Summary
Mitral regurgitation sol kalp hacmi aşırı bir kemirgen modeli bildirilmiştir. Kontrollü şiddetin Mitral regurgitation mitral kapak ön broşüriçine tanımlanmış boyutlarda bir iğne ilerleyen tarafından indüklenir, bir atan kalp, ultrason rehberlik ile.
Abstract
Mitral regürjitasyon (MR) yaygın olarak yaygın kalp kapak lezyonu, hangi kardiyak remodeling neden olur ve konjestif kalp yetmezliğine yol açar. Düzeltilmemiş MR ve kötü prognozriskleri bilinmesine rağmen, kardiyak fonksiyon, yapı ve remodeling uzunlamasına değişiklikler tamamen anlaşılamamıştır. Bu bilgi boşluğu, MR düzeltmesi için en uygun zamanlamayı ve erken ve geç MR düzeltmesinin sol ventrikülde sahip olabileceği faydayı anlamamızı sınırlandırmıştır. MR ayarında sol ventrikül remodeling altında yatan moleküler mekanizmaları araştırmak için, hayvan modelleri gereklidir. Geleneksel olarak, aorto-kaval fistül modeli, MR MR gibi klinik olarak ilgili lezyonlardan farklı olan hacim aşırı yükünü tetiklemek için kullanılmıştır, bu durumu taklit eden hayvan modelleri gerektiren düşük basınçlı hacimli aşırı hemodinamik stresi temsil eder. Burada, sıçan mitral kapak ön broşürü bir 23G iğne ile delikli şiddetli MR bir kemirgen modeli tarif, atan bir kalp, ekokardiyografik görüntü rehberlik ile. MR'ın şiddeti ekokardiyografi ile değerlendirilir ve doğrulanır ve modelin tekrarlanabilirliği bildirilir.
Introduction
Mitral regürjitasyon (MR) yaygın bir kalp kapak lezyonu, genel ABD nüfusunun% 1.7 ve yaşlı nüfusun% 9 fazla 65 yaş1tanısı. Bu kalp kapak lezyonunda, sistolu mitral kapak broşürlerinin yanlış kapatılması sol ventrikülden sol atriyuma kan kusturulması neden olur. MR çeşitli etiyolojiler nedeniyle oluşabilir; ancak mitral kapak primer lezyonları (primer MR) sekonder MR2'yegöre daha sık teşhis ve tedavi edilir. İzole primer MR genellikle mitral kapak myxomatöz dejenerasyon sonucudur, broşürler veya kordaten tendineauz uzaması ile sonuçlanan, ya da bazı kordaların rüptürü, bunların hepsi vananın sistolik coaptasyonunun kaybına katkıda bulunur.
Mr gibi kapak lezyonları kaynaklanan kan hacmi her kalp atışında sol ventrikül doldurma yükseltir, son diyastolik duvar stresini artırmak ve kardiyak adaptasyon ve remodeling teşvik bir hemodinamik stres sağlayan. Bu lezyonda kardiyak remodeling genellikle anlamlı oda büyütme ile karakterizedir3,4, hafif duvar hipertrofisi, uzun süre korunmuş kontraktil fonksiyonu ile. Ejeksiyon fraksiyonu genellikle korunduğundan, mr'ın cerrahi veya transkateter kullanılarak düzeltilmesi genellikle dispne, kalp yetmezliği ve aritmi gibi semptomların başlangıcına kadar geciktirilir. Ancak, düzeltilmemiş MR kardiyak advers olayların yüksek riskleri ile ilişkilidir, ancak şu anda bu olayların altında yatan ultrastrüktüral değişiklikler ile ilgili bilgi bilinmemektedir.
MR hayvan modelleri kalp gibi ultrayapısal değişiklikleri araştırmak için değerli bir model sağlamak, ve hastalığın uzunlamasına ilerlemesini çalışma. Daha önce, araştırmacılar domuz, köpek ve koyun gibi büyük hayvanlarda MR indüklenen var, harici bir ventrikülo-atriyal şant oluşturarak5, intrakardiyak kordrüt rüptürü6, veya broşür perforasyon7. Büyük hayvanlarda cerrahi teknikler daha kolay olmakla birlikte, bu çalışmalar büyük hayvanlarda bu tür çalışmaların yüksek maliyeti nedeniyle, küçük bir örnek boyutunda alt kronik takip ile sınırlı kalınmıştır. Ayrıca, bu modellerden doku moleküler analizi genellikle sınırlı türe özgü antikorlar ve hizalama için açıklamalı genom kütüphaneleri nedeniyle zordur.
MR küçük hayvan modelleri bu kapak lezyonu ve kardiyak remodeling üzerindeki etkisini incelemek için uygun bir alternatif sağlayabilir. Tarihsel olarak, kardiyak hacim aşırı aorto-kaval fistül sıçan modeli (ACF) kullanılmıştır. İlk olarak 1973 yılında Stumpe ve ark.8tarafından tanımlanan arterio-venöz fistül, düşük basınçlı inferior vena kava içine alçalan aort yüksek basınçlı arteriyel kanı atlamak için cerrahi olarak oluşturulur. Fistül yüksek akış hızı kalbin her iki tarafında ciddi bir hacim aşırı neden, Önemli sağ ve sol ventrikül hipertrofisi ve disfonksiyon ACF oluşturma gün içinde meydana neden9. Başarısına rağmen, ACF MR hemodinamik taklit etmez, düşük basınç hacmi aşırı yük, hangi ön yükü yükseltir ama aynı zamanda afterload azaltır. ACF modelinin bu tür sınırlamaları nedeniyle, düşük basınçlı hacim aşırı yükünü daha iyi taklit eden bir MR modeli geliştirmeye ve karakterize etmeye çalıştık.
