के लिए देशी दिल वापस ले लो. एक तेज विच्छेदन साधन (उदा. Metzenbaum) और एक दाएँ कोण का उपयोग कर छोड़ दिया अर्धयुग्मशिरा नस को अलग और घेरलें। एक हे सिल्क टाई के साथ अलग से लिगेट। देशी दिल हटा दिया जाएगा के रूप में केवल एक लिगेचर की जरूरत है।
- धमनी कैनुला के लिए प्राप्तकर्ता aorta proximaly क्रॉस-क्लैम्प. पहले हे रेशम संबंधों का उपयोग कर रखा tournikets के साथ दोनों वेना cava जाल. प्राप्तकर्ता का मूल हृदय निकालें. वैकल्पिक रूप से, दिल मानक हाइपोथर्मिक रक्त आधारित कार्डियोप्लेजिया का उपयोग कर गिरफ्तार किया जा सकता है.
- cardiectomy के दौरान, दाता दिल प्रत्यारोपण की सुविधा के लिए प्राप्तकर्ता में बड़े कफ बनाए रखने के लिए सुनिश्चित करें. इसके लिए, महाधमनी और फुफ्फुसीय धमनी को अपनी जड़ों के करीब काट दें। इसी तरह, बाएँ और दाएँ atriums बड़े कफ के साथ रखा जाना चाहिए. प्राप्तकर्ता कफ में सही और छोड़ दिया atrial उपांग छोड़ दो, जो anastomoses के दौरान की जरूरत हो सकती है.
- प्रत्यारोपण के लिए दाता दिल तैयार करें.
- फुफ्फुसीय धमनी को बाएं एट्रियम से अलग करें और फुफ्फुसीय धमनी को महाधमनी से पूरी तरह से अलग करें। प्रत्येक पोत के कम से कम 2-3 सेमी छोड़ दो प्रत्यारोपण के दौरान छंटनी के रूप में की जरूरत है. एक ओ रेशम टाई के साथ दोनों वीना कैवा लीगेट। सभी फुफ्फुसीय नसों को एकजुट करें, एक एकल बाएं एट्रियल कफ को एनास्टोमोस्ड बनाने के लिए।
- बाएं एट्रियल कफ आकार (दाता और प्राप्तकर्ता) की तुलना करें और समान आकार बनने के लिए आवश्यक प्रत्येक को ट्रिम करें। प्राप्तकर्ता के बाएं एट्रियल उपांग को छोटा किया जा सकता है, या दाता की बाईं एट्रियल छत और परिशिष्ट को इसके लिए खोला जा सकता है।
- पहले रखा cardioplegia cannula का उपयोग कर दाता दिल के लिए पहली cardioplegia खुराक उद्धार के रूप में कदम में वर्णित 1.2.6. कार्डियोप्लेजिक सुरक्षात्मक समाधान में रक्त के 2:1 मिश्रण के 500 एमएल होते हैं: क्रिस्टलॉइड जिसमें पोटेशियम का 24 मीटर होता है और 10 डिग्री सेल्सियस पर दिया जाता है। कार्डियोप्लेजिक मिश्रण में पोटेशियम क्लोराइड जोड़कर वांछित पोटेशियम एकाग्रता प्राप्त करें।
- प्रत्येक एनास्टोमोसिस के पूरा होने के बाद, 10 डिग्री सेल्सियस पर कार्डियोप्लेल्जिया के 300 एमएल की एक अतिरिक्त खुराक वितरित करें जिसमें पोटेशियम के 8 मीटर का ईक्यू होता है।
- सभी एनास्टोमोस के बाद और महाधमनी क्रॉस-क्लैम्प को हटाने से पहले, पोटेशियम के 8 एमईके के साथ गर्म (37 डिग्री सेल्सियस) रक्त कार्डियोप्लेगिया के 500 एमएल की अतिरिक्त खुराक का प्रशासन करें।
- निम्नलिखित अनुक्रम में मानक biatrial anastomotic तकनीक के साथ भंडारण और प्रत्यारोपण से दाता दिल निकालें: छोड़ दिया atrium, सही atrium, फुफ्फुसीय धमनी, और महाधमनी. बाएं और दाएं एट्रियम के लिए एसएच सुई के साथ 4-0 प्रोलीन सीवन का उपयोग करें, और फुफ्फुसीय धमनी के लिए बी बी सुई के साथ महाधमनी और 5-0 प्रोलीन सीवन का उपयोग करें।
- बाएं एट्रियम: दाता और प्राप्तकर्ता कफ को जोड़ने के लिए बाएं एट्रियम और आईवीसी (दाएं अवर मार्जिन) और दूसरे को 180 डिग्री पर के बीच जंक्शन पर 4-0 प्रोलीन सीवन रखें। पीछे की दीवार एनास्टोमोसिस को पूरा करें। पूर्वकाल की दीवार एनास्टोमोसिस को पूरा करें। यह बेहतर सीवन से अवर सीवन के लिए किया जाता है।
- सही atrium: आईवीसी की ओर परिशिष्ट से दाता सही atrium खोलें, एक दाता कफ है कि प्राप्तकर्ता कफ आकार से मेल खाता बनाने. अवर कोण पर शुरू (आईवीसी और सही atrium के बीच जंक्शन), आंतरिक दीवार anastomosis और फिर पार्श्व दीवार को पूरा करें.
