Waiting
Login processing...

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

Bioengineering

نموذج حيواني كبير لارتفاع ضغط الدم الرئوي وفشل البطين الأيمن: ربط الشريان الرئوي الأيسر وربط الشريان الرئوي الرئيسي التدريجي في الأغنام

Published: July 15, 2021 doi: 10.3791/62694

Summary

تصف هذه المخطوطة التقنية الجراحية والنهج التجريبي لتطوير الحمل الزائد الشديد لضغط البطين الأيمن لنمذجة أنماطها الظاهرية التكيفية وغير التكيفية.

Abstract

فشل البطين الأيمن غير المعوض (RVF) في ارتفاع ضغط الدم الرئوي (PH) قاتل ، مع خيارات علاج طبية محدودة. يتطلب تطوير واختبار علاجات جديدة للحموضة نموذجا حيوانيا كبيرا ذا صلة سريريا لزيادة مقاومة الأوعية الدموية الرئوية وحمى الوادي المتصدع. تناقش هذه المخطوطة أحدث التطورات لنموذج PH-RVF المبيض المنشور سابقا والذي يستخدم ربط الشريان الرئوي الأيسر (PA) وانسداد PA الرئيسي. هذا النموذج من PH-RVF هو منصة متعددة الاستخدامات للتحكم ليس فقط في شدة المرض ولكن أيضا في الاستجابة المظهرية ل RV.

خضعت الأغنام البالغة (60-80 كجم) لربط PA الأيسر (LPA) ، ووضع الكفة PA الرئيسية ، وإدخال جهاز مراقبة ضغط RV. تم توصيل الكفة PA ومراقبة ضغط RV بمنافذ تحت الجلد. خضع الأشخاص لربط PA التدريجي مرتين في الأسبوع لمدة 9 أسابيع مع مقاييس متسلسلة لضغط RV ، وضغط الكفة PA ، وغاز الدم الوريدي المختلط (SvO2). عند بدء هذا النموذج ونقطة نهايته، تم تقييم وظيفة البطين وأبعاده باستخدام تخطيط صدى القلب. وفي مجموعة تمثيلية مؤلفة من 12 شخصا من الحيوانات، زاد متوسط RV والضغط الانقباضي من 28 ± 5 و57 ± 7 مم زئبق في الأسبوع 1، على التوالي، إلى 44 ± 7 و93 ± 18 مم زئبق (متوسط الانحراف المعياري ±) بحلول الأسبوع 9. أظهر تخطيط صدى القلب نتائج مميزة ل PH-RVF ، ولا سيما تمدد RV ، وزيادة سمك الجدار ، وانحناء الحاجز. يوضح الاتجاه الطولي لضغط الكفة SvO2 و PA أنه يمكن معايرة معدل نطاقات PA لاستخلاص أنماط ظاهرية RV مختلفة. أدت استراتيجية نطاقات PA الأسرع إلى انخفاض حاد في SvO2 < 65٪ ، مما يشير إلى إزالة المعاوضة RV ، في حين أدت استراتيجية أبطأ وأكثر وتيرة إلى الحفاظ على SvO2 الفسيولوجي عند 70٪ -80٪. طور أحد الحيوانات التي شهدت الاستراتيجية المتسارعة عدة لترات من الانصباب الجنبي والاستسقاء بحلول الأسبوع 9. يوفر نموذج PH-RVF المزمن هذا أداة قيمة لدراسة الآليات الجزيئية ، وتطوير المؤشرات الحيوية التشخيصية ، وتمكين الابتكار العلاجي لإدارة التكيف مع RV وسوء التكيف من PH.

Introduction

فشل البطين الأيمن غير المعوض (RV) هو السبب السائد للاعتلال والوفيات للمرضى الذين يعانون من ارتفاع ضغط الدم الرئوي (PH). فشل RV هو المسؤول عن أكثر من 50 ٪ من دخول المستشفى في المرضى الذين يعانون من درجة الحموضة وهو سبب شائع للوفاة في هذه الفئة من المرضى1,2. على الرغم من أن العلاجات الطبية الحالية للدرجة الهيدروجينية يمكن أن توفر تدابير مؤقتة ، إلا أنها لا تعكس تطور المرض. على هذا النحو ، فإن العلاج الوحيد على المدى الطويل هو زرع الرئة. لاستكشاف واختبار علاجات وتدخلات طبية جديدة ل PH و RVF ، هناك حاجة إلى نموذج حيواني ذي صلة سريريا لتلخيص الفيزيولوجيا المرضية المعقدة للمرض. على وجه الخصوص ، هناك حاجة سريرية كبيرة لتطوير علاجات تستهدف RV لمرضى PH لتحسين وظيفة RV. حتى الآن ، اعتمدت معظم الدراسات الحيوانية المنشورة حول خلل PH و RV على الثدييات الصغيرة مثل الفئران والجرذان 3. من ناحية أخرى ، لم يكن هناك سوى عدد قليل من النماذج الحيوانية الكبيرة لدراسة المرض والفيزيولوجيا المرضية RV من الحمل اللاحق غير الطبيعي4،5،6،7. بالإضافة إلى ذلك ، لا تتضمن أي من النماذج الحيوانية الكبيرة المنشورة سابقا أوصافا للإجراءات التجريبية للمعايرة الخاضعة للرقابة لشدة المرض التي تؤدي بشكل مختلف إلى أنماط ظاهرية لفشل RV تعويضية مقابل غير معوضة. هناك حاجة إلى نموذج حيواني من درجة الحموضة يمكن معايرته للحث على فشل RV الحاد والمزمن بدرجات متفاوتة من التعويض لدراسة آليات المرض وتطوير واختبار وترجمة تشخيصات وعلاجات جديدة ل PH و RVF إلى ممارسة سريرية. مثل هذا النموذج في كبير له قيمة خاصة لتطوير أجهزة دعم الدورة الدموية الميكانيكية8.

هنا ، يتم تقديم نموذج PH-RVF حيواني كبير مزمن باستخدام ربط الشريان الرئوي الأيسر (PA) وربط PA الرئيسي التدريجي في الأغنام البالغة9,10. يزيد ربط PA الأيسر (LPA) من مقاومة الأوعية الدموية الرئوية ويقلل من سعة PA 11,12. يسمح نهج النطاقات التقدمية PA بمعايرة دقيقة لشدة المرض والتكيف مع RV. يمكن أيضا استخدام هذه المنصة بسهولة للتحقيق الطولي في تطور المرض نحو إزالة المعاوضة من RV. يتم تقديم الإجراءات والعمليات اللازمة لتنفيذ هذا النموذج كمورد للمحققين المهتمين بمنصة حيوانية كبيرة لتطوير علاجات جديدة ل PH و RVF.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

وافقت اللجنة المؤسسية لرعاية الحيوانات واستخدامها في المركز الطبي بجامعة فاندربيلت على البروتوكول. تم إجراء الإجراءات الموصوفة وفقا لدليل المجلس القومي الأمريكي للبحوث لرعاية واستخدام المختبر ، الطبعة 8th. وترد في الشكل 1 لمحة عامة وجدول زمني للإجراء التجريبي. يصف الجدول التكميلي 1 جنس الأغنام ووزنها وسلالتها ومصدرها وغيرها من المعلومات ذات الصلة التي قد تكون مفيدة لأغراض التكاثر.

1. قبل يوم واحد من الجراحة ، وإعداد الحيوان

  1. حجب الطعام لمدة 24-40 ساعة قبل الإجراء الجراحي لتخفيف ضغط الكرش الحيواني.
  2. ضع رقعة فنتانيل 50 ميكروغرام / ساعة على منطقة مقصوصة على ظهرية الأغنام قبل 12 ساعة من الإجراء. نظف المنطقة بالكلورهيكسيدين لإزالة بقايا زيت اللانولين قبل تطبيق التصحيح. قم بتغطية وحماية الرقعة بضمادة أنبوبية مرنة.

