Summary
Describimos una técnica novedosa, rentable y eficiente para la entrega percutánea de implantes coronarios impresos tridimensionalmente para crear modelos porcinos de pecho cerrado de cardiopatía isquémica. Los implantes se fijaron en su lugar utilizando un catéter de extensión de madre e hijo con alta tasa de éxito.
Abstract
Los métodos mínimamente invasivos para crear modelos de estrechamiento coronario focal en animales grandes son desafiantes. Se pueden emplear prototipos rápidos utilizando implantes coronarios impresos tridimensionales (3D) para crear percutáneamente una estenosis coronaria focal. Sin embargo, la entrega confiable de los implantes puede ser difícil sin el uso de equipos auxiliares. Describimos el uso de un catéter de guía coronario materno-infantil para la estabilización del implante y para la entrega efectiva del implante impreso en 3D a cualquier lugar deseado a lo largo de la longitud del vaso coronario. El estrechamiento coronario focal se confirmó bajo cineangiografía coronaria y la importancia funcional de la estenosis coronaria se evaluó utilizando una resonancia magnética de perfusión cardíaca de primer paso mejorada con gadolinio. Mostramos que la administración confiable de implantes coronarios impresos en 3D en modelos porcinos (n.o 11) de cardiopatía isquémica se puede lograr mediante la reasignación de catéteres de guía coronario materno-infantil. Nuestra técnica simplifica el parto percutáneo de implantes coronarios para crear modelos porcinos de pecho cerrado de estenosis de arteria coronaria focal y se puede realizar rápidamente, con una baja tasa de fallo procesal.
Introduction
La cardiopatía isquémica sigue siendo la primera causa de muerte en los Estados Unidos1. Los grandes modelos animales se han utilizado experimentalmente para comprender y caracterizar los mecanismos de conducción de la enfermedad de las arterias coronarias (CAD) y las complicaciones asociadas (incluyendo infarto de miocardio, eventos arritmicos e insuficiencia cardíaca), así como para pruebas de nuevas terapias o modalidades diagnósticas. Los resultados de estos estudios han ayudado a ampliar la comprensión, el diagnóstico y el seguimiento de las cardiopatías isquémicas y a avanzar en la práctica clínica2. Se han utilizado varios modelos animales, incluyendo conejos, perros y cerdos. Sin embargo, las estenosis coronarias, particularmente lesiones discretas, ocurren muy raramente en estos animales y son difíciles de inducir reproduciblemente3. El trabajo anterior describió la creación de estenosis coronaria artificial mediante ligadura, oclusores o abrazaderas externas. Recientemente, describimos cómo utilizar la tecnología de impresión 3D para fabricar implantes coronarios que se pueden utilizar para crear percutáneamente un estrechamiento coronario artificial discreto4. Utilizando software de diseño asistido por computadora, diseñamos implantes de arteria coronaria como tubos huecos con diferentes diámetros internos y externos, así como la longitud del implante y luego los fabricamos utilizando materiales aditivos disponibles comercialmente. Los implantes son tubos lisos, huecos, impresos en 3D con bordes redondeados. Diseñamos una biblioteca de tamaños de implantes con una gama de diámetro interior, diámetro exterior y longitud. El diámetro exterior del implante se basa en el tamaño del catéter de guía coronario. El diámetro interior se basa en el tamaño de un globo de angioplastia coronaria desinflado. Variamos la longitud del implante para adaptar la severidad deseada de perfusión. Sin embargo, la entrega percutánea segura de estos dispositivos puede ser difícil debido a la falta de cables y catéteres fabricados específicamente para uso animal grande. Por el contrario, una extensa colección de catéteres, alambres y equipos de apoyo están disponibles para uso clínico en arterias coronarias humanas. En este trabajo, mostramos cómo reutilizar un catéter de guía coronario de grado clínico para la entrega de los implantes coronarios impresos en 3D.