- पल्मोनरी धमनी: मिलान आकार बनाने के लिए प्राप्तकर्ता और दाता फुफ्फुसीय धमनियों दोनों के किनारों को ट्रिम करें। बाएं पार्श्व दीवार पर 5-0 प्रोलीन सीवन रखें जो दाता और प्राप्तकर्ता के जहाजों को एकजुट करता है और दूसरा दाएँ पार्श्व किनारे पर। अवर दीवार एनास्टोमोसिस और फिर पूर्वकाल दीवार एनास्टोमोसिस को पूरा करें।
- महाधमनी: फुफ्फुसीय धमनी के साथ वर्णित के रूप में ट्रिम करें। दाता और प्राप्तकर्ता वाहिकाओं को जोड़ने के बाईं पार्श्व दीवार पर एक सीवन रखें। अवर दीवार और फिर पूर्वकाल की दीवार एनास्टोमोसिस को पूरा करें।
- फुफ्फुसीय धमनी को छोड़कर एकल स्तरित एनास्टोमोस करें, जहां एक डबल स्तरित एनास्टोमोसिस की आवश्यकता होती है। porcin ऊतक बहुत नाजुक है और ध्यान से संभाला जाना चाहिए आँसू से बचने के लिए. महत्वपूर्ण बात, फुफ्फुसीय धमनी एनास्टोमोसिस प्रत्यारोपण का सबसे नाजुक कदम है और अत्यधिक देखभाल के साथ किया जाना चाहिए। प्रत्यारोपण तकनीक सर्जन 'वरीयता और प्रयोगात्मक डिजाइन के अनुसार संशोधित किया जा सकता है.
- ऊपर वर्णित के रूप में सभी एनास्टोमोस और गर्म कार्डियोप्लेजिया खुराक वितरण के पूरा होने के बाद, महाधमनी पार-क्लैम्प को हटा दें। खून बह रहा है की साइटों के लिए सभी एनास्टोमोस का निरीक्षण करें, वे इस बिंदु पर सही किया जाना चाहिए।
- CPB पर 60 मिनट के लिए दाता दिल Reperfuse. वेंट्रिकुलर अतालता आंतरिक defibrillation के साथ इलाज किया जा सकता (20-50 जम्मू). यदि आवश्यक हो, वेंट्रिकुलर पेसिंग का उपयोग प्रति मिनट 100 धड़कता की दिल की दर को बनाए रखने के लिए किया जा सकता है। एंटीरिथिक ड्रग्स (जैसे एमिओडारोन, लिडोकेन, या मैग्नीशियम सल्फेट) का उपयोग जांचकर्ताओं के विवेक पर किया जा सकता है, यदि आवश्यक हो।
- रिपरफ्यूजन के 60 मिनट के बाद, 1 ग्राम कैल्शियम क्लोराइड का प्रशासन करें। CPB से आधे प्रवाह को कम करके weaning शुरू, तो एक चौथाई और फिर बंद. केंद्रीय शिरापरक लाइन केंद्रीय शिरापरक दबाव पर नजर रखने के लिए इस्तेमाल किया जा सकता है, 10 mmHg को लक्षित. प्रयोगात्मक डिजाइन या जांचकर्ताओं के विवेक के अनुसार vasoactive और inotropic दवाओं (जैसे dobutamine, एपिनेफ्रिन, norepinephrine, और vasopressin) के अर्क शुरू करें।
- Weaning सफल माना जाता है अगर जानवर CPB के विच्छेदन के बाद 30 मिनट से अधिक के लिए 60 mmHg से ऊपर एक सिस्टोलिक धमनी दबाव बनाए रखता है. चूंकि यह अस्तित्व का मॉडल नहीं है, इसलिए हेपरिन को उलटन न करें; निरंतर रक्तस्राव सुई छेद और विच्छेदन संरचनाओं (जैसे स्टर्नम) से हो सकता है। दाता दिल CPB प्रणाली का उपयोग कर मात्रा प्रतिस्थापन के छोटे और दोहराया खुराक के लिए अच्छी तरह से प्रतिक्रिया. इसके अतिरिक्त, porcine मॉडल dobutamine करने के लिए अच्छी तरह से प्रतिक्रिया करता है।
