Waiting
Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove
JoVE Journal Medicine
Click here for the English version

Medicine

सर्क्युलर मौत के बाद कार्डिएक डोनेशन के प्री-नैदानिक मॉडल

Published: August 2, 2019 doi: 10.3791/59789
Automatic Translation
*1, *2, 1, 3, 3, 1,4, 1,4
1Centre de recherche du Centre Hospitalier de l'Université de Montréal (CRCHUM), 2Deparment of pharmacology and physiology, Faculty of Medicine, Université de Montréal, 3Division of Cardiovascular Surgery, Toronto General Hospital, University Health Network, 4Department of surgery, Faculty of Medicine, Université de Montréal
* These authors contributed equally

Summary

इस प्रोटोकॉल संचार मौत के बाद हृदय दान की व्यवहार्यता बढ़ाने के लिए नए कंडीशनिंग एजेंटों या रणनीतियों के मूल्यांकन के लिए एक सरल और लचीला दृष्टिकोण से पता चलता है.

Abstract

कार्डिएक प्रत्यारोपण की मांग बढ़ रही है; फिर भी, उपयुक्त दाताओं की कमी के कारण अंग उपलब्धता सीमित है। संचार मृत्यु के बाद अंग दान (डीसीडी) इस सीमित उपलब्धता को संबोधित करने के लिए एक समाधान है, लेकिन लंबे समय तक गर्म इस्किमिया की अवधि और ऊतक की चोट के जोखिम के कारण, हृदय प्रत्यारोपण में इसका नियमित उपयोग शायद ही कभी देखा जाता है। इस पांडुलिपि में हम बारीकी से दिल समारोह की सतत निगरानी के साथ DCD के संदर्भ में वर्तमान नैदानिक प्रथाओं नकल एक विस्तृत प्रोटोकॉल प्रदान करते हैं, उपन्यास cardioprotective रणनीतियों और हस्तक्षेप को कम करने के मूल्यांकन के लिए अनुमति देता है इस्किमिया-रिपरफ्यूजन चोट।

इस मॉडल में, DCD प्रोटोकॉल संचार मौत प्रेरित करने के लिए वेंटिलेशन रोक द्वारा एनेस्थेटाइज्ड लुईस चूहों में शुरू की है. जब सिस्टोलिक रक्तचाप 30 mmHg से नीचे चला जाता है, गर्म इस्कीमिक समय शुरू की है. एक पूर्व निर्धारित गर्म ischemic अवधि के बाद, दिल एक normothermic cardioplegic समाधान के साथ निकाल रहे हैं, खरीद, और एक Langendorff पूर्व vivo दिल perfusion प्रणाली पर घुड़सवार. प्रारंभिक reperfusion और स्थिरीकरण के 10 मिनट के बाद, कार्डियक reconditioning लगातार 60 मिनट के लिए मूल्यांकन किया है intraventricular दबाव की निगरानी का उपयोग कर. हृदय की चोट का आकलन कार्डियक ट्रोपोनिन टी को मापने के द्वारा किया जाता है और अफ़सर आकार हिस्टोलॉजिकल धुंधला द्वारा निर्धारित किया जाता है। गर्म इस्कीमिक समय संग्राहक और संरचनात्मक और कार्यात्मक क्षति की वांछित राशि विकसित करने के लिए सिलवाया जा सकता है। यह सरल प्रोटोकॉल विभिन्न cardioprotective कंडीशनिंग रणनीतियों के मूल्यांकन के लिए अनुमति देता है cardiplegia के क्षण में शुरू की, प्रारंभिक रिफ्यूजन और / इस प्रोटोकॉल से प्राप्त निष्कर्षों बड़े मॉडल में पुनरुत्पादित किया जा सकता है, नैदानिक अनुवाद की सुविधा.

Introduction

सामान्य रूप से ठोस अंग प्रत्यारोपण और हृदय प्रत्यारोपण, विशेष रूप से, दुनिया भर में बढ़ रहे हैं1,2. मस्तिष्क मृत्यु (डीबीडी) के बाद अंग खरीद की मानक विधि दान है। DBD के सख्त समावेशन मानदंडों को देखते हुए,पेशकश किए गए दिलों के 40% से कम 3 स्वीकार किए जाते हैं, जिससे बढ़ती मांग के सामने प्रस्ताव को सीमित किया जाता है और अंग प्रतीक्षा सूची का विस्तार किया जाता है। इस मुद्दे को हल करने के लिए, संचार मृत्यु के बाद दान किए गए अंगों का उपयोग (डीसीडी) को एक संभावित समाधानमानाजाता है।

DCD दाताओं में, तथापि, देखभाल की वापसी और पुनर्जीवन से पहले असुरक्षित गर्म ischemia की अवधि के बाद एक प्रारंभिक चरण अनिवार्य5हैं. संचार मौत के बाद संभावित अंग चोट अंग रोग के लिए नेतृत्व कर सकते हैं, नियमित रूप से डीसीडी हृदय प्रत्यारोपण अपनाने के लिए अनिच्छा समझा. यह बताया गया है कि केवल 4 केन्द्रों DCD दिल चिकित्सकीय उपयोग, कड़े मानदंडों के साथ कि बहुत कम गर्म ischemia बार और पुराने रोगों के बिना युवा दाताओं शामिल6,7. नैतिक और कानूनी कारणों से, सीमित या कोई कार्डियोप्रोटेक्टिव हस्तक्षेप संचार मृत्यु5,8,9से पहले दाताओं में लागू किया जा सकता है . इस प्रकार, इस्किमिया-रिफ्यूजन (आईआर) चोट को कम करने के लिए किसी भी शमन कार्डियोप्लेजिक समाधान के साथ जल्दी रिपरफ्यूजन के दौरान शुरू कार्डियोप्रोटेक्टिव उपचार तक सीमित है, और उचित कार्यात्मक मूल्यांकन के लिए अनुमति नहीं है। समर्पित प्लेटफार्मों का उपयोग कर डीसीडी दिल की मरम्मत और एक वैकल्पिक समाधान के रूप में प्रस्तावित किया गया है और विभिन्न विद्वानों द्वारा अध्ययन किया गया10,11,12,13 . EVHP कार्यात्मक वसूली में सुधार करने के लिए DCD दिल के लिए पोस्ट कंडीशनिंग एजेंटों देने के लिए एक अनूठा अवसर प्रदान करता है। हालांकि, कुशल नैदानिक अनुवाद के लिए, कई तकनीकी और व्यावहारिक मुद्दों को संबोधित किया जाना शेष है, और यह आगे perfusion और कार्यात्मक मानदंडों की एक सीमा पर आम सहमति की कमी से बढ़ रहा है प्रत्यारोपण ीयता निर्धारित करने के लिए6, 8.

इसमें हम एक reproduible पूर्व नैदानिक छोटे पशु DCD प्रोटोकॉल के विकास की रिपोर्ट एक पूर्व vivo दिल perfusion प्रणाली है कि खरीद के समय शुरू अंग पोस्ट कंडीशनिंग की जांच करने के लिए इस्तेमाल किया जा सकता है के साथ संयुक्त, प्रारंभिक reperfusion के दौरान, और / या EVHP भर में.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

सभी पशु देखभाल और प्रयोगात्मक प्रोटोकॉल प्रयोगशाला जानवरों की देखभाल और उपयोग के लिए गाइड के अनुरूप है और संस्थागत पशु देखभाल और केंद्र Hospitalier डे l'Universit] डे Montral अनुसंधान केंद्र के उपयोग समिति द्वारा अनुमोदित किया गया.