Burada, biz sıçanlarda şiddetli MR oluşturmak için mitral kapak broşürü delinme bir model için protokol açıklar10,11. Bir hipodermik iğne atan sıçan kalbine tanıtıldı, ve gerçek zamanlı ekokardiyografik rehberlik altında ön mitral kapak broşürü içine ilerlemiştir. Teknik son derece tekrarlanabilir ve hastalarda görüldüğü gibi MR taklit nispeten iyi bir modeldir. MR şiddeti mitral broşürü deliklemek için kullanılan iğnenin büyüklüğü ile kontrol edilir ve MR'ın şiddeti transözofageal ekokardiyografi (TEE) kullanılarak değerlendirilebilir.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Protocol
Emory Üniversitesi Hayvan Bakım ve Kullanım Programı tarafından 06/06/2017 onay tarihi olan EM63Rr protokol numarası ile onaylanmıştır.
1. Ameliyat öncesi hazırlık
- Buhar işlemden önce cerrahi aletleri sterilize.
- İşlem günü, sıçanları konuttan ameliyata aktarın ve tartın.
- Ağırlıkgöre preoperatif ve postoperatif ilaçlar çekin: Carprofen iki doz (2.5 mg / kg her), Gentamisin bir doz (6 mg / kg), ve Buprenorfin bir doz (0.02 mg /kg).
- Gaz karıştırıcısında yeterli miktarda isofluran sağlamak ve tanklarda oksijen cerrahi için kullanılabilir. Oksijen bir tam tank (24 ft3)genellikle yeterlidir.
2. Hayvan hazırlığı
NOT: Bu çalışmada 350-400 g ağırlığında erişkin Sprague-Dawley erkek sıçanlar kullanılmıştır. Cerrahi teknikler istenirse biraz daha küçük veya daha büyük hayvanlara uygun.
- % 5 isofluran% 1 LPM (dakikada litre) % 100 oksijen karışık bir indüksiyon odasında sıçan yatıştırın. Görsel gözlem altında daha yavaş bir solunum hızından yeterli sedasyon düzeyini belirleyin ve farenin parmak sıkışması üzerine seğirme kaybı.
- Endotrakeal tüp olarak kullanılmak üzere donatılmış bir 16 G anjiyocath ile sıçan entübasyon.
- Bir otoskop kullanarak trakea ve ses tellerini görselleştirin ve faringeal salgıları temizlemek için bir pamuk ucu aplikatör kullanın.
- 0.034 inç lik bir tel üzerindeki endotrakeal tüpü ses tellerine tanıtı. Tüp uygun şekilde trakeaya yerleştirildikten sonra tüpü içe doğru itin ve teli çekin(Şekil1).
- Fareyi 37 °C'de tutulan ısıtmalı cerrahi pedin üzerine yerleştirin ve endotrakeal tüpü mekanik bir ventilatöre bağlayın. Farenin ağırlığını ventilasyon hızını ve gelgit hacmini hesaplayan ventilatör kontrol yazılımına girin. Bu çalışmada 1 mL/100 g vücut ağırlığı ile dakikada 66 nefes kullanılmıştır (Şekil 1D).
- İnhalant anestezi keşide etmek için %100 oksijen (1 LPM) ile karıştırılarak %2-2,5 isofluran kullanın ve çene tonu kaybı ve parmak ucuna yanıt kaybı ile anestezi düzeyini doğrulayın.
- Düzgün entübe edilirse, göğüs hareketi ventilatör ile senkronize gerektiğini unutmayın.
- Yanlış entübe edilirse, göğüs hareketi ventilatörle senkronize olmaz. Yanlış entübasyon testi yapmak için, farenin karnını sıkıştırın, bu da ventilatörde geri basınç oluşturarak aşırı basınç alarmı oluşturur. Bu senaryoda, anjiyocath yavaşça geri ve sıçan yeterince anestezi ve yeniden entübe sıçan sağlamak için birkaç dakika için% 5 izofluran ile indüksiyon odasına sıçan dönmek.
- Bir kez düzgün entübe, işlem sırasında ekstübasyon önlemek için 4-0 ipek dikiş ile sıçan ın yanak için tüpün proksimal ucunu dikerek endotrakeal tüp güvenli.
- Vücut ısısını izlemek için bir rektal sıcaklık probu ve tüm işlem sırasında EKG'yi izlemek için dört terminalli bir elektrokardiyogram yerleştirin.
- Cerrahi platformdan gelen ısı yetersizse, havai ısıtma lambası kullanın. Vücut ısısı 37 °C'nin üzerine çıkarsa lambayı kapatın.
- Herhangi bir aritmi veya miyokardiyal iskemi belirtileri için elektrokardiyogramı görsel olarak değerlendirin. Eğer hiçbiri yoksa, temel elektrokardiyogramı kaydedin.
- Bazal kardiyak fonksiyon için transtorasik ekokardiyografi (TTE) gerçekleştirin (Şekil 2A).
- Fareyi bir supine pozisyonuna getirin ve toraksın sol tarafını tıraş edin. Net yankı görünümleri elde etmek için, bir tüy dökücü krem kullanarak saç çıkarın.
- Yüksek kalp hızı görüntüleme için yeterli frekansta herhangi bir ultrason sistemi kullanın. Bu çalışmada visualsonics 2100 sistemini sıçanlarda kardiyak görüntülemeye uygun 21 MHz prob ile kullandık.
- Sol ventrikül hacimlerini hesaplamak için parasternal uzun eksenli düzlemde B-mod görüntüleri alın. Aynı düzlemde, duvar boyutlarını ölçmek için M-modu görüntüler edinin.
- Sondayı 90°'ye çevirin ve kesitduvarı duvar boyutlarını ölçmek için orta papiller seviyede B modu ve M-modu parasternal kısa eksenli görünümler elde edin.
- Bazal görüntüleme için transözofageal ekokardiyografi (TEE) gerçekleştirin (Şekil 2B).
