Bu içeriği görüntülemek için JoVE aboneliğiniz gereklidir. Giriş yapın veya ücretsiz denemenizi bugün başlatın.

Yöntem makalesi

Tavşanlarda İskemi ve Reperfüzyon Hasarı Modeli

2.4K görüntülenme

⸱

DOI:

10.3791/64752

⸱

3 Kasım 2023

 ,  ,  ,  , 
1Department of Cardiac Surgery, Boston Children’s Hospital, Harvard Medical School

* These authors contributed equally

Bu makalede

Özet

Bu çalışma, sağkalım vakaları için sol mini torakotomi veya sağkalım dışı vakalar için orta hat sternotomi kullanan tavşanlarda akut bölgesel miyokardiyal iskemi ve reperfüzyon hasarının yüksek oranda tekrarlanabilir bir hayvan modelini göstermektedir.

Özet

Buradaki protokol, hayatta kalma ve sağkalım deneyleri için tavşanda in situ akut bölgesel miyokard iskemiyi indüklemek için basit, oldukça tekrarlanabilir bir metodoloji sağlar. Yeni Zelanda Beyaz yetişkin tavşanı atropin, asepromazin, butorphanol ve izofluran ile yatıştırılır. Hayvan entübe edilir ve mekanik ventilasyona yerleştirilir. İlaçların infüzyonu için marjinal kulak damarına intravenöz bir kateter yerleştirilir. Hayvan, heparin, lidokain ve laktasyonlu Ringer çözeltisi ile önceden ilaçlanır. Kan basıncının izlenmesi için arteriyel hat erişimi elde etmek için bir karotis kesimi yapılır. Seçilen fizyolojik ve mekanik parametreler sürekli gerçek zamanlı analizlerle izlenir ve kaydedilir.

Hayvan sakinleştirilip tamamen uyuşturulduğunda, dördüncü bir interkostal boşluk küçük sol torakotomi (sağkalım) veya orta hat sternotomi (sağkalım) yapılır. Perikard açılır ve sol ön inen (LAD) arter bulunur.

LAD arterinin ikinci veya üçüncü diyagonal dalının etrafından bir polipropilen sütür geçirilir ve polipropilen filament küçük bir vinil tüpten geçirilerek bir tuzak oluşturulur. Hayvan, tuzağı sıkarak LAD'yi tıkayarak elde edilen 30 dakikalık bölgesel iskemiye maruz bırakılır. Miyokardiyal iskemi, epikardın bölgesel siyanozu ile görsel olarak doğrulanır. Bölgesel iskemiyi takiben bağ gevşetilir ve kalbin yeniden perfüze olmasına izin verilir.

Hem sağkalım hem de sağkalım dışı deneyler için, miyokardiyal fonksiyon, fraksiyonel kısalmanın ekokardiyografi (EKO) ölçümü ile değerlendirilebilir. Sağkalım dışı çalışmalar için, iskemik alana implante edilen üç dijital piezoelektrik ultrasonik prob ve apikal olarak yerleştirilmiş bir sol ventrikül (LV) kateteri kullanılarak sol ventrikül geliştirilmiş basınç (LVDP) kullanılarak toplanan sonomikrometriden elde edilen veriler, sırasıyla bölgesel ve global miyokardiyal fonksiyonu değerlendirmek için sürekli olarak elde edilebilir.

Sağkalım çalışmaları için kesi kapatılır, plevral hava tahliyesi için sol iğne torasentez yapılır ve ameliyat sonrası ağrı kontrolü sağlanır.

Giriş

Kardiyovasküler hastalıklar dünyada önde gelen ölüm nedenidir ve her yıl 18 milyondan fazla ölüme katkıda bulunmaktadır 1,2,3. Akut miyokard enfarktüsü (MI), bir kan pıhtısı veya bir parça ateromatöz plak koroner arterin kan akışını engellediğinde gelişen yaygın bir tıbbi acil durumdur. Bu, arterin perfüze olduğu bölgede bölgesel miyokardiyal iskemiye neden olur.

Bu çalışma, hayatta kalma ve sağkalım deneyleri için bir tavşan modelinde in situ akut bölgesel miyokardiyal iskemi oluşturmak için basit ve güvenilir bir metodoloji kullanan bir protokolü tanımlamaktadır. Bu yöntemin ilk amacı, mitokondriyal transplantasyonun miyokardiyal nekrozun modüle edilmesi ve iskemik bir olaydan sonra postiskemik kalp fonksiyonunun arttırılması üzerindeki etkilerini değerlendirmekti. Önceki araştırmalar, mitokondriyal değişikliklerin meydana geldiğini ve iskeminin başlamasını takiben yüksek enerjili fosfat seviyelerinde hızlı bir düşüş ve oksijen kaynağında bir azalma olduğunu ve bunun da kardiyak enerji depolarında ciddi bir azalmaya neden olduğunu göstermiştir4. Araştırmacılar, farmakolojik müdahaleler ve / veya prosedürel teknikler kullanarak post-iskemik fonksiyonu iyileştirmeye ve miyokardiyal doku nekrozunu azaltmaya çalışmışlardır, ancak bu teknikler sınırlı kardiyoproteksiyon sağlar ve mitokondriyal hasar ve işlev bozukluğu üzerinde minimum etkiye sahiptir 5,6,7. Ekibimiz ve diğerleri daha önce mitokondriyal hasarın öncelikle iskemi sırasında meydana geldiğini ve reperfüzyon sırasında mitokondriyal solunum fonksiyonunun korunmasıyla kasılma iyileşmesinin artabileceğini ve miyokard enfarktüs boyutunun azaldığını göstermiştir 8,9,10. Bu nedenle, reperfüzyondan önce iskemiden etkilenmeyen dokulardan iskemi bölgesine mitokondriyal transplantasyonun miyokardiyal nekrozu azaltmak ve miyokardiyal fonksiyonu geliştirmek için alternatif bir yaklaşım sağlayacağını varsaydık. Burada, bu teoriyi test etmek için kullanılan protokolü ve ilk çalışma analizimizden elde edilen temsili sonuçları detaylandırıyoruz.

