Summary
Transthorax ekkokardiografi er den første linje diagnostiske test for post-genoplivning venstre ventrikulær dysfunktion og strukturelle ændringer i en svinemodel af hjertestop.
Abstract
En af hovedårsagerne til hjertestop uden for hospitalet er akut myokardieinfarkt (AMI). Efter vellykket genoplivning fra hjertestop dør ca. 70% af patienterne før udskrivning fra hospitalet på grund af myokardie- og cerebral dysfunktion efter genoplivning. I eksperimentelle modeller er myokardiedysfunktion efter hjertestop, karakteriseret ved en svækkelse i både venstre ventrikel (LV) systolisk og diastolisk funktion, blevet beskrevet som reversibel, men meget få data er tilgængelige i hjertestopmodeller forbundet med AMI hos svin. Transthorax ekkokardiografi er den første linje diagnostiske test til vurdering af myokardiedysfunktion, strukturelle ændringer og / eller AMI forlængelse. I denne svinemodel af iskæmisk hjertestop blev ekkokardiografi udført ved baseline og 2-4 og 96 timer efter genoplivning. I den akutte fase udføres undersøgelserne hos bedøvede, mekanisk ventilerede grise (vægt 39,8 ± 0,6 kg), og EKG registreres kontinuerligt. Mono- og bidimensionelle, Doppler og væv Doppler optagelser erhverves. Aorta og venstre atriumdiameter, endesystoliske og endediastoliske venstre ventrikulære vægtykkelser, endediastoliske og endesystoliske diametre og afkortningsfraktion (SF) måles. Apikale 2-, 3-, 4- og 5-kammervisninger erhverves, LV-volumener og udstødningsfraktion beregnes. Segmental vægbevægelsesanalyse udføres for at detektere lokaliseringen og estimere omfanget af myokardieinfarkt. Pulserende bølge Doppler ekkokardiografi bruges til at registrere transmitrale strømningshastigheder fra en 4-apikal kammervisning og trans-aortastrøm fra en 5-kammervisning til beregning af LV-hjerteudgang (CO) og slagvolumen (SV). Tissue Doppler Imaging (TDI) af LV lateral og septal mitral anulus registreres (TDI septal og lateral s', e', a' hastigheder). Alle optagelser og målinger udføres i henhold til anbefalingerne fra American and European Societies of Echocardiography Guidelines.
Introduction
Hjertestop sker ofte minutter efter begyndelsen af typiske brystsmerter, og i nogle tilfælde er det den første manifestation af koronararteriesygdom1. Faktisk præsenterer 48% af de overlevende efter hjertestop uden for hospitalet okklusion af en koronararterie på angiografi2. For patienter, der vender tilbage til spontan cirkulation (ROSC) efter hjertestop, er hjertedysfunktion desuden en af de vigtigste determinanter for sygelighed og dødelighed3.
Transthorax ekkokardiografi (TTE) er et ikke-invasivt diagnostisk og prognostisk værktøj, der anvendes til patienter til vurdering af myokardiedysfunktion efter genoplivning, strukturelle ændringer og/eller AMI-forlængelse efter ROSC og i de følgende dage. I eksperimentelle iskæmiske og ikke-iskæmiske hjertestopmodeller hos svin anvendes TTE ofte til noninvasivt serielt at vurdere hjertets systoliske funktion, hæmodynamik og respons på terapi. I 2008 blev ændringer i diastolisk dysfunktion beskrevet som stigning i mitral E-hastighed og vævsdoppler (TDI) e' hastighedsforhold (E / e ') og fald i mitral E-hastighed og A-hastighedsforhold (E / A) kort efter genoplivning i en ikke-iskæmisk svinemodel af hjertestop4.
Denne undersøgelse beskriver de forskellige metodiske trin, der følges for at vurdere venstre ventrikels (LV) struktur og LV systoliske og diastoliske funktion af TTE på forskellige tidspunkter i en iskæmisk svinemodel af hjertestop.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Protocol
Alle procedurer, der involverer dyr og deres pleje, var i overensstemmelse med nationale og internationale love og politikker. Godkendelse af undersøgelsen blev opnået fra det institutionelle bedømmelsesudvalg ved universitetet i Milano og statslig institution (Sundhedsministeriets godkendelse nr. 84/2014-PR). Data, der understøtter resultaterne af denne undersøgelse, er tilgængelige fra den tilsvarende forfatter efter rimelig anmodning. Den eksperimentelle model og ekkokardiografiske protokoldiagrammer er beskrevet i figur 1 og figur 2.