1. प्रारंभिक तैयारी

  1. कार्डियोप्लेगिया वितरण प्रणाली को गर्म करने के लिए जल स्नान को चालू करें (चित्र 1क) और लैंगेन्डॉर्फ एक्स विवो परफ्यूजनेशन सिस्टम (चित्र 1बी) । 37 डिग्री सेल्सियस के समाधान के तापमान के लिए जल के तापमान को 38.5 डिग्री सेल्सियस पर सेट करें। सेटअप तस्वीरें अनुपूरक चित्र 1A,Bमें देखा जा सकता है।
  2. कार्डियोप्लेजिक समाधान के 1 एल तैयार करें। 2% लिडेकेन हाइड्रोक्लोराइड का 1 एमएल और 2 एमएम केसीएल (अंतिम संकेन्द्रण 20 एमएम) के 1 L को प्लाज्मा-लाइट ए (140 एमएम ना, 5 एमएम के के,1.5 एमएम एमजी, 98 एमएम सीएल, 27 एमएम ऐसीटेट, 23 एमएम ग्लूकोनेट) जोड़ें। 6 एन एच सीएल का उपयोग करके 7.4 पर पीएच सही करें।
    चेतावनी: इस मॉडल पीएच के लिए अत्यधिक संवेदनशील है. एक गलत पीएच सुधार (7-3-7.4 शारीरिक सीमा के बाहर) या पीएच अस्थिर समाधान प्रयोग समझौता या अविश्वसनीय डेटा प्रदान कर सकते हैं.
  3. क्रब्स विलयन के 4 ल (113 एम एम एन सीएल, 4.5 एम एम केसीएल, 1.6 एम एम नाह2पीओ4, 1.25 एम एम सी एल2, 1 एम एम सीएल2, 6 एच2ओ, 5.5 एम एम डी-ग्लूकोज, 25 एम एम नाहको3)। समाधान के 1 एल प्रति सबस्ट्रेट जनता इस प्रकार होनी चाहिए: 6.1 ग्राम NaCl, 0.3355 ग्राम KCl, 0.2035 ग्राम MgCl2$6H2O, 0.192 g naH2PO4, 0.1387 g केसीएल2, 0.99 ग्राम D-ग्लूकोज, 2.1 ग्राम NaHCO3 , ultrapure deionized पानी में 1 एल के अंतिम मात्रा. NaHCO जोड़ें 3 वर्षा से बचने के लिए पिछले. 0.22 डिग्री फ़िल्टर का उपयोग करके समाधान फ़िल्टर करें और रात भर संग्रहीत करें. जब विलयन 37 डिग्री सेल्सियस पर हो तो पीएच को 7ण्4 में सुधारें तथा 5% ब्व्2/95% व्2के साथ बबल हो ।
  4. Krebs समाधान के साथ Langendorff सर्किट भरें और सिस्टम पंप शुरू करते हैं. सुनिश्चित करें कि कोई बुलबुले ट्यूबिंग के अंदर छोड़ दिया जाताहै. 80 आरपीएम (1 L/min के बराबर) के लिए peristaltic पंप गति समायोजित करें। दो तरह से बंद मुर्गा का उपयोग करना, प्रवाह को समायोजित करने के लिए महाधमनी cannula के माध्यम से एक धीमी ड्रिप बनाए रखने के लिए जब तक दिल संलग्न है (चित्र 1B). दिल के परिवहन के लिए बर्फ पर एक 50 एमएल शंकु ट्यूब में Krebs समाधान (15 एमएल) का एक नमूना रखें.
  5. कार्डियोप्लेपिक समाधान के साथ कार्डियोप्लेगिया वितरण प्रणाली भरें। एक बार बुलबुले हटा दिए जाते हैं, एक 3 तरह से बंद मुर्गा का उपयोग कर नमकीन करने के लिए सर्किट स्विच (चित्र 1A). ड्रिप दर समायोजित करें। Saline धीरे धीरे कैथेटर की नोक से टपकता होना चाहिए आश्वासन देने के लिए कि कोई cardiplegic समाधान जानवर की मौत से पहले इंजेक्शन है.

2. पशु तैयारी

  1. एक साँस लेना कक्ष का उपयोग करना, 3% isoflurane के साथ संज्ञाहरण प्रेरित. एक बार जब जानवर अप्रतिसादी हो जाए, तो बाकी प्रक्रिया के लिए संज्ञाहरण बनाए रखने के लिए, केटामाइन (75 मिलीग्राम/किग्रा) और जाइलेजीन (5 मिलीग्राम/किग्रा) या इसी तरह उपयुक्त एनेस्थेटिक, स्थानीय नियमों का पालन करते हुए, एक इंट्रापेरिटोनल इंजेक्शन करें। टो की अंगुली चुटकी और palpebral पलटा करने के लिए कोई प्रतिक्रिया से संज्ञाहरण की गहराई सुनिश्चित करें।
  2. एक 14 जी, 2 इंच I.V. कैथेटर का उपयोग कर जानवर intubate. प्रति मिनट 50 सांसों में वेंटिलेशन शुरू करें, एयरवे दबाव के साथ 20 सेमीएच2ओ तक सीमित है।
  3. "मध्यम" करने के लिए सेट एक हीटिंग पैड पर जानवर प्लेस और शरीर के तापमान को बनाए रखने के लिए एक शोषक पैड के साथ कवर। एक गुदा तापमान जांच डालें और पैरों में से एक के लिए एक ट्रांसडर्मल पल्स ऑक्सीमीटर सेंसर संलग्न करें। प्रक्रिया के दौरान 37 डिग्री सेल्सियस पर गुदा तापमान बनाए रखें।
  4. संवहनी पहुँच
    1. कैंची का उपयोग कर गर्दन में एक 3 से 4 सेमी midline त्वचा चीरा बनाओ. कुंद टिप घुमावदार कैंची का उपयोग करना, कुंद subcutaneous ऊतक विच्छेदन और सही स्टर्नोहाइऑइड मांसपेशियों का पर्दाफाश. गैर दर्दनाक संदंश का उपयोग करके, मांसपेशियों को बाद में तब तक ले जाएं जब तक कि दाएँ ग्रीवा धमनी (पल्सिंग), जुगल नस (गैर-पल्सिंग) और वेगस तंत्रिका (सफेद) को दृष्टि से पहचाना जाता है (अनुपूरक चित्र ाहा 2क)। कुंद टिप घुमावदार कैंची का उपयोग कर के ग्रीवा धमनी से सावधानी से vagus तंत्रिका अलग।
    2. सही जुगल नस के माध्यम से हेपरिन (2,000 IU/kg) इंजेक्शन। रक्त रिसाव से बचने के लिए सुई वापसी के बाद इंजेक्शन साइट पर दबाव लागू करें।
    3. घुमावदार संदंश का उपयोग करके, ग्रीवा धमनी के चारों ओर दो 5-0 रेशम टांके पास करें। उजागर धमनी के बेहतर पहलू पर ग्रीवा धमनी को बंद करने के लिए दृढ़ता से एक दूरस्थ सीवन संलग्न करें। सन्निकट सीवन को खोल रखें। अगले चरण में रक्तस्राव नियंत्रण के लिए समीपस्थ सीवन की पुलिंग का उपयोग किया जाएगा (अनुपूरक चित्र 2ख) सीवनों के बीच की दूरी लगभग 2 बउ होनी चाहिए.
    4. बेहतर दृश्य के लिए एक स्टीरियोमाइक्रोस्कोप का उपयोग करना, ध्यान से ग्रीवा धमनी के पूर्वकाल दीवार पर microsurgery कैंची के साथ एक 1 मिमी चीरा बनाते हैं। एक 22 जी, 1-इंच बंद I.V. कैथेटर को महाधमनी मेहराब की ओर डालें। कैथेटर एक 2 तरह से बंद मुर्गा से जुड़ा है, लगातार निगरानी के लिए एक दबाव ट्रांसड्यूसर करने के लिए कनेक्शन के लिए अनुमति देता है, कार्डियोप्लेगिया वितरण प्रणाली के माध्यम से नमकीन या cardiplegia इंजेक्शन की संभावना के साथ (चित्र 1A)।