Ayrıca, birçok araştırmacı miyokardiyal iskemi-reperfüzyon hasarının etkisini tanımlamanın ve uygun terapötik müdahalelerin oluşturulmasının ayrılmaz bir parçası olan diğer konulara odaklanmıştır. Böyle bir araştırma alanı ön koşullandırmadır. Miyokardiyal iskemik ön koşullandırma, kısa süreli iskemik stres ile aktive olan ve sonraki uzamış iskemi atakları sırasında kardiyak hücre nekrozu oranında bir azalma ile sonuçlanan kardiyoprotektif bir mekanizmadır. Bu mekanizmalar hipoksi veya koroner oklüzyon ile aktive edilebilir. Mandel ve ark. hipoksik-hiperoksik ön koşullandırmanın nitrik oksit metabolitlerinin dengesini korumaya yardımcı olduğunu, endotelin-1 hiperüretimini azalttığını ve organ korumasını desteklediğinigöstermiştir 11. Ayrıca, tek organ ön koşullandırmasının sistemik koruma sağladığı bir fenomen olan uzaktan iskemik ön koşullandırma kavramı araştırılmıştır. Ali ve ark. elektif açık abdominal aort anevrizması onarımı yapılan hastalarda, ortak iliak arterin bir uyaran olarak hizmet etmesi için aralıklı olarak çapraz klemplenmesiyle gerçekleştirilen uzaktan ön koşullandırmanın, postoperatif miyokard yaralanması, miyokard enfarktüsü ve böbrek yetmezliği insidansını azalttığını bulmuşlardır12.

Tavşan modelleri, diğer türlere sahip modellere göre potansiyel avantajlar sunar ve diğerlerinin yanı sıra aritmilerin indüksiyonu, küresel ve bölgesel iskemik modeller ve kardiyak kasılma araştırmaları dahil olmak üzere onlarca yıldır birçok farklı senaryoda kullanılmıştır13,14,15. Tavşan kalbi bir köpek veya domuzunkinden daha küçük olmasına rağmen, cerrahi işlemleri çok daha düşük bir maliyetle kolayca gerçekleştirebilecek kadar büyüktür13. Tavşan kalbi, insan kalbine çok yakın olduğu için sıklıkla kullanılır; Gerçekten de, benzer bir metabolik hıza sahiptir, β-miyozin ağır zincirini eksprese eder ve önemli miyokardiyal ksantin oksidaz16'dan yoksundur. Burada bölgesel miyokard iskemisini indüklemek için tarif edilen teknik basit, tekrarlanabilir ve uygun maliyetlidir. Bu yöntem, global iskemi yerine sadece bölgesel iskemi indüklendiği ve ihtiyaç duyulan materyaller özelleşmediği için hem sağkalım hem de sağkalım vakalarına izin verir. İki farklı cerrahi yaklaşım (yani sternotomi ve mini-torakotomi) kullanılabilir, böylece operatör ve deneysel protokoller çalışma tasarımı açısından daha fazla özgürlük sağlar. Ek olarak, prosedür kardiyopulmoner baypas kullanımını gerektirmez. Bu bağlamda, koroner arter baypas greftlemeye minimal invaziv yaklaşımlar, çok damar revaskülarizasyonuna ihtiyaç duyan hastalar için değerli alternatifler haline gelmiştir17,18. Bu model, bu yaklaşımlar arasındaki farkları incelemek ve cerrahi kursiyerler için hayvan temelli bir öğrenme aracı sağlamak için kullanılabilir. Ek olarak, bu model kullanılarak kalp kateterizasyonu yapılması fizyolojik araştırma ve/veya cerrahi eğitim için yararlı olabilir.

Modelimiz, bölgesel miyokardiyal iskemiyi indüklemenin ve ardından enfarktüs boyutunun, miyokardiyal fonksiyonun ve hücresel değişikliklerin ölçülmesinin önemli olduğu uygulamalar için bir metodoloji sunmaktadır. Bu protokolle, organellerin içselleştirilmesini, oksijen tüketimini, yüksek enerjili fosfat sentezini ve sitokin aracılarının ve proteomik yolakların indüksiyonunu inceleyerek hücresel fonksiyon ve iskemiye adaptasyon ve önerilen terapötik müdahalenin (yani mitokondriyal transplantasyon) çeşitli belirteçlerini değerlendirebildik. Bu sonuçlar miyokardiyal enerjinin, hücre canlılığının ve kardiyak fonksiyonun korunmasında önemlidir ve iskemi-reperfüzyon hasarını takiben kardiyoprotektif tekniklerin objektif olarak değerlendirilmesine olanak tanır. Bu model, post-iskemik miyokardiyal patoloji ve iyileşme alanında benzer biyolojik yolları ve alternatifleri incelemek için kullanılabilir.