1. Tilberedning af dyr
- Hurtige hangrise (vægt 39,8 ± 0,6 kg) i 8 timer natten over før forsøget. Giv fri adgang til vand.
2. Induktion af anæstesi og vedligeholdelse, antibiotikaprofylakse
- Inducer generel anæstesi ved intramuskulær injektion af ketamin (20 mg / kg) efterfulgt af intravenøs (iv) propofol (2 mg / kg). Kontroller for tilstrækkelig dybde af anæstesi ved tab af kæbetone, tab af hornhinderefleks med muskulær afslapning og behov for mekanisk ventilation.
- Indsæt et kateter i højre jugular vene og før det ind i den overlegne vena cava.
- Oprethold anæstesi med kontinuerlig iv infusion af propofol (4-8 mg / kg / time).
- Sufentanyl (0,3 μg/kg) injiceres og derefter ampicillin (1 g) til og med iv.
3. Mekanisk ventilation, elektrokardiografisk og hæmodynamisk overvågning
- Anbring et trakealrør med manchetter, så grisene ventileres mekanisk med et tidevandsvolumen på 15 ml/kg og en FiO2 på 0,21.
- Juster respirationsfrekvensen, og oprethold slutvandspartialtrykket for kuldioxid (EtCO2) mellem 35-40 mmHg med et infrarødt kapnometer.
- Barber grisen med en mekanisk barbermaskine over hele brystet og venstre ben (hvor endovaskulære katetre til hæmodynamiske målinger indsættes kirurgisk).
- Påfør frontal plan elektrokardiogram (EKG) plaques over barberede fødder og underliv, ved hjælp af tre EKG puder. Placer to af dem på forfødderne og den tredje på venstre side af maven.
- Indsæt et væskefyldt kateter i højre lårbensarterie til gennemsnitlige arteriel trykmålinger og til arteriel blodprøvetagning for arteriel iltspænding i blodet (PO 2), kuldioxidspænding (PCO2) og pH.
- Før et 7 F pentalumen termofortyndingskateter fra højre lårbensvene ind i lungearterien for at måle højre atrietryk, kernetemperatur og hjerteudgang.
- Indsæt et 5 F ballontippet kateter fra højre fælles halspulsåre. Gå ind i aorta og derefter ind i venstre forreste nedadgående koronararterie ud over den første diagonale gren ved hjælp af angiografi. Bekræft den korrekte positionering ved injektion af radiografisk kontraststof.
- Før et 5 F pacingkateter fra højre subklaviske vene ind i højre ventrikel (RV) for at inducere ventrikelflimmer (VF).
4. Baseline transthorax ekkokardiografi
BEMÆRK: I gennemsnit tager ekkokardiografi 20-30 min. Til TTE anvendes en phased-array multifrekvens 2,5 til 5 MHz sonde, mens EKG kontinuerligt registreres. Sæt af rammer og cine-loops bestående af mindst tre på hinanden følgende hjertecyklusser lagres til offline-analyse.
- Tag monodimensionelle (M-mode) og todimensionelle (2D) ekkokardiografiske kort- og langaksebilleder på aortaniveau og LV-niveau for at vurdere vægtykkelse, aorta-, atrie- og LV-dimensioner, LV-funktion og segmentvægbevægelse.
- Tag en 2D-kortaksevisning på aortaniveau. Denne visning viser venstre atrium (LA, nederst i midten), aortaklappen (midten), højre atrium (nederst til venstre), tricuspidventilen (venstre), højre ventrikulær udstrømningskanal (øverst) og lungeventilen (højre). Placer markøren midt i aorta og LA for at optage de respektive M-mode-billeder.
- Tag en 2D parasternal langaksevisning. Denne visning tillader visualisering af aorta rod og aorta ventil foldere, interventrikulær septum, LV og LA. Aorta skal være i samme vandrette plan og i et kontinuum med det interventrikulære septum; Aortafolderne skal være tydeligt synlige. Placer transduceren i det tredje eller fjerde venstre interkostale rum med indikatoren mod højre flanke, og foretag små ændringer i sondens vinkling for at opnå en standardiseret visning.
BEMÆRK: Parasternal korte og lange aksevisninger bruges til at måle bredden af aortaroten og den anteroposteriore dimension af LA. M-Mode-billederne kan tages fra enten en langakse eller en kortakse på aortaklappeniveau (se trin 4.1). - Tag et 2D-kortaksebillede af LV på papillærniveau. Brug en kortaksevisning på papillær- eller chordae-niveau til LV-dimensionsmålinger; På denne måde er det i et ventileret dyr lettere at opnå et standardiseret billede sammenlignet med det i langaksevisningen.