नोट: प्राप्तकर्ता प्रबंधन जांचकर्ताओं के अनुभव और प्रयोगात्मक डिजाइन के अनुरूप होना चाहिए। एक हृदय एनेस्थीसिया विशेषज्ञ इस तरह से सहायता कर सकते हैं।
3. ग्रेफ्ट आकलन:
- कार्यात्मक मूल्यांकन:
- इस बड़े पशु मॉडल हर समय एक खुली छाती दृष्टिकोण है, जो प्रत्यक्ष कार्यात्मक मूल्यांकन की सुविधा होने का लाभ है. हृदय संकुचन को मापने के लिए, दबाव मात्रा (पीवी) पाश विश्लेषण, इकोकार्डियोग्राफी, और /
- दबाव मात्रा छोरों10:आईवीसी के आसपास एक नाभि टेप रखें, और बाएं शीर्ष वेंट्रिकल ventriculotomy के माध्यम से बाएं वेंट्रिकल में एक पीवी चालकता कैथेटर डालने के लिए बाएं वेंट्रिकुलर पीवी संबंधों की निरंतर माप की अनुमति. मात्रा पर निर्भर पैरामीटर उत्पन्न करने के लिए स्थिर राज्य रिकॉर्डिंग प्राप्त करें (जैसे विकसित दबाव और स्ट्रोक काम) और फिर मात्रा स्वतंत्र पैरामीटर उत्पन्न करने के लिए IVC occluding द्वारा tripping में occlusion रिकॉर्डिंग प्राप्त (जैसे preload भर्ती योग्य स्ट्रोक काम).
- इकोकार्डियोग्राफी: कार्डियक एनेस्थीसियोलॉजिस्ट एक मानक ट्रांससोफेजियल जांच का उपयोग करके एपिकार्डियल छवियों को प्राप्त करते हैं।
- दाएँ तरफा कैथेटराइजेशन: प्रक्रिया की शुरुआत में रखा शिरापरक म्यान के माध्यम से एक स्वान-गांज कैथेटर डालें और फुफ्फुसीय धमनी की ओर मार्गदर्शन करें। यह केंद्रीय शिरापरक दबाव, सही वेंट्रिकुलर दबाव, फुफ्फुसीय धमनी दबाव, फुफ्फुसीय केशिका कील दबाव, और हृदय उत्पादन की माप thermodilution तकनीक का उपयोग कर सक्षम बनाता है।
- आधार रेखा पर संकुचन मूल्यांकन प्रदर्शन और प्राप्तकर्ता में दाता दिल के 2 और 3 एच के बाद reperfusion के बाद. यह प्रयोगात्मक डिजाइन के अनुसार जांचकर्ताओं द्वारा संशोधित किया जा सकता है.
- मेटाबोलिक मूल्यांकन:
- चयापचय आकलन के लिए, धमनी और शिरापरक इकट्ठा (वैकल्पिक रूप से: मिश्रित शिरापरक) रक्त के नमूने और बाद में विश्लेषण के लिए प्लाज्मा की दुकान. वास्तविक समय रक्त गैस विश्लेषण और लैक्टेट स्तर भी प्राप्त किया जाना चाहिए.
- दाता में आधार रेखा पर इन नमूनों को ले लीजिए, दाता में खरीद से पहले, प्राप्तकर्ता में आधार रेखा पर, और दाता दिल के रिपरफ्यूजन के 15, 30 और 60 मिनट पर (क्रॉस-क्लैम्प को हटाने के बाद)। यह प्रयोगात्मक डिजाइन के अनुसार संशोधित किया जा सकता है.