- Doğru dekübitus pozisyonda sıçan yerleştirin ve ucuna uygulanan jel küçük bir miktar ile sıçan özofagus içine 8 Fr intrakardiyak ultrason probu (8 MHz) yerleştirin. ICE (intrakardiyak ekokardiyografi) sondasının sıklığı, kapak hareketini görselleştirmek için yeterli olan kalp atışı başına 4-6 kare elde etmek için yeterlidir.
NOT: ICE görüntüleme için GE Vivid I veya Siemens SC2000 prime sistemi kullanılabilir. - Kalbin sol tarafının iki odalı görünümünü elde etmek için yüksek özofagus görünümü elde edin. Bu görünüm sol atriyum, mitral kapak ve sol ventrikül görselleştirmek için idealdir. Sondayı ön ve arka broşürlerin görselleştirişiş ve uyumun merkezi olacak şekilde yerleştirin. Bu açı aynı zamanda açı düzeltme olmadan, mitral kapak boyunca Doppler ölçümleri sağlar.
- Bu görünümde sol atriyal alan ve mitral kapak annulus boyutları ölçüt.
- Taban çizgisinde valf yeterliliğini ve MR eksikliğini doğrulamak için renkli Doppler görüntüleme yapın. Mitral girişi ölçmek ve kusturucu akış eksikliğini doğrulamak için darbeli dalga ve sürekli dalga Doppler görüntüleme gerçekleştirin.
- Aort kök çapını ölçmek ve aort akışını hesaplamak için aort UnB-modu ve darbeli dalga Doppler görüntüleme gerçekleştirin.
- Pulmoner venöz akışı ölçmek için pulmoner ven darbeli dalga Doppler görüntüleme gerçekleştirin.
- Doğru dekübitus pozisyonda sıçan yerleştirin ve ucuna uygulanan jel küçük bir miktar ile sıçan özofagus içine 8 Fr intrakardiyak ultrason probu (8 MHz) yerleştirin. ICE (intrakardiyak ekokardiyografi) sondasının sıklığı, kapak hareketini görselleştirmek için yeterli olan kalp atışı başına 4-6 kare elde etmek için yeterlidir.
- İşlem sırasında kan kaybını önleyici olarak telafi etmek için tek doz Carprofen (2.5 mg/kg, SQ, non-steroid anti-inflamatuar), Gentamisin (6 mg/kg, SQ, antibiyotik) ve steril salin (1 mL, SQ) enjekte edin.
- Cerrahi alandan kalan tüyleri çıkarmak için gerektiğinde toraksın sol tarafını tıraş edin. Alt boyun bölgesinden ksifoide ve sol koldan orta sternuma kadar tıraş, saçtan yoksun bir alan sağlamak ve cerrahi alan kontaminasyon riskini azaltmak için yeterli olmalıdır.
- Betadine batırılmış bir gazlı bez ile cerrahi alanı scrub, bir gazlı bez% 70 etanol batırılmış takip. Cilt üzerinde dairesel hareketlerle alanı temizleyin, gazlı bez daha önce temizlenmiş bir alana temas etmez.
- Ameliyat için yeterli steril bir alan elde etmek için bu adımı üç kez tekrarlayın.
- Steril kapaklar ile hayvan drape, steril cerrahi alana erişmek için bir pencere açarak.
3. Sol torakotomi
- Tüm cerrahi işlemi aseptik teknikler kullanarak gerçekleştirin, isoflurane 1 LPM oksijen%2-2.5 oranında muhafaza ile. Tüm aletleri steril bir tepsiye yerleştirin ve her kullanımdan sonra tepsiye geri yerleştirin.
- Tüm işlem için steril eldiven, maske ve cerrah tarafından cerrahi kapak giyin. Steril bir cerrahi gece elbisesi de giyilebilir, ancak kontaminasyon beklenmedikçe isteğe bağlıdır.
- Toraksın sol tarafında bir deri kesi yapmak için no #15 bıçak ile cerrahi bir neşter kullanın, ksifoid yaklaşık 1 cm proksimal. Kas tabakası deri tabakası ayırmak ve uzunlamasına kesi yapmak için körelmiş bir diseksiyon ucu makası kullanın.
- Kaburgalar açığa çıkana kadar kas tabakalarını aynı şekilde inceleyin.
- Dikkatle beşinci interkostal alanda 2-3 cm boylamsal kesi yapmak, retraktörler eklemek ve kalp maruz bırakmak için yeterli.
- Perikard kaldırmak için ince uçlu forseps kullanın, ve mikro makas kalbin tepe çevreleyen bölgede çıkarmak için. Bu adım göğüs duvarları ve diyafram kalbin post-cerrahi yapışıklıkları önlemek için yardımcı olur.
NOT: Kanamayı en aza indirmek için göğüs kafesine yakın cerrahi kesilerden kaçının. Sternum boyunca uzanan iç meme arterlerinin çevrilerek, aşırı kanamaya neden olabilir. Böyle bir kanama ile karşılaşırsanız, bleeder belirlemek ve cauterize.
4. Yankı güdümlü MR prosedürü (Şekil 3 & Şekil 4)
- Sol ventrikül apeks üzerinde bir çanta dize dikiş yerleştirmek için, 6-0 prolene sütür ve bir mikroiğne tutucu kullanın. Gerekirse, kalbi stabilize etmek için mikro forceps kullanın.
- Yavaşça apeks stabilize etmek ve 23 G iğne eklemek için apikal dikiş tether (salin ile kızartılmış, ve distal ucunda bir stopcock ile) çanta dize dikiş ortasında, sol ventriküler kavite içine.
- İğneyi aynı anda tutmak ve yönlendirmek için bir elinizi, diğer elinizi de transözofageal eko sondasını manipüle etmek için kullanın ve yukarıda açıklandığı gibi iğneyi görselleştirmek için en uygun yankı görünümü elde edin.
