Summary
缺乏可靠的无创方法，用于在正常变温非 原位 心脏灌注（NESP）期间对供体心脏进行功能评估。我们在此描述了使用心外膜超声心动图和电导导管方法对心肌性能进行 异位 评估的方案。
Abstract
心脏移植仍然是晚期心力衰竭的金标准治疗。然而，目前的关键器官短缺导致越来越多的捐赠者心脏被分配，并具有扩展标准。这些边缘移植物与原发性移植失败的高风险相关，移植前的 异位 灌注可能有益。该技术允许使用温氧血液灌注和连续代谢监测来扩展器官保存。目前唯一可用于临床实践的NESP设备在卸载的非工作状态下灌注器官，这不允许对跳动的心脏进行功能评估。因此，我们开发了一种在工作模式下的NESP原始平台，可以调整左心室前负荷和后负荷。该方案应用于猪心。通过心内导尿术和表面超声心动图实现心脏的 离位 功能评估。除了对实验方案的描述外，我们在此报告了主要结果，以及与NESP期间获得压力 - 容量环和心肌功率相关的珍珠和陷阱。血流动力学发现与超声变量之间的相关性是主要兴趣，特别是对于移植前供体心脏的进一步康复。该协议旨在改善对供体心脏的评估，以增加供体库并降低原发性移植失败的发生率。
Introduction
心脏移植是晚期心力衰竭的金标准治疗，但受到当前器官短缺的限制1。越来越多的供体心脏具有扩展标准（年龄>45岁、心血管危险因素、长期低流量、继发于儿茶酚胺能危象的急性左心室功能障碍）被分配，原发性移植失败的风险增加2。此外，在控制循环死亡（DCD）后捐赠的心脏可能会出现继发于长期温缺血的心肌损伤3。因此，有必要在移植前对这些供体心脏进行更好的评估，特别是评估它们是否有资格进行心脏移植4，5。
常母异 位 灌注（NESP）使用温氧血液保存跳动的心脏。NESP的唯一市售设备将心脏保持在非工作状态（朗根道夫模式）。这种方法最初用于将移植物的保存扩大到冷缺血的关键4小时期之后6。该技术的另一个主要优点是根据灌注液中的乳酸浓度提供心肌活力的连续评估6。然而，迄今为止，这种生化评估从未与移植后的结果相关。同样，NESP的朗根多夫模式不允许在移植前对心脏进行血流动力学和功能评估。一些作者报道了NESP期间心内导管插入术对预测移植后心肌恢复的潜在益处7。
本报告旨在提供一种可重复的方法来评估NESP期间供体的心脏性能。我们修改了电路以允许工作模式灌注，从而通过心外膜超声心动图获取无创功能变量。心肌功指数是一个与负荷无关的变量，使用压力-应变环路记录。我们研究了心肌功与心内导尿获得的血流动力学变量之间的关系。
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Protocol
本协议已获得当地动物实验伦理委员会和动物福利机构委员会（APAFIS#30483-2021031811339219 v1，法国巴黎萨克雷大学动物伦理委员会）的批准。动物按照美国国立卫生研究院制定的实验动物护理和使用指南和国家医学研究学会制定的实验动物护理原则进行处理。
注意：外科手术是在严格的无菌下进行的，使用与人类相同的技术。实验程序包括大白仔猪（45-60公斤），并在全身麻醉下进行。
1. 动物调理和麻醉方案
- 让动物适应7天，有同源物和环境富集，以确保动物福利。
- 在动物被纳入实验方案前12小时不要喂食动物。
- 在手术前30分钟进行术前，在颈部肌肉中肌内注射等摩尔的替他明和唑拉西泮（10mg / kg）混合物。
- 一旦动物镇静，将导管插入耳静脉，并通过静脉推注丙泊酚（2mg / kg）并给予阿曲库铵（2mg / kg）诱导全身麻醉。
- 用 7.5 mm 口腔气瓶探头对动物进行插管。
- 用连续心电图、呼气 CO2 和血氧饱和度监测动物。
- 用吸入异氟醚（2%）与40%氧气补充剂混合维持全身麻醉。
2. 心脏原 位 血流动力学和超声心动图评估
注意：使用Swan Ganz导管进行血流动力学评估，而心脏的基线功能评估通过经胸超声心动图进行。
- 使用 Seldinger 技术经皮将 8 法式 （Fr） 鞘插入头臂静脉干部8.