2. يوم الجراحة ، خطوات ما قبل الجراحة في غرفة التحضير

  1. إدارة البلاط / زولازيبام في العضل (2.2-5 ملغ / كغ) وتقديم 1 ٪ -3 ٪ من الايزوفلوران مختلطة مع 80 ٪ -100 ٪ من الأكسجين عن طريق قناع الوجه للحث على التخدير.
  2. ضع الأغنام مستلقية على طاولة التحضير وقم بتأمين ساقيها.
  3. قم بالتنبيب باستخدام أنبوب القصبة الهوائية مقاس 10 مم وابدأ التهوية الميكانيكية تحت وضع التحكم في مستوى الصوت (حجم المد والجزر ، التلفزيون = 10 مل / كجم ، معدل التنفس ، RR = 15 نفسا في الدقيقة).
  4. حلق الحقل الجراحي من عنق الأغنام إلى أعلى بطنها ، كما هو مفصل أدناه.
    1. حلق الرقبة الأمامية للأغنام لكشف الجلد الذي يغطي الأوردة الوداجية للقسطرة الوريدية المركزية (انظر الخطوة 3.7).
    2. حلق الصدر الأمامي الجانبي بشكل ثنائي استعدادا لاستئصال الصدر (انظر الخطوة 4.1).
    3. حلق الجانب الأيسر من الجذع من الصدر إلى الخلف (أي ظهريا بقدر ما تسمح به الطاولة مع وضع ضعيف) ، ومن الثدي إلى الجناح الخلفي بشكل سببي ، استعدادا لزرع منافذ تحت الجلد (انظر الخطوات 4.12-4.15).
  5. أدخل قسطرة وعائية بوزن 20 جم في الشريان الأذني لمراقبة الضغط الشرياني وأخذ عينات من غازات الدم.
  6. ضع أنبوب سيليكون بقطر داخلي 3/8 "-1/2" لإزالة ضغط الكرش. سيبقى الأنبوب الفموي المعدي في الكرش طوال العملية بأكملها.
  7. نقل الحيوان من غرفة الإعداد قبل الجراحة إلى الجناح الجراحي.

3. يوم الجراحة ، خطوات ما قبل الجراحة في جناح العمليات

  1. أعد توصيل الأغنام بجهاز التنفس الصناعي في الجناح الجراحي ، واستمر في التهوية في نفس الإعداد في الخطوة 2.3 (isoflurane 1٪ -3٪ ، TV = 10 مل / كجم ، RR = 15 نفسا في الدقيقة)
  2. قم بتوصيل مستشعرات قياس التأكسج النبضي (SpO2) وضغط الدم الشرياني ودرجة الحرارة وكابنوغراف نهاية المد والجزر ومخطط كهربية القلب (ECG) بجهاز التخدير.
  3. قم بتوصيل أجهزة الاستشعار للعلامات الحيوية للحيوان.
    1. ضع مقياس التأكسج النبضي على لسان الحيوان.
    2. ضع مسبار درجة الحرارة في المستقيم.
    3. توصيل مجسات تخطيط القلب الكهربائي المكونة من 3 رصاصات: ضع الرصاص الأحمر على الساق الخلفية اليسرى ، والرصاص الأبيض على الساق الأمامية اليمنى ، والرصاص الأسود على الساق الأمامية اليسرى.
    4. قم بتوصيل نهاية اللوير الذكرية للتوقف ثلاثي الاتجاهات بقسطرة الشريان الأذني وقم بتوصيل نهاية اللوير الأنثوية المقابلة بمحول الضغط لمراقبة خط الشرايين باستخدام أنبوب ضغط مناسب الحجم.
      1. قم بمحاذاة محول الطاقة إلى مستوى طاولة التشغيل.
      2. افتح الوقف الثلاثي على الترجام.
      3. قم بتمرير المقبض الرئيسي لجهاز مراقبة الحيوية لتسليط الضوء على قناة ضغط الدم الشرياني ، ثم اضغط على المقبض لتحديد القناة.
      4. حدد ZERO IBP لتصفير محول الطاقة.
    5. قم بتوصيل وصلة luer الذكرية لخط مراقبة capnography باتصال luer الأنثوي على أنبوب جهاز التنفس الصناعي لمراقبة CO2 في نهاية المد والجزر.
  4. قم بإعداد المضخات الوريدية للإعطاء المستمر للسوائل ودعم التقلص العضلي أو ضاغط الأوعية.
    1. ثقب الحاجز على الكيس الملحي مع مجموعة الإدارة الوريدية. تأكد من تثبيت الأنابيب الوريدية قبل ثقب الكيس لمنع الانسكاب.
    2. قم بمحاذاة وتركيب الأنابيب التي تم وضعها في مضخة الأسطوانة IV ، وتحقق مما إذا كان الاتجاه المحدد على المضخة يتطابق مع اتجاه إدارة السوائل.
      ملاحظة: تأكد من توافق مجموعة الإدارة IV مع مضخة IV.
    3. قم بتشغيل المضخة وحدد PRIME لإزالة كل الهواء في الخط.
  5. ضع الأغنام لإجراء العملية.
    1. من وضع الاستلقاء ، قم بتدوير الأغنام إلى وضع الاستلقاء الجانبي الأيمن الجزئي.
    2. قم بتأمين القدم الأمامية اليمنى لأسفل وقم بتأمين القدم الأمامية اليسرى أثناء سحبها رأسيا وجانبيا بحبل أو أحزمة غير مؤلمة.
    3. إجراء تخطيط صدى القلب عبر الصدر لتقييم خط الأساس لتشريح البطين ووظيفته. التصوير بالموجات فوق الصوتية مفيد أيضا لتحديد المساحة الوربية المثلى التي تسهل الوصول الجراحي إلى كل من الشريان الرئوي الرئيسي والشريان الرئوي الأيسر.
  6. نظف المجال الجراحي خاليا من الأوساخ والملوثات الأخرى باستخدام الصابون أو فرشاة الفرك. قم بإعداد الرقبة والصدر بمحلول الكلورهيكسيدين أو البيتادين وقم بتغطية المجال الجراحي بطريقة معقمة.
  7. باستخدام توجيه الموجات فوق الصوتية أو المعالم التشريحية ، يمكنك الوصول إلى الوريد الوداجي الداخلي الأيسر أو الأيمن باستخدام إبرة مكتشف أو وعائية. باستخدام تقنية Seldinger ، أدخل قسطرة وريدية مركزية ثلاثية التجويف فرنسية 7 فرنسية في الوريد الوداجي الداخلي للوصول عن طريق الوريد ومراقبة الضغط الوريدي المركزي.
    1. استخدم المنفذ القريب لمراقبة الضغط والمنفذ البعيد لإدارة السوائل والأدوية.
  8. إدارة 20 مغ/كغ من سيفازولين و 5 مغ/كغ من إنروفلوكساسين عن طريق الوريد. كرر جرعات سيفازولين كل 2-4 ساعات أثناء الإجراء.
  9. قم بإعطاء بلعة 500 مل من محلول ملحي طبيعي لزيادة الحمل المسبق قبل الجراحة. ابدأ في الحفاظ على معدل السوائل الوريدية من 15 مل / كجم / ساعة.