- Gerçek zamanlı ultrason rehberliği ile, ön mitral broşürün ventriküler tarafına doğru iğne ilerlemek. Ultrasonda iğne pozisyonu onaylandıktan sonra, valf broşürü aracılığıyla iğneyi tek bir ince hareketle ilerletin. Bir direnç hissedilirse, iğneyi delik lemek için broşüre ilerletilirken bükün.
NOT: İğnenin sol atriyuma çok fazla ilerlemesi sol atriyal perforasyona neden olabilir, aşırı kanama ya da hayvan ölümüne neden olabilir. İğne her zaman ultrasonda görselleştirilmelidir. - İğneyi sol ventrikül odasına geri çekin, mitral kapaktan uzaklaşın ve renkli Doppler görüntülemesini açarak MR'ı doğrulayın.
- Renkli Doppler görüntülemede MR görülmüyorsa, 4.4 ve 4.5 adımlarını tekrarlayın. Daha iyi bir görünüm elde etmek için gerekirse yankı probu'nu ayarlayın. Birkaç sıçanda uygulamadan sonra, iğnenin bir hareketinde bir broşür delinmesi mümkün, iğnenin dış çapı büyüklüğünde bir delik indüklemek. Bu, fare kalplerinin nekropsisonra doğrulandı.
- MR onaylandıktan sonra, sol ventrikül boşluğundan iğneyi geri alın ve çanta ipi sütürünü yavaşça bağlayın.
- Apeks ve göğüs boşluğunda herhangi bir kan emmek için steril bir gazlı bez kullanın.
NOT: Eko probuna cerrahi eldivenlerle dokunmak steril ortamın kirlenmesine neden olabilir. Eldivenlerinizi %70 etanol püskürtün veya eldivenleri uygun şekilde yenileriyle değiştirin.
5. Hayvan kurtarma ve ameliyat sonrası bakım
- Stabil kardiyak fonksiyon 5-10 dakika sonra (normal EKG ve kalp hızı), 4-0 vicryl ile tabakalar halinde torakotomi kapatın, adımlarhalinde isofluran azaltırken.
- Kaburgaları yaklaşık olarak yaklaşık olarak kesitli bir dikiş kullanın ve %2 oranında isofluran etüt edin. Altıncı interkostal alana bir göğüs tüpü yerleştirin ve tüpün torasik kaviteye yanlışlıkla ilerlemesini önlemek için steril perdelere sabitle.
- % 1.5 muhafaza izofluran ile kas tabakası kapatmak için sürekli bir dikiş kullanın.
- % 1'de muhafaza izofluran ile cilt tabakası kapatmak için sürekli bir dikiş kullanın.
- 10 mL Luer-lock valfini göğüs tüpüne bağlayın ve göğüs boşluğundan 10-12 mL hava boşaltın ve ardından göğüs tüpünü çıkarın.
- Son doz Carprofen (2.5 mg/kg, SQ) uygulayın ve isofluran'ı kapatın.
- Anesteziden çıkan fare keserken mekanik ventilasyona devam edin, hayati belirtileri (SpO2 ve kalp hızı) izleyin. Spontan solunum başlangıcında, bu tür nefes ve iyi SpOkorumakiçin sıçan yeteneğini test etmek için havalandırma kapatın 2 .
- SpO2 seviyeleri %90'ın altına düşmeye başlarsa, ventilatörü açın. Sıçan ventilasyon olmadan SpO2 seviyelerini koruyabildikten sonra, endotrakeal tüpe demirleme sütür kesilir ve hayvan ekstübasyon için hazırlanır.
- Bir kez sıçan bıyık veya göz hareketleri de dahil olmak üzere uyanıklık belirtileri gösterir, hayvan ektübate.
- Sıçan ambulatuar olana kadar% 100 oksijen ile bir burun konisi yerleştirin.
- Fareyi en az yatak lı temiz bir kafese aktarın ve fare ambulatuar olana kadar farenin ayağına veya kuyruğuna yerleştirilen el spO2 monitörü kullanarak hayati belirtileri izlemeye devam edin.
NOT: Ameliyattan kaynaklanan yan etkiler gözlenirse, hayvanların iyileşme süresi daha uzun olabilir ve yüksek SpO2 seviyelerini tutmak daha uzun sürebilir. Bu durumda, SpO2 düzeyleri sabit olana kadar %100 oksijenli bir burun konisi uygulanabilir. - Cerrahi bölgeye yaralanma riskini azaltmak ve enfeksiyon riskini önlemek için, ameliyat sonrası tek ev sıçanları.
- Sıçan uyanık ve yeterince ambulatuar sonra 3 saat içinde Buprenorfin uygulayın. Buprenorfin perioperatif iyileşme döneminde erken uygulandığında solunum sıkıntısına neden olabilir, böylece sıçan zorluk olmadan nefes alana kadar geciktirmek.
- Ameliyat sonrası tüm hayvanlara şu ilaçlar verebilirsiniz: gentamisin (6 mg/kg, SQ, SID POD 1-3) ve rimadyl (5 mg/kg, SQ, SID POD 1-3). Tüm hayvanlar, kesi bölgelerinin incelenmesi için ameliyattan sonra beş gün boyunca günde bir kez, ağrı değerlendirmesi için ameliyattan sonraki ilk iki hafta boyunca günde bir kez görülür.
6. Ekokardiyografi ile MR şiddetinin doğrulanması (Şekil 5)
- Tee'yi ameliyattan iki hafta sonra bölüm 2.7'de belirtilen adımları kullanarak tekrarlayın. Ameliyat sonrası iki hafta hemodinamik lerin düzelmesi için yeterli bir zaman.