BEMÆRK: LV'et skal være cirkulært, og begge papillære muskler skal være tydeligt synlige. Papillære muskler kaldes ved konvention anterolaterale og posteromediale. Hvis mitralfolderne er synlige, og den højre ventrikulære frie væg ikke er et kontinuum, er billedet ikke standardiseret. - Placer markøren midt i LV'en, og optag et M-tilstandsbillede af LV'en på papillærniveau.
- Gentag trin 4.1.3 og 4.1.4 på udkig efter det subpapillære og apikale niveau af LV.
- Tag en 2D apikal 4-kammervisning (AP4CH). LV, LA, højre ventrikel (RV) og højre atrium (RA) er synlige sammen med mitral- og tricuspidventilerne og det interatriale og interventrikulære septum. Placer sonden på niveau med hjertespidsen (fjerde interkostale rum; markøren på sonden skal orienteres til venstre). Strukturen, der hjælper med at standardisere visningen, er det interventrikulære septum, som skal vises parallelt med ultralydstrålen. Dette er muligt ved at flytte transduceren enten medialt eller lateralt.
BEMÆRK: Forkortelse opstår, når billedplanet ikke passerer gennem den sande LV-spids, hvilket resulterer i et skråt billede af LV-hulrummet. Forkortelse undervurderer LV-mængderne og overvurderer LVEF. Forkortelse undgås ved at ændre sondepositionerne og/eller flytte den til et lavere interkostalt rum og sideværts. LV-langaksen skal være større end 4,8 cm hos svin med kropsvægt 33-35 kg. - Tag en apikal to-kammervisning (AP2CH). Fra AP4CH drejes transduceren 45-60° mod uret; kun LA og LV skal være synlige, så undgå den interventrikulære septum og kontroller, at markøren passerer midt i LA og LV.
- Tag en apikal tre-kammer (AP3CH) visning eller apikal langakse. Fra AP4CH drejes transduceren 45-60° mod uret. I AP3CH er LV-toppen synlig sammen med de forreste septum- og posterolaterale LV-segmenter. De andre synlige strukturer er LVOT, LA og aortaklappen.
- Tag en apikal fem-kammervisning (AP5CH). Start fra AP4CH-visningen og vinkl sonden ventralt og derefter lateralt for at visualisere en skrå septum, aorta med LVOT, LV, RV og begge atrier.
- Pulserende Doppler (PW) ekkokardiografi
BEMÆRK: Denne metode tillader: (1) måling af transvalvulære strømningshastigheder, hjerteudgang og slagvolumen; (2) måling af intervaller, fx pulmonal arterieaccelerationstid, og (3) evaluering af LV diastolisk funktion.
BEMÆRK: Aliasingfænomenet undgås ved at sænke baseline-pulsgentagelsesfrekvensen eller øge den, når nye forstyrrende frekvenser vises.- For at få en standardiseret AP4CH-visning skal du bruge farve Doppler og optage en cine-loop.
- Placer PW-prøvevolumenet på spidsen af mitralfoldere, og brug farve Doppler til at placere markøren ortogonalt til mitralstrømmen og justeret til LV-længdeaksen. Skift derefter til PW og registrer mindst tre hjertecyklusser.
- For at opnå en standardiseret AP5CH-visning skal du bruge farve Doppler og optage en cine-loop med mindst tre hjertecyklusser.
- Brug farve Doppler til at placere markøren ortogonalt til aortastrømmen. Flyt prøvevolumenet mod aortaklappen, indtil strømningshastigheden accelererer. Optag mindst tre hjertecyklusser.
- Brug vævsdopplerbilleddannelse (TDI): Fra en 2D-standardiseret AP4CH måler PW TDI maksimal langsgående myokardiehastighed fra et enkelt segment.
BEMÆRK: Den væsentligste begrænsning af TDI er dens vinkelafhængighed. Hvis indfaldsvinklen overstiger 15°, er der ca. 4% undervurdering af hastigheden.
5. Induktion af myokardieinfarkt
- Oppust kateterets ballon i venstre forreste nedadgående koronararterie med 0,7 ml luft. Bekræft okklusionen ved hjælp af den hurtige progressive EKG ST-segmenthøjde5.