- प्रयोग समाप्ति और इच्छामृत्यु:
- एक बार सभी आकलन समाप्त हो रहे हैं, शिरापरक लाइन दबाना खोलने के द्वारा CPB सर्किट के शिरापरक जलाशय में प्राप्तकर्ता जानवर exsanguinate. वैकल्पिक रूप से, exsangination हृदय alograft कटाई के द्वारा प्राप्त किया जा सकता है नमूने इकट्ठा करने के लिए (यानी मायोकार्डियल बायोप्सी).
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Representative Results
इस पूर्व नैदानिक मॉडल का 19945 ,6,8,9के बाद से सफलतापूर्वक उपयोग किया गया है . तालिका 1 दबाव-मात्रा संबंधों और इकोकार्डियोग्राफिक पैरामीटर आधार रेखा पर लिया से प्रतिनिधि परिणाम दर्शाता है, और 5 प्रयोगों का एक सेट में 3 एच पोस्ट-ट्रांसप्लांटेशन. हालांकि हम प्रत्यारोपण के बाद मायोकाडियल अनुबंधता में कमी देखते हैं, यह सांख्यिकीय रूप से महत्वपूर्ण नहीं था।
चित्र 1 एक ही समय-बिंदु पर एक प्रयोग से एकत्रित प्रतिनिधि दबाव-मात्रा लूप दिखाता है. "स्थिर-स्थिति" मूल्यांकनकेश के दौरान (चित्र 1, शीर्ष पंक्ति). मात्रा पर निर्भर पैरामीटर, इस तरह के विकसित दबाव की अधिकतम और न्यूनतम दर के रूप में दर्ज कर रहे हैं। खंड-स्वतंत्र पैरामीटर आईवीसी के आंतरायिक कब्जे द्वारा प्राप्त किए जाते हैं। इस के साथ, बाएँ वेंट्रिकल की मात्रा उत्तरोत्तर कम हो जाती है और विभिन्न रिश्तों की गणना की जा सकती है. चित्र 1की मध्य पंक्ति में, हम देखते हैं कि अंत-systolic और अंत-diastolic दबाव-मात्रा संबंधों को दर्ज किया जा रहा है, जो अंत-systolic या अंत-diastolic दबावों के बीच संबंध का प्रतिनिधित्व करते हैं, क्रमशः, इसी के साथ अंत-डायस्टोलिक आयतन। नीचे पंक्ति od चित्रा 1में, हम preload भर्ती स्ट्रोक काम है, जो स्ट्रोक काम और इसी अंत diastolic मात्रा के बीच संबंध है की रिकॉर्डिंग देखते हैं.
अंत में, चित्र 2में देखा के रूप में, विभिन्न अन्य चयापचय (जैसे, लैक्टेट स्तर और पीएच) और कार्यात्मक मानकों (जैसे, हृदय उत्पादन) विभिन्न hypotheses परीक्षण करने के लिए इस मॉडल के साथ मापा जा सकता है.
चित्र 1 . प्रतिनिधि दबाव मात्रा एक स्थिर राज्य में छोरों, आंतरिक Vena Cava (आईवीसी) occlusion के दौरान, और रिश्तों (प्रीलोड भर्ती स्ट्रोक काम). (ए) आधार रेखा पर एक प्रयोग। (बी) एक प्रयोग 3 ज रिफ्यूजन के बाद। PRSW - preload भर्ती स्ट्रोक काम करते हैं. कृपया इस चित्र का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहाँ क्लिक करें.
चित्र 2 . हृदय प्रत्यारोपण प्रोटोकॉल के दौरान लैक्टेट और पीएच रुझान। रिफ्यूजन के बाद, लैक्टेट में एक महत्वपूर्ण वृद्धि हुई है और पीएच में कमी है। यह उचित मात्रा प्रतिस्थापन और vasoactive दवा के उपयोग के साथ पर्याप्त भ्रम दबाव बनाए रखने के द्वारा प्रबंधित किया जा सकता है. कृपया इस चित्र का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहाँ क्लिक करें.