3. सर्क्युलर डेथ (डीसीडी) प्रोटोकॉल के बाद कार्डिएक डोनेशन की शुरुआत

नोट: चित्र 2में एक पूर्ण प्रोटोकॉल समयरेखा देखी जा सकती है।

  1. एक टो चुटकी प्रदर्शन और palpebral पलटा मूल्यांकन करके संवेदनाहारी गहराई फिर से गधे. यदि प्रतिक्रिया देखी जाती है, तो केटामाइन (37.5 मिलीग्राम/किलोग्राम) और जाइलज़ीन (2.5 मिलीग्राम/किलोग्राम) का इंट्रापेरिटोनल इंजेक्शन करें। 5 मिनट के बाद फिर से मूल्यांकन करें. कोई प्रतिक्रिया नहीं मनाया जाता है, तो प्रक्रिया जारी रखें। श्वास क्लैम्प केवल पर्याप्त रूप से एनेस्थेटाइज्ड जानवरों में ही किया जाना चाहिए.
  2. वेंटीलेटर बंद करें और जानवर को निकालें। मच्छर संदंश का प्रयोग, श्वासनली दबाना. इस क्षण को पहले चरण की शुरुआत के रूप में माना जाता है। कार्यात्मक गर्म इस्कीमिक समय (WIT) की गिनती शुरू जब चोटी सिस्टोलिक रक्तचाप 30 mmHg नीचे चला जाता है, या यदि asystole या वेंट्रिकुलर फाइब्रिलेशन प्रकट होता है, जो कुछ भी पहले आता है (चित्र 3)।
    नोट: नुकसान सीमा WIT के लिए आनुपातिक होना चाहिए. प्रयोगों के लिए संवेदनाहारी इस्तेमाल किया, पशु तनाव, सेक्स और वजन चुना के अनुसार WIT समय का अनुकूलन करने की जरूरत है. नियंत्रण में पशुओं, तुरंत के बाद carotid संवहनी का उपयोग सुरक्षित है, cardiplegia इंजेक्शन है और दिल के रूप में अगले चरण में वर्णित खरीद की है (चित्र2). कार्डियोप्लेजिया के साथ भ्रम की शुरुआत WIT के अंत के रूप में माना जाता है.
  3. WIT के अंत में, एक मध्यस्थ स्टर्नोटोमी प्रदर्शन करते हैं. एक अल्म रिट्रैक्टर का उपयोग करके छाती खुला रखें। कैंची का उपयोग करके, मायोकार्डियल डिस्ट्रेशन या कार्डियोप्लेगिया रीसर्कुलेशन (पूरक आंकड़ा 3) से बचने के लिए निम्न शिरा कैवा और दोनों एट्रिया खोलें। डायाफ्राम के ऊपर aorta दबाना. पहले कैथेटरीकृत ग्रीवा धमनी के माध्यम से, कार्डियोप्लेगिया वितरण प्रणाली का उपयोग कर 5 मिनट के लिए 60 mmHg के एक निरंतर दबाव पर cardiplegic समाधान डालना। जल स्तंभ की ऊंचाई को बदलकर इन्फ्यूजन दबाव को संशोधित किया जा सकता है।
  4. कार्डियोप्लेजिक जलसेक के अंत में वक्र बलप्स (अनुपूरक चित्र 4क) का उपयोग करके फुफ्फुसीय धमनी से आरोही आरोही आरोही महाधमनी को काटें। बाईं तलधमनी धमनी में महाधमनी को काटें. Langendorff उपकरण के लिए कैनुलेशन के लिए कम से कम 0.5 सेमी की एक महाधमनी लंबाई सुनिश्चित करें।
  5. ऑर्टा से दिल पकड़े, फुफ्फुसीय नसों और अन्य वक्ष संरचनाओं से दिल को अलग करके cardiectomy पूरा (पूरकचित्र 4B)। तेजी से, पूर्व vivo प्रणाली के लिए तेजी से परिवहन के लिए बर्फ ठंडा Krebs समाधान में दिल डूब. विच्छेदन और परिवहन समय के रूप में संभव के रूप में कम रखें (5 मिनट).

4. पूर्व Vivo हार्ट भ्रम प्रणाली (EVHP) और कार्डिएक कार्यात्मक आकलन

  1. संदंश का उपयोग करके महाधमनी लुमेन खोलें। कोरोनरी वाहिकाओं में बुलबुले मजबूर से बचने के लिए टपकाव Krebs समाधान के साथ लुमेन भरने से aorta Deair. महाधमनी जड़ पारित करने के लिए या महाधमनी वाल्व पत्रक को नुकसान नहीं करने के लिए ध्यान रखना, महाधमनी में cannula कम. एक छोटे से दबाना के साथ सेटअप को ठीक करें।
  2. 2 तरह stopcock का उपयोग करना, aorta में संभव लीक के लिए खोज करने के लिए प्रवाह में वृद्धि. यदि कोई नहीं पाया जाता है, कसकर एक 2-0 रेशम सीवन का उपयोग कर कैनुला के लिए माओरको ठीक. पूरी तरह से कैनुला के लिए प्रवाह खोलें। 60-70 mmHg के एक शारीरिक दबाव पर महाधमनी दबाव बनाए रखें (प्रणाली की ऊंचाई बदलने के द्वारा समायोजित). इस समय प्रारंभिक रिफ्यूजन और स्थिरीकरण समय शुरू की है. महाधमनी दबाव अन्वेषक की प्रयोगात्मक योजना के अनुसार संशोधित किया जा सकता है।
  3. दिल घुमाएँ तो दिल का आधार (एट्रिया) दबाव सेंसर का सामना करना पड़ रहा है. फुफ्फुसीय शिराओं को विभाजित करके बाएं वेंट्रिकुलर एट्रियल खोलने को चौड़ा करें। एक दबाव संवेदक से जुड़े लेटेक्स गुब्बारा डालें. सुनिश्चित करें कि गुब्बारा पूरी तरह से दृश्य निरीक्षण द्वारा वेंट्रिकल के अंदर तैनात है। धीरे धीरे अंत diastolic दबाव (EDP) 15 mmHg करने के लिए सेट किया गया है जब तक नमकीन के साथ गुब्बारे को भरने। EDP स्थिर (पूर्व निर्धारित शारीरिक EDP) रखने के लिए आवश्यक के रूप में समायोजित करें. EDP प्रत्येक अन्वेषक के प्रयोगात्मक उद्देश्यों के अनुसार समायोजित किया जा सकता है.
  4. दिल के पूर्वकाल चेहरे में पेसिंग इलेक्ट्रोड डालें (दाएं वेंट्रिकुलर बहिर्वाह पथ)। कोरोनरी वाहिकाओं puncturing से बचें. एक बार सहज पिटाई मनाया जाता है, प्रति मिनट 300 धड़कता पर पेसिंग आरंभ आवश्यक वोल्टेज प्रयोगों और चूहे उपभेदों के बीच भिन्न हो सकते हैं.
  5. स्थिरीकरण के 10 मिनट के बाद, निरंतर इंट्रावेंट्रिकुलर दबाव माप रिकॉर्डिंग आरंभ करें। इस क्षण को पुन: कंडीशनिंग और मूल्यांकन चरण (समय 0) की शुरुआत माना जाता है जो 1 ज के लिए चलेगा (चित्र 2)। कंडीशनिंग लंबे समय तक हो सकती है, लेकिन सभी दिलों में संकुचन में एक समय-निर्भर कमी की उम्मीद है।
  6. पुन: कंडीशनिंग की शुरुआत में, आधारभूत कोरोनरी प्रवाह मूल्यांकन और जैव रासायनिक विश्लेषण के लिए 5 मिनट के लिए कार्डियक नसों से गिरने कार्डियक बहिस्त्राव इकट्ठा करें। ट्रोपोनिन टी के लिए हर 15 मिनट दोहराने (समय 0, 15, 30, 45 और 60 मिनट). अन्य विश्लेषण के लिए संग्रह समय के निजीकरण की जरूरत है (चित्र2) .