4. الإجراء الجراحي

  1. قم بإجراء بضع الصدر المصغر الذي يحافظ على العضلات (طوله < 8 سم) في المساحة الوربية الرابعة اليسرى للحصول على التعرض المنصفي. اختر بضع الصدر المصغر لتسريع التعافي بعد العملية الجراحية.
    1. بعد تقسيم الجلد ، قم بتقسيم العضلات الأساسية (الصدرية الكبرى) طوليا على طول أليافها ، والتي تعمل بشكل مائل قليلا إلى الفضاء الوربي. ضع جهاز سحب ذاتي الاستبقاء لنشر طبقة العضلات وفضح جدار الصدر.
    2. قسم السيراتوس الأمامي والعضلات الوربية الكامنة في المساحة الوربية المحددة ، مع الحرص على البقاء على الفور في الضلع.
    3. أدخل الفضاء الجنبي ثم استمر في تحرير العضلات الوربية بالكامل خلفيا نحو العمود الفقري وأماميا نحو القص لمنع كسر الضلع غير المقصود أو الخلع في القص. تجنب إصابة الأوعية الثديية عن طريق الإنسي.
    4. ضع السحبات ذاتية الاحتفاظ لفتح مساحة الضلع والأنسجة الرخوة الفوقية. استخدم متراجع Finochietto صغير أو متوسط لفصل الأضلاع ومنسحب Tuffier (شفرة تراجع 5 سم) للجلوس عموديا على Finochietto داخل المساحة الوربية ، والتي تسحب الأنسجة الرخوة داخل المساحة الوربية لتحسين التعرض.
  2. شق التامور الأمامي للعصب الفريني دون إصابته وإنشاء بئر التامور مع 2-0 خيوط حريرية لفضح PA الرئيسي و RV. تحديد الزائدة الأذينية اليسرى داخل التعرض كمعلم لمستوى تشعب PA.
    1. تقييم التعرض والتأكد مما إذا كان قد تم إدخال المساحة الوربية المناسبة. من الناحية المثالية ، يمكن رؤية PA القريبة والزائدة الأذينية اليسرى بسهولة أسفل الشق مباشرة ، مما يشير إلى أنه تم اختيار المساحة الوربية المثلى لتوفير التعرض لكل من PA الرئيسي و LPA.
    2. إذا اعتبر التعرض غير كاف للوصول بأمان إلى كل من السلطة الفلسطينية الرئيسية و LPA ، فلا تتردد في فتح مساحة إضافية بين الوربية لإنجاز جميع الخطوات اللازمة للعملية ؛ ومع ذلك ، لن يكون هذا ضروريا مع اختيار الشق المناسب.
  3. تشريح حول السلطة الفلسطينية الرئيسية وعزلها بشريط سري. ضمان التشريح الخلفي الكافي لوضع السد النهائي ومسبار تدفق PA بعيدا قدر الإمكان على PA الرئيسي.
    1. ضع مسبار تدفق معقم في وعاء من الماء أو المالحة في الحقل المعقم لمعايرة برنامج الحصول على البيانات. قم بتسليم القابس الكهربائي الموجود على الطرف الآخر إلى شخص غير معقم لتوصيل المسبار بالعداد.
      1. ارجع إلى المستندات التكميلية للحصول على تفاصيل حول توصيل ومعايرة مسبار ومقياس تدفق PA.
    2. ضع كمية سخية من هلام الموجات فوق الصوتية المعقم في أخدود مسبار تدفق PA.
    3. ضع بطانة السيليكون في أخدود مسبار تدفق PA وقم بتطبيق طبقة إضافية من هلام الموجات فوق الصوتية على البطانة.
    4. ضع مسبار تدفق PA على PA واحصل على قراءات تدفق PA على مقياس التدفق وواجهة الحصول على البيانات.
      1. قد يؤدي وضع مسبار تدفق PA إلى انسداد جزئي لل PA يمكن أن يقلل من الحمل المسبق للبطين الأيسر ويعني الضغط الشرياني. انتبه بعناية لديناميكا الدم أثناء اكتساب تدفق PA.
      2. تحقق من شاشة مقياس التدفق للتأكد من أن قوة إشارة تدفق PA هي 5 أشرطة. إذا كان العداد يعرض أقل من 5 أشرطة، فتأكد من الاتصال الكافي بين مسبار التدفق وPA الرئيسي. ضع جل الموجات فوق الصوتية الإضافي إذا لزم الأمر.
  4. أكمل تشريح التامور ل LPA وأحاطه بشريط سري.
    1. استخدم عصا إسفنجية صغيرة أو متراجعا رقيقا قابلا للطي للتراجع الذيلي للزائدة الأذينية اليسرى.
      ملاحظة: يتم تسهيل التعرض ل LPA عن طريق التراجع الذيلي للزائدة الأذينية اليسرى ، وتراجع الرأس من PA الرئيسي ، والتراجع الجانبي للتامور الأمامي مباشرة إلى حيث يخرج LPA من التامور.
  5. ضع سدادة وعائية سيليكون للخدمة الشاقة حول PA الرئيسي (الشكل 2A ، B ، الدائرة). يمكن تعديل حجم Occluder بناء على قطر PA ؛ تأكد من أن الملاءمة مريحة. استخدم خياطة حريرية 0 على إبرة كيث لتأمين نهايات سدادة الأوعية الدموية مع غرزة U. بمجرد تأمينه حول السلطة الفلسطينية الرئيسية ، قم بتمرير السد بشكل بعيد على طول السلطة الفلسطينية الرئيسية.
  6. قم بتطويق PA الرئيسي القريب بتصريف Penrose مقاس 1/2 بوصة لتسهيل التشريح وحجز مساحة لوضع مسبار تدفق في جراحة إعادة الجراحة اللاحقة. قم بتقليم استنزاف Penrose ليتناسب بشكل فضفاض حول PA وقم بتأمين Penrose لنفسه باستخدام خياطة Prolene 4-0 (الشكل 2B).
  7. إنشاء خط ضغط RV لرصد ضغوط RV (الشكل 2B ، السهم الأبيض).
    1. حدد موقعا لخط ضغط RV في جدار التدفق الخارجي RV الخالي من المسار. ضع خيطا من 5-0 خيوط أحادية اللون من البولي بروبيلين غير قابل للامتصاص مع التعهدات المحيطة بالموقع المحدد وقم بالجلوس في مكان وعائي. اصنع التعهدات من قفاز جراحي معقم.
    2. تحضير خط ضغط RV: اقطع الطرف الذكري لأنابيب الضغط المعقمة مقاس 36 بوصة بزاوية 30 درجة لتسهيل الإدخال عبر عضلة القلب. استخدم ربطة عنق حريرية 2-0 لتحديد خط الضغط على عمق مثالي لوضعه داخل RV.
    3. باستخدام مشرط مكون من 11 شفرة ، قم بإجراء عملية استئصال قلب صغيرة في الجدار الخالي من RVOT داخل خياطة سلسلة المحفظة الموضوعة مسبقا. السيطرة على النزيف عن طريق الضغط اليدوي أو عن طريق تشديد الشخير على خياطة سلسلة المحفظة.
      ملاحظة: احصل على خزعة أساسية للجدار الخالي من RV في هذه الخطوة عن طريق أخذ عينات من أنسجة RV داخل خياطة سلسلة المحفظة. يمكن أن يكون موقع الخزعة هذا بمثابة نقطة دخول لخط ضغط RV.
    4. أدخل وثبت الطرف المقطوع لأنبوب الضغط في مجرى التدفق الخارجي RV (RVOT). اربط سلسلة المحفظة ثم قم بتثبيت سلسلة المحفظة بأنبوب الضغط لتأمين خط الضغط.
  8. قم بتمديد أنبوب RVOT عن طريق توصيل أنبوب ضغط إضافي بخط ضغط RVOT.
  9. قم بتسليم أنبوب الضغط الإضافي إلى شخص غير معقم لتوصيل الأنبوب بمحول ضغط ومراقبة لقياس ضغط RV الأساسي. قم بإعداد محول الضغط على النحو التالي.
    1. قم بتوصيل نهاية luer الذكرية لمجموعة إدارة IV بنهاية luer الأنثوية لمحول الطاقة.
    2. قم بتوصيل نهاية luer الأنثوية لأنابيب الضغط بنهاية luer الذكرية لمحولات الطاقة.
    3. قم برفع الإدارة الوريدية الموضوعة في كيس ملحي هيبارين (2 وحدة دولية / مل).
    4. ضع الكيس الملحي في كيس ضغط وضخ كيس الضغط إلى 250-300 مم زئبق كما هو موضح في المقياس.
    5. قم بتمهيد الخط بالكامل عن طريق تحرير الصمام الموجود على محول الطاقة ، مما يضمن إزالة الهواء بشكل صحيح.
    6. اتبع الطرق التكميلية لمعايرة محول الطاقة.
  10. بعد تشريح بعناية حول LPA ، قم بتطويقه بشريط سري. قم بربط LPA عن طريق ربط الشريط السري. لاحظ استجابة الحيوان الديناميكية الدموية للربط إذا كانت ذات صلة بالدراسة. قم بزيادة التهوية الدقيقة للتعويض عن زيادة تهوية المساحة الميتة الناتجة عن ربط LPA. هذه التعديلات على أجهزة التنفس الصناعي تخفف من الحماض التنفسي.
  11. قم بحقن ما يصل إلى 3 مل من المياه المالحة ببطء في سدادة PA الرئيسية لضمان عدم وجود تسرب أثناء مراقبة ضغط RV من خط ضغط RVOT. بمجرد تأكيد استجابة RV ، اسحب المياه المالحة المغروسة.
  12. أخرج خط الضغط RVOT وأنبوب انسداد PA من الصدر مساحة وربية واحدة أسفل شق بضع الصدر.
  13. تشكل جيبين تحت الجلد على طول الطبقة اللفافة على الظهرية اليسرى للأغنام بقدر ما يكون ذلك ممكنا في الخلف نحو العمود الفقري قدر الإمكان داخل الحقل المعقم. هذه هي بمثابة مواقع لموانئ السكن (الشكل 2C).
  14. باستخدام مجتذب أنبوب الصدر ، نفق خط الضغط RVOT وأنبوب الانسداد من شق الصدر إلى مواقع المنفذ الظهري الأيسر.
  15. قم بتأمين كل من أنابيب الانسداد وخط ضغط RV إلى وصلات القضيب في المنفذ. قم بتثبيت أنبوب الانسداد والضغط حول موصلات المنفذ مع روابط إضافية. استخدم تركيب الموصل الشائك المرفق لحماية الاتصال (الشكل 1C). ضع المنافذ داخل الجيوب تحت الجلد المشكلة مسبقا.
  16. قم بتثبيت الموانئ في ثلاثة مواقع حول حافتها إلى اللفافة الأساسية باستخدام خيوط البولي بروبيلين 3-0 لمنع هجرة الميناء. إعادة تقريب الأنسجة تحت الجلد والأدمة والجلد في طبقات مع خيوط البوليجلاكتين 910. أعد تأكيد قراءات الضغط من خلال الوصول عن طريق الجلد للموانئ. اغسل منفذ RVOT ب 5 مل (1000 وحدة دولية/مل، 5000 وحدة) من الصوديوم الهيبارين.
  17. ضع أنبوب صدر 16 فرنسيا في التجويف الجنبي الأيسر من خلال شق منفصل ، وثبته على الجلد ، ثم قم بتوصيله بوحدة تصريف أنبوب الصدر المغلقة عند ضغط -20 سم ·H2O. ضع غرزة U غير مقيدة حول الأنبوب لتسهيل الإغلاق بعد إزالة أنبوب الصدر.
  18. إدارة كتلة عصبية وربية (0.5-1 مغ / كغ بوبيفاكايين) لتسكين ما بعد الجراحة.
  19. أغلق بضع الصدر مع الرقم من ثمانية ، # 2 بوليجلاكتين 910 الغرز. أغلق طبقة العضلات الصدرية مع تشغيل # 0 polyglactin 910. أغلق الأنسجة تحت الجلد في طبقات من خيوط البولي جلاكتين 910 رقم 2-0 وقم بتدبيس الجلد.
  20. إعادة وضع الحيوان إلى الاستلقاء الظهري ، وإزالة أنبوب الفم والمعدة ، ثم التوقف عن isoflurane.
  21. استمر في التهوية الميكانيكية والرعاية الداعمة حتى > درجة الحموضة في الدم الشرياني 7.35 و pCO2 < 55 مم زئبق.
  22. قم بالتنبيب بمجرد أن يتنفس الحيوان تلقائيا ، ويرفع رأسه ، ويمضغ أنبوب القصبة الهوائية. قم بإزالة أنبوب الصدر قبل الشفاء الكامل من التخدير. اربط الغرزة U لإغلاق شق أنبوب الصدر.
  23. نقل الحيوان إلى قفصه أثناء مراقبة تعافيه من التخدير. تأكد من توفر الأكسجين التكميلي (3-5 لتر / دقيقة بواسطة قناع الوجه) في جميع الأوقات بينما تظل الأغنام غير متحركة. راقب العلامات الحيوية كل ساعة لأول 4 ساعات ، وكل 8 ساعات لمدة 24 ساعة التالية ، ومرة واحدة يوميا بعد ذلك.