- Transözofageal ultrason görüntüleme kullanarak, sol ventrikül ve sol atriyum görselleştirme kullanarak 2 odalı bir görünüm de renkli Doppler görüntüleme elde edin. Sol atriyum ve MR jet alanını ölçün. MR jet alanı fraksiyonu kullanarak hesaplama
(1)
Şiddetli MR, MR jet alanı ≥ %30 olarak tanımlanır. - İğnenin dış çapını kullanarak 23 G iğnenin alanını hesaplayarak kusturucu deliğin alanını yaklaşık olarak hesaplayarak. Bu denklem, kusturucu deliğin alanının 23G iğnenin alanına eşit olduğunu varsayar.
(2) - Kusturucu jetin deifisindeki Doppler kapısı ile sürekli dalga Doppler görüntülemesi elde edin. Kusturucu jetin VTI'sini hesaplamak için dalga formunu takip edin. MR hacmi kullanılarak tahmin edilebilir
(3)
Şiddetli MR, MR hacmi ≥ 95 μL olarak tanımlanır. - Yankı probu yanal, saat yönünde döndürerek pulmoner ven nabız dalga Doppler görüntüleme elde. Sistolik ve diyastolik dalga hızlarını ölçün ve oranı hesaplamak için aşağıdaki denklemi kullanın.
(4)
Negatif pulmoner akış oranı şiddetli MR'ı gösterir.
(1)
(2)
(3)
(4)7. Sham cerrahisi
- Açıklandığı gibi bölüm 1-3'u gerçekleştirin.
- Bölüm 4 değiştirin 23 G iğne sol ventrikül odasına yerleştirilir şekilde değiştirildi, sol ventrikül apeks üzerinde bir çanta dize dikiş yoluyla, ama MR oluşturmak için mitral kapak içine gelişmiş değil.
- Açıklandığı gibi bölüm 5 gerçekleştirin.
- Bölüm 6'da açıklandığı gibi mitral kapak değerlendirmesi yapın. Ancak, MR hayvanların hiçbirinde bulunmamalıdır, bu nedenle açıklandığı gibi nicelleştirme gerekli değildir.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Representative Results
Fizibilite ve tekrarlanabilirlik
Önerilen MR modeli son derece tekrarlanabilir, mitral broşürde iyi tanımlanmış bir delik ile bu çalışmada kullanılan sıçanların% 100 elde. Şekil 6A, mitral kapak içine yerleştirilirken iğnenin yönünü gösteriştir. Şekil 6B, işlemden 2 hafta sonra ekilen temsili bir sıçandan mitral kapak broşüründe bir delik gösterir.
Survival & Advers Olaylar
16 sıçan, açıklanan yöntemlerle MR ile indüklendi. Tüm sıçanlarda şiddetli MR oluşturuldu. Bir sıçan akut solunum yetmezliğinden MR oluşturduktan bir saat sonra öldü. Bu nedenle MR oluşturulduktan 2 hafta sonra genel sağkalım %93.75 idi. İki haftalık gözlem de hiçbir hayvanda kanama, aritmi veya inme gibi mortalite veya majör kardiyak advers olaylar gözlenmedi.
Mitral yetersizliğinin şiddeti
Tablo 1, p < 0.05 olarak tanımlanan istatistiksel anlamlılıkla, 2 haftada bazal ve MR şiddeti arasındaki istatistiksel anlamlılığı belirlemek için MR'ı indüklemeden 2 hafta sonra sol kalbin hemodinamik profilini özetler. Mr jeti ameliyattan iki hafta sonra canlı ydı, ortalama 21.15 ± 8.11 mm2 (taban çizgisine göre 0.0001) ve ortalama hız süresi integrali 39.72 ± 7.52 cm. Normalize MR fraksiyonu 2 haftada 41.91 ± %8.3 idi ve bu oran Amerikan Ekokartiya Derneği'nin kurallarına göre şiddetli olarak kabul edilir. MR'ın şiddeti pulmoner akım değişimini tetiklemek için yeterliydi ve S/D oranında 0.91 ± 0.17'den 2 haftada -0.69 ± 0.65'e düştü (p < 0.0001).
Kardiyak oda tadilatı
Şekil 7, 2 hafta boyunca şiddetli MR'dan sonra temsili bir kalpte, sahte ameliyat geçiren bir sıçanın kalbine kıyasla morfolojik değişiklikler gösterir. Ameliyat sonrası iki hafta sonra, MR'lı sıçanın kalbi küresel ve ciddi şekilde genişlemiş, son diyastolik hacimde %29.65 artış (bazal EDV: 462.49 ± 39.62 μL; ve 2 hafta sonrası MR EDV: 599.79 ± 58.59 μL, p < 0.0001). End sistolik hacim, MR indüksiyonundan 2 hafta sonra 169,36 ± 24,64 μL'ye (p = 0,01) 153,90 ± 18,78 μL'den %10,06 oranında artmıştır. Kalbin hiperkontraktilitesi beklendiği gibi ilk iki hafta içinde, aşırı yük azaltma nedeniyle, yüksek bir ejeksiyon fraksiyonundan (temel de %66.77 ± %2.02- 2 hafta içinde 71.82 ± %2.31'e) görüldüğü gibi (p < 0.0001)). MR'a iki hafta maruz kalarak sol atriyal alanı %99.59 oranında arttırdı (p < 0.0001).
Şekil 1: Entübasyon tekniği. (A) Bu sıçan modelinde endotrakeal entübasyon için kullanılan bir kılavuz tel ile A 16 G anjiyocath; (B) Bir otoskop kullanarak faringeal görünümün görüntüsü ve endotrakeal tüpü takmak için hedef bölge; (C) Endotrakeal tüpün son konfigürasyonu; (D) Endotrakeal tüpün mekanik ventilatöre bağlanması. Bu rakamın daha büyük bir sürümünü görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.