El catéter GuideLiner(Figura 1A) fue desarrollado para la intervención coronaria percutánea (PCI) para permitir asientos profundos del catéter y mayor apoyo para casos complejos5. En nuestra investigación, el catéter GuideLiner fue elegido debido a la familiaridad de uso y disponibilidad, pero también se pueden considerar catéteres similares, cuando estén disponibles. Considerado un catéter guía "madre e hijo"(Figura 1B),el dispositivo cabe dentro de un catéter de guía coronario típico ("madre") y es un tubo flexible coaxial ("niño"). Este catéter se puede insertar sobre un alambre guía y efectivamente alarga el alcance de un catéter de guía coronario típico extendiéndose más allá del final de la guía coronaria. El GuideLiner o un catéter similar para madre e hijo se puede utilizar como apoyo adicional para el despliegue de los implantes coronarios impresos en 3D. Debido a que los implantes se montan sobre globos de angioplastia para insertarlos como una unidad sobre un cable coronario en el recipiente(Figura 1B,1C),el catéter ofrece soporte adicional para entregar el implante al sitio deseado. Al colocar el catéter materno-infantil sólo proximal al globo, el implante permanece en el lugar deseado durante la deflación y retracción del globo. A pesar de tener cierta firmeza en su estructura, la capacidad única del catéter materno-infantil para avanzar profundamente en las arterias coronarias sobre un alambre guía y el marcador radiopaco en la punta del catéter fueron características esenciales para la implantación.
Nuestro aparato de parto ensamblado consistía en un catéter de guía coronaria típico, el catéter de madre e hijo y un implante impreso en 3D fijado en un globo de angioplastia coronaria desinflado(Figura 1B). Como unidad de parto funcional, el catéter materno-infantil no sólo proporcionó un apoyo adicional estable para la entrega del equipo, sino que también se aplicó de forma única como un dispositivo de cizallamiento para mantener los implantes en su lugar durante la deflación y la extracción del globo. El marcador radiopaco en la punta del catéter sirvió como guía de posicionamiento para el aparato ensamblado y se sienta proximal al globo de la angioplastia. Estas características permitieron un despliegue preciso de los implantes de limitación de flujo. El proceso fue diseñado para ser reproducible, eficiente y humano para los sujetos animales.
En nuestra aplicación, se utilizó la técnica de parto percutáneo madre-hijo para crear modelos porcinos con estenosis coronaria focal para la evaluación de la resonancia magnética de perfusión cardíaca (RM) de estrés mejorado por contraste. Sin embargo, la técnica puede emplearse en otras investigaciones, incluidos los sistemas vasculares fuera de los vasos coronarios.
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Protocol
Realizamos los experimentos de acuerdo con las directrices de la Ley de Bienestar Animal, los Institutos Nacionales de Salud y la Asociación Americana del Corazón sobre el Uso de Animales de Investigación. Nuestro Comité Institucional de Cuidado y Uso animal aprobó el protocolo de estudio animal.
1. Preparación preprocesal de implantes de estenosis coronaria impresa en 3D
- Con pinzas, sumerja los implantes impresos en una solución de heparina del 25% para evitar la formación de trombos y dejar secar al aire durante 24 horas.
2. Preparación preprocesal de sujetos animales
- Haga que los machos de Yorkshire porcinos (SNS Farms, 30-45 kg) lleguen a la institución 1 semana antes de la fecha del experimento y les permitan aclimatarse.
- Mantenga al cerdo en un estado de ayuno después de la medianoche del día anterior al procedimiento.
3. Anestesia procesal
- Sedar el cerdo con ketamina intramuscular (10 mg/kg) y midazolam intravenoso (1 mg/kg).
- Ventilar a los animales con un oxígeno-isoflurano (1–2%) Mezcla.
- Realizar intubación endotraqueal una vez que el sujeto animal está sedado.
- Infundir rocuronio intravenoso (IV) (2,5 mg/kg/h) y dar bolos adicionales (1–3 mg/kg IV cada 20–30 min) cuando sea necesario para lograr la inmovilización diafragmática.
- Mantener un plano quirúrgico de anestesia durante todo el procedimiento mediante la comprobación de despertar, movimientos, amplia fluctuación en los signos vitales, y otros signos de angustia o malestar durante toda la duración del experimento. Monitoreamos el cerdo durante aproximadamente 6 h bajo anestesia.
4. Acceso vascular
- Usando la técnica Seldinger, inserte las vainas arteriales y venosas en las arterias y venas femorales bilaterales de los sujetos.
- Enjuague todos los puertos del catéter continuamente con salina normal heparinizada.