Bu protokolün amacı, hayatta kalma ve sağkalım deneyleri için tavşanda in situ akut bölgesel miyokard iskemiyi indüklemek için yüksek oranda tekrarlanabilir bir metodoloji sağlamaktır. Bu model, yüksek sağkalım, düşük intraoperatif mortalite ve minimum morbidite ile bir metodoloji sağlar19. Akut bölgesel miyokard iskemisi için diğer modeller, radyoaktif işaretli malzemeler, kontrast maddeler, manyetik rezonans görüntüleme veya bilgisayar simülasyonları kullanılarak tanımlanmıştır20,21,22. Protokolümüz, uygun maliyetli, sürekli olarak tekrarlanabilir ve düşük teknik talebe sahip güvenilir ve basit bir metodoloji sağlar ve bu nedenle cerrahi uzmanlığı olmayan araştırmacılar tarafından gerçekleştirilebilir. Bu protokol, sol mini torakotomi kullanan bir sağkalım projesini veya orta hat sternotomi kullanan bir sağkalım olmayan modeli barındırır.

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Protokol

Bu araştırma, Ulusal Sağlık Enstitüleri'nin hayvan bakımı ve kullanımına ilişkin yönergelerine göre yürütülmüş ve Boston Çocuk Hastanesi Hayvan Bakımı ve Kullanımı Komitesi (Protokol 20-08-4247R) tarafından onaylanmıştır. Tüm hayvanlar, Laboratuvar Hayvanlarının Bakımı ve Kullanımı Kılavuzu'na uygun olarak insancıl bakım aldı.

1. Hayvan türleri, anestezik ve analjezik ajanlar

  1. Hayvan türleri: Deneysel çalışmalar için Yeni Zelanda Beyaz tavşanlarını (vahşi tip suş; dişi cinsiyet; cinsel olarak olgun 15-20 haftalık; 3-4 kg vücut ağırlığı) kullanın.
  2. Anestezik ve analjezik ajanlar:
    1. 0.01 mg / kg intramüsküler (IM) dozunda atropin kullanın
    2. İlk sedasyon için 0.5 mg / kg IM ve tam anestezitizasyon için 0.5 mg / kg intravenöz (IV) dozunda asepromazin kullanın.
    3. Butorphanol'ü 0.5 mg / kg IM dozunda kullanın.
    4. İndüksiyon için %3'te hassas buharlaştırılmış sistem yüz maskesi ile izofluran kullanın, ardından %1-2'de entübasyon, 2 L/dk'da %100'de oksijen (O2) ve bakım için %1'de genel anestezi kullanın.
    5. Medetomidin 0.25 mg / kg IM dozunda kullanın.
    6. 10 mg / kg IV dozunda ketamin kullanın.
    7. Torakotomi bölgesinde 3 mg / kg IM'yi aşmayan bir dozda bir bupivakain interkostal bloğu kullanın.
    8. 1-1.5 mL / kg IV dozunda% 1 lidokain kullanın.
    9. 72 saat boyunca 1-4 μg / kg fentanil transdermal yama kullanın.