6. Hjertestop
- Hjertestop defineres, så snart ventrikelflimmer opstår. Efter 10 minutters okklusion kan ventrikelflimmer forekomme spontant. Ellers induceres det gennem et pacingkateter med 1 til 2 mA alternativ strøm (AC) leveret til højre ventrikulært endokardium.
- Afbryd ventilationen efter begyndelsen af ventrikelflimmer, og tøm kateteret med ballonspids5.
7. Hjerte-lungeredning
- Efter 12 minutters ubehandlet ventrikelflimmer skal du starte kardiopulmonal genoplivning (HLR) manøvrer. Disse omfatter brystkompression med den mekaniske brystkompressor og mekanisk ventilation med ilt (tidevandsvolumen 500 ml, 10 vejrtrækninger pr. Minut).
- Efter 2 minutter og hvert 5. minut HLR injiceres epinephrin (30 μg/kg) gennem kateteret placeret i højre atrium.
- Efter 5 minutters HLR skal du forsøge defibrillering med 150 joule stød ved hjælp af en defibrillator.
BEMÆRK: Vellykket genoplivning defineres som genoprettelse af organiseret hjerterytme med gennemsnitligt arterielt tryk >60 mmHg5.
8. Understøttende pleje efter hjertestop
- Efter vellykket genoplivning skal du opretholde anæstesi og blæse ballonen i venstre forreste nedadgående koronararterie.
- Femogfyrre minutter efter genoplivning tømmes ballonen og trækkes det venstre forreste nedadgående koronararteriekateter5 (figur 1) ud.
- Hvis genoplivning ikke opnås med det samme, genoptages HLR og fortsættes i 1 minut før efterfølgende defibrillering.
- Hvis ventrikelflimmer gentager sig, skal du behandle det ved øjeblikkelig defibrillering.
- Brug ingen andre understøttende foranstaltninger end adrenalin.
9. Observation på fire timer (h)
- Efter vellykket genoplivning skal du opretholde anæstesi.
- Overvåg dyrene hæmodynamisk i løbet af 4 timers (kortvarig) observationsperiode.
- Hold dyrenes temperatur på 38 ± 0,5 °C.
- Efter 2 timer og 4 timer efter genoplivning gentages en komplet ekkokardiografisk undersøgelse ved at følge trinene beskrevet i punkt 4.
BEMÆRK: Brækkede ribben kan være en konsekvens af brystkompression. I dette tilfælde er det vigtigt at flytte sonden og trykke den forsigtigt på de interkostale rum. - Efter en 4 timers observation ekstuberes grisene og returneres til deres bur.
- Giv analgesi med butorphanol (0,1 mg/kg) ved intramuskulær injektion (IM) eller som anbefalet af de institutionelle retningslinjer for dyrepleje.
- Derefter injiceres ampicillin (1 g) med IM.
10. 96-timers observation og eutanasi
- Ved afslutningen af 96 timers post-AMI-hjertestop-ROSC (midtvejs) skal du bedøve dyrene igen (trin 2) til ekkokardiografisk undersøgelse (trin 4). EKG overvåges kontinuerligt som tidligere beskrevet (trin 3).
11. Ekkokardiografiske målinger
BEMÆRK: Tag alle optagelser og målinger i henhold til anbefalingerne fra American and European Societies of Echocardiography Guidelines 6,7. Send alle ekkokardiografiske optagelser via en fjernskrivebordsforbindelse, der skal gemmes i en lokal database til analyse. En kardiolog, der er blindet for studiegrupperne, foretager i gennemsnit mindst tre målinger for hver variabel.
- For aorta- og LA-diameteren måles fra M-tilstand af kortaksevisningerne på niveau med aortabihulerne ved hjælp af forkant- til forkantmetoden.
- For LV udstrømningskanal (LVOT) diameter, måle det 0,5-1 cm under aorta cusp (proksimal) fra en parasternal langakse visning.
- For endediastolisk anteroseptal og posterior diastolisk vægtykkelse på papillærniveau måles ved endediastol fra grænsen mellem myokardievæggen og hulrummet og grænsen mellem myokardievæggen og perikardiet.
- For LV-udstødningsfraktionen (LVEF) beregnes den som: (LV end-diastolisk volumen (EDV)-LV end-systolisk volumen (ESV)) / (LVEDV) * 100. Definer endediastol som den første ramme efter mitralventillukning eller den ramme, hvor LV-dimensionen oftest er den største. Definer end-systole som rammen efter aortaklappens lukning eller rammen, hvor hjertedimensionerne er mindst. Følg sporingerne af LV-arealmålinger ved grænsen mellem myokardiet og LV-hulrummet. Mål LV-områder, og beregn LV-volumener ved at ændre Simpsons enkeltplanregel fra AP4CH-visningen.