5. अनुभव का अंत

  1. Langendorff उपकरण से दिल निकालें.
  2. सीधे उच्च कार्बन स्टील ब्लेड (माइक्रोटोम ब्लेड या इसी तरह) का उपयोग करना, दिल के आधार को हटा दें (ओर्टा और फुफ्फुसीय धमनी सहित)।
  3. नीचे का सामना करना पड़ सही वेंट्रिकल के साथ, 1-2 मिमी मोटाई के अनुप्रस्थ वेंट्रिकुलर स्लाइड में कटौती। एक प्रतिनिधि अनुभाग में (सामान्य रूप से तीसरे) सही निलय उत्पाद और तस्वीर बाएँ वेंट्रिकल फ्रीज. इस नमूने का उपयोग जैव रासायनिक विश्लेषण के लिए किया जा सकता है।
  4. शेष खंडों को नए सिरे से तैयार करने के लिए 5% 2,3,5-ट्रिफेनिल-टेट्राजोलियम क्लोराइड को वाणिज्यिक फॉस्फेट बफर लवण चएच 7.4 में 37 डिग्री सेल्सियस पर 10 मिनट के लिए जलमग्न कर दिया। व्यवहार्य ऊतक रंगीन लाल ईंट हैं।
  5. फॉस्फेट बफर नमकीन पीएच 7.4 के साथ दो बार धो लें और रात भर 4 डिग्री सेल्सियस पर 10% फॉर्मेलिन के साथ ठीक करें। फास्फेट बफर नमकीन पीएच 7.4 के साथ दो बार धो लें और प्रत्येक टुकड़ा जलमग्न रखें।
  6. अतिरिक्त तरल और वजन प्रत्येक स्लाइड वापस ले लो। दोनों पक्षों के डिजिटल रंग छवियों ले लो. टुकड़ा और कुल वेंट्रिकुलर वजन के लिए प्रतिशत infarct आकार और सही गणना करने के लिए planimetric विश्लेषण का उपयोग करें। रंगसमय के साथ फीका हो जाता है। तस्वीरें जितनी जल्दी हो सके लिया जाना चाहिए.

6. डेटा विश्लेषण

  1. प्रति जानवर एक नई फ़ाइल में सभी दबाव डेटा सहेजें।
  2. दबाव विश्लेषण के लिए, समय अंक प्रति कम से कम 200 दबाव चक्र का चयन करें। विश्लेषण बंद लाइन किया जा सकता है (प्रयोग के पूरा होने के बाद) समर्पित सॉफ्टवेयर का उपयोग कर (यानी, LabChart). आम हृदय उपलब्ध मापदंडों में शामिल हैं: अधिकतम उत्पन्न दबाव, अंत diastolic दबाव, +dP/dt (दाब वक्र के अपस्ट्रोक के दौरान खड़ी ढलान, वेंट्रिकुलर संकुचन क्षमता का एक सूचक), -dP / दबाव वक्र के downstroke, वेंट्रिकुलर विश्राम क्षमता का एक संकेत) दूसरों के बीच.
    नोट: ट्रोपोनिन विश्लेषण के लिए, रिपरफ्यूजन पर ट्रोपोनिन रिलीज में वृद्धि की उम्मीद है। EVHP प्रणाली में reperfusion के 1 एच के बाद, troponin स्तर आधार रेखा के लिए कम हो सकता है, संग्रह और इन नमूनों की हैंडलिंग में सावधान समय के लिए की जरूरत पर जोर दिया.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

उत्तिकायन के बाद, रक्तचाप तेजी से एक पूर्वानुमेय पैटर्न में चला जाता है (चित्र 3)। मौत के लिए अपेक्षित समय कम से कम 5 मिनट है.

चित्र 4 0, 10 और 15 मिनट WIT के बाद पुन: कंडीशनिंग के प्रारंभ में एक औसत दबाव/समय वक्र को दर्शाता है। समय के साथ अनुबंधी कार्य में सुधार होगा । WIT की छोटी अवधि के उपयोग से संकुचनशीलता सामान्य पर वापस आ जाएगी, और आकृतिक क्षति का पता नहीं लगाया जा सकता है (चित्र 5 और चित्र 6)।

कार्डियोप्लेजिया के साथ जोड़ा गया एक कंडीशनिंग एजेंट के सबूत के अवधारणा का उपयोग और स्थिरीकरण चरण में पता चलता है कि इस मॉडल में WIT के 15 मिनट से उत्पन्न नुकसान कार्डियोप्रोटेक्टिव एजेंटों द्वारा मॉडुलन के लिए अनुकूल हैं (चित्र 4, चित्र 5 और चित्र 6) .

Figure 1
चित्र 1: आवश्यक उपकरण स्कीमा. एक (ए) कार्डियोप्लेजिया वितरण प्रणाली और एक (बी) Langendorff पूर्व vivo दिल perfusion प्रणाली के लिए न्यूनतम आवश्यकताओं. कृपया इस चित्र का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहाँ क्लिक करें.

Figure 2
चित्र 2: प्रोटोकॉल समयरेखा. प्रोटोकॉल के अंत तक extubation के क्षण से समयरेखा. नियंत्रण जानवरों में, cardiplegia DCD या गर्म इस्कीमिक समय के बिना शुरू की है. कृपया इस चित्र का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहाँ क्लिक करें.

Figure 3
चित्र 3: इंट्राकैरोटीड रक्तचाप/ extubation के बाद इंट्राकैरोटीड रक्तचाप का विशिष्ट विकास। गर्म इस्किमिया समय सितारों जब चोटी सिस्टोलिक रक्तचाप 30 mmHg नीचे चला जाता है, या asystole या वेंट्रिकुलर फाइब्रिलेशन प्रकट होता है, जो कुछ भी पहले आता है। कृपया इस चित्र का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहाँ क्लिक करें.

Figure 4
चित्रा 4: पूर्व vivo औसत हरा करने के लिए हरा वेंट्रिकुलर दबाव समय वक्र. 10 मिनट स्थिरीकरण और भ्रम के बाद लिया डेटा के विश्लेषण से व्युत्पन्न छवि (समय 0 आंकड़ा में 2) के साथ या एक प्रयोगात्मक औषधीय cardioprotective कंडीशनिंग एजेंट के उपयोग के बिना. इस्केमिक समय गर्म इस्कीमिक बार (WIT) को संदर्भित करता है। कृपया इस चित्र का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहाँ क्लिक करें.

Figure 5
चित्र 5: पूर्व vivo वसूली और कार्यात्मक विश्लेषण. (ए) सतत वेंट्रिकुलर दबाव समय वक्र 10 मिनट स्थिरीकरण और के साथ या एक प्रयोगात्मक औषधीय cardioprotective कंडीशनिंग एजेंट के उपयोग के बिना भ्रम के बाद. तीर EDP के मैनुअल संशोधन के कारण कलाकृतियों दिखा. (ख) अधिकतम (+डीपी/डीटी) और न्यूनतम (-डीपी/डीटी) एलवी बनाम समय साजिश में दबाव परिवर्तन की दर (ए) उपचार के बिना अनुबंध में समय-निर्भर सुधार दर्शाती है (हरित रेखा)। लघु WIT (लाल रेखा) या इलाज (पीला) दिल नियंत्रण समूह (नीली रेखा) के समान एक पैटर्न दिखा. डेटा अंक कम से कम 200 व्यक्तिगत धड़कता का मतलब है. बार्स प्रत्येक डेटा बिंदु के माध्य की मानक त्रुटि दिखाते हैं. कृपया इस चित्र का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहाँ क्लिक करें.