2. Prosedür adımları (Şekil 1)

  1. Yeni Zelanda Beyaz yetişkin tavşanları, tek bir kombine IM atropin, asepromazin ve butorphanol enjeksiyonu ile yatıştırın. Hassas buharlaştırılmış sistem yüz maskesi ile hayvanı% 3 izofluran ile indükleyin.
  2. Kör endotrakeal entübasyondan önce hazırlık (ör., glottis görselleştirilmeden)
    1. Laringospazmı önlemek için gırtlağa% 1 lidokain püskürtün.
    2. Tavşanın dışındaki endotrakeal tüp (ETT) uzunluğunu dişlerden tahmin edilen karinaya kadar önceden ölçün ve tavşanı boynu uzatılmış olarak sternal yaslanma pozisyonuna yerleştirin.
  3. Hayvanı, 2 L / dk'da% 1 -% 2'de sürekli inhale anestezik ve % 100'de O2 altında kelepçeli pediatrik boyut (3-0 veya 3-5 iç çap) ETT ile entübe edin.
    1. ETT'yi ağza yerleştirin ve torusu geçerek farenkse yönlendirin.
    2. Tüpün ucu glottis'e temas edene veya tüp ucunun glottik açıklıktan geçtiğini gösteren nefes sesleri kaybolana kadar ETT'yi ilerletin.
    3. Nefes sesleri geri kazanılana kadar tüpü hafifçe geri çekin ve ardından tekrar ilerleyin ve tüpü yerine sabitleyin.
  4. Hayvanı mekanik destekle havalandırın (tidal hacim: 10 mL/kg, solunan O 2 fraksiyonu:% 40, solunum hızı: 30-40 nefes / dak, pozitif ekspiratuar sonu basıncı: 5-10 cmH2 O).
    1. Sistemik bir inflamatuar yanıtı tetikleyebilen hiperoksimetreyi önlemek için nabız oksimetresi ile ölçülen% 92'den daha yüksek bir O2 doygunluğu elde etmek içinFiO2'yi tolere edildiği gibi ayarlayın.
  5. ETT'nin uygun şekilde yerleştirildiğini fizik muayene (ör., oskültasyon), klinik belirtiler (ör., endotrakeal tüpün sonunda yoğunlaşmanın gözlemlenmesi) ve objektif önlemlerle (ör., gelgit sonu karbondioksit).
  6. Yaklaşık 10 dakika sonra, eşzamanlı anestezik ve analjezik etkiler sağlamak için tavşana bir IM medetomidin enjeksiyonu yapın.
  7. Cerrahi işlem süresince genel anesteziyi% 1 izofluran ile koruyun.
  8. Marjinal kulak damarına 22 G IV kateter yerleştirin ve periferik IV erişimi elde etmek için bantla sabitleyin.
    NOT: Femoral ven, alternatif bir venöz erişim bölgesi olarak kullanılabilir.
    1. Hayvanı asepromazin IV ve ketamin IV ile tamamen uyuşturun.
    2. İnsizyondan önce, 3 mg / kg IV dozunda 1.000 U / mL heparin enjekte edin.
      1. Başlangıçta 3 mg / kg'lık bir dozda 1.000 U / mL heparin uygulayın ve mevcut cerrahi protokole uygun olarak >400 s'lik aktif pıhtılaşma süresini korumak için deneyin sonuna kadar saatlik olarak yeniden dozlayın.
    3. Ameliyat sırasında ventriküler fibrilasyon meydana gelirse% 1 lidokain IV ve / veya epikardiyal asenkron defibrilasyon uygulayın. Ventriküler fibrilasyon genellikle bir veya iki doz lidokain ile durur.
    4. Laktat Ringer çözeltisini sürekli olarak 10 mL/kg/s'de perfuse eder.
      NOT: Uygulanan az miktarda sıvı ve kısa ameliyat süreleri göz önüne alındığında, bu çalışmada hayatta kalma çalışmalarındaki hayvanlar, ekstübasyondan önce veya iyileşme döneminde diürez gerektirmemiştir. Hayvan kötüleşen bir pulmoner durum geliştirirse (yani, ventilatör ayarlarının arttırılması, oskültasyonda pulmoner ödem kanıtı, vb.), Diürez önerilir.
  9. Bir karotis kesimi yapın ve arteriyel kan basıncının (BP) intraoperatif izlenmesini kolaylaştırmak için 4 veya 5 Fransız arteriyel hattı yerleştirin.
    NOT: Femoral arter, arteriyel erişim için alternatif bir bölge olarak kullanılabilir.
  10. Sürekli gerçek zamanlı analiz ile tüm fizyolojik ve mekanik değişkenleri izleyin ve kaydedin.
    1. Arteriyel BP'yi karotis arter hattı ile izleyin ve traşlı bir pençe üzerine yerleştirilmiş bir sensör aracılığıyla nabız oksimetresi kullanarakO2 satürasyonunu kaydedin.
    2. Üç ekstremite ucu olan bir elektrokardiyogram (EKG) ile izleyin: I, II ve III ve üç hesaplanmış artırılmış derivasyon: aVL, aVR ve aVF.
      1. EKG izlerini iskemik öncesi başlangıçta, iskemi sırasında, reperfüzyon sırasında ve iyileşmenin 7-28. günlerinde seri olarak kaydedin (bir sağkalım çalışması yapılıyorsa).
    3. BP ve kalp atış hızının (HR) sürekli izlenmesiyle sedasyon seviyesini izleyin.
    4. Sıcaklığı rektal prob ile izleyin.
    5. Hem sağkalım hem de sağkalım olmayan olgularda miyokardiyal fonksiyonu istenen zaman noktalarında değerlendirmek için sol parasternal ve apikal görünümlerden 2D EKO kullanın.
      1. Sol ventrikül diyastol sonu mesafesini (LVEDD) ve sol ventrikül sistolik sonu mesafesini (LVESD) ölçerek ve aşağıdaki formülü kullanarak fraksiyonel kısalmayı (FS) kullanarak miyokardiyal fonksiyonu değerlendirin:
        FS = (LVEDD − LVESD)/LVEDD × 100
  11. Ameliyat sırasında, sabit bir çekirdek vücut sıcaklığını korumak için hayvanı sirkülasyonlu bir sıcak su battaniyesine yerleştirin.
  12. Hayvanı steril bir şekilde hazırlayın ve örtün:
    1. Ameliyat bölgesini tıraş edin ve her biri üç kopya halinde uygulanan betadin ve% 70 izopropil alkol ile hazırlayın. Alanı steril gazlı bezle kurulayın ve tüm hayvanı steril havlularla örtün.
  13. Sol mini torakotomi (sağkalım çalışmaları)
    1. Bupivakain IM ile önceden belirlenmiş torakotomi bölgesinde interkostal blok yapın.
    2. İnsizyondan önce auriküler ven yoluyla % 1 lidokain IV uygulayın.
    3. Her bir kaburganın alt yüzeyine paralel olarak yerleştirilmiş nöromüsküler demetten kaçınmak için beşinci kaburganın üst kısmı boyunca dördüncü interkostal boşluktan sol mini torakotomi yapın.
      1. Kalbin anterolateral yüzeyinin en iyi şekilde görselleştirilmesi için bir anterolateral torakotomi yapın (yani, LAD diyagonal dallarının anatomik konumu).
      2. Tavşanı, bir yastık veya fasulye torbası kullanarak sol tarafı yaklaşık 30° yukarıda olacak şekilde konumlandırın.
      3. Hem ameliyat alanı hem de kaburga boşlukları arasında yer açmak için tavşanın ipsilateral bacağını başının üzerine sabitleyin.
      4. Kaburgalar, sternum ve kürek kemiği dahil olmak üzere kemikli yer işaretlerini keçeli bir işaretleme kalemiyle palpe edin ve ana hatlarıyla belirtin. #10 bıçak kullanarak beşinci kaburganın üzerindeki deriyi kesin. Kesinin kaburgaya paralel kaldığından emin olun.
      5. Pektoralis majör kası ve serratus anterior kasını bölmek için elektrokoter kullanın. Nörovasküler demeti korumak için beşinci kaburganın hemen üzerindeki kıyılar arası kasları elektrokoter ile bölün.
      6. Keskin veya künt diseksiyon ile dördüncü interkostal boşluktan plevral boşluğa dikkatli bir şekilde girin. Bir kaburga yayıcı veya sternal ekartör yerleştirilene kadar keskin veya künt diseksiyon ile kaburgaya paralel ilk plevral insizyonu her iki yönde uzatın.
    4. Kaburga boşluğuna bir kaburga yayıcı veya sternal ekartör yerleştirin ve kalbin ve perikardiyal kesenin yeterli görüntülenmesini sağlamak için genişletin. Perikard'ı DeBakey forseps ile kaldırın ve perikard'ı Metzenbaum makasıyla açın.