- Gentag trin 11.4 i AP2CH-visning for den biplan Simpson-metode, der bruger de endediastoliske og endesystoliske AP4CH- og AP2CH-visninger til at beregne LV-volumener og LVEF.
- For PW-spidsmitralindstrømningshastighed (E vel) (cm/s), A-hastigheder (A vel) og E-bølgedecelerationstid (DT) måles disse ud fra mitralstrømningsspektret (figur 6).
- For TDI-systoliske s-hastigheder og diastoliske e'- og a'-hastigheder måles disse fra TDI-spektrumbillederne ved AP4CH-billedet fra septal eller lateral annulus og beregner gennemsnit ved baseline og 96 timer efter koronar okklusion.
BEMÆRK: E vel til TDI-afledt e 'hastighedsforhold (cm / sek) (E / e ') er en indikator for diastolisk funktion. Det normale E/e′-forhold skal være 9 eller mindre eller mere end 15; Værdier mellem 8-14 præsenterer en ikke defineret betydning. - Beregn slagvolumen (SV) som mængden af blod, der pumpes ud af venstre ventrikel med hver systol. SV-formlen er: SV = π * [LVOT diameter/2]2 * LVOT VTI.
- Beregn hjerteudgang (CO, ml / min) som blodgennemstrømningen, der passerer over udstrømningskanalen hvert minut. Det beregnes ved hjælp af formlen: CO = SV * HR.
- Til analyse af LV regional motilitet divideres LV i 16 segmenter (visualiseret i kortaksevisningerne og / eller de apikale 2, 3, 4 kammervisninger). Scor hvert segment ved hjælp af følgende kriterier: normo-kinesia (1 point) for normal vægfortykkelse og udflugt; hypokinesi (2 point) for reduceret vægfortykkelse og reduceret vægudsving; akinesia (3 point) ingen vægfortykkelse eller vægudflugt; dyskinesi (4 point); systolisk udad- eller LV-vægudtynding inkluderer aneurysmal vægbevægelse med excentriske buler under både systole og diastole. Beregn vægbevægelsesscoreindekset (WMSI) ved hjælp af formlen: total score/16. I en normokinetisk ventrikel er WMSI 1.
12. Statistisk analyse
- Udtryk data som middelværdi ± SEM. Brug envejs ANOVA, til gentagne målinger og Tukeys post-hoc test. *p < 0,05 i forhold til baseline (BL); § p < 0,05 2 timer efter AMI-hjertestop-ROSC vs 96 timer efter AMI-hjertestop-ROSC; # p < 0.05 4 timer efter AMI-hjertestop-ROSC vs 96 timer efter AMI-hjertestop-ROSC.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Representative Results
Tolv grise gennemgik koronararterieokklusion efterfulgt af 12 min ventrikelflimmer og 5 min HLR. Otte grise blev genoplivet med succes, og syv overlevede 96 timer efter AMI-hjertestop-ROSC. Alle ekkokardiografiske variabler på forskellige tidspunkter i løbet af undersøgelsen er opsummeret i tabel 1.
Ændringer i puls (HR) og systoliske ekkokardiografiske parametre
HR steg signifikant ved 2 timer og 4 timer efter AMI-hjertestop-ROSC sammenlignet med baseline (BL) (gennemsnit ± SEM: +64 ± 9 og +56 ± 12 bpm, p < 0,001 og p < 0,01) sammen med ESV (+15 ± 3 og +18 ± 4 ml, p < 0,01 for begge), mens EDV ikke ændrede sig signifikant på de forskellige tidspunkter. De gennemsnitlige forskelle i LVEF mellem BL og 2 timer og 4 timer var henholdsvis -40 ± 4,1 og -39 ± 4,0 absolutte point % (p < 0,001 for begge) (figur 4).
Fra 2 timer til 96 timer efter AMI-hjertestop-ROSC havde HR tendens til at normalisere sig (gennemsnitlig ± SEM-forskel -49 ± 9,1 bpm, p < 0,05). LVEF blev forbedret og steg 24,9 ± 2,5 point procent (p < 0,05), men den forblev under BL. Ændringer i LV-volumener var minimale og ikke signifikante; Resultaterne var ens for ændringer mellem 4 timer og 96 timer efter AMI-hjertestop-ROSC (figur 4 og figur 5).