- 将导管放气并设定为 0 压力后，将 Swan Ganz 导管插入 8 Fr 护套，直到在监测屏幕上观察到肺压曲线。
- 通过在球囊充气时推动肺循环中的 Sawn-Ganz 导管来获得肺动脉闭塞压。
- 使用热稀释方法在 Swan Ganz 导管的近端输注 10 mL 冷 （4 °C） 盐水溶液来评估心输出量。重复测量三次。
- 使用双翼辛普森技术评估左心室射血分数 （LVEF）9。
- 探索主动脉瓣和主动脉根部，以识别任何可能影响心脏通过升主动脉异 位灌注的结构性疾病或2级以上的主动脉瓣反流（图1）。
3. 常温 非原位 灌注（NESP）机的描述和启动
注意：改进的NESP模块用于交替执行朗根多夫灌注和工作模式灌注。简而言之，通过 Y 型连接器 将 电路的主动脉线连接到顺应室。添加小儿氧合器和心脏切开术储液器（模块主动脉连接器上方 70-80 cm 高度），以在工作模式下提供约 70 mmHg 的左心室后负荷。使用 Y 型连接器将另一个心脏切开术储液器（模块主动脉连接器上方 7-10 cm 高度）连接到主流入管路，以在工作模式下提供约 10 mmHg 的左心房预载荷（图 2）。使用连接到肺导管的流量传感器评估冠状动脉血流。离心泵、膜制氧器和加热器-冷却器机器连接到电路（图 2）。有关解决方案说明，请参阅 表 1。
- 用灌注溶液灌注回路（表1）。
- 将泵输出设置为 1500 mL/min。
- 在回路中加入从供体猪（1200-1500 mL）中取出的血液。
- 设置气体混配器以达到氧气分压 >250 mmHg。
- 将维持溶液和肾上腺素溶液（表1）连接到电路，并将初始输出分别设置为5 mL / h和0.1 mL / h。
- 在将心脏放入灌注模块之前，将灌注液的温度设置为室温（RT）。
- 在工作模式下，连接浓度为2.5mg / mL的多巴酚丁胺注射器（输出在0.04-0.12mg / h之间）。
4. 正常温 非原位 心脏灌注的心脏采购和仪器
- 心脏采购
- 将动物置于仰卧位并继续保持全身麻醉。
- 进行正中胸骨切开术并打开心包。
- 用四条保持缝合线悬挂心包。
- 将 4-0 聚丙烯缝合线放在右心房和升主动脉上，用止血带固定插管。
- 输注肝素 （300 UI/kg） 并仔细解剖主动脉根部后，在右心房插入双期静脉插管进行采血，在升主动脉插入单腔插管进行心肌麻痹输注。
- 用硅橡胶止血带隔离上腔静脉和下腔静脉。
- 将静脉插管连接到装有 10，000 IU 普通肝素的采血袋上。
- 将仔猪体置于特伦德伦堡位置，以改善血液流入收集袋。
- 采血完成后，交叉夹住升主动脉，将Del Nido心脏停搏输注至主动脉根部（表 1），并检查升主动脉是否受压（无主动脉瓣反流）。
- 通过分别打开下腔静脉和右肺静脉来卸载左右心房，而上腔静脉则用止血带夹住。
- 心脏麻痹输注完成后，用两针 4-0 聚丙烯结扎左半合子静脉。
- 进行心脏采集，保留肺干 2 cm 和左心房后壁。
- 通过检查房间隔来验证卵圆孔是否未闭，并在必要时使用4-0聚丙烯缝合线将其关闭。
- NESP前的心脏仪器
- 将心脏置于4°C盐水溶液中，并将升主动脉与肺干分开。确认主动脉瓣和冠状动脉口没有受伤。
- 在升主动脉远端下方 5 mm 处插入四针（4-0 聚丙烯），并将输液插管插入主动脉。在主动脉周围拧紧软管夹以固定套管。
- 将引流套管插入肺干，并用3-0聚丙烯运行缝合线固定。
- 用5-0聚丙烯运行缝合线关闭下腔静脉和上腔静脉。
- 用4-0聚丙烯线缝合左心房后壁。
- 将左通气插管插入左心房壁的后壁，并在周围缠上止血带。
- 将预负荷套管插入左心耳，并在周围缠上止血带。
5. 与NESP机器的连接和心脏复苏
注意：在对心脏进行器械检查之前，请确保灌注回路旁边有复苏所需的材料，尤其是带有内部探头的除颤器和带有心外膜电极的外部起搏器。确保压力管连接到主动脉管，并且输出传感器放置在冠状动脉血流线上。必须箝紧后载荷线以及工作模式电路的预载线。
- 将泵流量降低至 200 mL/min。
- 在给连接器放气后，将心脏连接到主动脉连接器。确保心脏与灌注模块正确连接，使下心室壁和左右心房在操作者面前。避免扭转升主动脉以防止主动脉瓣反流。
- 室温时将主动脉压调节至 30 mmHg。
- 在复苏期间，进行平滑的心脏按摩，直到窦性心律恢复。
- 在 15-25 分钟内以 50 mL/min 的步长缓慢增加泵流量，以达到 65 mmHg 的主动脉压。同时，按2-4°C的步骤提高灌注温度，达到37°C。