Figure 6
चित्र 6: 2,3,5-त्रिफेनिल-टेट्राजोलियम क्लोराइड रंग प्रयोगों के अंत में। Infarct क्षेत्र विविध गर्म इस्कीमिक बार (WIT) और एक औषधीय कार्डियोप्रोटेक्टिव कंडीशनिंग एजेंट के उपयोग के बाद मनाया. ईंट लाल: व्यवहार्य ऊतक. हल्का पीला: अव्यवहार्य ऊतक। कृपया इस चित्र का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहाँ क्लिक करें.

अनुपूरक चित्र 1: सेटअप फोटोग्राफ. (ए) कार्डियोप्लेगिया वितरण प्रणाली के लिए सेटअप दिखा फोटो. क्रमांकित उपकरण से मेल खाती है: कार्डियोप्लेप्लेगिया कंटेनर (1), बुलबुला ट्रैप (2), दबाव सेंसर और कैथेटर (3), peristaltic पंप (4), पॉलीग्राफ दबाव सेंसर से जुड़ा (5) और छोटे जानवर वेंटीलेटर (6). (ख) Langendorff पूर्व vivo दिल perfusion प्रणाली के लिए सेटअप दिखा फोटो. गिने हुए उपकरण से मेल खाती है: Perfusate कंटेनर (1), कंडीशनिंग एजेंट कंटेनर (2) और दिल कक्ष (3). कृपया यहाँ क्लिक करें इस आंकड़े को डाउनलोड करने के लिए.

अनुपूरक चित्र 2: गर्दन विच्छेदन. (ए) हेपरिन इंजेक्शन से पहले उजागर जुगल नस (तीर) को दर्शाने वाली फोटोग्राफी। (बी) रक्तस्राव नियंत्रण के लिए रखे गए टांके के साथ विच्छेदन ग्रीवा धमनी (तीर) को दर्शाता है। कृपया यहाँ क्लिक करें इस आंकड़े को डाउनलोड करने के लिए.

अनुपूरक चित्र 3: पुनः परिसंचरण को रोकने के लिए atria का उद्घाटन. (क) फोटोग्राफी जिसमें बायां एट्रियल उपांग (1) का उद्घाटन दिखाया गया है। पृष्ठभूमि पर aorta (2) डायाफ्राम (3) के ऊपर clamped है. (ख) सही एट्रियल उपांग (1) का उद्घाटन दिखाता है। कृपया यहाँ क्लिक करें इस आंकड़े को डाउनलोड करने के लिए.

अनुपूरक चित्र 4: हृदय खरीद। (ए) महाधमनी (तीर) और फुफ्फुसीय धमनी को अलग करने के लिए घुमावदार बलप्स के उपयोग को दर्शाने वाली फोटोग्राफी। (ख) हृदय विच्छेदन और खरीद दिखा फोटोग्राफी. दिल संदंश का उपयोग कर के लिए aorta द्वारा पकड़ लिया है. कृपया यहाँ क्लिक करें इस आंकड़े को डाउनलोड करने के लिए.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

यहाँ प्रस्तुत प्रोटोकॉल कार्डियक डीसीडी के एक सरल, सुविधाजनक और बहुमुखी मॉडल का परिचय, हृदय कार्यात्मक वसूली का आकलन करने का अवसर की पेशकश, ऊतक क्षति और दाता की वसूली में सुधार करने के लिए पोस्ट कंडीशनिंग कार्डियोप्रोटेक्टिव एजेंटों के उपयोग प्रत्यारोपण के लिए दिल अन्यथा खारिज कर दिया। पूर्व vivo दिल भ्रम प्रणाली (EVHP) प्रणालियों कार्डियक समारोह का मूल्यांकन करने के लिए एक मंच प्रदान करने के लिए अनुकूलित किया गया है और देने के लिए और बाद कंडीशनिंग औषधीय एजेंटों के साथ पूरक संशोधित समाधान का परीक्षण करने के लिए एक अनूठा अवसर प्रदान करते हैं संरक्षित और छोटे15 और बड़े जानवरों में DCD दिल की मरम्मत16,हृदय DCD के17 मॉडल. फिर भी प्रोटोकॉल अक्सर अपर्याप्त विस्तृत और हमेशा नैदानिक रूप से प्रासंगिक नहीं हैं, जिससे नैदानिक अनुवाद मुश्किल हो जाता है।

DCD मॉडल के दायरे में, पूर्व vivo DCD मॉडल, एक Sanz18द्वारा वर्णित की तरह, एक agonal चरण की कमी है. यांत्रिक वेंटिलेशन को रोकने के द्वारा कार्डियक गिरफ्तारी को प्रेरित करके, सहानुभूति तंत्रिका तंत्र overactivated है, एक "कैटोलेमिन तूफान"19के लिए अग्रणी. catecholamines में यह वृद्धि दाता अंगों की विशेषताओं को संशोधित करता है, और प्रयोगात्मक DCD अंगों की एक कम कार्यात्मक स्थिति से जोड़ा गया है19. इसके अतिरिक्त, asystole से पहले समारोह में प्रगतिशील गिरावट सही वेंट्रिकुलर distension और परिणामी चोट की ओर जाता है. हमारे प्रोटोकॉल में, हम एक नैदानिक रूप से प्रासंगिक asphyxiation मॉडल है, जो इन प्रतिक्रियाओं का कहना है का उपयोग कर संचार मौत प्रेरित किया है.

दो मुख्य vivo कार्डियक DCD मॉडल में साहित्य में वर्णित हैं: खुले छाती15 और बंद छाती20 मॉडल. कार्डिएक फिजियोलॉजी यांत्रिक फेफड़े / दिल बातचीत और preload को कम करने के द्वारा खुले सीने दृष्टिकोण द्वारा बदल दिया है। इसके अलावा, खुली छाती प्रक्रियाओं में, शरीर की गर्मी के नुकसान में तेजी आई है, और कार्यात्मक परिणामों को प्रभावित21. इसलिए यह गर्मी के नुकसान को रोकने के लिए एक बंद छाती दृष्टिकोण बनाए रखने के लिए बेहतर है। एक और शोधन संचार मौत के लिए समय की परिवर्तनशीलता को कम करने के लिए है. Kearns एट अल की सूचना दी है कि मौत के लिए समय (गैर-पल्सेटल के लिए समय या मतलब रक्तचाप कम से कम 30 mmHg) 3 से 11 मिनट के बीच था. 10 और 20 मिनट WIT में, 40% और 60% दिल का कार्य ठीक नहीं था, क्रमशः, एक पूर्व vivo काम दिल उपकरण पर, डेटा व्याख्या और अधिक कठिन15बना रही है. संचार मृत्यु के समय को कम करने के लिए एक विकल्प लकवाग्रस्त एजेंटों का उपयोग करने के लिएहै 20; फिर भी, कुछ सबूत vecuronium के प्रत्यक्ष हृदय प्रभाव की ओर इशारा करता है, सहानुभूति और परानुकंपी innervation22पर इसके प्रभाव के कारण . पुन: उत्पादन क्षमता बढ़ाने के लिए, हम श्वासनली clamping के लिए चुना, एक सटीक धमनी दबाव निगरानी के साथ संयुक्त, एक और अधिक सजातीय agonal समय के लिए अनुमति देता है (lt;5 मिनट). यह ज्ञात है कि अंग क्षति संचार मृत्यु के क्षण से पहले शुरू होता है; कुछ लेखकों के साथ कार्यात्मक WIT6की शुरुआत के रूप में 50 mmHg नीचे एक कट-ऑफ सिस्टोलिक रक्तचाप पर विचार, एक लंबी अवधि के फार्म के बाद अंगों प्रत्यारोपण के लिए अनिच्छा समझा reperfusion तक जीवन को बनाए रखने के उपायों को वापस लेने. इस प्रोटोकॉल में, WIT परिभाषा वर्तमान प्रयोगात्मक मानक15इस प्रकार है, फिर भी, आगे के अध्ययन hemodynamic मानकों का सटीक सेट है कि अंग क्षति के प्रेरण के निशान को स्पष्ट करने के लिए की जरूरत है ताकि WIT में सुधार गणना, इस प्रकार नैदानिक अभ्यास के लिए बेहतर जानकारी की पेशकश की.