5. التعافي بعد العملية الجراحية

  1. راقب مواقع استئصال الصدر وزرع المنفذ يوميا بحثا عن علامات العدوى. إدارة المضادات الحيوية طويلة المفعول (سيفتيوفور، 5 مغ/كغ في العضل) في غضون 24 ساعة بعد العملية وكل 3-4 أيام بعد ذلك لمدة 1 أسبوع.
  2. استمر في رقعة الفنتانيل بعد العملية الجراحية لمدة 72 ساعة. بعد ذلك ، قدم تسكينا إضافيا (على سبيل المثال ، ميلوكسيكام ، 1 ملغم / كغ مرة واحدة يوميا في العضل) إذا استمر الحيوان في إظهار علامات الألم (أي طحن الأسنان ، وارتفاع معدل ضربات القلب).
  3. قم بإزالة الغرز الخارجية والدبابيس الجلدية بعد 10-14 يوما من الجراحة أو على النحو الموصى به من قبل الموظفين البيطريين.
  4. ضمان حماية موقع الميناء من فرك الحيوانات أو كشط مواقع الميناء ضد الهياكل المحيطة باستخدام ضمادة أنبوبية (الشكل 2D).

6. النطاقات PA المزمنة (9 - 10 أسابيع)

  1. نقل الأغنام إلى حاوية صغيرة. قص الصوف الزائد حول المنافذ المزروعة.
  2. نظف المناطق المحلوقة ب 70٪ من كحول الأيزوبروبيل. تطبيق رذاذ ليدوكائين موضعي للتخدير الموضعي.
  3. قم بإعداد اثنين من محولات الضغط لمراقبة ضغوط الكفة RV و occluder (الشكل 3A).
    1. لكلا المحولين: قم بتوصيل نهاية اللوير الأنثوية لأنابيب الضغط (36 بوصة أو أكثر) بنهاية اللوير الذكرية لمحول الطاقة. قم بتوصيل نهاية luer الذكرية لأنابيب الضغط بأحد وصلات luer الأنثوية على stopcock ثلاثي الاتجاهات. أخيرا ، قم بتوصيل إبرة Huber 22 G بنهاية luer الذكرية لهذا التوقف الثلاثي.
    2. بالنسبة لمحول ضغط RV: قم بتعليق كيس ملحي هيباريني (2 وحدة دولية / مل) ، وثقب الكيس بمجموعة الإدارة IV ، وقم بتوصيل اتصال luer الذكري لمجموعة الإدارة IV باتصال luer الأنثوي لمحول ضغط RV. ثم اضغط على الكيس الملحي (على سبيل المثال، كيس الضغط).
    3. بالنسبة لمحول الطاقة السدادي: قم بتزويد محول الطاقة وأنبوب الضغط بالكامل. ضع غطاء لوير ذكر على طرف اللوير الأنثوي لمحول الضغط لمنع تسرب سائل الكفة مرة أخرى إلى محول الطاقة.
    4. قم بتوصيل كل من محولات الطاقة بأجهزة الحصول على البيانات باستخدام كبل أو محول مناسب.
  4. معايرة محولات الطاقة كما هو محدد في الملف التكميلي 1.
  5. انقر فوق ابدأ في أعلى يمين نافذة البرنامج لبدء تسجيل برنامج الحصول على البيانات لالتقاط الأشكال الموجية لضغط الكفة RV و PA عند 400 هرتز.
  6. اطلب من مساعد توفير ضبط النفس الخفيف للحيوان قبل الوصول إلى الميناء. أدخل إبرة Huber من محول ضغط RV إلى منفذ RV. قم بتوصيل حقنة سعة 10 مل بجهاز التوقف ثلاثي الاتجاهات وحاول سحب الدم مرة أخرى إلى المحقنة من منفذ RV (الشكل 3B).
    1. إذا كان من الصعب سحب المحقنة ، فقم أولا بحقن محلول ملحي 5-10 مل في منفذ RV لإزاحة مصدر الانسداد.
    2. إذا استمر الانسداد ، فقم بغرس 2 ملغ من منشط بلازمينوجين الأنسجة (tPA) في المنفذ كعامل محلل للفيبرين واتركه طوال الليل. تحقق في اليوم التالي لشفط tPA.
  7. بمجرد إنشاء خط ضغط RV ، قم بتوصيل إبرة Huber من محول الكفة PA.
  8. التقط قيم البدء لضغوط الكفة RV و PA (الشكل 3C). لاحظ أي تغييرات جذرية من القراءات السابقة.
    1. إذا انخفض ضغط PA و / أو RV بشكل كبير عن القراءة السابقة ، فقد يكون ذلك علامة على أن كفة PA تتسرب.
    2. لاحظ علامة واضحة أخرى على تسرب الكفة PA من خلال دراسة الشكل الموجي للكفة PA. إذا انخفض متوسط ضغط الكفة PA بمعدل ملحوظ ، فهناك فرصة كبيرة لأن تتسرب الكفة.
      ملاحظة: أعد التحقق من أن جميع توصيلات luer الموجودة على محول الضغط والأنابيب و stopcock مشدودة. يمكن أن يتدفق محتوى السوائل عالي الضغط من كفة PA مرة أخرى ويتسرب من وصلات luer الفضفاضة.
      1. إذا كانت الكفة PA تتسرب ، فحدد مدى التسرب. إذا كان معدل التسرب بطيئا ، فيمكن لاستراتيجية النطاقات الأكثر تكرارا التغلب على التسرب لجعل نموذج المرض لا يزال فعالا.
  9. حقن ببطء 3٪ من المياه المالحة مفرطة التوتر في منفذ السد مع الانتباه إلى RV وضغوط الكفة.
    1. اضبط كمية الحقن بناء على شدة مرض الأس الهيدروجيني المطلوب والنمط الظاهري ل RV. تعد الزيادة الأسبوعية في ضغط الكفة بمقدار 100-150 مم زئبق هدفا معقولا لتطوير نمط ظاهري RV تعويضي قابل للتكيف.
    2. من المرجح أن تؤدي الزيادات السريعة في ضغط الكفة (>250 مم زئبق في الأسبوع) إلى ظهور نمط ظاهري RV غير تعويضي.
  10. بمجرد نفخ الكفة PA إلى الكمية المطلوبة ، قم بإزالة إبرة Huber من منفذ الكفة.
  11. احصل على عينة دم من منفذ RV.
    1. استنشاق 10 مل من الدم من منفذ RV بطريقة معقمة ووضعها جانبا.
    2. ضع حقنة جديدة بدلا من حقنة الشفط واستنشق أكبر قدر ممكن من الدم حسب الحاجة دون تجاوز حد سحب الدم الأسبوعي البالغ 7.5٪ من إجمالي حجم الدم.
    3. أعد توصيل المحقنة الأصلية بالدم المستنشق وأعاده عبر منفذ RV.
    4. اسحب ذراع الصمام الخاص بمحول الضغط لطرد المحلول الملحي الهيباريني من الكيس الملحي إلى منفذ RV. استمر في التنظيف حتى يصبح الخط بأكمله واضحا وعديم اللون.
  12. اغسل منفذ RV ب 10 مل من المياه المالحة. ثم ، قم بمسح المنفذ ب 5 مل من 1000 U / mL من الصوديوم الهيبارين.
  13. كرر الخطوات 6.1-6.12 كل 1-4 أيام لمدة 9-10 أسابيع.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