Ændringer i diastoliske ekkokardiografiske parametre
DT var den eneste ekkokardiografiske diastoliske variabel, der ændrede sig signifikant på de forskellige undersøgelsestidspunkter (figur 6). Ved 2 timer faldt DT 16% fra BL og fastholdt faldet 4 timer efter AMI-hjertestop-ROSC. Ved 96 timer efter AMI-hjertestop-ROSC vendte DT tilbage svarende til dem på BL.
LV regional motilitet 96 timer efter AMI-hjertestop-ROSC
Det gennemsnitlige SEM-antal ± aketiske/dyskinetiske (A/D) segmenter var 4,2 ± 0,7, og WMSI var 26 ± 4,4 %. De hyppigst kompromitterede segmenter var mid anterolateral, mid-inferoseptal, apikal anterior og apikal ringere.
Tabel 1: Ekkokardiografiske variabler på forskellige tidspunkter efter AMI-hjertestop-ROSC. BL, udgangspunkt; HR, puls; AoD, aortadiameter; LAD, venstre atriumdiameter; AWThd, diastolisk forreste vægtykkelse; AWThs, systolisk forreste vægtykkelse; EDD, endediastolisk diameter; ESD, ende-systolisk diameter; IPWThd, diastolisk infero-posterior vægtykkelse; IPWThs, systolisk infero-posterior vægtykkelse; SF, forkortelse fraktion; EDV, slutdiastolisk volumen; ESV, ende-systolisk volumen; LVEF, udstødningsfraktion i venstre ventrikel; E vel, peak mitral indstrømning E hastighed; En vel, peak mitral tilstrømning A hastighed; DT, decelerationstid; CO, hjerteudgang; SV, slagvolumen; s' sept, TDI-afledt mitral ringformet s' septalhastighed; e' vel, TDI-afledt mitral ringformet e' septalhastighed; a' vel, TDI-afledt mitral ringformet a' septalhastighed; s' lat, TDI-afledt mitral ringformet s' lateral hastighed; e' lat, TDI-afledt mitral ringformet e' lateral hastighed; a' lat, TDI-afledt mitral ringformet a' lateral hastighed; E/e' septalforhold, maksimal mitral indstrømningshastighed (E vel) til TDI-afledt mitral ringformet e' septalhastighedsforhold; E/e' lateralt forhold, maksimal mitral indstrømningshastighed (E vel) til TDI-afledt mitral ringformet e' lateral hastighedsforhold. Data er gennemsnitlige ± SEM. Klik her for at downloade denne tabel.
Figur 1: Eksperimentel model af hjertestop. VF, ventrikelflimmer; HLR, hjerte-lungeredning; Epi, adrenalin; ROSC, tilbagevenden af spontan cirkulation; BL, udgangspunkt; EKG, elektrokardiogram; Ekko, ekkokardiografi; h, timer; min, minutter. Klik her for at se en større version af denne figur.
Figur 2: TTE-flowdiagram i en grisemodel af iskæmisk hjertestop. LA, venstre atrium; M-tilstand, monodimensionel; LV, venstre ventrikel; LVOT, venstre ventrikel udstrømningskanal; LVEF, venstre ventrikulær uddrivningsfraktion; PW, pulserende bølge; TDI, væv Doppler billeddannelse. Klik her for at se en større version af denne figur.
Figur 3: Myokardieinfarkt (MI) forlængelse på papillærniveau ved morfometri og bidimensionel ekkokardiografi 96 timer efter koronararterieokklusion. (A) Repræsentativ ex vivo 0,5 cm skive svinehjerte på papillærniveau, farvet med triphenyltetrazoliumchlorid (TTC) for at vise den sunde myokardiezone (rød) mod den infarkte (brun). Ekkokardiografisk 2D-parasternal kortaksevisning på papillærniveau i diastol (B) og i systole (C). Pile angiver de afgrænsede MI-områder angivet i A, B og C. RV, højre ventrikel; IS, infero-septal væg; AS, antero-septal væg; IVS, intraventrikulær septum; APM, forreste papillær muskel; PPM, posterior papillær muskel; LV, venstre ventrikel; AL, antero-lateral væg; ANT, forreste væg; INF, ringere væg; IL, infero-lateral væg. Klik her for at se en større version af denne figur.