| आधार रेखा | 3 घंटे के बाद प्रत्यारोपण | पी-मान | |
| पल्मोनरी धमनी कैथेटर | |||
| कार्डिएक इंडेक्स (L/ | 3.7 ] 0.8 | 2.8 ] 0.3 | 0.485 |
| दबाव मात्रा विश्लेषण | |||
| PRSW (erg ]सेमी-3$103) अधिकतम डी पी/डीटी (mmHg]s-1) मिन डी पी/डीटी (mmHgs-1) |
62.1 $ 7 2500 ] 425 -1537 ] 238 |
53.8 $ 10 1815 ] 410 -1427 ] 317 |
0.841 0.309 0.547 |
| इकोकार्डियोग्राफी | |||
| एलवी EF (%) एल.वी.एफ.ए. (%) आर.वी. FAC (%) |
47.3 ] 3.0 53.8 ] 3.6 39.2 $ 1.3 |
37.0 ] 4.2 46.4 $ 2.9 32.8 ] 3.6 |
0.095 0.222 0.309 |
तालिका 1. प्रतिनिधि दबाव मात्रा संबंधों और इकोकार्डियोग्राफिक पैरामीटर का एक सेट से 5 प्रत्यारोपण आधार रेखा पर प्रदर्शन किया और reperfusion के 3 एच के बाद. मतलब के रूप में प्रस्तुत डेटा - मानक त्रुटि और Wilcoxon हस्ताक्षरित रैंक परीक्षण का उपयोग कर की तुलना में. EF - निष्कासन अंश. FAC ] आंशिक क्षेत्र परिवर्तन. LV - छोड़ दिया वेंट्रिकल. अधिकतम डी.पी./डीटी - बाएं वेंट्रिकल में दबाव परिवर्तन की अधिकतम दर। मिन डी पी / डी टी - बाएं वेंट्रिकल में न्यूनतम दर पीएफ दबाव परिवर्तन। PRSW - preload भर्ती स्ट्रोक काम करते हैं. आर.वी. - सही निलय.
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Discussion
इस पांडुलिपि ऑर्थोटोपिक हृदय प्रत्यारोपण के एक बड़े पशु पूर्व नैदानिक मॉडल का वर्णन करता है। विषमस्थानिक हृदय प्रत्यारोपण के विभिन्न छोटे पशु मॉडल सफलतापूर्वक अंग संरक्षण में सुधार करने के लिए उपन्यास उपचार के प्रभाव का अध्ययन करने के लिए इस्तेमाल किया गया है और इस्किमिया-रिपरफ्यूजन चोट11,12, 13. इसके अतिरिक्त , छोटे पशु मॉडल जीवित रहने के मॉडल और दीर्घकालिक अनुवर्ती अस्वीकृति और कार्डियक एलोग्रैफ्ट वास्कुलोपैथी11,12,13के विकास की जांच करने की अनुमति देते हैं . हालांकि, इन उपन्यास उपचार के अधिकांश में विफल या यह नैदानिक परीक्षणों के लिए कभी नहीं. नैदानिक अनुवाद को सुविधाजनक और कारगर बनाने के लिए, एक विश्वसनीय और चिकित्सकीय रूप से प्रासंगिक बड़े पशु मॉडल की आवश्यकता है।
इस प्रोटोकॉल को रोकने या प्राथमिक भ्रष्टाचार रोग और ischemia-reperfusion चोट को कम करने के लिए विभिन्न उपचार और अंग संरक्षण रणनीतियों की जांच करने के लिए डिजाइन किया गया था. जैसा कि ऊपर उल्लेख किया गया है, इस मॉडल 1994 के बाद से इस्तेमाल किया गया है. लेखक पहले दाता8 या प्राप्तकर्ता9 अंग खरीद या प्रत्यारोपण से पहले में hypertonic नमकीन जलसेक के लाभकारी प्रभाव का प्रदर्शन किया, क्रमशः. इसके अलावा, लेखकों ने विभिन्न संरक्षण प्रोटोकॉल और रणनीतियों की जांच की, जैसे कोल्ड स्टोरेज के दौरान दाता शेड रक्त अर्क का उपयोग6 और कार्डियोप्लेजिक समाधान5में इंसुलिन पूरकता का प्रभाव ।
यहाँ वर्णित तकनीक की प्रमुख सीमा अल्पकालिक अनुवर्ती है. एक दीर्घकालिक अस्तित्व porcine हृदय प्रत्यारोपण मॉडल संसाधन बुद्धि होगा और उच्च लागत शामिल है. यहाँ वर्णित प्रक्रिया तीव्र इस्किमिया-रिफ्यूजन चोट पर केंद्रित है और एक विश्वसनीय पूर्व नैदानिक विधि उपन्यास हस्तक्षेप जो परीक्षण किया गया है और छोटे प्रयोगात्मक मॉडल में मान्य की जांच करने के लिए है, इस तरह के murine मॉडल के रूप में. इसके अलावा, इस तकनीक को आसानी से लंबे समय तक अनुवर्ती प्रयोगों के लिए अनुकूलित द्वारा कर सकते हैं. यह पर्याप्त heparin उत्क्रमण, पशु decannulation, पर्याप्त hemostasis, और छाती बंद शामिल होगा.