Şekil 2: Transtorasik ve transözofageal görüntüleme. Transtorasik görüntüleme: (A1) Sıçanın transtorasik görüntülemesi için, görüntüleme sondasının açısını gösteren kurulum; (A2) Kalbin parasternal uzun eksen görünümü; (A3) Kalbin kısa eksen görünümü. Transözofageal görüntüleme: (B1) 8 Fr intrakardiyak eko probu, hayvan entübe edilirken yemek borusuna probu ile yerleştirilir; (B2) Sol kalbin yüksek özofagus görünümleri, sol atriyum, mitral kapak ve sol ventrikül tasvir. Bu rakamın daha büyük bir sürümünü görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.
Şekil 3: Cerrahi işlem. (A) Sol torakotominin5'inci interkostal boşlukta, ICE kateterini ise görüntü rehberliği için farenin yemek borusuna ve 23 G'lık iğneyi, çanta-dize sütürünün yerleştirildiği LV apeksine yerleştirilen 23 G iğneyi gösteren cerrahi düzen. (B) Transözofageal eko kılavuzlu broşür perforasyonu sırasında cerrahi görünüm. (C) Diyastole sol ventrikül içine iğne ekleme ekokardiyografik görüntü. (D) Sistolu sol ventrikül içine iğne ekleme ekokardiyografik görüntü. (E) Ön broşürden delinmiş iğnenin ekokardiyografik görüntüsü. Bu rakamın daha büyük bir sürümünü görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.
Şekil 4: Prosedürün görüntülenmesi. (A) MR oluşturmadan önce taban çizgisi yankı 2 oda görünümü; (B) 23 G iğne, kalp atışı sırasında yankı üzerinde görselleştirilmiş, ön mitral kapak broşürü ile sol atriyumiçine ilerlemiş; (C) Sistolu görülen MR jetini gösteren renkli Doppler görüntüleme. Bu rakamın daha büyük bir sürümünü görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.
Şekil 5: Ameliyat sonrası 2 hafta mr şiddetini doğrulamak için temsili yankı görüntüleri. (A) Sol atriyal alan beyaz ve MR jet alanı kırmızı izli izlenen; (B) MR VTI izi kırmızı; (C) Pulmoner akım sistolik ters gösteren. Bu rakamın daha büyük bir sürümünü görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.
Şekil 6: İğne delinmesi. (A) Bir ex vivo kalp üzerinde iğne delinmesi oryantasyonu. İğne lv apeks yoluyla bir açıyla delinmiş, iğne mitral kapak broşürdoğru yönlendirilmiş ile LV uzunlamasına bir bölümü, ve iğne atriyal alana mitral kapak broşürü ile delinmiş. (B) Ön mitral broşürde bir delik gösteren temsili explant fotoğraf. Bu rakamın daha büyük bir sürümünü görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.
Şekil 7: Sahte ameliyatlı bir kontrol ratının (A) ve MR ameliyatı (B) ameliyat tan 2 hafta sonra yapılan bir sıçanın tüm kalplerinin brüt morfolojisi. Şiddetli MR'lı sıçanda, sham ameliyat lı kontrole kıyasla önemli sol ventrikül genişlemesi ve oda genişlemesi vardır. Bu rakamın daha büyük bir sürümünü görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.
| Taban çizgisi (n = 15) | 2wk MR (n = 15) | p değeri | |
| Sol atriyal alan (mm2) | 25,03 ± 8,70 | 49,95 ± 14,78 | p & 0,0001 |
| MR jet alanı (mm2) | 0 | 21.15 ± 8.11 | p & 0,0001 |
| MR fraksiyonu (%) | 0 | 41,91 ± 8,30 | p & 0,0001 |
| MR VTI (cm) | 0 | 39,72 ± 7,52 | p & 0,0001 |
| S dalgası (m/s) | 0,39 ± 0,07 | -0,51 ± 0,41 | p & 0,0001 |
| D dalgası (m/s) | 0,44 ± 0,04 | 0,70 ± 0,17 | p & 0,0001 |
| S/D dalga oranı | 0,91 ± 0,17 | -0,69 ± 0,65 | p & 0,0001 |
Tablo 1: Mitral kusturma özellikleri.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Discussion
Sağkalım iyi olan (ameliyat sonrası %93.75 sağkalım) ve önemli postoperatif komplikasyonlar ı sayılmadan tekrarlanabilir bir kemirgen modeli bildirilmiştir. Transözofageal ekokardiyografi ile gerçek zamanlı görüntüleme ve mitral broşürü delmek için atan kalbe iğne girişi mümkündür ve öğretilebilir. Bu çalışmada 23 G iğne boyutu ile daha küçük veya daha büyük bir iğne kullanılarak istenilen şekilde çeşitlendirilebilen şiddetli MR üretildi. Bu modelde indüklenen MR sol ventrikül üzerinde düşük basınçlı hacim aşırı oluşturur, hangi klinik olarak gözlenen mitral kapak lezyonlarının daha iyi bir temsilidir. Bu modelde MR başlangıcından sonraki iki hafta içinde şiddetli sol atriyal ve sol ventrikül dilatasyonu gözlenir, ancak ejeksiyon fraksiyonu ile ölçülen kontraktil disfonksiyon olmaksızın. Böyle bir duruma benzer, sol taraflı kalp odalarının ilerleyici dilatasyonuna rağmen uzun süre kalp yetmezliği olmadan asemptomatik kalan primer MR hastalarıdır.