लगातार शारीरिक दबाव और तापमान पर cardioplegic समाधान के अर्क किसी भी औषधीय एजेंट के साथ या अन्य माध्यम से दिल कंडीशनिंग और ऊतक संरक्षण आरंभ करने के लिए एक अनूठा अवसर प्रदान करता है। तकनीकी शोधन ों वक्ष आवड़ा clamping शामिल हैं, दिल के लिए भ्रम सीमित है और इस तरह प्रत्येक निबंध के लिए आवश्यक समाधान की मात्रा को कम करने. एक बार दिल EVHP प्रणाली पर है, मानकीकृत कार्यात्मक मूल्यांकन आवश्यक है. यह दर्शाया गया है कि ईवीएचपी प्रणाली के प्रयोग से हृदयों केपुनरुज्जीवन में सुधार करने की क्षमता है जिसे पहले प्रत्यारोपण योग्य नहीं माना जाता था . दिलचस्प बात यह है कि नैदानिक रूप से उपलब्ध ईवीएचपी प्रणाली केवल सीरियल लैक्टेट माप8,23का उपयोग करके हृदय व्यवहार्यता का मूल्यांकन करती है। लैक्टेट माप DCD दिल24,25के हृदय प्रदर्शन से संबंधित नहीं हैं,इस प्रकार प्रत्यारोपण क्षमता का मूल्यांकन करने के लिए अतिरिक्त माप आवश्यक हैं. इस प्रयोगात्मक सेटअप एक पूर्ण कार्यात्मक मूल्यांकन के लिए अनुमति देता है, उत्पन्न दबाव और मायोकार्डियल संकुचन माप सहित +dP/dT और -dP/dT, अंतिम प्रत्यारोपण से पहले हृदय समारोह का एक और अधिक गहन मूल्यांकन के लिए अनुमति देता है निर्णय लिया जाता है. इसके अतिरिक्त, कार्डियक ट्रोपोनिन की माप, मायोकार्डियल क्षति का एक मार्कर सीधे इस्कीमिक इन्फास्र्ट आकार26से संबंधित है, और रिलीज गतिज ताइनारिक्स एक लैंगेन्डोर्फ इस्किमिया/ विशेष रूप से, लंबे इस्कीमिक समय (60 मिनट) के साथ, ट्रोपोनिन स्तर 1 एच रिफ्यूजन के बाद बनाए रखा जाता है, जबकि एलडीएच और क्रिएटिनिन किनेज काफी कम हो जाते हैं, और हृदय क्षति की सीमा से संबंधित नहीं होने के कारण27,28, इस प्रकार सीरियल ट्रोपोनिन उपायों का उपयोग प्रत्यारोपण से पहले अंग व्यवहार्यता का एक पूरा मूल्यांकन सुनिश्चित करते हैं। हृदय कार्यात्मक मूल्यांकन में एक प्रमुख confounding चर दिल की दर है. सहज हृदय दर इस्किमिया29की लंबाई से व्युत्क्रम से संबंधित है , और दिल की दरसीधे अलग चूहे दिलमें + डी पी / दिलचस्प बात यह है कि हाल ही में प्रकाशित डीसीडी हार्ट्स और ईवीएचपी कंडीशनिंग के कृंतक मॉडलों पर किए गए कार्य में पेसिंग का उपयोग नहीं किया गया था और हृदय की दर परिवर्तनशील थी और उनके प्रोटोकॉल15,18,20में दर्ज की गई थी । शारीरिक हृदय की दर को बनाए रखने के लिए, पेसिंग का उपयोग एक बार दिल लयबद्ध संकुचन बरामद किया था। चुना 300 बीपीएम आवृत्ति स्वस्थ, गैर तनावग्रस्त चूहों32के उन लोगों के समान है।

इस प्रोटोकॉल की सीमाओं में प्रेरण के लिए अस्थिर संवेदनाहारी का उपयोग शामिल है। इन एजेंटों को इस्कीमिक पूर्व कंडीशनिंग33प्रदान करने के लिए दिखाया गया है . फिर भी, साँस संवेदनाहारी उपयोग के कम समय इस प्रोटोकॉल में कोई प्रेक्षणीय प्रभाव था और प्रगतिशील मायोकार्डियल रोग अभी भी WIT बढ़ती के साथ उल्लेख किया गया था. नॉर्ममिक कार्डियोप्लेजिया का उपयोग भी एक सीमा के रूप में देखा जा सकता है। नॉर्मेमिक कार्डियोप्लेजिया का उपयोग करना औषधीय कंडीशनिंग एजेंटों के विकास के लिए उपयोग की जाने वाली इन विट्रो स्थितियों से इष्टतम अनुवाद की अनुमति देता है, क्योंकि कोशिकाओं को आमतौर पर 37 डिग्री सेल्सियस पर बनाए रखा जाता है। फिर भी, इस सेटअप में cardiplegia तापमान आसानी से अन्वेषक की आवश्यकताओं के अनुसार विनियमित किया जा सकता है. दूसरी ओर, एक Langendorff तैयारी बनाम reconditioning के लिए एक काम दिल की तैयारी का उपयोग भी एक सीमा के रूप में देखा जा सकता है. काम कर रहे दिल की तैयारी एक दबाव की निरंतर रिकॉर्डिंग के लिए अनुमति देता है / मात्रा पाश12,15, नियंत्रित पूर्व और afterload के साथ, पूर्ण कार्यात्मक मूल्यांकन के लिए अनुमति देता है. एक Langendorff तैयारी का मुख्य लाभ यह है कि यह एक निरंतर महाधमनी और perfusion दबाव बनाए रखता है, विशेष रूप से प्रारंभिक reperfusion के दौरान, जब उत्पन्न दबाव कम है. इसके अलावा, मूल्यांकन सेटअप एक काम कर रहे दिल की तैयारी की तुलना में Langendorff दिल के लिए आसान है. फिर भी, इस सेटअप एक काम दिल की तैयारी में परिवर्तित किया जा सकता है अगर आवश्यक समझे. वैकल्पिक रूप से, कार्डियक रेमिेशन को नोरममिक क्षेत्रीय भ्रम का उपयोग करके सीटू में किया जा सकता है, कार्डियक प्रदर्शन को एक मिलर कैथेटर34के उपयोग से सीधे मापा जा रहा है, व्यापक हेमोडायनामिक और मायोकार्डियल कार्यात्मक की अनुमति देता है अंग खरीद से पहले मूल्यांकन. मनुष्यों में, दोनों situ और पूर्व vivo reconditioning रणनीतियों मेंवर्णितकिया गया है 6, इस प्रकार दोनों मॉडलों के विकास प्रयोगात्मक तुलना है कि नैदानिक अभ्यास के अनुकूलन में अनुवाद कर सकते हैं के लिए अनुमति देता है. अंत में, छोटे आकार और इस पशु मॉडल के उच्च दिल की दर संभावित तकनीकी कठिनाइयों के कारण एक सीमा के रूप में माना जा सकता है मनाया जबकि इन प्रयोगों के प्रदर्शन, और चूहे और मानव दिल के बीच अपरिहार्य शारीरिक मतभेद. यदि EVHP मूल्यांकन पहले से ही मानकीकृत है, एक शोधकर्ता के रूप में छोटे रूप में 3 प्रयोगों के प्रदर्शन से इस तकनीक से परिचित किया जा सकता है. दूसरी ओर, इस छोटे से पशु मॉडल का उपयोग एक उचित कीमत पर सुविधाजनक स्क्रीनिंग के लिए अनुमति देता है, इस तरह के porcin मॉडल के रूप में बड़े और अधिक महंगा पशु मॉडल आरक्षित, उच्च मानव translational क्षमता के साथ चिकित्सा के लिए.