बड़े पशु मॉडल का उपयोग करते समय पॉर्सिन दिल को अक्सर मानव हृदय के समान सबसे शारीरिक रूप से माना जाता है। इस तरह, यह हृदय शल्य चिकित्सा अनुसंधान प्रदर्शन करने के लिए एक आदर्श मंच है। हालांकि, यह ध्यान रखना महत्वपूर्ण है कि ऊतक को आम तौर पर नाजुक और फ्रिटेबल के रूप में वर्णित किया जाता है, विशेष रूप से दाएं एट्रियम और फुफ्फुसीय धमनी में,14आँसू होने की संभावना होती है। इसके अतिरिक्त, सुअर दिल हेरफेर के प्रति संवेदनशील माना जाता है और arrhythmias के लिए प्रवण है, यही वजह है कि मैग्नीशियम सल्फेट नियमित रूप से प्रयोग की शुरुआत में प्रत्येक जानवर के लिए प्रशासित किया जाना चाहिए. porcin मॉडल और नैदानिक हृदय प्रत्यारोपण के बीच एक महत्वपूर्ण अंतर सूअर में छोड़ दिया hemiagygous नस है, जो सीधे कोरोनरी साइनस में नालियों. यह लगातार खून बह रहा से बचने के लिए प्राप्तकर्ता प्रक्रिया के दौरान ligated किया जाना है। अंत में, porcin मॉडल इस्कीमिया के लिए बहुत संवेदनशील है, जो हृदय प्रत्यारोपण15में तीव्र अध्ययन के लिए उपयुक्त लगता है.
प्रत्यारोपण के बाद प्राप्तकर्ता प्रबंधन कई बार चुनौतीपूर्ण हो सकता है। सभी एनास्टोमोस को संशोधित करना और रक्तस्राव सुनिश्चित करना महत्वपूर्ण है। एक विशेष रूप से परेशानी क्षेत्र पीछे फुफ्फुसीय धमनी के आसपास है। जैसा कि ऊपर उल्लेख किया है, porcin ऊतकों और नाजुक और आसानी से आंसू कर सकते हैं; यदि ऐसा होता है, सर्जन जल्दी से CPB पर वापस जाने के लिए इस मुद्दे को सही करने और एक बार फिर weaning का प्रयास कर सकते हैं. वेंट्रिकुलर फाइब्रिलेशन आमतौर पर प्रारंभिक रिपरफ्यूजन के दौरान होता है; यदि यह सरल defibrillation के साथ हल नहीं होता है, तो औषधीय हस्तक्षेप, जैसे 2 ग्राम मैग्नीशियम सल्फेट या 1 मिलीग्राम/किलोग्राम लिडोकेन, प्रशासित किया जा सकता है और निम्नलिखित defibrillation लागू किया जाना चाहिए। सामान्य साइनस लय आसानी से कम से कम 3 मिनट में प्राप्त किया जा सकता है।
इस प्रक्रिया के लिए कम से कम एक प्रशिक्षित सर्जन की आवश्यकता होती है; इसके अलावा, प्रत्येक शोध समूह के भीतर प्रोटोकॉल को अनुकूलित करने के लिए 3 से 5 प्रयोगों की आवश्यकता होती है। इसके अतिरिक्त, टीम विशेष रूप से आवश्यक के रूप में पशु संज्ञाहरण और प्राप्तकर्ता प्रबंधन प्रदर्शन करने के लिए एक सदस्य आवंटित करना चाहिए (जैसे intropic समर्थन). ऊपर वर्णित porcin मॉडल के बारे में महत्वपूर्ण विचारों के कारण, निम्नलिखित कदम इस प्रक्रिया में महत्वपूर्ण हैं: एनेस्थेटिक प्रेरण और intubation (लंबे समय तक hypoxemic अवधि से बचने के लिए महत्वपूर्ण), आकलन के दौरान हृदय हेरफेर, कार्डियोपल्मोनरी बाईपास के लिए कैनुलेशन, और सही एट्रियल और फुफ्फुसीय धमनी हेरफेर और एनास्टोमोसिस। हालांकि, के रूप में इन नियमित नैदानिक अभ्यास में प्रदर्शन कर रहे हैं कदम, वे देखभाल और विस्तार करने के लिए ध्यान के साथ बाहर किया जाना चाहिए. संगतता और पुनरावृत्ति विभिन्न उपयोगों के लिए एक अनुकूलित और विश्वसनीय मॉडल के लिए नेतृत्व करेंगे.