وتستخدم مجموعة تمثيلية من 12 خروفا لإظهار فعالية هذا النموذج في تطوير درجات متفاوتة من حمى الوادي المتصدع (PH-RVF). ومن بين هذه الأغنام، ارتفع متوسط ضغط الكفة PA من 32 ± 20 مم زئبق في الأسبوع 1 إلى 1002 ± 429 مم زئبق في الأسبوع 9. وأدى ذلك إلى زيادة متوسط RV والضغوط الانقباضية من 28 ± 5 و 57 ± 7 مم زئبق في الأسبوع 1 ، على التوالي ، إلى 44 ± 7 و 93 ± 18 مم زئبق بحلول الأسبوع 9. علاوة على ذلك ، تم تركيب ملف ضغط الكفة PA على تشبع الأكسجين الوريدي المختلط (SvO2) لإثبات فعالية النموذج في ضبط النمط الظاهري للمرض (الشكل 4). على وجه التحديد ، أدى نطاقات PA الأسرع إلى انخفاض أسرع في SvO2. وبالمقارنة، فإن أولئك الذين عانوا من استراتيجية ربط PA أكثر تدرجا حافظوا على نطاق فسيولوجي من SvO2 بين 70٪ و 80٪. يظهر مخطط صدى القلب التمثيلي عبر الصدر الذي تم الحصول عليه بعد 9 أسابيع من النطاقات التقدمية PA تمدد RV وانحناء الحاجز بسبب الحمل الزائد للضغط (الفيديو التكميلي 1). في تقرير حالة نشر سابقا10 ، يمكن أيضا استخدام النموذج للحث على فشل RV في المرحلة النهائية ، مما يؤدي إلى الانصباب الجنبي واستسقاء البطن.

Figure 1
الشكل 1: نظرة عامة وجدول زمني للتجربة الشاملة . (أ) الجدول الزمني التجريبي لنموذج فشل البطين الأيمن (RVF) لارتفاع ضغط الدم الرئوي المزمن (PH) واستراتيجية الحصول على البيانات المقترحة. (ب) الرسم التخطيطي لأول جراحة للبقاء على قيد الحياة لوضع الأساس لنموذج فشل البطين الأيمن المزمن لارتفاع ضغط الدم الرئوي (PH). يتم زرع انسداد الشريان الرئوي الرئيسي (PA) ، ويتم ربط الشريان الرئوي الأيسر (LPA) ، ويتم وضع أنبوب ضغط في مجرى تدفق البطين الأيمن (RVOT). وأخيرا ، يتم توصيل كل من خطوط ضغط الكفة RVOT و PA بمنافذ كل منهما ، وكلاهما مزروع تحت الجلد للوصول والمراقبة المتكررين. (ج) صورة فوتوغرافية لكفة PA ، والمنفذ تحت الجلد ، والتركيب البلاستيكي لحماية اتصالها الشائك. يرجى النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.

Figure 2
الشكل 2: صور فوتوغرافية للخطوات الجراحية الرئيسية لإنشاء نموذج ارتفاع ضغط الدم الرئوي المبيضي (PH). (أ) عزل الشريان الرئوي الرئيسي (PA) وزرع الكفة PA (الدائرة). (ب) الكفة PA المزروعة (دائرة) ، وأنابيب Penrose (نجمة) ، وأنابيب ضغط مجرى تدفق البطين الأيمن (RVOT) (مثلث أبيض). (ج) زرع منافذ تحت الجلد لكفة RVOT و PA. (د) الضمادة الأنبوبية والحشو الرغوي المركب حول جسم الأغنام لحماية المنافذ المزروعة. يرجى النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.

Figure 3
الشكل 3: النهج التجريبي لربط الشريان الرئوي المزمن (PA). (أ) مخطط لإعداد محولات الضغط لقياس وضبط قيم ضغط البطين الأيمن (RV) و PA. (ب) صورة فوتوغرافية لمنفذ التدفق الخارجي RV (RVOT) ومنافذ الكفة PA. (ج) تتبع الضغط التمثيلي لضغوط الكفة RV و PA. يرجى النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.

Figure 4
الشكل 4: ضغط الكفة في الشريان الرئوي (PA) وتشبع الأكسجين الوريدي المختلط المقابل (SvO2). تظهر الاتجاهات الطولية بين ضغط الكفة في الشريان الرئوي (PA) وتشبع الأكسجين الوريدي المختلط المقابل (SvO2) تمايزا في النمط الظاهري للبطين الأيمن بناء على استراتيجية ربط PA. يختلف ملف تعريف الألوان اختلافا كبيرا بين الأشخاص الذين عانوا من استراتيجية ربط PA أسرع مقارنة بالموضوعات التي خضعت لاستراتيجية ربط أكثر تدرجا. يرجى النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.

فيديو تكميلي 1: تخطيط صدى القلب التمثيلي عبر الصدر بين حالة خط الأساس الصحي وبعد نموذج مرض ارتفاع ضغط الدم الرئوي في البطين الأيمن (PH-RVF). يلخص نموذج PH-RVF السمات الرئيسية للمرض ، بما في ذلك تمدد RV وتضخمه ، وانحناء الحاجز. يرجى النقر هنا لتنزيل هذا الفيديو.

الملف التكميلي 1: خطوات إعداد ومعايرة الحصول على البيانات. يرجى النقر هنا لتنزيل هذا الملف.

مصدر علوم الحياة النبيلة ، وودباين ، دكتوراه في الطب
جنس ذكر أو أنثى مخصية
وتر دورست كروس
ثقل 55-70kg عند الاستلام
النظام الغذائي 3 رطل من الكريات كل يوم. تيموثي القش تعطى في كيس الأعلاف المقدمة ، مملوءة حتى مرتين في اليوم
دورة الضوء دورة الضوء 12/12 ساعة فترات الضوء / الظلام ؛ تضيء الأنوار في الساعة 6:00 صباحا، ثم تنطفئ في الساعة 6:00 مساء ما لم يذكر خلاف ذلك
حالة السكن يتم إيواء الأغنام بشكل فردي أو في أزواج. يبلغ قياس حاويات المساكن 6.3 قدم × 5.7 قدم مربع (35.4 قدم مربع) ما لم ينص مدير المنشأة على خلاف ذلك. يمكن توصيل حاويات متعددة للحصول على مساحة أرضية إضافية حسب الحاجة. يتم توفير الحصير المطاطي لجميع الأغنام عند استلامها من قبل فني رعاية الحيوانات. يتم تعقيم الحصيرة (الحصائر) أسبوعيا.

الجدول التكميلي 1: المعلومات ذات الصلة بموضوع الحيوان لهذه المنصة.