    5. LAD arter izolasyonu
      1. LAD arterinin ikinci veya üçüncü diyagonal dalını bir konik iğne üzerinde bir polipropilen sütür (3-0) ile çevreleyin. İğneyi çıkarın ve bir tuzak oluşturmak için polipropilen filamentin her iki ucunu küçük bir vinil tüpten geçirin.
      2. Koronerlere zarar vermemek ve/veya ligasyonla vazospazma neden olmamak için trampet ile koroner arter arasına bir rehin yerleştirin.
        1. DeBakey forsepslerini kullanarak dikdörtgen bir PTFE keçe rehin (yaklaşık 7 mm x 3 mm) alın. Rehin iki polipropilen filament arasına, tuzak sıkıldığında izole edilmiş LAD arteri ile vinil tüp arasına sıkıştırılacak şekilde yerleştirin.
  14. Orta hat sternotomi (sağkalım dışı çalışmalar)
    NOT: Orta hat sternotomi yaklaşımı, LVDP ve sonomikrometri ile daha invaziv izlemenin kullanılabileceği sağkalım dışı vakalar için idealdir.
    1. Kavisli Mayo makası kullanarak orta hat sternotomi yapın. Bir sternal ekartör yerleştirin ve kalp ve perikardiyal kesenin yeterli görüntülenmesini sağlamak için genişletin.
    2. Perikard'ı DeBakey forseps ile kaldırın ve perikard'ı Metzenbaum makasıyla açın.
    3. Üç piezoelektrik sonomikrometri kristalinin yerleştirilmesi:
      1. LV'nin epikardında bir üçgenin köşelerini oluşturan üç küçük 1 mm'lik kesim yapın. Piezoelektrik sonomikrometri kristallerini epikard kesiklerinin içine yerleştirin.
      2. Telleri 5-0 polipropilen U dikişi ile kalp yüzeyine sabitleyin. Sonomikrometri kullanarak kayıt yaparken, iki ila üç kalp atışı üzerinde doğru bir kayıt sağlamak için mekanik ventilasyonu duraklatın.
        NOT: Kalp fibrilasyonu varsa,% 1 lidokain etkili değildir ve epikardiyal defibrilasyon gerekiyorsa, sonomikrometreyi kapatın ve her ikisini de elektrik girişinden korumak için veri toplama sisteminden ayırın.
    4. LAD arter izolasyonu:
      1. LAD arterinin ikinci veya üçüncü diyagonal dalını bir konik iğne üzerinde bir polipropilen sütür (3-0) ile çevreleyin.
      2. İğneyi çıkarın ve bir tuzak oluşturmak için polipropilen filamentin her iki ucunu küçük bir vinil tüpten geçirin.
      3. Koroner artere zarar vermemek ve/veya ligasyonla vazospazma neden olmamak için trampet ile koroner arter arasına bir rehin yerleştirin.
      4. DeBakey forsepslerini kullanarak dikdörtgen bir PTFE keçe rehin (yaklaşık 7 mm x 3 mm) alın. Rehin iki polipropilen filament arasına, tuzak sıkıldığında izole edilmiş LAD arteri ile vinil tüp arasına sıkıştırılacak şekilde yerleştirin.
    5. LVDP'nin Ölçülmesi:
      1. LV'nin tepesine 5-0 polipropilen U dikişi yerleştirin. LV tepesine 11 bıçaklı 1 mm'lik küçük bir kesi yapın.
      2. LV lümenine 3 Fransız balon kateteri yerleştirin. Kateteri 5-0 polipropilen U-stitch sütüre bağlayarak LV'ye sabitleyin.
      3. LVDP'yi kaydetmek için kateteri monitöre bağlı dönüştürücüye bağlayın. Veri toplama sistemini kullanarak LVDP'yi kaydedin (aşağıda açıklanmıştır). Üç vanayı havaya açarak ve monitörü sıfırlayarak hemodinamik değişkenleri kaydetmek için kateteri sıfırlayın.
    6. Veri toplama sistemi
      1. Kullanılan bilgisayarda/dizüstü bilgisayarda veri toplama sistemini başlatın (Malzeme Tablosuna bakın). Kabloyu monitörden bilgisayara/dizüstü bilgisayara bağlayın.
      2. Veri toplama sisteminde Kanal 1'i seçin ve LVDP olarak adlandırın. Monitörü kullanarak dönüştürücüyü sıfırlayın.
        NOT: BP ve HR'yi veri toplama sistemine bağlıyorsanız, aynı işlemi izleyin: kabloyu dizüstü bilgisayara bağlayın, Kanal'ı seçin ve BP'yi ölçüyorsanız sıfırlayın.
  15. Polipropilen sütür filamentlerini yukarı çekerken vinil tüpü aşağı bastırarak tuzağı sıkarak koroner arteri tıkayın. Tüpü doğrudan sıkıştırarak ve yerine sabitleyerek bir sivrisinek kelepçesi ile istenen sızdırmazlığı koruyun.
  16. Miyokardiyal iskemiyi epikardın bölgesel siyanozu ile görsel olarak doğrulayın. Bölgesel iskemi, EKG'de ST segmenti ve T dalgası değişiklikleri ile de doğrulanabilir.
  17. Görsel doğrulamadan sonra, anestezi altında 30 dakika boyunca bölgesel iskemiyi indükleyin.
    1. Rejyonel iskemi sırasında 0 dakika, 10 dakika, 20 dakika ve 30 dakikada, hem sağkalım hem de sağkalım dışı vakalar için FS'yi 2D EKO ile değerlendirin.
    2. Sağkalım dışı vakalar için iskemi öncesi zaman, miyokardiyal iskemi zamanı ve iskemik sonrası dönemde LVDP ve sonomikrometriyi sürekli olarak değerlendirin.
    3. Gerekirse, yerinde bırakılan polipropilen dikiş dikişi ile arteri tekrar bağlayarak risk altındaki alanı belirleyin. Aortu çapraz klempleyin ve bir kardiyopleji iğnesi kullanarak aorttan Monastral Blue pigmentini% 98 (PBS'de 1: 5 oranında seyreltilmiş) enjekte edin. Miyokardın perfüze edilmiş bölgeleri maviye boyanacak ve risk altındaki alan boyanmadan kalacaktır.
    4. HR, BP ve O2 doygunluğunu sürekli olarak izleyin ve kaydedin.
    5. Hayvanın 2 saat (hayatta kalmama) veya 28 gün (hayatta kalma) iyileşmesine izin verin.
      NOT: EKG, reperfüzyonu doğrulamak için kullanılabilir. Bu çalışmada yapılan deneyde görülmese de, hipokalemi sıklıkla reperfüzyon sırasında ortaya çıkabilir ve potasyum kontrolü veya uygun bir infüzyon ile düzeltilebilir.
  18. Prosedürün sonuçlandırılması
    1. Hayatta kalma vakaları
      1. Hayatta kalma durumlarında, trampet için kullanılan 3-0 polipropilen ipliği kesin, uçlarını gevşek bir şekilde birbirine bağlayın ve yerinde bırakın. Risk altındaki alanı ve enfarktüs bölgesini 3-0 polipropilen iplik ile belirleyin.
      2. İşlem tamamlandıktan sonra kesiği üç kat halinde kapatın.
        1. Kaburgaların etrafına iki adet 2-0 poliglaktin 910 sekiz rakamlı dikiş bağlayarak ilk katmanı kapatın.
        2. Kas ve cilt altı katmanlarını 3-0 polidioksanon sütür ile koşarak kapatın.
        3. 5-0 monofilament sütür kullanarak cildi cilt altı bir şekilde kapatın. Hayvanın hissettiği tahrişi en aza indirmek için gömülü bir koşu sütürü kullanın.
      3. İğne torasentez yaparak plevral havayı boşaltın.
      4. Postoperatif ağrı yönetimini kolaylaştırmak için 72 saat boyunca bir fentanil transdermal yama uygulayın.
      5. FS'deki eğilimleri değerlendirmek için ameliyat sonrası 1 hafta ve 2 hafta zaman noktalarında transtorasik ekokardiyografi yapın.
      6. Önceden belirlenmiş iyileşme periyodunu takiben, hayvanı yukarıdaki gibi sakinleştirin, entübe edin ve uyuşturun. Medyan sternotomi yapın. Perikardiyal keseyi açığa çıkarın ve açın. Kalbi en bloğu çıkararak tavşanı derin anestezi altında ötenazi yapın ve hayvanın kan kaybından kurtulmasına izin verin.
    2. Hayatta kalamayan vakalar
      1. Deneyden sonra ve derin anestezi sağlandıktan sonra, kalbi tamamen açığa çıkarın ve biyokimyasal ve doku analizi için blok halinde çıkarın. Hayvan kansızlanma ile sona erer.