5. Administración de medicamentos preprocesales
- Administrar amiodarona por vía intramuscular (1,5 mg/kg), lidocaína por vía intravenosa (2 mg/kg) y esmolol por vía intravenosa (1 mg/kg) según sea necesario para la profilaxis contra la arritmia. Dar dosis repetidas de amiodarona, lidocaína, y esmolol según sea necesario durante el curso del experimento para suprimir los ritmos ventriculares y controlar la respuesta de la frecuencia cardíaca.
- Después de obtener el acceso vascular, administre heparina (5.000-10.000 unidades) para mantener un tiempo de coagulación activado (ACT) >300 s. Compruebe el ACT cada hora durante el transcurso del experimento y administre heparina intravenosa adicional según sea necesario para mantener el objetivo de ACT.
6. Monitoreo hemodinámico
- Utilice un solo cable torácico de electrocardiografía lateral (ECG) para registrar los cambios en el segmento ST, las ondas T y la frecuencia cardíaca durante todo el período experimental.
- Utilice un transductor de presión para registrar la presión arterial femoral continua durante todo el procedimiento.
- Coloque un oxímetro de pulso en el oído o el labio del animal para obtener grabaciones continuas de oximetría de pulso.
7. Preparación de equipos de entrega de implantes
- Antes de realizar la angiografía coronaria, inserte un globo coronario NC Trek desinflado a través de un catéter de madre e hijo del tamaño deseado, de tal forma que la punta del globo se extienda más allá de la punta del catéter.
- Monte el implante impreso en 3D en el globo de angioplastia desinflado de forma que el implante se coloque entre los marcadores del balón y cerca del marcador proximal(Figura 1B).
- Infle el globo con un insuflador a 2-3 atm para fijar el implante en el globo. Compruebe que el implante esté situado más cerca de la mitad proximal del balón para que esté más cerca del catéter de madre e hijo cuando esté listo para la extracción(Figura 1B).
8. Angiografía coronaria e despliegue de implante coronario
- Coloque el brazo C fluoroscópico en la proyección anteroposterior (AP).
- Coloque una válvula de control (ver Tabla de materiales)a un catéter de guía coronario izquierdo o derecho (ver Tabla de materiales).
- Introducir el catéter guía sobre un alambre con punta J a través de la vaina de la arteria femoral derecha y, bajo guía fluoroscópica, avanzar el catéter a la raíz aórtica.
- Selectivamente (o no selectivamente) enganche el catéter en la arteria coronaria principal izquierda (LMCA) e inyecte 5 ml de contraste yodado bajo fluoroscopia para visualizar el sistema coronario izquierdo.
- Coloque el catéter guía hacia el LMCA para el segundo angiograma(Figura 2). Si el compromiso de las arterias coronarias resulta difícil, debido en parte al arco aórtico corto del cerdo, considere la posibilidad de realizar angiografías no selectivas siempre y cuando proporcionen una visualización adecuada de los vasos.
- Una vez dentro de la LMCA, o colocada cerca de la LMCA, bajo fluoroscopia, avance un alambre coronario de 0.014", 300 cm (ver Tabla de Materiales)en el LMCA y avance aún más el alambre a la arteria descendente anterior izquierda distal (LAD) o a la arteria coronaria circunfleja izquierda (LCX) si se desea(Figura 3).
- Bajo guía fluoroscópica, inserte el catéter materno-infantil previamente ensamblado con el balón de angioplastia coronaria inflado e implante sobre el alambre coronario y avance a la ubicación deseada a lo largo del vaso coronario. Inyectar 5 ml de contraste yodado para visualizar un estrechamiento discreto en el lugar deseado donde se debe desplegar el implante coronario(Figura 4).
- Una vez que el implante esté en posición, avance el catéter de madre e hijo al marcador proximal del globo inflado.
- Desinflar el globo y retraerlo a través del catéter de madre e hijo. Este proceso permite que el catéter materno-hijo corte el implante del globo a medida que se retrae y fija la posición del implante en el segmento designado del recipiente.
- Retire el globo, el catéter maternoinfantil y el cable coronario.