القضايا/الأحداث N (%)
مجموع 28 (100)
لا توجد مضاعفات 22 (78)
العدوى، الإنهاء المبكر 1 (4)
حل وسط للمنفذ المزروع 2 (7)
حل وسط كفة الشريان الرئوي المزروع 2 (7)
تعويض RV في نهاية النموذج 1 (4)

الجدول التكميلي 2: المضاعفات أثناء نموذج ارتفاع ضغط الدم الرئوي للأغنام.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

يمكن لنموذج PH-RVF المقدم أن يحفز بشكل موثوق مستويات متفاوتة من شدة المرض لتتناسب مع أهداف التحقيق. يتم استخدام نهجين مختلفين في تركيبة للحث على نموذج المرض هذا. أولا ، يعمل ربط LPA على زيادة مقاومة الأوعية الدموية الرئوية وتقليل سعة PA 11,12 ، وبالتالي إنشاء نقطة انطلاق النموذج المزمن في حالة الحمل اللاحق RV المتزايدة بالفعل. بعد ذلك ، يعمل زرع الكفة PA وتضخمها التدريجي على تطوير نمط ظاهري مستهدف من PH-RVF. يمكن أن يؤدي التحكم في ضغط الكفة PA ومعدل تغييره إلى إنشاء RVs تعويضية أو غير تعويضية بشكل تفاضلي ، كما يتضح إما من خلال صيانة أو انخفاض SvO2 (الشكل 4). من خلال زيادة ضغط الكفة بمقدار 250-300 مم زئبق في الأسبوع ، ستبدأ الأغنام في إظهار علامات مبكرة على عدم المعاوضة حوالي 5-6 أسابيع. زيادة ضغط الكفة بمقدار 100-150 مم زئبق في الأسبوع ، من ناحية أخرى ، يسمح بمظهر أكثر تكيفا على مدار فترة 9 أسابيع بأكملها.

يوجد عدد قليل من النماذج الحيوانية الكبيرة من PH المزمن و RVF في الأدبيات. تم الإبلاغ عن انصمام الشريان الرئوي في الأغنام على نطاق واسع ومناقشته4,5. ومع ذلك ، فإن هذا النهج لديه معدل وفيات مرتفع ، يصل إلى 86٪ 4 اعتمادا على تردد الجرعة وأحجام الخرز ، ومع ذلك فإنه لا ينتج عنه سوى تغيير هامشي في ديناميكا الدم RV ووظيفتها. من ناحية أخرى ، يمكن للنموذج المقدم أن يحفز مجموعة أكبر بكثير من الحمل الزائد لضغط RV مع الحد الأدنى من الوفيات المرتبطة بالإجراء. طور أحد الحيوانات التي ماتت بسبب نموذج PH-RVF هذا عدة لترات من الانصباب الجنبي والاستسقاء10 ، مرتبطا بالنتائج السريرية والبحثية لقصور القلب الأيمن لدى البشر13،14،15 والحيوانات الكبيرة16. لوحظت هذه العلامات دون أي دليل على قصور القلب الأيسر. وبالتالي يمكن أن يكون هذا النموذج بمثابة منصة حيوانية كبيرة قابلة للترجمة سريريا مع القدرة على إنتاج فيزيولوجيا مرضية قابلة للمعايرة.

هناك العديد من التحديات البارزة لتنفيذ هذا النموذج. أولا ، في حين أن استخدام بضع الصدر المصغر الأيسر يسهل التعافي بعد العملية الجراحية بشكل مناسب ، فإن التعرض الجراحي المتزامن لكل من PA الرئيسي و LPA يمثل تحديا تقنيا عبر هذا الشق الأقل بضعا. يعد اختيار المساحة الوربية المثلى أمرا ضروريا ويمكن أن يكون التصوير بالموجات فوق الصوتية دليلا مفيدا. التشعب PA هو أكثر بعدا وخلفا مقارنة بالتشريح البشري ، مما يجعل ربط LPA الخطوة الأكثر تحديا في هذا الإجراء. في حين أن الربط بمثابة خطوة حاسمة لزيادة مقاومة الأوعية الدموية الرئوية وتقليل سعة PA ، فمن الممكن أن يحقق نطاق PA الرئيسي وحده ضغطا عاليا بما فيه الكفاية على RV.

قد يكون من الصعب معالجة عدوى الموانئ الساكنة وإزالة الجروح في موقع الميناء وتؤدي إلى مضاعفات مدمرة. في نموذج ارتفاع ضغط الدم الرئوي هذا ، يمكن أن تكون العدوى هي الإهانة الأيضية الحادة التي تؤدي إلى حدوث تسوية قلبية رئوية وانهيار ووفيات مبكرة. المعايير العالية للتقنية المعقمة ، وإغلاق الجلد الدقيق ، وحماية موقع الميناء تحد بشكل كبير من حدوث وتأثير هذه الحوادث.

تمزق الكفة هو مشكلة محددة مع النموذج الذي يمكن أن يؤدي إلى انخفاض ضغط RV. على الرغم من أنها غير شائعة ، فقد لوحظت هذه المشكلة سابقا. هناك بعض الخطوات الوقائية والعلاجية لهذه المشكلة. أولا ، يجب توخي الحذر لتجنب ثقب الكفة أثناء تثبيتها حول السلطة الفلسطينية مع خياطة. اختبار الكفة قبل إغلاق الصدر يضمن سلامتها في نهاية العملية الأولية. بعد ذلك ، يجب اختيار حجم الكفة PA بناء على حجم قطر PA الرئيسي. إذا تسربت الكفة ، فسيكون من المهم تقييم حجم التسرب. وإذا تمكن التضخم الأكثر تواترا في نطاق PA من التغلب على معدل التسرب، فلا يزال بإمكان النموذج تحقيق حمى الوادي المتصدع المعتدلة، على الرغم من أنه قد لا يؤدي بعد الآن إلى الشدة المطلوبة من حمى الوادي المتصدع (PH-RVF).

في تجربتنا ، هذا النموذج لديه معدل نجاح إجمالي يبلغ 78٪ (الجدول التكميلي 2) ، ولكن معظم المضاعفات كانت في النصف السابق من هذه التجارب. حققت المجموعة الأحدث المكونة من 13 موضوعا معدل نجاح بلغ 100٪ ، مما يشير إلى أن هذا النموذج يمكن أن يكون قابلا للتكرار وخاليا من المضاعفات مع خبرة كافية.

وأخيرا ، فإن أحد القيود العلمية الرئيسية للنموذج الحيواني المقدم هو أنه لا ينقل سمة رئيسية لارتفاع ضغط الدم الشرياني الرئوي ، وهي إعادة تشكيل الأوعية الدموية الرئوية. وبالتالي ، فإن هذا النموذج ليس المنصة المثالية لتطوير واختبار العلاجات التي تركز فقط على الأوعية الدموية الرئوية. بدلا من ذلك ، إنها منصة فعالة لدراسة خلل RV وفشله من الحمل اللاحق RV غير الطبيعي. نتائج المرضى في درجة الحموضة مدفوعة إلى حد كبير بوظيفة RV ، وترتبط النتائج المواتية بالحفاظ على وظيفة RV هذه17. وعلى الرغم من أن هذا النموذج لا يشمل جميع جوانب حمى الحموضة، إلا أنه نموذج قيم لفهم المسارات الجزيئية المؤدية إلى حمى الوادي المتصدع وتطوير علاجات تستهدف حمى الوادي المتصدع لتحسين حمى الوادي المتصدع.

يمكن لربط LPA ونموذج نطاقات PA التدريجي الرئيسي أن يلخص بنجاح الفيزيولوجيا المرضية المعقدة ل RVF الثانوية إلى PH. سيوفر هذا النموذج للباحثين منصة تجريبية لتطوير مؤشرات حيوية تشخيصية جديدة تميز بين الاستجابات التكيفية وغير المتكيفة ل PH على RV ، وتوضح مسارات الاستجابة الحرجة في RVF ، وتمكن الابتكارات العلاجية من علاج RVF.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

وليس لدى المؤلفين أي تضارب في المصالح للإفصاح عنه.