अंत में, यहाँ वर्णित प्रोटोकॉल खाते में सबसे अच्छा DCD दिल शोध समूहों से निकलती प्रथाओं लेता है. इस प्रोटोकॉल WIT का पूरा नियंत्रण अनुदान, चूहों में cardioprotective कंडीशनिंग उपचार रणनीतियों की एक व्यापक संरचनात्मक और कार्यात्मक मूल्यांकन के लिए अनुमति देता है. इस प्रोटोकॉल upscaled और बड़े पशु मॉडल को स्थानांतरित किया जा सकता है, नैदानिक वास्तविकता के लिए अनुसंधान निष्कर्षों का अनुवाद करने की अनुमति और अंततः उपन्यास चिकित्सा के विकास की गुणवत्ता और जीवन रक्षक अंगों की उपलब्धता में वृद्धि की अनुमति बहुत द्वारा की जरूरत रोगियों.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

लेखकों का उल्लेख किया है या इस लेख में चर्चा की अवधारणा में कोई स्वामित्व या वाणिज्यिक हित की रिपोर्ट.

Acknowledgments

इस काम के भाग Fondation मार्सेल एट रोलाण्ड Goselin और Fondation श्री Stefane Foumy द्वारा एक उदार योगदान द्वारा समर्थित थे. निकोलस Noiseux FRQ-एस के विद्वान है.

लेखक जोश झूओ ले हुआंग, गैब्रिएल Gascon, सोफिया Ghiassi, और कैथरीन Scalabrini डेटा संग्रह में उनके समर्थन के लिए धन्यवाद करना चाहते हैं.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
0.9% Sodium Chloride. 1 L bag Baxter Electrolyte solution for flushing in the modified Langendorff system.
14 G 2" I.V catheter Jelco 4098 To act as endotracheal tube.
2,3,5-Triphenyltetrazolium chloride Milipore-Sigma T8877 Vital coloration
22 G 1" I.V catheter BD 383532 I.V catheter with extension tube that facilitates manipulation for carotid catheterization
Adson Dressing Fcp, 4 3/4", Serr Skalar 50-3147 Additional forceps for tissue manipulation
Alm Self-retaining retractor 4x4 Teeth Blunt 2-3/4" Skalar 22-9027 Tissue retractor used to maintain the chest open.
Bridge amp ADinstruments FE221 Bridge amp for intracarotid blood pressure measurement
Calcium chloride Milipore-Sigma C1016 CaCl2 anhydrous, granular, ≤7.0 mm, ≥93.0% Part of the Krebs solution
D-(+)-Glucose Milipore-Sigma G8270 D-Glucose ≥99.5% Part of the Krebs solution
DIN(8) to Disposable BP Transducer ADinstruments MLAC06 Adapter cable for link between bridge amp and pressure transducer
Disposable BP Transducer (stopcock) ADinstruments MLT0670 Pressure transducer for intracarotid blood pressure measurement
dPBS Gibco 14190-144 Electrolyte solution without calcium or magnesium.
Eye Dressing Fcp, Str, Serr, 4" Skalar 66-2740 Additional forceps for tissue manipulation
Formalin solution, neutral buffered, 10% Milipore-Sigma HT501128 Fixative solution
Heating Pad Sunbean 756-CN
Heparin sodium 1,000 UI/mL Sandoz For systemic anticoagulation
Hydrochloric Acid 36,5 to 38,0% Fisher scientific A144-500 Diluted 1:1 for pH correction
Ketamine Bimeda Anesthetic. 100 mg/mL
LabChart ADinstruments Control software for the Powerlab polygraph, allowing off-line analyses. Version 7, with blood pressure and PV loop modules enabled
Left ventricle pressure balloon Radnoti 170404 In latex. Size 4.
Lidocaine HCl 2% solution AstraZeneca Antiarrhythmic for the cardioplegic solution
Magnesium Chloride ACS ACP Chemicals M-0460 MgCl2+6H2O ≥99.0% Part of the Krebs solution
Micro pressure sensor Radnoti 159905 Micro pressure sensor and amplifier connected to the intraventricular balloon
Pacemaker Biotronik Reliaty Set to generate a pulse each 200 ms for a heart rate of 300 bpm.
pH bench top meter Fisher scientific AE150
Physiological monitor Kent Scientific Physiosuite For continuous monitoring of rodent temperature and saturation during the procedure
Plasma-Lyte A Baxter Electrolyte solution used as base to prepare cardioplegia
Potassium Chloride Milipore-Sigma P4504 KCl ≥99.0% Part of the Krebs solution
Potassium Chloride 2 meq/ml Hospira Part of the cardioplegic solution
PowerLab 8/30 Polygraph ADinstruments Electronic polygraph
Silk 2-0 Ethicon A305H Suture material for Langendorff apparatus
Silk 5-0 Ethicon A302H Suture material for carotid
Small animal anesthesia workstation Hallowell EMC 000A2770 Small animal ventilator
Sodium bicarbonate Milipore-Sigma S5761 NaHCO3 ≥99.5% Part of the Krebs solution
Sodium Chloride Milipore-Sigma S7653 NaCl ≥99.5% Part of the Krebs solution
Sodium Hydroxide pellets ACP chemicals S3700 Diluted to 5 N (10 g in 50 mL) for pH correction
Sodium phosphate monobasic Milipore-Sigma S0751 NaH2PO4 ≥99.0% Part of the Krebs solution
Stevens Tenotomy Sciss, Str, Delicate, SH/SH, 4 1/2" Skalar 22-1240 Small scisors for atria and cava vein opening
Tissue slicer blades Thomas scientific 6727C18 Straight carbon steel blades for tissue slicing at the end of the protocol
Tuberculin safety syringe with needle 25 G 5/8" CardinalHealth 8881511235 For heparin injection
Veterinary General Surgery Set Skalar 98-1275 Surgery instruments including disection scisors and mosquito clamps
Veterinary Micro Set Skalar 98-1311 Surgery instruments with microscisors used for carotid artery opening
Working Heart Rat/Guinea Pig/Rabbit system Radnoti 120101BEZ Modular working heart system modified for the needs of the protocol. Includes all the necesary tubbing, water jacketed reservoirs and valves, including 2 and 3 way stop cock
Xylazine Bayer Sedative. 20 mg/mL