Bu MR birim yükü modeli, hacim aşırı yüklenmesinin yaygın olarak kullanılan aorto-kaval fistül modelinden çeşitli şekillerde farklıdır. Entübasyon ve mekanik ventilasyona gerek kalmadan basit bir laparotomi gerektiren ACF'nin usul kolaylığı, bilimsel topluluk tarafından benimsenmesini teşvik etmiştir12. Onun net usul avantajları rağmen, arterio-venöz fistül vena kava içine kan büyük bir hacimşan, venöz rezervuar overloads, ve aynı zamanda sağ ventrikül. Venöz tıkanıklıktan kaynaklanan yüksek santral venöz basınç hepatik tıkanıklık ve suboptimal renal filtrasyona neden olabilir, bu da hepatik fibrozis veya renin-anjiyotensin-aldosteron (RAAS) sisteminin aktivasyonuna neden olabilir. RAAS sisteminin ventriküler-arteriyel kaplin üzerine şaşırtıcı etkisi bilinmektedir ve böylece ACF modeli mitral regurgitation ayarında görüldüğü gibi sol ventrikül üzerinde gerçek bir hacim aşırı sunmak için başarısız olur. Mitral kapak defekti modeli ile karşılaştırıldığında, postload azaltma eksikliği daha fazla MR. Hep birlikte klinik durumdan bu modeli farklılaşır, ACF modelinde LV üzerinde önemli bir farklı hemodinamik stres, belirgin hipertrofi ile hızlı değişiklikler tanıttı, genişleme, ve disfonksiyon bizim model gözlenmemiş13.
Bir iğne sopa ile MR tanıtan yenilik ötesinde, modelimiz klinik olarak önemli sorulara cevap birden fazla uygulama vardır. Mitral kapak lezyonundan çıkan primer MR'lı hastalar genellikle uzun süre asemptomatiktir ve mr'larını sadece pulmoner veya kardiyak yetmezlik semptomlarının başlangıcında düzeltirler. Son klinik veriler MR gibi gecikmiş düzeltme sol ventrikül fonksiyonel kurtarma sağlamaz gösterir, yorgunluk ve semptomların rahatlama rağmen14. Bu kemirgen modeli kullanılarak yapılan yeni bir çalışmada, BIZ MR kardiyak ekstrasellüler matriks hızlı ve erken remodeling tanıttı gösterdi, hangi sol ventrikül yapısal değişikliklerin öncüsüdür10. Mitral kapak müdahalesi için fizyolojik bir temel oluşturan bu tür mekanistik anlayışlar bu model kullanılarak geliştirilebilir. Kardiyak görüntüleme ile birlikte, müdahalenin zamanlamasını yönlendirmek için bu erken sol ventrikül değişikliklerini temsil eden biyobelirteçler geliştirmek mümkündür. Ayrıca, MR bu model iskemik gibi ventriküler kardiyomiyopatiler ile kombine edilebilir, non-iskemik ve diğer etiyolojiler, hastalıklı sol ventriküllerin remodeling mr etkisini anlamak için. Örneğin, sekonder MR, bir enfarktüs sonrası veya kronik iskemi ile miyopatik ventriküllerde sık görülen, klinik olarak yönetmek zor bir lezyon olduğunu. MR bu hastalık durumunda bir seyirci ve LV disfonksiyon bir ürün olup olmadığını, ya da aktif kardiyak remodeling katkıda bulunursa tartışmalıdır. Biz son zamanlarda MR ile post-infarkt kalpleri MR11olmadan karşı kardiyak remodeling potansiyelinde farklı olup olmadığını araştırmak için MR bu modeli uzattı , MR olan hastalarda kalp yetmezliği kötüleşen dahil potansiyel mekanizmaları açıklayan Bu model, başarısızlık için kardiyak remodeling mr geç başlangıçlı karşı mr etkisini araştırmak için esneklik sağlar, hangi rehberlik müdahalelerde önemli bir klinik etkisi olabilir.
Herhangi bir deneysel modelde olduğu gibi, hayvanlardan elde edilen sonuçları insanlara uygularken göz önünde bulundurulması gereken bazı avantajlar ve sınırlamalar vardır. Bu modelin açık avantajı MR'ın tekrarlanabilir şiddetidir, bu da koral rüptüründen birincil MR gibi klinik olarak tanı konmuş koşullarda kardiyak oda remodelinginin anlaşılmasına yardımcı olur. Bu modelde gözlenen kardiyak oda hacimlerinde artış ve miyokardiyumda gözlenen hücre dışı matriks remodeling primer MR14ile daha önce büyük hayvanlarda ve insanlarda gözlenen değişiklikleri temsil eder,15. Bu broşür perforasyon modelinin sınırlaması, MR'ın akut olarak gelişiyor olması, akut koral rüptüründen primer MR'lı hastaların sadece bir alt kümesini temsil ediyor. Sınırlamalara rağmen, mitral kapak girişimleri nden geçen önemli ölçüde büyük bir hasta popülasyonuna mr başlangıcı akut başlangıçlı dır ve bu model böyle bir durumla çok ilgilidir. Bu modelin bir diğer sınırlama mr geri dönüşümlü veya onarılabilir değildir, hangi etkisi veya kardiyak remodeling üzerinde müdahale zamanlaması üzerinde çalışmalar gerektirmez.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Disclosures
M.P, danışmanlık ücreti aldığı Kalp Onarım Teknolojileri (HRT) danışmanıdır. HRT bu çalışmada herhangi bir rolü yoktu, ne de bu işi desteklemek için herhangi bir fon sağladı.
Acknowledgments
Bu çalışma Amerikan Kalp Derneği'nden D'ye 19PRE34380625 ve 14SDG20380081 hibe ile finanse edilmiştir. Corporan ve M. Padala sırasıyla, HL135145, HL133667 ve HL140325 Ulusal Sağlık Enstitüleri M. Padala ve Carlyle Fraser Kalp Merkezi Carlyle Fraser Kalp Merkezi'nden Altyapı finansmanı verir M. Padala.