- Realice angiografías finales para documentar la ubicación de la nueva estenosis artificial dentro del recipiente. Cuando sea posible, se deben realizar angiogramas en dos vistas ortogonales para adquirir una estimación visual de la gravedad de la estenosis. Una angiografía final(Figura 5)también se puede realizar con el posicionamiento subselectivo del catéter madre e hijo en el vaso proximal, que proporciona una excelente opacificación con un contraste mínimo.
- Transfiera inmediatamente al animal a la sala de resonancia magnética para someterse a una resonancia magnética por perfusión por estrés cardíaco utilizando gadobutrol (0,1 mM/kg) inyectado a una velocidad de 2 ml/seg.
NOTA: El agente de tensión utilizado fue una perfusión de adenosina de 4 minutos a 300 g/kg/min. El protocolo de imagen incluía 1) imágenes cinefónicas (campo de visión [FOV] a 292 x 360 mm, tamaño de matriz 102 x 126, tiempo de repetición [TR] a 5,22 ms, tiempo de eco [TE] a 2,48 ms, espesor de la rebanada de 6 mm, ancho de banda de píxeles a 450 Hz, ángulo de volteo a 12o); 2) first-pass perfusion at rest and at peak adenosine vasodilator stress using a spoiled gradient echo sequence (FOV = 320 x 320 mm, matrix size = 130 x 130, TR = 2.5 ms, TE = 1.1 ms, slice thickness = 10 mm, pixel bandwidth = 650 Hz, flip angle = 12°; and 3) late gadolinium enhancement imaging using an ECG-gated, segmented, spoiled gradient-echo phase-sensitive-inversion-recovery sequence (FOV = 225 x 340 mm, matrix size = 131 x 175 mm, TR = 5.2 ms, TE = 1.96 ms, slice thickness = 8 mm, inversion time (TI) = optimized to null the myocardium, p anchura de banda de ixel a 465 Hz, ángulo de volteo a 20o). En la Figura 6se muestra una imagen ilustrativa de perfusión de primera pasada. - Después de completar el protocolo de RMN, eutanasia al cerdo mediante una perfusión de pentobarbital sódico (100 mg/kg).
- Realice una toracotomía lateral, exbeya el corazón y diseccione el corazón ex vivo para exponer los vasos coronarios. Observe la ubicación del implante en relación con las ramas diagonales (territorio LAD) u ramas marginales obtusas (territorio LCX) y recupere los implantes.
- Utilizando tijeras Metzenbaum contundentes y curvadas, abra el vaso coronario e inspeccione el vaso en busca de lesiones graves (ver Figura 7). Fotografíe el tejido cardíaco para la patología grave y la mancha con cloruro de trifenilotrazorio para excluir el infarto de miocardio (ver Figura 8).
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Representative Results
Después de la optimización inicial del procedimiento, el componente de intervención se completó en un plazo de 30 minutos. Los implantes se entregaron con éxito en los 11 sujetos (100%). El implante fue recuperado en la autopsia en los 11 sujetos (100%). Usando las ramas diagonales (a lo largo del LAD) u obtusas ramas marginales (a lo largo del LCX) como marcadores posicionales, encontramos que la posición del implante en el despliegue guiado por fluoroscópicos y en la autopsia era consistente en 10 de las 11 (91%) sujetos donde el implante era recuperable. En un sujeto, hubo una ligera migración distal del implante, que puede estar relacionada con la vasodilatación inducida por la inyección intracoronaria de nitroglicerina para espasmo coronario. De los 11 sujetos estudiados, 9 sobrevivieron durante todo el cateterismo y completaron el protocolo de RMN, lo que nos da una tasa de éxito procesal del 82%. Dos sujetos murieron después de que los implantes fueron desplegados. El primer sujeto desarrolló fibrilación ventricular en la suite de RMN mucho después del despliegue del implante. El segundo murió en el escáner de RMN en el entorno de hipotensión a mitad del experimento. En el momento de la disección, no vimos trombos dentro de los implantes u otros signos de lesión estructural en los vasos. La alta tasa de supervivencia (2 muertes, 9 de 11 sobrevivieron) pone de relieve la importancia de un régimen eficaz de profilaxis antiarrítmica. En la Figura 6se proporciona un ejemplo ilustrativo de resonancia magnética por perfusión cardíaca por estrés. El diseño detallado del implante y los resultados completos de la validación por RMN se notificarán por separado.