- 一旦主动脉压为 65 mmHg，灌注温度为 37 °C，如果需要，可在 5 J 时进行电击，并重复直至窦性心律恢复。
- 将心外膜电极固定在右心室后壁上，并连接到外部起搏器。以 80 BPM 的速度调整心脏节奏，以超速自发节律。
- 将肺套管连接到冠状动脉流线。
- 进行动脉和静脉血液样本，对灌注液进行气体和生化分析。记录初始乳酸浓度并纠正生化紊乱，以实现以下目标：葡萄糖>1 g/L，K + 3.5-5.5 mmol/L，Ca 2+ 1.0-1.20 mmol/L，pH 7.35-7.45，Na + 135-145 mmol/L和HCO3-20-24 mmol/L。
- 调节泵流量，达到平均主动脉压 65-75 mmHg，冠状动脉流量达到 650-850 mL/min。
- 每15分钟进行一次动静脉血气分析，以确保心肌提取乳酸有效。如果静脉乳酸高于动脉乳酸，则通过减少维持溶液将平均主动脉压增加至80mmHg，并在15分钟后检查乳酸浓度。如果动静脉乳酸清除率仍然受损，则将冠状动脉血流量增加至>850mL，并在15分钟后检查乳酸浓度。
6. 工作模式程序
注意：乳酸的动静脉有效清除通常在开始朗根道夫灌注后30分钟内实现。然后可以通过将预紧套管连接到预紧油箱来启动工作模式（该管路以前在朗根道夫模式下被夹紧）。同样，后负荷管连接到主动脉线（图2）。将流量传感器设置在后负荷线上以测量心输出量。
- 打开预压管路，调节泵流量，确保预紧油箱稳定加注。在此期间，左心房和左心室逐渐充满血液。
- 打开主动脉后负荷管，夹紧用于朗根多夫灌注的回路的主管。后负荷油箱逐渐填满。确保通过溢流管线将灌注液带回回路的主储液罐。
- 以0.04mg / min的速度开始输注多巴酚丁胺。
- 进行动脉和静脉血气样本分析，以确保心肌提取乳酸仍然有效。
- 心输出量稳定后，进行有创血流动力学评估以及心外膜超声测量。
7. 使用电导法进行压力-体积 （PV） 回路评估
注意：所有校准步骤必须在工作模式下执行。
- PV 导管置入左心室
- 用盐水溶液清洁7 Fr 尾纤电导导管并将其连接到硬件接口。
- 轻轻地将导管推入先前通过左心房顶部插入的引入器 8 Fr 鞘中，以与二尖瓣对齐。
- 一旦导管穿过二尖瓣，就调整适当的位置，考虑最佳压力和体积信号。如果噪音太大，请轻轻移动电导导管以提高环的质量。
- PV环导管校准
- 压力校准
- 一旦电导导管正确放置在左心室中，打开软件上的校准界面，并使用采集软件校准压力值以进行电导测量。
- 开始记录，在控制界面选择0 mmHg压力和100 mmHg，各记录5秒。
- 然后，停止记录并打开压力校准界面。将相应的信号与压力水平相匹配。
- 校准后，验证信号是否与侵入性血压监测获得的值匹配。
- 体积校准
- 电导校准
- 打开软件上的控制界面进行电导测量。
- 开始记录，一个接一个，选择校准界面建议的音量。
- 让界面每次录制 5 秒，然后停止录制。
- 使用获得的数据迹线并打开音量校准界面。
- 将相应的迹线与压力水平相匹配。
- 并行体积校准
- 周围的心脏组织传导电力并有助于整体音量信号。移除此平行体积以进行准确的体积测量（后处理校准）。
- 为了评估此设置（心肌壁）中的平行体积，将 10 cc 的高渗盐水溶液 （4%） 注入左心房线一次。
- 不要重复手术以避免高钠血症。
- 电导校准
- 压力校准
- 现场校正因子校准
- 输入从超声测量中获得的每搏量值。
注意：α因子的计算将考虑通过超声测量或电导导管获得的每搏量之比。
- 输入从超声测量中获得的每搏量值。
- 光伏数据收集
- 停止心脏的心外膜起搏，以避免干扰电导信号。信号稳定时以稳定状态记录数据（图3）
- 选择一系列 10 个连续循环并打开分析软件。该软件将自动提供中风功、预募中风功、最大dP/dt、最小dP/dt和tau指数。
- 要获得收缩末期压力-容量关系和舒张末期压力-容量关系，请记录前负荷闭塞期间的信号。逐渐夹紧心房灌注管，直到有效降低前负荷（图 4）。然后慢慢松开夹子。
8.工作状态下心脏的心外超声心动图评估
- 采集超声环
- 将三个心电图心外膜电极连接到超声心动图机。
- 在心脏周围涂抹无菌窗帘，并使用经食管探头。
- 将探头施加到左心房的上壁上，并手动旋转换能器，直到获得四腔室视图（图5）。
- 启动超声心动图采集软件，使用 X 计划模式进行心肌性能评估。
- 然后，运行超声探头电机以获得三腔室和双腔室视图。对这些视图的分析可以测量左心室射血分数和整体纵向应变9.