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| 23G needle | Mckesson | 16-N231 | |
| 25G needle, 5/8 inch | McKesson | 1031797 | |
| 4-0 vicryl | Ethicon | J496H | |
| 6-0 prolene | Ethicon | 8307H | |
| 70% ethanol | McKesson | 350600 | |
| ACE Light Source | Schott | A20500 | |
| ACUSON AcuNav Ultrasound probe | Biosense Webster | 10135936 | 8Fr Intracardiac echo probe |
| ACUSON PRIME Ultrasound System | Siemens | SC2000 | |
| Betadine | McKesson | 1073829 | |
| Blunted microdissecting scissors | Roboz | RS5990 | |
| Buprenorphine | Patterson Veterinary | 99628 | |
| Carprofen | Patterson Veterinary | 7847425 | |
| Chest tube (16G angiocath) | Terumo | SR-OX1651CA | |
| Disposable Surgical drapes | Med-Vet | SMS40 | |
| Electric Razor | Oster | 78400-XXX | |
| Gentamycin | Patterson Veterinary | 78057791 | |
| Heat lamp with table clamp | Braintree Scientific | HL-1 120V | |
| Hemostatic forceps, curved | Roboz | RS7341 | |
| Hemostatic forceps, straight | Roboz | RS7110 | |
| Induction chamber | Braintree Scientific | EZ-1785 | |
| Injection Plug, Cap, Luer Lock | Exel | 26539 | |
| Isoflurane | Patterson Veterinary | 6679401725 | |
| Mechanical ventilator | Harvard Apparatus | Inspira ASV | |
| Microdissecting forceps | Roboz | RS5135 | |
| Microdissecting spring scissors | Roboz | RS5603 | |
| Needle holder | Roboz | RS6417 | |
| No. 15 surgical blade | McKesson | 1642 | |
| Non-woven sponges | McKesson | 446036 | |
| Otoscope | Welch Allyn | 23862 | |
| Oxygen | Airgas Healthcare | UN1072 | |
| Pulse Oximeter | Nonin Medical | 2500A VET | |
| Retractor, Blunt 4x4 | Roboz | RS6524 | |
| Rodent Surgical Monitor | Indus Instruments | 113970 | The integrated platform allows for monitoring of vital signs and surgical warming |
| Scale | Salter Brecknell | LPS 150 | |
| Scalpel Handle | Roboz | RS9843 | |
| Silk suture 3-0 | McKesson | 220263 | |
| Small Animal Anesthesia System | Ohio Medical | AKDL03882 | |
| Sterile saline (0.9%) | Baxter | 281322 | |
| Sugical Mask | McKesson | 188696 | |
| Surgical cap | McKesson | 852952 | |
| Surgical gloves | McKesson | 854486 | |
| Syringe 10mL | McKesson | 1031801 | |
| Syringe 1mL | McKesson | 1031817 | |
| Ultra-high frequency probe | Fujifilm Visualsonics | MS250 | |
| Ultrasound gel | McKesson | 150690 | |
| VEVO Ultrasound System | Fujifilm Visualsonics | VEVO 2100 |
References
- Nkomo, V. T., et al. Burden of valvular heart diseases: a population-based study. Lancet. 368 (9540), 1005-1011 (2006).
- Zamorano, J. L., et al. Mechanism and Severity of Mitral Regurgitation: Are There any Differences Between Primary and Secondary Mitral Regurgitation? The Journal of Heart Valve Disease. 25 (6), 724-729 (2016).
- Grossman, W., Jones, D., McLaurin, L. P. Wall stress and patterns of hypertrophy in the human left ventricle. Journal of Clinical Investigation. 56 (1), 56-64 (1975).
- Carabello, B. A. Concentric versus eccentric remodeling. Journal of Cardiac Failure. 8 (6), S258-S263 (2002).
- Braunwald, E., Welch, G. H., Sarnoff, S. J. Hemodynamic effects of quantitatively varied experimental mitral regurgitation. Circulation Research. 5 (5), 539-545 (1957).
- Sasayama, S., Kubo, S., Kusukawa, R. Hemodynamic and angiocardiographic studies on cardiodynamics: experimental mitral insufficiency. Japanese Circulation Journal. 34 (6), 513-530 (1970).
- Hennein, H., Jones, M., Stone, C., Clark, R. Left ventricular function in experimental mitral regurgitation with intact chordae tendineae. Journal of Thoracic and Cardiovascular Surgery. 105 (4), 624-632 (1993).
- Stumpe, K. O., Sölle, H., Klein, H., Krück, F. Mechanism of sodium and water retention in rats with experimental heart failure. Kidney International. 4 (5), 309-317 (1973).
- Abassi, Z., Goltsman, I., Karram, T., Winaver, J., Hoffman, A. Aortocaval fistula in rat: A unique model of volume-overload congestive heart failure and cardiac hypertrophy. Journal of Biomedicine and Biotechnology. 2011 (January), 1-13 (2011).
- Corporan, D., Onohara, D., Hernandez-Merlo, R., Sielicka, A., Padala, M. Temporal changes in myocardial collagen, matrix metalloproteinases, and their tissue inhibitors in the left ventricular myocardium in experimental chronic mitral regurgitation in rodents. American Journal of Physiology - Heart and Circulatory Physiology. 315 (5), H1269-H1278 (2018).
- Onohara, D., Corporan, D., Hernandez-Merlo, R., Guyton, R. A., Padala, M. Mitral Regurgitation Worsens Cardiac Remodeling in Ischemic Cardiomyopathy in an Experimental Model. The Journal of Thoracic and Cardiovascular Surgery. , (2019).
- Garcia, R., Diebold, S. Simple, rapid, and effective method of producing aortocaval shunts in the rat. Cardiovascular Research. 24 (5), 430-432 (1990).
- Brower, G. L., Janicki, J. S. Contribution of ventricular remodeling to pathogenesis of heart failure in rats. American Journal of Physiology-Heart and Circulatory Physiology. 280 (2), H674-H683 (2001).
- McCutcheon, K., et al. Dynamic changes in the molecular signature of adverse left ventricular remodeling in patients with compensated and decompensated chronic primary mitral regurgitation. Circulation Heart Failure. 12 (9), (2019).
- McCutcheon, K., Manga, P. Left ventricular remodeling in chronic primary mitral regurgitation. Cardiovascular Journal of Africa. 29 (1), 51-64 (2018).