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Gass, A. L., et al. Cardiac Transplantation in the New Era. Cardiology in Review. 23 (4), 182-188 (2015).
  2. von Dossow, V., Costa, J., D'Ovidio, F., Marczin, N. Worldwide trends in heart and lung transplantation: Guarding the most precious gift ever. Best Practice & Research. Clinical Anaesthesiology. 31 (2), 141-152 (2017).
  3. Hornby, K., Ross, H., Keshavjee, S., Rao, V., Shemie, S. D. Non-utilization of hearts and lungs after consent for donation: a Canadian multicentre study. Canadian Journal Of Anaesthesia. 53 (8), 831-837 (2006).
  4. Manyalich, M., Nelson, H., Delmonico, F. L. The need and opportunity for donation after circulatory death worldwide. Current Opinion In Organ Transplantation. 23 (1), 136-141 (2018).
  5. Shemie, S. D., et al. National recommendations for donation after cardiocirculatory death in Canada: Donation after cardiocirculatory death in Canada. CMAJ : Canadian Medical Association Journal. 175 (8), S1 (2006).
  6. Page, A., Messer, S., Large, S. R. Heart transplantation from donation after circulatory determined death. Annals of Cardiothoracic Surgery. 7 (1), 75-81 (2018).
  7. Monteagudo Vela, M., Garcia Saez, D., Simon, A. R. Current approaches in retrieval and heart preservation. Annals of Cardiothoracic Surgery. 7 (1), 67-74 (2018).
  8. Dhital, K. K., Chew, H. C., Macdonald, P. S. Donation after circulatory death heart transplantation. Current Opinion In Organ Transplantation. 22 (3), 189-197 (2017).
  9. McNally, S. J., Harrison, E. M., Wigmore, S. J. Ethical considerations in the application of preconditioning to solid organ transplantation. Journal of Medical Ethics. 31 (11), 631-634 (2005).
  10. Rao, V., Feindel, C. M., Weisel, R. D., Boylen, P., Cohen, G. Donor blood perfusion improves myocardial recovery after heart transplantation. The Journal of Heart and Lung Transplantation. 16 (6), 667-673 (1997).
  11. Ramzy, D., et al. Cardiac allograft preservation using donor-shed blood supplemented with L-arginine. The Journal of Heart and Lung Transplantation. 24 (10), 1665-1672 (2005).
  12. Xin, L., et al. A New Multi-Mode Perfusion System for Ex vivo Heart Perfusion Study. Journal of Medical Systems. 42 (2), 25 (2017).
  13. Messer, S., Ardehali, A., Tsui, S. Normothermic donor heart perfusion: current clinical experience and the future. Transplant International. 28 (6), 634-642 (2015).
  14. Flecknell, P. Laboratory Animal Anaesthesia (Fourth Edition). , Academic Press. 77-108 (2016).
  15. Kearns, M. J., et al. A Rodent Model of Cardiac Donation After Circulatory Death and Novel Biomarkers of Cardiac Viability During Ex vivo Heart Perfusion. Transplantation. 101 (8), e231-e239 (2017).
  16. Sandha, J. K., et al. Steroids Limit Myocardial Edema During Ex vivo Perfusion of Hearts Donated After Circulatory Death. The Annals of Thoracic Surgery. 105 (6), 1763-1770 (2018).
  17. Iyer, A., et al. Increasing the tolerance of DCD hearts to warm ischemia by pharmacological postconditioning. American Journal of Transplantation. 14 (8), 1744-1752 (2014).
  18. Sanz, M. N., et al. Cardioprotective reperfusion strategies differentially affect mitochondria:studies in an isolated rat heart model of donation after circulatory death (DCD). American Journal of Transplantation. , (2018).
  19. Van de Wauwer, C., et al. The mode of death in the non-heart-beating donor has an impact on lung graft quality. European Journal of Cardio-Thoracic Surgery. 36 (5), 919-926 (2009).
  20. Quader, M., et al. Determination of Optimal Coronary Flow for the Preservation of "Donation after Circulatory Death" in Murine Heart Model. ASAIO journal (American Society for Artificial Internal Organs : 1992). 64 (2), 225-231 (2018).
  21. Priebe, H. J. The acute open-chest model. British Journal Of Anaesthesia. 60 (8 Suppl 1), 38-41 (1988).
  22. Narita, M., et al. Cardiac effects of vecuronium and its interaction with autonomic nervous system in isolated perfused canine hearts. Journal of Cardiovascular Pharmacology. 19 (6), 1000-1008 (1992).
  23. Dhital, K. K., et al. Adult heart transplantation with distant procurement and ex-vivo preservation of donor hearts after circulatory death: a case series. Lancet (London, England). 385 (9987), 2585-2591 (2015).
  24. Messer, S. J., et al. Functional assessment and transplantation of the donor heart after circulatory death. The Journal of Heart and Lung Transplantation. 35 (12), 1443-1452 (2016).
  25. White, C. W., et al. Assessment of donor heart viability during ex vivo heart perfusion. Canadian Journal of Physiology and Pharmacology. 93 (10), 893-901 (2015).
  26. Mayr, A., et al. Cardiac troponin T and creatine kinase predict mid-term infarct size and left ventricular function after acute myocardial infarction: a cardiac MR study. Journal of Magnetic Resonance Imaging. 33 (4), 847-854 (2011).
  27. Remppis, A., et al. Intracellular compartmentation of troponin T: release kinetics after global ischemia and calcium paradox in the isolated perfused rat heart. Journal of Molecular and Cellular Cardiology. 27 (2), 793-803 (1995).
  28. Rossello, X., Hall, A. R., Bell, R. M., Yellon, D. M. Characterization of the Langendorff Perfused Isolated Mouse Heart Model of Global Ischemia-Reperfusion Injury: Impact of Ischemia and Reperfusion Length on Infarct Size and LDH Release. Journal of Cardiovascular Pharmacology and Therapeutics. 21 (3), 286-295 (2016).
  29. Dornbierer, M., et al. Early reperfusion hemodynamics predict recovery in rat hearts: a potential approach towards evaluating cardiac grafts from non-heart-beating donors. PloS One. 7 (8), e43642 (2012).
  30. Henry, P. D. Positive staircase effect in the rat heart. The American Journal of Physiology. 228 (2), 360-364 (1975).
  31. Markert, M., et al. Evaluation of a method to correct the contractility index LVdP/dt(max) for changes in heart rate. Journal of Pharmacological and Toxicological Methods. 66 (2), 98-105 (2012).
  32. Azar, T., Sharp, J., Lawson, D. Heart rates of male and female Sprague-Dawley and spontaneously hypertensive rats housed singly or in groups. Journal of the American Association for Laboratory Animal Science. 50 (2), 175-184 (2011).
  33. Bonney, S., Hughes, K., Eckle, T. Anesthetic cardioprotection: the role of adenosine. Current Pharmaceutical Design. 20 (36), 5690-5695 (2014).
  34. Ali, A. A., et al. Rat model of veno-arterial extracorporeal membrane oxygenation. Journal of Translational Medicine. 12, 37 (2014).

Tags

चिकित्सा अंक 150 कार्डिएक प्रत्यारोपण संचार मृत्यु के बाद दान इस्कीमिक कंडीशनिंग इस्कीमिया-रिफ्यूजन चोट पूर्व विवो भ्रम Langendorff कार्यात्मक मूल्यांकन.
सर्क्युलर मौत के बाद कार्डिएक डोनेशन के प्री-नैदानिक मॉडल
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Aceros, H., Joulali, L., Borie, M.,… More

Aceros, H., Joulali, L., Borie, M., Ribeiro, R. V. P., Badiwala, M. V., Der Sarkissian, S., Noiseux, N. Pre-clinical Model of Cardiac Donation after Circulatory Death. J. Vis. Exp. (150), e59789, doi:10.3791/59789 (2019).

Less
Copy Citation Download Citation Reprints and Permissions
View Video

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
Simple Hit Counter