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Sonuçlar

Protokolü takiben (Şekil 1), miyokardiyal iskemi, epikardın siyanozunun doğrudan görüntülenmesiyle hemen doğrulandı.

Standart EKG'ler (üç ekstremite derivasyonu: I, II ve III ve üç hesaplanmış artırılmış derivasyon: aVL, aVR ve aVF) iskemi öncesi, iskemi sırasında ve reperfüzyonda sürekli olarak kaydedildi (Şekil 2). EKG'ler taşikardi, aritmiler (ventriküler fibrilasyon), iletim sistemi defektleri (demet dal bloğu), enfarktüs ilişkili...

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Tartışma

Protokolümüz, tavşanda akut bölgesel miyokardiyal iskemi yapmak için güvenilir bir metodoloji göstermektedir. Sol mini torakotomi yaklaşımı, insizyon ve ilişkili ağrının en aza indirilmesi gereken sağkalım vakaları için idealdir. Daha da önemlisi, ekstübasyondan önce diüretik tedavisi gerekli değildi ve sağkalım olmayan grupta intraoperatif olarak veya sağkalım grubunda postoperatif 4 haftada mortalite yoktu. Protokolün tasarımı sağkalım dışı bir vaka gerektirdiğinde veya global ve bölgesel miyokardiyal fonksiyonun daha ...

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Açıklamalar

Yazarlar tarafından finansal veya başka türlü hiçbir çıkar çatışması beyan edilmez.