- 心肌功指数（MWI）评估
- 继续采集四腔、三腔和两腔视图，并记录同时动脉压（图 6）。
- 使用这些视图和打开 MWI 软件评估全球纵向应变。在环路采集期间，使用灌注回路上的外部传感器检测到的侵入性血压。
- 手动通知软件主动脉瓣和二尖瓣的确切打开和关闭时间。
注意：MWI 软件将自动提供全球 MWI、建设性工作、浪费工作和有效工作。
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Representative Results
我们在此描述了一种处于单心室工作状态的NESP方案，使用通常在临床实践中采用的改良心脏灌注模块，用于移植前供体心脏的Langendorff灌注。这种使用当前定制模块的NESP仔猪模型是在2019年开发的。电路的修改很小，因为大部分灌注回路被重新用于实验。模块的盖子提供了一层柔性和防水膜，在运输过程中保护心脏。它还允许在无菌环境中进行表面超声心动图检查。临床实践中混合血液和灌注液的推荐启动体积约为1200-1500mL。在本协议中，启动体积较高（2000 mL），因为工作模式灌注需要更长的管路和额外的储液器。因此，这些考虑需要超过50公斤的动物进行>1500毫升的采血。
与先前报道的工作模式10，11下的NESP模型相比，猪心脏在灌注模块中的位置不同。事实上，他们中的大多数人都描述了由主动脉悬浮的心脏，在采血室上方，垂直位置。在该协议中，我们使用了一个商业定制的模块，并将心脏的前侧放在灌注盒中，略微倾斜，后侧面向操作员。然而，Hatami等人认为，NESP期间心脏的位置是最佳心肌灌注的重要因素12 ，并且比悬挂位置更好。
本协议使用六只动物进行实验Langendorff模式（LM）30分钟，然后工作模式（WM）灌注2小时。每30分钟连续监测和记录平均主动脉压（MAP）和心输出量（CO）。心功率输出（CPO）计算如下：CO x MAP/451。每30分钟评估一次灌注液中的乳酸浓度，以确保心肌提取乳酸（MEL）在NESP期间有效作为心肌活力的证据。在WM灌注期间尽快在T0、T60和T120处进行血流动力学评估。NESP期间的代谢和血流动力学测量总结见 表2。
考虑通过心导管插入术进行血流动力学评估，将电导导管穿过左心房顶部，然后穿过二尖瓣，将尾纤置于左心室的顶端，从而获得最佳 PV 环。使用心外超声心动图检查电导导管的位置（图5）。PV 回路信号的质量可能会根据导管位置和对外部起搏的干扰而变化（图 7）。
工作模式灌注期间的功能评估
在本研究中使用的定制设置中，WM灌注期间的超声心动图评估，并提供左心室射血分数（LVEF）评估，整体纵向应变（GLS）和心肌功指数（MWI），并在实验中具有可重复性。在所有实验的任何时间点，所有三个左心室视图均获得（图6）。平均LVEF、GLS和MWI分别为40.8（±11）%、-8.00（±2）%和652（±158）mmHg%。在WM灌注期间进行电导导管测量。WM灌注时平均SW、最大dP/dt、最小dP/dt、收缩末压-容积关系（ESPVR）、tau和预募脑卒中功（PRSW）分别为877（± 246）mmHg·mL、1463（± 385）mmHg/s、-1152（± 383）mmHg/s、5.13（± 3.16）、79.4（± 23） ms和63.4 （± 17.5） mmHg·mL。 表3 和 表4总结了WM灌注期间通过电导导管或表面超声心动图评估的血流动力学参数。
在所有实验中，WM灌注期间观察到MWI随时间的显着降低（图8A），以及心输出量（图8B）和与ESPVR相关的其他参数（图8C）。全球MWI与电导导管测量的心输出量相关（r = 0.85，p < 0.001）（图9）。
图 1：主动脉瓣的胸骨旁经胸超声心动图。检查主动脉瓣和升主动脉，确保没有升主动脉瘤，2 级以上无明显主动脉瓣反流。还评估功能性左心室射血分数。请点击此处查看此图的大图。
图 2：用于单心室工作模式的改进器官护理系统电路 。 （A）在后负荷线上设置一个顺应性室以再现血管弹性。在主动脉管路中设置一个 Y 型连接器，以填充心脏移植物上方 10 cm 高度的储液器，以 13-15 mmHg 的速度为左心房提供预载荷。另一个 Y 型连接器放置在主动脉连接线之前的主动脉线上。（B） Y型连接器的一个分支连接到3/8英寸的管子，连接一个小儿氧合器和一个70厘米高的储液器，以提供60毫米汞柱的左心室后负荷 请点击这里查看此图的大图。
图 3：压力-体积电导导管提供的稳定电导信号。 软件中记录的压力-容量环的稳定信号由插入左心室的导管的中心位置通过设置在左心房的 8 Fr 鞘提供。 请点击此处查看此图的大图。
图 4：预载油箱的渐进式交叉夹紧。 从预载储液器和左心房逐渐闭塞管的过程减少了注入左心房的体积。然后用采集软件记录压力-体积回路。 请点击此处查看此图的大图。
图 5：在 WM 期间对心脏移植物进行表面超声心动图评估期间，经食管超声探头位置。 （A） 在 NESP 期间，探头放置在左心房壁上，而心脏的后面向操作员。（B）这种放置提供了左心房，左心室和二尖瓣的超声心动图视图。请点击此处查看此图的大图。
图 6：NESP 期间使用 TEE 探头获得的左心室视图。 使用设置在左心房后壁的经食管探头进行心外超声心动图检查可提供左心房和左心室的双腔视图。 请点击此处查看此图的大图。
图 7：电导信号采集不良的示例。 （A）无中心定位的电导导管，其信号受到室间隔运动的干扰。（B） 受外部起搏干扰的电导信号。请点击此处查看此图的大图。
图 8：WM 灌注期间随时间推移的线性回归。 （A）心肌功指数（MWI，mmHg%），（B）心输出量（CO，mL.min-1）和（C）收缩末期压力 - 容量关系（ESPVR）。请点击此处查看此图的大图。