Acknowledgments

تم تمويل هذا العمل من قبل المعاهد الوطنية للصحة R01HL140231. نشكر شعبة رعاية الحيوانات على تربية الحيوانات والرعاية البيطرية. نشكر مختبر SR Light وموظفيه ، جيمي أدكوك ، سوزان فولتز ، كودي فان روين ، وخوسيه دياز ، على دعمهم الفني المتفاني في العمليات الجراحية للحيوانات الكبيرة.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
 0.9% Sodium Chloride Irrigation Pour Bottle by Baxter Healthcare, 1000 mL Medline  BHL2F7124 Surgical Disposable
0.25% Bupivacaine Hospira Inc 0409-1160-18 Medication, Intra-Operative
0.9% Normal Saline, 1000 mL Baxter Healthcare Corp 0338-0049-04 Medication, Intra-Operative
0.9% Normal Saline, 500 mL Baxter Healthcare Corp.,  0338-0049-03 Medication, Chronic PH
16 mm Heavy Duty Occluder with actuating tubing Access Technologies  OC-16HD Surgical Disposable
3-mL Skin Prep Applicator Medline  MDF260400 Surgical Disposable
70% isopropyl alcohol prep pads Medline MDS090670 Disposable, Chronic PH
Adhesive bandage tape Patterson Veterinary 07-835-7776 Disposable, Chronic PH
Adson forceps V. Mueller NL1400 Surgical Instrument
Allis tissue forceps V. Mueller CH1560 Surgical Instrument
Aortic clamp, straight (bainbridge forceps) V. Mueller SU6001 Surgical Instrument
Backhaus towel forceps V. Mueller SU2900 Surgical Instrument
Bags, Infusion: Nonsterile Novaplus Infusion Bag, 500 mL Medline TCV4005H Disposable, Chronic PH
Berry sternal needle holder V. Mueller CH2540 Surgical Instrument
Blades, Electrode: Electrode Blade, 6.5", with 0.24 cm Shaft Medline  VALE15516 Surgical Disposable
Blades: Stainless-Steel Sterile Surgical Blade, Size #10 Medline  B-D371210 Surgical Disposable
Blades: Stainless-Steel Sterile Surgical Blade, Size #11 Medline  B-D371211 Surgical Disposable
Blades: Stainless-Steel Sterile Surgical Blade, Size #15 Medline  B-D371215 Surgical Disposable
BNC Male to BNC Male Cable Digi-Key 415-0198-036 Equipment
Castroviejo needle holder V. Mueller CH8589 Surgical Instrument
Cefazolin Apotex Corp 60505-6142-0 Medication, Intra-Operative
Ceftiofur Crystalline Free Acid Zoetis Inc 54771-5223-1 Medication, Post-Operative
Chest Drain, with Dry Suction, Adult-Pediatric Medline  DEKA6000LFH Surgical Disposable
Chest tube passer V. Mueller CH04189 Surgical Instrument
COnfidence Flowprobes for Research (PAU-Series) Transonic 24PAU Equipment, Perivascular Flow Probe
Cooley tangential occlusion clamp V. Mueller CH6572 Surgical Instrument
Data Acquisition Hardware ADInstruments  PowerLab 16/30 Equipment
DeBakey Aorta clamp V. Mueller CH7247 Surgical Instrument
DeBakey multi-purpose clamp V. Mueller CH7276 Surgical Instrument
Debakey tissue forceps, 12’’ V. Mueller CH5906 Surgical Instrument
Debakey vascular tissue forceps 7 3/4’’ V. Mueller CH5902 Surgical Instrument
Debakey vascular tissue forceps, 9’’ V. Mueller CH5904 Surgical Instrument
Electrosurgical Generator Covidien  Force FX-C Equipment
Endotracheal Tube, 10mm Patterson Veterinary 07-882-9008 Surgical Disposable
Enrofloxacin Norbrook Laboratories Limited 55529-152-05 Medication, Intra-Operative
Fentanyl Transdermal Patch Apotex Corp 60505-7007-2 Medication, Pre-Operative
Ferris smith tissue forceps V. Mueller SU2510 Surgical Instrument
Finochietto rib spreaders, large V. Mueller CH1220-1 Surgical Instrument
Finochietto rib spreaders, medium V. Mueller CH1215-1 Surgical Instrument
Flexsteel ribbon retractor, 1” x 13” V. Mueller SU3340 Surgical Instrument
Flexsteel ribbon retractor, 2” x 13” V. Mueller SU3346 Surgical Instrument
Foerster sponge forceps, curved V. Mueller GL660 Surgical Instrument
Gauze Sponges: Sterile X-ray Compatible Gauze Sponges, 16-Ply, 4" x 4" Medline  PRM21430LFH Surgical Disposable
Gerald-DeBakey forceps V. Mueller CH04242 Surgical Instrument
Glassman Allis V. Mueller SU6152 Surgical Instrument
Halsted mosquito forceps V. Mueller SU2702 Surgical Instrument
Harken clamp V. Mueller CH6462 Surgical Instrument
Heat Therapy Pump Gaymar/Stryker  TP-400 Equipment
Heparin Fresenius Kabi,  63323-540-31 Medication, Chronic PH
Hospira Primary IV Sets, 80" Patterson Veterinary 07-835-0123 Surgical Disposable
Hypertonic saline 3% Baxter Healthcare Corp.,  0338-0054-03 Medication, Chronic PH
Hypodermic Needle with Bevel and Regular Wall, 20 G x 1" Medline B-D305175Z Disposable, Chronic PH
Interface Cable, Edwards LifeScience Transducer to ADInstruments  Bridge Amplifier Fogg System 0395-2434 Equipment
Intravenous Infusion Pump Heska  Vet/IV 2.2 Infusion Pump Equipment
Isoflurane Patterson Veterinary 14043-704-06 Medication, Pre-Operative
Kantrowitz thoracic clamp, 9-1/2” V. Mueller CH1722 Surgical Instrument
Kelly hemostats V. Mueller 88-0314 Surgical Instrument
Lidocaine HCl, 2.46% PRN Pharmacal,  49427-434-04 Medication, Chronic PH
Ligaclip Multiple-Clip Appliers by Ethicon Medline  ETHMCS20 Surgical Disposable
Loop, Vessel, Mini, Red, 2/pk, Sterile Medline  DYNJVL12 Surgical Disposable
Lorna non-perforating towel forceps V. Mueller SU2937 Surgical Instrument
Mayo dissecting scissors, curved V. Mueller SU1826 Surgical Instrument
Mayo dissecting scissors, straight V. Mueller SU1821 Surgical Instrument
Medipore Dress-It Pre-Cut Dressing Covers by 3M Medline  MMM2955Z Surgical Disposable
Meloxicam Patterson Veterinary 14043-909-10 Medication, Post-Operative
Mixter thoracic forceps, 9” V. Mueller CH1730-003 Surgical Instrument
Mosquito hemostats V. Mueller 88-0301 Surgical Instrument
Multi-Channel Research Consoles Transonic T402/T403 Equipment, Perivascular Flow Meter
Multi-Lumen Central Venous Catheterization Kits Medline  ARW45703XP1AH Surgical Disposable
Multi-Parameter Vital Signs Monitor Smiths Medical  SurgiVet Advisor 3 Equipment
Needles: Hypodermic Needle with Regular Bevel, Sterile, 18 G x 1.5" Medline  B-D305185Z Surgical Disposable
No. 3 knife handle V. Mueller SU1403-001 Surgical Instrument
No. 7 knife handle V. Mueller SU1407 Surgical Instrument
Non-Vented Male Luer Cap Qosina 13614 Disposable, Chronic PH
Octal Bridge Amplifier ADInstruments  FE228 Equipment
Ophthalmic Ointment Akorn Animal Health 59399-162-35 Medication, Pre-Operative
Penrose Tubing, 6 mm x 46 cm, 11 mm Flat Medline  SWD514604H Surgical Disposable
Perma-Hand Black Braided Silk:  2-0 SH Taperpoint Needle, Control Release, 30" Medline   ETHD8552 Surgical Disposable
Perma-Hand Suture, Black Braided, Size 0, 6 x 30” Medline   ETHA306H Surgical Disposable
Perma-Hand Suture, Black Braided, Size 4-0, 12 x 30" Medline  ETHA303H Surgical Disposable
Phenylephrine West-Ward 0641-6142-25 Medication, Intra-Operative
Polyhesive Cordless Patient Return Electrodes, Adult Medline  SWDE7509 Surgical Disposable
Port-A-Cath Huber Needle, Straight, 22 G x 1-1/2" Medline AAKM21200724 Disposable, Chronic PH
PROLENE Monofilament Suture, Blue, Size 4-0, 36", Double Arm, RB-1 Needle Medline  ETHD7143 Surgical Disposable
PROLENE Polypropylene Monofilament Suture, Blue, Double-Armed, RB-1 Needle, Size 5-0, 24" Medline  ETH8555H Surgical Disposable
Regional Block Needles, 22-gauge Medline  B-D408348Z Surgical Disposable
Schnidt tonsil artery forceps V. Mueller M01700 Surgical Instrument
Skin staple extractor Medline CND3031 Disposable, Chronic PH
Skin stapler 35 wide, with counter Medline  STAPLER35W Surgical Disposable
Sphygmomanometer Patterson Veterinary 07-815-0464 Equipment
Sponge bowl V. Mueller GE-75 Surgical Instrument
Sponge, Lap: X-Ray Detectable Sterile Lap Sponge, 18" x 18", 5/Pack Medline  MDS241518HH Surgical Disposable
Sponge, Peanut: X-Ray Detectable Sterile Peanut Sponge, Small, 3/8" Medline  MDS72038 Surgical Disposable
Sterile Disposable Deluxe OR Towel, Blue, 17'' x 27'', 2/Pack Medline  MDT2168202 Surgical Disposable
Sterile Luer-Lock Syringe, 3 mL Medline SYR103010Z Disposable, Chronic PH
Sterile Luer-Lock Syringe, 5 mL Medline SYR105010Z Disposable, Chronic PH
Sterile Surgical Equipment Probe Covers Medline  DYNJE5930 Surgical Disposable
Stopcock: 3-Way Stopcock with Handle in OFF Position, Rotating Adaptor Male Collar Fitting, 45 PSI Medline  DYNJSC301 Surgical Disposable
Stopcock: 3-Way Stopcock with Handle in OFF Position, Rotating Adaptor Male Collar Fitting, 45 PSI Medline DYNJSC301 Disposable, Chronic PH
Subcutaneous Port with 5-French Connector and Blue Boot Access Technologies CP2AC-5NC Surgical Disposable
Super cut metzenbaum dissecting scissors V. Mueller CH2032-S Surgical Instrument
Super cut nelson-metzenbaum dissecting scissors V. Mueller CH2025-S Surgical Instrument
Syringes: Sterile Luer-Lock Syringe, 10 mL Medline  SYR110010Z Surgical Disposable
Thoracic Catheter, Straight, 28 Fr x 20" Medline SWD570549H Surgical Disposable
Three-quarter surgical drape Medline  DYNJP2414H Surgical Disposable
Tiletamine + Zolazepam Zoetis Inc 54771-9050-1 Medication, Pre-Operative
TourniKwik Tourniquet Set with Four 7.5" Bronze-Colored Tubes and 1 Snare, 12 French Medline  CVR79013 Surgical Disposable
Transducer clip Edwards LifeScience TCLIP05 Equipment
Trigger Aneroid Gauge (Sphygmomanometer) Patterson Veterinary 07-815-0464 Equipment
TruWave Disposable Pressure Transducer Kits by Edwards Lifesciences Medline  VSYPX260 Surgical Disposable and Chronic PH
TS420 Perivascular Flow Module Transonic TS420 Equipment, Perivascular Flow Meter
Tubing, Suction: Sterile Universal Suction Tubing with Straight Ribbed Connectors, 1/4" x 12' Medline  OR612 Surgical Disposable
Tubing: Pressure Monitoring Tubing with Fixed Male Luer Lock and Female Fitting, Low Pressure, 72" L Medline DYNJPMTBG72MF Surgical Disposable
Tubing: Pressure Monitoring Tubing with Fixed Male Luer Lock and Female Fitting, Low Pressure, 72" L Medline DYNJPMTBG72MF Disposable, Chronic PH
Tubular Elastic Dressing Retainer Medline DERGL711 Disposable, Chronic PH
Tuffier rib retractor V. Mueller CD1101 Surgical Instrument
Tygon E-3603 Flexible Tubings Fisher Scientific 14-171-227 Surgical Disposable
U.S.A retractor V. Mueller SU3660 Surgical Instrument
Umbilical Tape, Cotton, 3-Strand, 1/8 x 36" Medline  ETHU12TH Surgical Disposable
Valleylab Button Switch Pencil Medline  VALE2516H Surgical Disposable
Vanderbilt deep vessel forceps V. Mueller CH1687 Surgical Instrument
Veterinary Anesthesia Machine Midmark  Matrx VMC Equipment
Veterinary Anesthesia Ventilator Hallowell EMC  Model 2000 Equipment
Vicryl: Undyed Coated Vicryl 0 CT-1 36" Suture Medline  ETHVCP946H Surgical Disposable
Vicryl: Undyed Coated Vicryl 2 TP-1 Taper 54" Suture Medline  ETHVCP880T Surgical Disposable
Vicryl: Undyed Coated Vicryl 2-0 CT-1 18" Suture Medline  ETHVCP739D Surgical Disposable
Vital crile-wood needle holder, 10-3/8” V. Mueller CH2427 Surgical Instrument
Vital mayo-hegar needle holder, 7-1/4” V. Mueller CH2417 Surgical Instrument
Vital metzenbaum dissecting scissors, 14’’ V. Mueller CH2009 Surgical Instrument
Vital metzenbaum dissecting scissors, 9” V. Mueller CH2006 Surgical Instrument
Vital ryder needle holder, 9” V. Mueller CH2510 Surgical Instrument
Yankauer, Bulb Tip: Sterile Rigid Yankauer with Bulb Tip, No Vent Medline  DYND50130 Surgical Disposable