Figur 4: Systoliske funktionsparametre med puls ved BL og efter AMI, hjertestop og genoplivning. Envejs ANOVA til gentagne målinger og Tukeys post-hoc test: *** p < 0,001, ** p < 0,01 vs BL; § p < 0,05 2 timer mod 96 timer; # p < 0,05, ## p < 0,01 4 timer vs 96 timer. BL, baseline; 2H, 2 timer efter AMI-hjertestop-ROSC; 4H, 4 timer AMI- hjertestop-ROSC; 96H, 96 timer AMI - hjertestop -ROSC; HR, puls; LVEF, venstre ventrikulær uddrivningsfraktion; LVEDV, venstre ventrikulær endediastolisk volumen; LVESV, venstre ventrikulær ende-systolisk volumen. Klik her for at se en større version af denne figur.
Figur 5: Apikal fire-kammer visning på forskellige tidspunkter efter AMI-hjertestop-ROSC. BL, udgangspunkt; H, time; LV, venstre ventrikel; RV, højre ventrikel; LA, venstre atrium; RA, højre atrium. Pile angiver apikale trombi nær aketiske segmenter. Baseline og 96 timer LV systoliske og diastoliske indre grænser er vist med hvidt. Klik her for at se en større version af denne figur.
Figur 6: M-mode spor af kort akse, MV farve Doppler og TDI billeder i en sund gris og 96 timer efter myokardieinfarkt (MI)-hjertestop-ROSC. Repræsentative billeder af LV fra M-mode ekkokardiografi ved baseline (A) og 96 timer efter AMI-hjertestop-ROSC (B). ASW, anteroseptal væg; PIW, posteroinferior væg. * = normo-kinetisk; ** = alvorligt hypokinetisk. Apikal firekammervisning: pulsbølge Doppler (PW) af transmitralventilstrømmen ved baseline (C) og 96 timer efter AMI-hjertestop-ROSC (D). Evel, PW tidlig peak mitral indstrømningshastighed; Avel, PW sen peak mitral indstrømningshastighed; DT, decelerationstid. Repræsentative billeder af septal og lateral TDI-hastigheder ved baseline (E) og (F) 96 timer efter MI-hjertestop-ROSC. s', TDI systolisk hastighed; e 'TDI tidlig diastolisk hastighed; a', TDI sen diastolisk hastighed. Klik her for at se en større version af denne figur.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Discussion
En komplet ekkokardiografisk undersøgelse i en svineeksperimentel model af AMI, hjertestop og genoplivning kan give forskellige oplysninger om udviklingen af LV-funktion og LV-strukturelle ændringer, selvom en vis mængde data er tilgængelige i litteraturen 5,8. I "rene" modeller af eksperimentelt hjertestop (begrænset til induceret ventrikelflimmer) vender myokardiefunktionsnedsættelse i de første dage efter ROSC, men lidt vides om, hvad der sker, når AMI er årsagen til hjertestop.
Denne undersøgelse hos svin undersøgte de kort- og mellemsigtede ændringer efter AMI-hjertestop i LV-struktur, regional motilitet og global LV-funktion. 2 timer og 4 timer efter genoplivning steg ESV signifikant, og LVEF faldt sammenlignet med baseline. Disse resultater forklares ved et 26% aketisk / dyskinetisk vægbevægelsesscoreindeks på grund af post-AMI-skade af midtanterolaterale og apikale segmenter (figur 3).
Myokardiebedøvelse på grund af iskæmi-reperfusionsskade efter ROSC er velkendt. Yang l et al. fandt, at diastoliske parametre hos svin post-ROSC uden AMI normaliserede sig i 24 timer, mens LV systolisk funktion normaliserede i 48 h8. Så vidt vi ved, foreligger der ingen data om en længere opfølgning. Vammen et al.9, i en post-ROSC og AMI model hos svin, viste, at den nedre LVEF hos både sham og AMI dyr vendte tilbage til normal ved 48 timer. I et tidligere arbejde påpegede forfatterne forholdet mellem mindre infarkt, lavere højfølsom troponinplasmakoncentration og bedre genopretning af venstre ventrikelfunktion 96 timer efter ROSC 5,10.
Hjertemagnetisk resonans (CMRI) er guldstandardbilleddannelsesmetoden til undersøgelse af hjertestruktur og funktion11, men det er dyrt og kræver lange erhvervelses- og efterbehandlingstider. TTE er en mindre tidskrævende, billigere og lettere tilgængelig metode til eksperimentel in vivo-forskning og kan følge gentagne undersøgelser i det samme dyr under eksperimentelle undersøgelser.