图9：工作模式灌注期间MWI与心输出量的关系。工作模式下异位心脏灌注心肌功指数（mmHg %）与心输出量（mL·min-1）的相关曲线。请点击此处查看此图的大图。
| 灌注解决方案 | 维护解决方案 | 肾上腺素解决方案 | 德尔尼多心脏麻痹 |
| 500 mL 氯化钠溶液 | 60毫克腺苷 | 0.25毫克肾上腺素 | 500毫克林格溶液 |
| 150毫克镁 | 40 mL 氯化钠溶液 | 500毫升葡萄糖5% | 10 mL 氯化钾 10% |
| 250毫克甲泼尼龙 | （浓度：1.5毫克/毫升） | 3 mL 2% 木基 | |
| 1克头孢噻肟 | 6毫升甘露醇20% | ||
| 6 mL 碳酸氢钠 8.4% | |||
| 7 mL 硫酸镁 15% |
表 1：解决方案说明。 该表提供了用于制备本协议中使用的启动，维持，肾上腺素和Del Nido心脏麻痹溶液的成分的体积和浓度。Del Nido心脏麻痹解决方案用于在寒冷缺血期间实现心脏骤停以及心肌保护。将启动溶液与实验方案期间收集的血液一起注入灌注机中。在 异位 心脏灌注过程中注入维持溶液和肾上腺素溶液，以保持稳定的灌注参数。
| T0 | T120 | |
| 乳酸浓度（毫摩尔/升） | 2.4 (0.97–2.83) | 1.27 (0.36–2.48) |
| 心肌提取乳酸（毫摩尔/升） | 0.15 (0.14–0.19) | 0.08 (0.04–0.09) |
| 酸碱度 | 7.37 ( 7.31–7.45) | 7.41 (7.31–7.47) |
| 钾（毫摩尔/升） | 4.6 ( 4.4–5.1) | 4.9 (4.3–5.5) |
| 收缩主动脉压 （mmHg） | 132.5 (101.0–142.3) | 101.0 (96.2–109.3) |
| 平均主动脉压（毫米汞柱） | 97.5 (73.0–106.8) | 77.0 (69.0–85.5) |
| 冠状动脉血流（毫升/分钟） | 925 (550–1050) | 700 (550–875) |
| 心功率输出 | 326.5 (116.5–485.5) | 228.0 (185.5–361.0) |
表2：WM灌注期间评估的血流动力学和代谢参数。 数据以中位数和四分位距提供。
| SW （毫米汞柱·毫升） | 最大分密度/分吨（毫米汞柱/秒） | 最小分点/分吨 （毫米汞柱/秒） | 埃斯普弗 | 头（毫秒） | 减贫战略论坛 | |
| 意味 着 | 877 | 1463 | -1152 | 5.13 | 79.4 | 63.4 |
| 中位数 | 816 | 1423 | -1025 | 4.01 | 73.9 | 62.8 |
| 标准差 | 246 | 385 | 383 | 3.16 | 23.0 | 17.5 |
| 最低 | 528 | 778 | -1856 | 2.19 | 52.0 | 40.0 |
| 最大 | 1244 | 2119 | -755 | 13.8 | 134 | 101 |
表3：WM灌注期间通过电导导管法获得的平均值和中位数。 缩写：ESPVR：收缩末压-容积比;PRSW：可预招募的中风工作;斯蒂芬尼·怀特：中风工作。
| 安全 （%） | 左心室出血率 （SB） | MWI | GCW | |
| 意味 着 | -8.04 | 40.8 | 652 | 936 |
| 中位数 | -8.00 | 37 | 642 | 919 |
| 标准差 | 2.03 | 11.0 | 158 | 208 |
| 最低 | -11.5 | 27 | 389 | 579 |
| 最大 | -5.00 | 59 | 898 | 1268 |
表4：WM灌注期间通过表面超声心动图获得的平均值和中位数。 缩写：GLS：全球纵向应变;左心室射血分数：左心室射血分数;MWI：心肌功指数;MWE：心肌工作效率;GCW：全球建设性工作。
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Discussion
NESP协议中需要考虑一些关键步骤。对心脏进行 原位 初步评估仍然很重要，特别是考虑到主动脉瓣不应出现明显的主动脉瓣反流（2 级或以上）;否则，由于冠状动脉灌注受损和心肌缺血，在朗根多夫期间心脏的复苏将受到影响。朗根多夫灌注后启动WM是一项具有挑战性的操作，至少需要两个人来调节预负荷储液器的填充、泵流量、左心房压力和主动脉流出管。一旦达到乳酸的代谢有效心肌提取，就进行该过渡期。在此期间，灌注回路可能会因与主要空气栓塞相关的泵拆除而停止。超声探头在左心房壁上的最佳位置以获得稳定的两腔和三腔室视图，部分受到心脏周围笨重的插管和材料的干扰。超声心动图数据必须用非常稳定的超声信号记录，至少有三个收缩周期。
文献中未明确报道NESP期间心脏复苏。只有少数研究详细描述了启动NESP13的复苏程序。在该协议中开发了初步复苏方法，以通过缓慢增加冠状动脉血流和血液温度（从室温到37°C）来实现最佳的复苏技术，包括渐进再灌注。超声成像的主要问题是在左心房顶部找到探头的最佳位置。灌注心脏的位置，其后壁面向操作者，允许在不移动心脏和没有主动脉瓣反流风险的情况下进行表面超声心动图检查。电路中气泡的存在会改变成像质量，必须尽可能避免这个问题。对电路进行了优化以减少血液湍流，特别是考虑到从后负荷储液器到主储液器的血液排出。电导导管进入左心室的非稳定位置提供了质量较差的PV环曲线。然而，通过将导管引入左心房后壁中心，穿过二尖瓣的中心，并定位在左心室的中部，可以显着改善PV环信号。