Teşekkürler

Bu protokolün kullanıldığı orijinal çalışma, Ulusal Kalp, Akciğer ve Kan Enstitüsü Hibeleri HL-103642 ve HL-088206 tarafından desteklenmiştir

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Malzemeler

Bu makalede kullanılan malzemelerin listesi
AdŞirketKatalog numarasıYorumlar
# 10 bıçakBard Parker371210
# 11 bıçakFisher ScientificB3L
22 G PIV iğnesiBD Insyte381423
AsepromazinVETONENDC 13985-587-500.5 mg / kg IM ve IV
Aline basınç torbasıInfu-Stat2139
AngiocathBecton Dickinson382512
Arteriyel KateterTeleflexMC-004912
AtropinHikma İlaçNDC 0641-6006-01  0.01 mg / kg IM
Betadine ve% 70 izopropil alkolMcKessonNDC 68599-2302-6
Kan gazı makinesiSiemensMRK0025
BovieValleylabE6008
Bulldog kelepçeleriDünya Hassas Aletler14119
BupivakainAuromedicsNDC 55150-249-50  3 mg / kg IM
ButorphanolRoxaneNDC 2054-3090-360.5 mg / kg IM
Şeffaf asetat levhaOxford InstrumentsID 51-1625-0213
ClipersAndisAGC2
DeBakey forsepsIntegraP6280
Ekokardiyografi makinesiPhilipsIE33 F1
Elektrokardiyografi makinesiMeditechMD908B
Endotrakeal tüpMedline# 922774
FentanilBatı WardNDC 0641-6030-011 – 4 ve mikro; g / kg transdermal yama
Formaldehit çözeltisi% 10Epredia94001
Cam plakalarve nbsp; United ScientificB01MUHX6MR
Heparin Sodyum SagentNDC 69-0058-021000U 1 mL'de 3 mg / kg
Sıcak su battaniyesi3M55577
IsofluranPenn Veteriner Malzemeleri, INCNDC 50989-606-151 – %3
KetaminDechraNDC 42023-138-1010 mg/kg IV
Laboratuvar Şeması 7 Edinme YazılımıAdinstruments
Laktasyonlu Ringer çözeltisiICUmedicalNDC 0990-7953-0910 mL/kg/h
LaringoskopWelch Allyn68044
Sol ventrikül lümen kateteri  3FrMcKesson385764-EA
Lidokain (% 1)Pfizer4276-011 – 1.5 mL / kg IV
LVDP dönüştürücüEdwardPDP-ED
İşaretleme kalemiViscot1451SR-100 Steril
Mayo makasMayoS7-1098
MedetomidinEntireoly Evcil Hayvanlar EczaneNDC 015914-005-010.25 mg / kg
IM Metzenbaum makasCole-ParmerUX-10821-05
Monastra. Mavi pigment% 98ChemsaversMBTR1100G
Monocryl 5-0EthiconY463G
Sivrisinek kelepçesiShioda802N
PDS 3-0Ethicon42312201
Piezoelektrik sonomikrometri kristalleriSonometricsKüçük 2mm yuvarlak
PlegetsDeRoyal32-363
Povuine İyot Hazırlama SolüsyonlarıMedlineMDS093940
Hassas buharlaştırılmış sistem yüz maskesiYuwellB07PNH69BF
Prolene 3-0Ethicon8665G
Proline 5-0Ethicon8661G
Nabız oksimetre probuMasimo9216-U
Kaburga yayıcıMedlineMDS5621025
S12 Pediatrik Sektör ProbuPhillips21380A
SonomikrometreSonometriBZ10123724
Steril gazlı bezMedline3.00802E + 13
Steril havluMcKessonMON 277860EA
Sternal ekartörMedlineMDS5610321
Kapatma için sütürlerJ & J Dental8698G
Telemetriy monitörüMeditechMD908B
Sıcaklık probuOmegaKHSS-116G-RSC-12
Trifenil tetrazolyum klorür (% 1)MiliporeMFCD00011963
VantilatörMedGroupMSLGA 11
Vicryl 2-0EthiconV635H
Vinil boruABEDISW 3001
%