Figura 1: Diseño del catéter y aparato ensamblado con implante coronario montado. (A) Diagrama de los componentes del catéter madre e hijo6. (B) Aparato ensamblado que muestre el globo coronario inflado con el implante impreso en 3D montado y fijado en la cabeza principal del catéter, que sobresale a través del catéter guía. (C) Se muestra una imagen ampliada del implante impreso en 3D montada en el balón de angioplastia. Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.
Figura 2: La angiografía coronaria en la proyección anteroposterior muestra una mejora selectiva del contraste del sistema de arteria coronaria principal izquierda. Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.
Figura 3: La angiografía coronaria en la proyección anteroposterior muestra el cable coronario de 0,014" 300 cm en la arteria descendente anterior izquierda. Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.
Figura 4: Angiografía coronaria en la proyección anteroposterior. La imagen de la izquierda muestra el catéter de madre e hijo montado con el globo coronario inflado y el implante en el segmento medio a distal de la arteria descendente anterior izquierda. En el panel derecho se muestra un aumento más alto del aparato ensamblado dentro del vaso coronario. Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.
Figura 5: Angiografía anteroposterior. La imagen de la izquierda muestra una estenosis focal en la arteria descendente anterior izquierda distal después del despliegue del implante. En el panel derecho se muestra un aumento más alto del estrechamiento coronario discreto inducido por el implante. Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.
Figura 6: Imágenes de resonancia magnética de perfusión cardíaca de estrés de un implante coronario desplegado en la arteria descendente anterior proximal a media izquierda. Las imágenes en reposo (panel superior) y la tensión vasodilatadora de adenosina pico (panel inferior) muestran defectos de perfusión inducibles en los segmentos sometidos por la arteria descendente anterior izquierda. Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.
Figura 7: Imágenes de la autopsia. (A) El implante en la arteria distal izquierda anterior, descendente. (B) La ausencia de lesiones graves en el vaso coronario. (C) Implante sin trombo. Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.
Figura 8: Histopatología del tejido miocárdico porcino. (A) Patología bruta y (B) manchas de cloruro de triphenyltetrazolium en un sujeto no mostraron evidencia de infarto de tejido miocárdico. Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.
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Discussion
En este trabajo, nos centramos en una nueva estrategia de despliegue percutáneo para implantes que inducen la estenosis coronaria y mostramos que un catéter de madre e hijo puede ser reutilizado para la administración percutánea efectiva de implantes coronarios impresos en 3D. Las estenosis coronarias artificiales discretas de gravedad variable se pueden crear rápidamente en modelos porcinos con una alta tasa de éxito y de manera mínimamente invasiva utilizando técnicas y equipos de intervención coronaria percutánea sin cuerpo estándar. Estos implantes demostraron ser seguros en el entorno agudo y también fueron eficaces en la creación de estenosis angiográficas graves, que se correlacionaron con defectos de perfusión inducidos por el estrés durante la resonancia magnética cardíaca por estrés vasodilatador. En comparación con las técnicas de pecho abierto, la administración percutánea de implantes que inducen la estenosis es menos invasiva y más humana.
Hay varias otras técnicas mínimamente invasivas actualmente disponibles para crear reducción de flujo en modelos animales grandes. Los implantes coronarios impresos en 3D difieren fundamentalmente de la oclusión del globo y la oclusión de la bobina en que las estenosis inducidas por los implantes impresos en 3D no ocluyen completamente el vaso. Esta es una diferencia importante que permite modelar la isquemia inducida por el estrés en lugar del infarto7,8. 9 describen una técnica percutánea que crea estenosis limitantes y no obstructivas en modelos porcinos utilizando un stent coronario envuelto en un tubo de politetrafluoroetileno. El tubo podría ser moldeado mediante el empleo de agujas y calor para crear estrechamiento luminal de varios grados. Está claro que los implantes que utilizamos difieren en diseño y descripción exhaustiva con validación completa está fuera del alcance del trabajo actual, que es describir la novedosa metodología utilizada para la entrega de implantes coronarios impresos en 3D. El uso del catéter materno-hijo permitió un despliegue preciso de los implantes en las profundidades de las arterias coronarias. Es difícil comparar el éxito procedimental entre nuestros estudios mientras otros investigadores exploraron un modelo crónico y mantuvieron vivos a los cerdos durante un largo período de tiempo9. Bamberg y otros describieron un método utilizando catéteres de globo inflados dentro de stents de 3 mm para crear estenosis del 50% y 75% en la arteria descendente anterior izquierda. Este último método difiere de nuestra investigación en que las estenosas creadas requerían catéteres que se dejaban dentro de los animales. No hay manera de crear una lesión artificial y eliminar todo el equipo. Si bien es viable, el método Bamberg no permite la investigación de la isquemia más allá del ajuste agudo y los cables residuales causarían artefactos de imagen10.