加载左心腔对于 非原位 超声心动图评估至关重要。即使之前在其他研究中已经描述了心输出量的下降，而乳酸趋势保持稳定，也只有少数文章描述了使用真正的单心室工作模式灌注的这种考虑11。由于技术原因，该模型中未进行双心室工作模式灌注，因为这样的系统更加复杂和繁琐。然而，由于左心室和右心室相互依赖，RV缺乏工作模式是值得怀疑的，这是LV评估中的一个混杂因素。缺乏右心室评估也可能值得怀疑，因为右心室衰竭是移植后的常见并发症，与高死亡率相关。灌注液中的钾浓度不断增加，无法清除它，因为我们的定制回路中没有包含血液过滤膜。关于这种灌注模式的主要问题是器官本身与其他器官隔离，这些器官可以调节其新陈代谢并清除心肌代谢产生的所有代谢物。一些作者描述了一种灌注模型，其中包括一个血液滤过系统，以在工作模式14下提供延长的NESP，在灌注结束时心肌水肿显着减少，这肯定是随着时间的推移心肌表现下降的原因。
根据我们的经验，NESP在工作模式下的心肌血流动力学和超声心动图表现下降，以及通过导尿记录的心脏血流动力学。这表明在移植前不应将灌注视为供体心脏的防腐剂方法。在WM期间，与朗根道夫模式相比，生化趋势不同。WM期间心肌提取乳酸持续有效，血流动力学性能逐渐下降。这一发现表明，乳酸趋势可能不是评估WM心肌性能的相关参数，正如之前在其他研究中观察到的那样15。
临床医生对NESP期间心脏的功能评估非常感兴趣。侵入性评估方法（PV环路技术）存在一些局限性。事实上，应该考虑电导技术以仔细得出可靠的结果，因为心脏移植物的分离没有生理生物环境，通常与心肌本身一起产生电信号16。移植用NESP技术保存的边缘移植物的决定目前仅基于乳酸趋势17。我们相信这种方法可以很容易地应用于在移植前解决这一主要问题。它可以提供供体心脏的解剖学（瓣膜疾病，心肌厚度）和功能评估。在临床前模型中实现了左心室的超声心动图评估，并允许获得MWI，这是一个与负荷无关的参数，与电导导管评估的心输出量显着相关。这些初步结果突出了NESP期间表面超声心动图评估在工作模式下的作用。
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Disclosures
所有作者均无利益冲突需要披露。
Acknowledgments
乔治·洛佩兹研究所， 利苏， 69380， 法国
克劳迪娅·拉塞尔达，通用电气医疗保健，法国布克
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| 3T Heater Cooler System | Liva Nova, Châtillon, France | IM-00727 A | Extracorporeal Heater Cooler device |
| 4-0 polypropylene suture | Peters, bobigny, France | 20S15B | sutures |
| 5-0 polypropylene suture | Peters, bobigny, France | 20S10B | sutures |
| Adenosine | Efisciens BV, Rotterdam, Netherlands | 9088309 | Drugs for the ex-vivo perfusion |
| Adrenaline | Aguettant, Lyon, France | 600040 | Drugs for the ex-vivo perfusion |
| Atracurium | Pfizer Holding France, Paris, France | 582547 | Drugs for the induction of the anesthesia |
| DeltaStream | Fresenius Medical Care, L’Arbresle, France | MEH2C4024 | Extracorporeal blood pump |
| EKG epicardial electrodes | Cardinal Health LLC, Waukegan, Illinois, USA | 31050522 | EKG detection electrodes |
| External pacemaker | Medtronic Inc. Minneapolis, Minneapolis, USA | 5392 | Pacemaker device |
| Glucose 5% | B.Braun Melsungen AG, Melsungen, Germany | 3400891780017 | Drugs for the priming solution |
| Heart Perfusion Set, Organ Care System | Transmedics, Andover, MA, USA | Ref#1200 | Normothermic ex-vivo heart perfusion device |
| Intellivue MX550 | Philips Healthcare, Suresnes, France | NA | Permanent monitoring system |
| Istat 1 | Abbott, Chicago, Ill, USA | 714336-03O | Blood Analyzer machine |
| Labchart | AD Instruments Ltd, Paris, France | LabChart v8.1.21 | Pressure Volume loops aquisition software |
| Magnesium | Aguettant, Lyon, France | 564 780-6 | Drugs for the cardioplegia |