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Disclosures
लेखकों को खुलासा करने के लिए कुछ भी नहीं है.
Acknowledgments
लेखकों की कोई अभिस्वीकृति नहीं है।
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| Amiodarone | Purchased from institutional pharmacy | ||
| Angiocath 20G | BD | 381704 | |
| Calcium Chloride 1g/10ml | Purchased from institutional pharmacy | ||
| Cardioplegia solution | This should be chosen at the investigators discretion. | ||
| Cautery Pencil | Covidien | E2515H | |
| Central Venous Catheter double-lumen | Cook Medical | C-UDLM-501J-LSC | |
| CPB pack | Medtronic | Custom-made cardiopulmonary bypass perfusion circuit. | |
| D5W 5% 250ml | Baxter | JB1064 | |
| DLP Aortic Root Cannula/stabber | Medtronic | 12218 | |
| DLP single-lumen venous cannula (24F or 28F) | This should be chosen at the investigators discretion. | ||
| Dobutamine | Purchased from institutional pharmacy | ||
| Electrode Polyhesive | Covidien | E7507 | |
| EOPA arterial cannula (17F or 21F) | This should be chosen at the investigators discretion. | ||
| Epinephrine | Purchased from institutional pharmacy | ||
| Eppendorf Tubes, 1.5 mL | Sarstedt | 72.690.001 | |
| Gloves, nitrile, medium | Fischer | 27-058-52 | |
| Heparin 1000 IU/ml | Purchased from institutional pharmacy | ||
| Ketalean (Ketamine) inj. 100mg/ml, 50ml/vial | Health Canada | Requires health canada approval | |
| Lidocaine/Xylocaine 1% | Purchased from institutional pharmacy | ||
| Magnesium Sulfate 5g/10ml | Purchased from institutional pharmacy | ||
| Midazolam inj. USP 5mg/ml vial/10ml | Health Canada | Requires Health canada approval | |
| MPS Quest delivery disposable pack | Quest medical | 5001102-AS | |
| NACL 0.9% 1L | Baxter | JB1324 | |
| Organ Bag | CardioMed | 2990 | |
| Pipette Tips, 1 mL | Fisherbrand | 02-707-405 | |
| Propofol 1mg/ml | Purchased from institutional pharmacy | ||
| Rocuronium | Purchased from institutional pharmacy | ||
| Set Admin Prim NF PB W/Checkvalve | Smith Medical | 21-0442-25 | Intravenous infusion pump line. Researchers should choose infusion lines compatible with the infusion pump available at their facilities |
| Set Intro Sheath 8.5FRx 10CM | Arrow | SI-09880 | |
| Sofsilk 0 wax coated | Covidien | S316 | |
| Solumedrol 500mg/5ml | Purchased from institutional pharmacy | ||
| Suction tip | Covidien | 8888501023 | |
| Suction Tubing 1/4" x 120" | Med-Rx | 70-8120 | |
| Suture 5.0 Prolene BB | Ethicon | 8580H | |
| Suture Prolene Blum 4-0 SH 36 | Ethicon | 8521H | |
| Sutures 2.0 Prolene Blu M SH | Ethicon | 8523H | |
| Sutures BB 4.0 Prolene | Ethicon | 8881H | |
| Tracheal Tube, 6.5mm | Mallinckrodt | 86449 |
References
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- Bianco, R. W., Gallegos, R. P., Rivard, A. L., Voight, J., Dalmasso, A. P. Animal Models for Cardiac Research. Handbook of Cardiac Anatomy, Physiology, and Devices. , Chapter 25 393-410 (2009).