El papel de los catéteres materno-infantiles en las intervenciones coronarias ha sido bien establecido, pero su uso para administrar implantes en camas vasculares no se ha descrito previamente5,6. Los dos aspectos más desafiantes de la entrega de implantes percutáneos incluyen el despliegue selectivo en un segmento coronario preciso y la prevención de la migración retrógrada. Intentar desplegar el dispositivo sobre los globos de angioplastia no fue eficaz porque el implante se podía extraer proximalmente en el vaso después de la deflación del globo. Por varias razones, el catéter de madre e hijo demostró ser una herramienta valiosa para fijar los implantes en su lugar durante la extracción del globo. Los catéteres de madre e hijo encajan fácilmente en los catéteres de guía coronario y su tamaño era ideal para nuestra intervención. Eran ligeramente más grandes que el globo coronario desinflado, lo que nos permitió cortar el implante y evitar la migración retrógrada del implante a medida que se retiraba el globo. El soporte proporcionado por el catéter materno-hijo permitió que los implantes estuvieran profundamente sentados en la arteria coronaria con una fuerte aposición al lumen del vaso. Además, el marcador radiopaco en la punta del catéter de madre e hijo ayudó a colocar el catéter sólo proximal al implante, como se identifica por el marcador en el globo de parto. Aunque la técnica fue mayormente eficaz, en un tema hubo una ligera migración distal después de la entrega del implante. Esto puede haber sido debido a la inyección de nitroglicerina intracoronaria para vasoespasmo coronario y vasodilatación resultante que conduce a la migración distal del implante. El catéter GuideLiner fue elegido debido a la familiaridad de uso, pero hay una serie de otros dispositivos similares que potencialmente podrían ser utilizados en su lugar. El catéter de extensión Guidezilla Guide (Boston Scientific, Marlborough, Massachusetts, EE. UU.) también está disponible en un tamaño 6F y tiene una estructura similar a la GuideLiner. También hay un catéter de extensión de guía de intercambio rápido Guidion (Interventional Medical Device Solutions, Roden, Países Bajos) que viene en tamaños 5–8F y también podría ser utilizado en lugar del catéter GuideLiner.
Nuestra técnica de despliegue se puede realizar de manera eficiente y humana en cerdos con una baja tasa de fallos de procedimiento. En nuestro estudio preliminar, la tasa de fallos de procedimiento fue del 18%. Había una curva de aprendizaje asociada con la técnica a medida que agilizamos nuestras intervenciones. Sin embargo, a pesar de la curva de aprendizaje, todos los sujetos animales sobrevivieron a la intervención inicial de despliegue del implante. Las lesiones creadas fueron focales y el estrechamiento avanzó en gravedad, pero no eran oclusivas. Estas estenosis fueron angiográficamente significativas y produjeron defectos de perfusión inducible durante la RMN por perfusión por tensión. La Figura 6 es un ejemplo de un defecto de perfusión focal visto en la RMN después del despliegue exitoso del implante al LAD. Nuestro objetivo era crear isquemia en lugar de infarto. La Figura 8 muestra un ejemplo de análisis histopatológico del tejido miocárdico, que no muestra evidencia de infarto. El método se basa en equipos de angioplastia coronaria humana, y la similitud en el tamaño coronario porcino con el de los seres humanos. El diámetro exterior del implante impreso 3D se basó en el diámetro interno del catéter guía y el diámetro interno del catéter madre e hijo. El diámetro luminal mínimo de la estenosis se basó en el tamaño del globo coronario desinflado. La gravedad final de limitación del flujo de la estenosis discreta se basa en el diámetro interior y la longitud del implante. Aunque se conservó el flujo angiográfico en reposo, se redujo el flujo sanguíneo coronario máximo, como lo demuestran las exploraciones por perfusión por RMN. El trabajo futuro se centrará en reemplazar el cable de entrega del globo con un cable de presión y la medición de la reserva de flujo fraccionario o la reserva de flujo instantáneo. Del mismo modo, la lesión microvascular aguas abajo puede ser producida por inyecciones locales de microesferas, ya sea a través del globo de parto o del propio catéter de madre e hijo.