TTE i eksperimentelle hjertestopmodeller hos svin er meget udfordrende, men metoden giver flere vanskeligheder med at opnå billeder af god kvalitet i den akutte fase efter ROSC mekanisk ventilation på grund af: 1) gardineffekten af venstre lunge, 2) den øgede brystmodstand, 3) suboptimal dyrepositionering og 4) behovet for erfarne sonografer. Faktisk er fuld træning på området afgørende, især når en vurdering af hæmodynamik og LV-funktion er påkrævet på samme tid.
En begrænsning af vores undersøgelse er fraværet af en skingruppe (hjertestop uden AMI) for at vurdere niveauet af LV systolisk dysfunktion, der kan henføres til myokardienekrose efter koronararterieokklusion, og det på grund af myokardieskaden efter ROSC.
Afslutningsvis er TTE en pålidelig, ikke-invasiv diagnostisk metode til undersøgelse af udviklingen af LV-dysfunktion i post-hjertestopsyndromet efter AMI i en svineforsøgsmodel.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Disclosures
Forfatterne har intet at afsløre.
Acknowledgments
Vi er taknemmelige for Judith Bagott for sprogredigering.
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| Aquasonic | Parker | - | ultrasound gel |
| Adult foam ECG disposable monitoring and stress testing, wet gel, non-invasive patien | Philips | 40493E | ECG electrode |
| Bellavista 1000 | Bellavista | MB230000 | ventilator with infrared capnometer |
| ComPACS | Medimatic SRL | - | local database and software |
| CX50 | Philips | - | Echocardiographic machine |
| InTube Tracheal tube | Intersurgical Ltd | 8040080 | cuffed tracheal tube |
| LUCAS2 | Phisio-Control Inc | - | mechanical chest compressor |
| MRx defibrillator | Philips | - | defibrillator |
| S5-1 | Philips | - | Phased array probe |
| Swan-Ganz catheter 2 lumen 5fr | Edwards | 110F5 | for the coronary artery occlusion |
| Swan-Ganz catheter 2 lumen 7fr | Edwards | 111F7 | for mean arterial pressure measurement |
| Swan-Ganz catheter for thermodiluition 7fr | Edwards | 131F7 | to measure right atrial pressure, core temperature and cardiac output |
References
- Kubota, T., et al. Out-of-hospital cardiac arrest does not affect post-discharge survival in patients with acute myocardial infarction. Circulation Reports. 3 (4), 249-255 (2021).
- Spaulding, C. M., et al. Immediate coronary angiography in survivors of out-of-hospital cardiac arrest. The New England Journal of Medicine. 336 (23), 1629-1633 (1997).
- Nolan, J. P., et al. European Resuscitation Council and European Society of Intensive Care Medicine guidelines 2021: post-resuscitation care. Intensive Care Medicine. 47 (4), 369-421 (2021).
- Xu, T., et al. Postresuscitation myocardial diastolic dysfunction following prolonged ventricular fibrillation and cardiopulmonary resuscitation. Critical Care Medicine. 36 (1), 188-192 (2008).
- Fumagalli, F., et al. Ventilation with argon improves survival with good neurological recovery after prolonged untreated cardiac arrest in pigs. Journal of the American Heart Association. 9 (24), 016494 (2020).
- Nagueh, S. F., et al. et al Recommendations for the evaluation of left ventricular diastolic function by echocardiography: An update from the American Society of Echocardiography and the European Association of Cardiovascular Imaging. Journal of the American Society of Echocardiography. 29 (4), 277-314 (2016).
- Lang, R. M., et al. et al Recommendations for cardiac chamber quantification by echocardiography in adults: an update from the American Society of Echocardiography and the European Association of Cardiovascular Imaging. Journal of the American Society of Echocardiography. 28 (1), 1-39 (2015).
- Yang, L., et al. Investigation of myocardial stunning after cardiopulmonary resuscitation in pigs. Biomed Environ Sci. 24 (2), 155-162 (2011).
- Vammen, L., et al. Cardiac arrest in pigs with 48 hours of post-resuscitation care induced by 2 methods of myocardial infarction: A methodological description. Journal of the American Heart Association. 10 (23), 022679 (2021).
- Ristagno, G., et al. Postresuscitation treatment with argon improves early neurological recovery in a porcine model of cardiac arrest. Shock. 41 (1), 72-78 (2014).
- Rysz, S., et al. et al The effect of levosimendan on survival and cardiac performance in an ischemic cardiac arrest model - A blinded randomized placebo-controlled study in swine. Resuscitation. 150, 113-120 (2020).