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Campo, A., et al. Outcomes of hospitalization for right heart failure in pulmonary arterial hypertension. European Respiratory Journal. 38 (2), 359-367 (2011).
  2. Tonelli, A. R., et al. Causes and circumstances of death in pulmonary arterial hypertension. American Journal of Respiratory and Critical Care Medicine. 188 (3), 365-369 (2013).
  3. Urashima, T., et al. Molecular and physiological characterization of RV remodeling in a murine model of pulmonary stenosis. American Journal of Physiology- Heart and Circulatory Physiology. 295 (3), (2008).
  4. Sato, H., et al. Large animal model of chronic pulmonary hypertension. ASAIO Journal. 54 (4), 396-400 (2008).
  5. Pohlmann, J. R., et al. A low mortality model of chronic pulmonary hypertension in sheep. Journal of Surgical Research. 175 (1), 44-48 (2012).
  6. Noly, P. -E., Guihaire, J., Coblence, M., Dorfmuller, P., Fadel, E., Mercier, O. Chronic thromboembolic pulmonary hypertension and assessment of right ventricular function in the piglet. Journal of Visualized Experiments: JoVE. (105), e53133 (2015).
  7. Pereda, D., et al. Swine model of chronic postcapillary pulmonary hypertension with right ventricular remodeling: Long-term characterization by cardiac catheterization, magnetic resonance, and pathology. Journal of Cardiovascular Translational Research. 7 (5), 494-506 (2014).
  8. Silva, K. A. S., Emter, C. A. Large animal models of heart failure: A translational bridge to clinical success. JACC: Basic to Translational Science. 5 (8), 840-856 (2020).
  9. Ukita, R., et al. Left pulmonary artery ligation and chronic pulmonary artery banding model for inducing right ventricular - pulmonary hypertension in sheep. ASAIO Journal (American Society for Artificial Internal Organs: 1992. 67 (1), 44-48 (2020).
  10. Ukita, R., et al. Progression toward decompensated right ventricular failure in the ovine pulmonary hypertension model. ASAIO Journal (American Society for Artificial Internal Organs: 1992. , (2021).
  11. Mercier, O., et al. Piglet model of chronic pulmonary hypertension. Pulmonary Circulation. 3 (4), 908-915 (2013).
  12. Guihaire, J., et al. Right ventricular plasticity in a porcine model of chronic pressure overload. Journal of Heart and Lung Transplantation. 33 (2), 194-202 (2014).
  13. Tang, K. J., Robbins, I. M., Light, R. W. Incidence of pleural effusions in idiopathic and familial pulmonary arterial hypertension patients. Chest. 136 (3), 688-693 (2009).
  14. Luo, Y. F., et al. Frequency of pleural effusions in patients with pulmonary arterial hypertension associated with connective tissue diseases. Chest. 140 (1), 42-47 (2011).
  15. Brixey, A. G., Light, R. W. Pleural effusions occurring with right heart failure. Current Opinion in Pulmonary Medicine. 17 (4), 226-231 (2011).
  16. Holt, T. N. Bovine High-mountain Disease. Merck and the Merck Veterinary Manual. , Available from: https://www.merckvetmanual.com/circulatory-system/bovine-high-mountain-disease/bovine-high-mountain-disease (2019).
  17. Van De Veerdonk, M. C., et al. Progressive right ventricular dysfunction in patients with pulmonary arterial hypertension responding to therapy. Journal of the American College of Cardiology. 58 (24), 2511-2519 (2011).

Tags

الهندسة الحيوية ، العدد 173 ، ارتفاع ضغط الدم الرئوي ، فشل البطين الأيمن ، قصور القلب الأيمن ، ربط الشريان الرئوي ، الأغنام البالغة
نموذج حيواني كبير لارتفاع ضغط الدم الرئوي وفشل البطين الأيمن: ربط الشريان الرئوي الأيسر وربط الشريان الرئوي الرئيسي التدريجي في الأغنام
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Ukita, R., Stokes, J. W., Wu, W. K., More

Ukita, R., Stokes, J. W., Wu, W. K., Talackine, J., Cardwell, N., Patel, Y., Benson, C., Demarest, C. T., Rosenzweig, E. B., Cook, K., Tsai, E. J., Bacchetta, M. A Large Animal Model for Pulmonary Hypertension and Right Ventricular Failure: Left Pulmonary Artery Ligation and Progressive Main Pulmonary Artery Banding in Sheep. J. Vis. Exp. (173), e62694, doi:10.3791/62694 (2021).

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