Nuestra baja tasa de fracaso procesal en un modelo de cerdo de pecho cerrado muestra una promesa para la implementación futura. Debido a que no se realizó la oclusión total completa, se evitó el infarto de miocardio, y puede haber contribuido a la menor tasa de arritmias malignas. En nuestro estudio sólo 1 sujeto desarrolló fibrilación ventricular. Después de un período inicial de optimización, reducimos el tiempo de procedimiento a aproximadamente 30 minutos por caso.
En resumen, nuestros resultados demuestran una técnica novedosa para el despliegue de implantes coronarios impresos en 3D y muestran la viabilidad de crear un modelo porcino de pecho cerrado de estenosis coronaria focal discreta. Esta técnica mínimamente invasiva se puede utilizar para la prueba y el desarrollo de nuevas técnicas de diagnóstico por imágenes en cardiopatía isquémica. Usamos resonancia magnética por perfusión cardíaca por estrés, pero otras modalidades pueden incluir imágenes nucleares, ultrasonido y tomografía computarizada. Aunque este modelo es inmediatamente aplicable a las cardiopatías isquémicas, con modificaciones menores, la técnica se puede emplear para otros estados de enfermedad vascular oclusiva.
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Disclosures
Los autores no tienen nada que revelar.
Acknowledgments
Agradecemos a los miembros del personal del Centro de Imágenes de Investigación Traslacional de UCLA y del Departamento de Medicina Animal de Laboratorio de la Universidad de California, Los Angeles, CA, EE. UU. por su asistencia. Este trabajo es apoyado en parte por el Departamento de Radiología y Medicina de la Escuela de Medicina David Geffen de UCLA, la Asociación Americana del Corazón (18TPA34170049), y por el Clinical Science Research, Development Council of the Veterans Health Administration ( VA-MERIT I01CX001901).
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| 3D-Printed coronary implants | Study Site Manufactured | ||
| Amiodarone IV solution | Study Site Pharmacy | ||
| Amplatz Left-2 (AL-2) guide catheter (8F) | Boston Scientific, Marlborough, Massachusetts, USA | ||
| Balance Middleweight coronary wire (0.014” 300cm) | Abbott Laboratories, Abbott Park, Illinois, USA | ||
| COPILOT Bleedback Control valve | Abbott Laboratories, Abbott Park, Illinois, USA | ||
| Esmolol IV solution (1 mg/kg) | Study Site Pharmacy | ||
| Formlabs Form 2 3D-printer with a minimum XY feature size of 150 µm | Formlabs Inc., Somerville, Massachusetts, USA | ||
| Formlabs Grey Resin (implant material) | Formlabs Inc., Somerville, Massachusetts, USA | ||
| Gadobutrol 0.1 mmol/kg | Gadvist, Bayer Pharmaceuticals, Wayne, NJ | ||
| GuideLiner catheter (6F) | Vascular Solutions Inc., Minneapolis, Minnesota, USA | ||
| Heparin IV solution | Surface Solutions Laboratories Inc., Carlisle, Massachusetts, USA | ||
| Ketamine IM solution (10 mg/kg) | Study Site Pharmacy | ||
| Lidocaine IV solution | Study Site Pharmacy | ||
| Male Yorkshire swine (30-45 kg) | SNS Farms | ||
| Midazolam IV solution | Study Site Pharmacy | ||
| NC Trek over-the-wire coronary balloon | Abbott Laboratories, Abbott Park, Illinois, USA | ||
| Oxygen-isoflurane 1-2% inhaled mixture | Study Site Pharmacy | ||
| Rocuronium IV solution | Study Site Pharmacy | ||
| Sodium Pentobarbital IV solution (100mg/kg) | Study Site Pharmacy | ||
| Triphenyltetrazolium chloride stain | Institution Pathology Lab |
References
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