| Magnesium Sulfate | Aguettant, Lyon, France | 600111 | Drugs for the cardioplegia |
| Mannitol 20% | Macopharma, Mouvoux, France | 3400891694567.00 | Drugs for the cardioplegia |
| Methylprednisolone | Mylan S.A.S, Saint Priest, France | 400005623 | Drugs for the priming solution |
| Millar Conductance Catheter | AD Instruments Ltd, Paris, France | Ventri-Cath 507 | Pressure Volume loops conductance catheter |
| MWI software | General Electric Healthcare, Chicago, Ill, USA | NA | software used for the Ultrasound echocardiographic machine |
| Orotracheal probe | Smiths medical ASD, Inc., Minneapolis, Minneapolis, USA | 100/199/070 | probe for the intubation during anesthesia |
| Potassium chloride 10% | B.Braun Melsungen AG, Melsungen, Germany | 3400892691527.00 | Drugs for the cardioplegia |
| Propofol | Zoetis France, Malakoff, France | 8083511 | Drugs for the induction of the anesthesia |
| Quadrox-I small Adult Oxygenator | Getinge, Göteborg, Sweden | BE-HMO 50000 | Extracorporeal blood oxygenator |
| Ringer solution | B.Braun Melsungen AG, Melsungen, Germany | DKE2323 | Drugs for the cardioplegia |
| Sodium Bicarbonate | Laboratoire Renaudin, itxassou, France | 3701447 | Drugs for the cardioplegia |
| Sodium chloride | Aguettant, Lyon, France | 606726 | Drugs for the priming solution |
| Swan Ganz Catheter | Merit Medical, south jordan, utah, USA | 5041856 | Right pressure and cardiac output probe |
| Tiletamine | Virbac France, Carros, France | 3597132126021.00 | Drugs for the induction of the anesthesia |
| Transesophagus probe (3–8 MHz 6VT) | General Electric Healthcare, Chicago, Ill, USA | NA | Ultrasound echocardiographic transesophagus probe |
| Vivid E95 ultraSound Machine | General Electric Healthcare, Chicago, Ill, USA | NA | Ultrasound echocardiographic machine |
| Xylocaïne 2% | Aspen, Reuil-malmaison, France | 600550 | Drugs for the cardioplegia |
| Zolazepam | Virbac France, Carros, France | 3597132126021.00 | Drugs for the induction of the anesthesia |
References
- Lund, L. H., et al. The registry of the international society for heart and lung transplantation: thirty-second official adult heart transplantation report-2015; focus theme: early graft failure. Journal of Heart and Lung Transplant. 34 (10), 1244-1254 (2015).
- Branger, P., Samuel, U. Annual report 2018 Eurotransplant International Foundation. , Available from: https://www.eurotransplant.org/cms/mediaobject.php?file=ET_Jaarv (2018).