Kaynaklar

  1. Selvin, E., Erlinger, T. P. Prevalence of and risk factors for peripheral arterial disease in the United States: Results from the National Health and Nutrition Examination Survey, 1999-2000. Circulation. 110 (6), 738-743 (2004).
  2. Bolli, R., et al. Myocardial protection at a crossroads: The need for translation into clinical therapy. Circulation Research. 95 (2), 125-134 (2004).
  3. Cohn, J. N., et al. Report of the National Heart, Lung, and Blood Institute Special Emphasis Panel on Heart Failure Research. Circulation. 95 (4), 766-770 (1997).
  4. Rousou, A. J., Ericsson, M., Federman, M., Levitsky, S., McCully, J. D. Opening of mitochondrial KATP channels enhances cardioprotection through the modulation of mitochondrial matrix volume, calcium accumulation, and respiration. American Journal of Physiology. Heart and Circulatory Physiology. 287 (5), H1967-H1976 (2004).
  5. Rao, V., et al. Insulin cardioplegia for elective coronary bypass surgery. The Journal of Thoracic and Cardiovascular Surgery. 119 (6), 1176-1184 (2000).
  6. Vinten-Johansen, J., Zhao, Z. Q., Jiang, R., Zatta, A. J. Myocardial protection in reperfusion with postconditioning. Expert Review of Cardiovascular Therapy. 3 (6), 1035-1045 (2005).
  7. Wakiyama, H., et al. Selective opening of mitochondrial ATP-sensitive potassium channels during surgically induced myocardial ischemia decreases necrosis and apoptosis. European Journal of Cardio-Thoracic Surgery. 21 (3), 424-433 (2002).
  8. Chen, Q., Moghaddas, S., Hoppel, C. L., Lesnefsky, E. J. Reversible blockade of electron transport during ischemia protects mitochondria and decreases myocardial injury following reperfusion. Journal of Pharmacology and Experimental Therapeutics. 319 (3), 1405-1412 (2006).
  9. Lesnefsky, E. J., et al. rather than reperfusion, inhibits respiration through cytochrome oxidase in the isolated, perfused rabbit heart: Role of cardiolipin. American Journal of Physiology. Heart and Circulatory Physiology. 287 (1), H258-H267 (2004).
  10. McCully, J. D., Rousou, A. J., Parker, R. A., Levitsky, S. Age- and gender-related differences in mitochondrial oxygen consumption and calcium with cardioplegia and diazoxide. The Annals of Thoracic Surgery. 83 (3), 1102-1109 (2007).
  11. Mandel, I. A., et al. Influence of hypoxic and hyperoxic preconditioning on endothelial function in a model of myocardial is-chemia-reperfusion injury with cardiopulmonary bypass (Experimental study). International Journal of Molecular Sciences. 21 (15), 5336(2020).
  12. Ali, Z. A., et al. Remote ischemic preconditioning reduces myocardial and renal injury after elective abdominal aortic aneurysm repair: A randomized controlled trial. Circulation. 116, 98-105 (2007).
  13. Pogwizd, S. M., Bers, D. M. Rabbit models of heart disease. Drug Discovery Today: Disease Models. 5 (3), 185-193 (2008).
  14. Tanaka, K., Hearse, D. J. Reperfusion-induced arrhythmias in the isolated rabbit heart: characterization of the influence of the duration of regional ischemia and the extracellular potassium concentration. Journal of Molecular and Cellular Cardiology. 20 (3), 201-211 (1988).
  15. Milani-Nejad, N., Janssen, P. M. L. Small and large animal models in cardiac contraction research: advantages and disadvantages. Pharmacology & Therapeutics. 141 (3), 235-249 (2014).
  16. Gupta, M. P. Factors controlling cardiac myosin-isoform shift during hypertrophy and heart failure. Journal of Molecular and Cellular Cardiology. 43 (4), 388-403 (2007).
  17. Lapierre, H., Chan, V., Sohmer, B., Mesana, T. G., Ruel, M. Minimally invasive coronary artery bypass grafting via a small thoracotomy versus off-pump: A case-matched study. European Journal of Cardio-Thoracic Surgery. 40 (4), 804-810 (2011).
  18. Aubin, H., Akhyari, P., Lichtenberg, A., Albert, A. Additional right-sided upper "half-mini-thoracotomy" for aortocoronary bypass grafting during minimally invasive multivessel revascularization. Journal of Cardiothoracic Surgery. 10, 130(2015).
  19. Hu, N., et al. Ligation of the left circumflex coronary artery with subsequent MRI and histopathology in rabbits. Journal of the American Association for Laboratory Animal Science. 49 (6), 838-844 (2010).
  20. Sievers, R. E., et al. A model of acute regional myocardial ischemia and reperfusion in the rat. Magnetic Resonance in Medicine. 10 (2), 172-181 (1989).
  21. Rodríguez, B., Trayanova, N., Noble, D. Modeling cardiac ischemia. Annals of the New York Academy of Sciences. 1080, 395-414 (2006).
  22. Sinusas, A. J., et al. Quantification of area at risk during coronary occlusion and degree of myocardial salvage after reperfusion with technetium-99m methoxyisobutyl isonitrile. Circulation. 82 (4), 1424-1437 (1990).
  23. Masuzawa, A., et al. Transplantation of autologously derived mitochondria protects the heart from ischemia-reperfusion injury. American Journal of Physiology. Heart and Circulatory Physiology. 304 (7), H966-H982 (2013).
  24. Pombo, J. F., Troy, B. L., Russell, R. O. J. Left ventricular volumes and ejection fraction by echocardiography. Circulation. 43 (4), 480-490 (1971).
  25. McCully, J. D., Wakiyama, H., Hsieh, Y. J., Jones, M., Levitsky, S. Differential contribution of necrosis and apoptosis in myocardial ischemia-reperfusion injury. American Journal of Physiology. Heart and Circulatory Physiology. 286 (5), H1923-H1935 (2004).
  26. Masuzawa, A., et al. Transplantation of autologously derived mitochondria protects the heart from ischemia-reperfusion injury. American Journal of Physiology. Heart and Circulatory Physiology. 304 (7), 966-982 (2013).
  27. Abarbanell, A. M., et al. Animal models of myocardial and vascular injury. Journal of Surgical Research. 162 (2), 239-249 (2010).
  28. Pirat, B., et al. A novel feature-tracking echocardiographic method for the quantitation of regional myocardial function: Validation in an animal model of ischemia-reperfusion. Journal of the American College of Cardiology. 51 (6), 651-659 (2008).
  29. Verdouw, P. D., vanden Doel, M. A., de Zeeuw, S., Duncker, D. J. Animal models in the study of myocardial ischaemia and ischaemic syndromes. Cardiovascular Research. 39 (1), 121-135 (1998).
  30. Bolukoglu, H., et al. An animal model of chronic coronary stenosis resulting in hibernating myocardium. The American Journal of Physiology. 263, H20-H29 (1992).
  31. Heyndrickx, G. R., Millard, R. W., McRitchie, R. J., Maroko, P. R., Vatner, S. F. Regional myocardial functional and electrophysiological alterations after brief coronary artery occlusion in conscious dogs. Journal of Clinical Investigation. 56 (4), 978-985 (1975).

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Yeniden basım ve izinler

Daha fazla makale keşfet

İskemi Reperfüzyon YaralanmasıTavşan Kalp ModeliMiyokardiyal İskemiLAD OklüzyonuBölgesel İskemiTorakotomi ProsedürüMidline SternotomiEkokardiyografi ÖlçümüFraksiyonel KısalmaMiyokardiyal Nekroz
Tavşanlarda İskemi ve Reperfüzyon Hasarı Modeli
Bize Ulaşın
Kütüphaneye Öner

Gizlilik

Kullanım Koşulları

Politikalar

Telif Hakkı © 2026 MyJoVE Corporation. Tüm hakları saklıdır.