- Guglin, M. How to increase the utilization of donor hearts. Heart Failure Reviews. 20 (1), 95-105 (2015).
- Tuttle-Newhall, J. E. Organ donation and utilization in the United States: 1998-2007. American Journal of Transplantation. 9 (4), 879-893 (2009).
- Dronavalli, V. B., Banner, N. R., Bonser, R. S. Assessment of the potential heart donor. Journal of the American College of Cardiology. 56 (5), 352-361 (2010).
- Reich, H. J., et al. Effects of older donor age and cold ischemic time on long-term outcomes of heart transplantation. Texas Heart Institute Journal. 45, 17-22 (2018).
- Dhital, K. K., et al. Adult heart transplantation with distant procurement and ex-vivo preservation of donor hearts after circulatory death: a case series. The Lancet. 385 (9987), 2585-2591 (2015).
- Garry, B. P., Bivens, H. E. The Seldinger technique. Journal of Cardiothoracic Anesthesia. 2 (3), 403 (1988).
- Lang, R. M., 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).
- White, C. W., et al. Assessment of donor heart viability during ex situ heart perfusion. Canadian Journal of Physiology and Pharmacology. 93 (10), 893-901 (2015).
- Hatami, S., et al. Myocardial functional decline during prolonged ex situ heart perfusion. Annals of Thoracic Surgery. 108 (2), 499-507 (2021).
- Hatami, S., et al. The position of the heart during normothermic ex situ heart perfusion is an important factor in preservation and recovery of myocardial function. American Society of Artificial Internal Organs Journal. 67 (11), 1222-1231 (2021).
- Hatami, S., et al. Normothermic ex situ heart perfusion in working mode: assessment of cardiac function and metabolism. Journal of Visualized Experiments. (143), e58430 (2019).
- Tchouta, L., et al. Twenty-four-hour normothermic perfusion of isolated ex situ hearts using plasma exchange. Journal of Thoracic and Cardiovascular Surgery. 164 (1), 128-138 (2020).
- Ribeiro, R., et al. Comparing donor heart assessment strategies during ex situ heart perfusion to better estimate posttransplant cardiac function. Transplantation. 104 (9), 1890-1898 (2020).
- Guihaire, J., et al. Are pressure-volume loops relevant for hemodynamic assessment during ex vivo heart perfusion. Journal of Heart and Lung Transplantation. 39 (10), 1165-1166 (2020).
- Hamed, A., et al. Serum lactate is a highly sensitive and specific predictor of post cardiac transplant outcomes using the Organ Care System. Journal of Heart and Lung Transplantation. 28 (2), 71 (2009).
