Domuzda bir perikard Hedef Teslim Modelinde Farmakolojik Ajanlar Etkilerinin Test

Özet

Farmakolojik ajanların perikardiyal boşluk/sıvı içinde hedef verilmesi için bir domuz modeli geliştirdik. Bu yaklaşım kullanılarak, uygulanan ajanların indüklenmiş atriyal fibrilasyon, rölatif refrakter dönemler ve/veya iskemik koruma üzerindeki göreceli faydaları araştırılabilir.

Özet

Bugüne kadar birçok farmakolojik ajanlar tedavi etmek veya açık kalp durumlarda aritmi istenmeyen sistemik yan etkilere oluşturmak önlemek için kullanılır. Örneğin, damar içinden tatbik antiaritmik ilaçlar, zaten tehlikede olan kardiyak hastada sistemik basınç düşüşünü üretebilir. açık kalp prosedürlerini yerine getirirken, cerrahlar genellikle ya küçük bir bağlantı noktası oluşturmak veya kullanım için uygundur alanları oluşturmak için bir perikard beşik oluşturacaktır. istenmeyen yan etkiler olmadan miyokard dokusuna doğrudan hedef farmakolojik doğum (antiaritmik veya iskemik önkoşullama ajanlar) Bu erişim verimleri imkanları.

Biz perikard sıvısı içinde hedef teslimat için farmakolojik ajanların test edilmesine yönelik bir domuz modeli geliştirdik. Tam anestezi iken, her bir hayvan sol ve sağ ventrikül basınç kateter yanı sıra Swan-Ganz kateteri ile cihazlarıya ve kalp pili kabloları sağ atriyal apendiks ve sağ yerleştirildiventrikül. Medial sternotomi sonra gerçekleştirildi ve bir perikard erişim beşiği yaratıldı; Dalma ilerleme hızı talebi sol atriyal apendiks yerleştirildi ve iki kutuplu bir ilerleme hızı talebi sol ventrikül içine yerleştirilmiştir. Bir programcı ve bir kalp haritalama sistemi, atrioventriküler düğüm (AVN) refrakter periyodunu kullanarak, atriumlar ve karıncıklar tespit edildi. Buna ek olarak, atriyal fibrilasyon (AF) indüksiyon gözlenmiştir AF bir Grass uyarıcı ve saati kullanılarak üretildi. Bu ölçümler tedaviden önce, hem de 30 dakika karıştırıldı ve perikardiyal tedaviden sonra 60 dakika için gerçekleştirilmiştir. Ek süre noktaları seçilen çalışmalar için eklenmiştir. Bundan sonra, kalp cardiopleged ve dört odacık çalışma modunda reanimated edildi. Basınç ölçümleri ve fonksiyon reanimasyon sonra 1 saat süre ile kaydedildi. Bu tedavi stratejisi modeli sırasında ve af kardiyak aritmi ve / veya iskemik hasar insidansını azaltabilir farmakolojik ajanların etkilerini gözlemlemek için bize izinter açık kalp ameliyatı.

Giriş

Şu anda açık kalp işlemlerinde, klinisyenlerin sistemik antiaritmik ve diğer tedavi ajanları kullanmaktadır. Ancak, bu birçok hastada, zaten klinik tehlikeye özellikle isteyenler için sorunlu olabilir. Örneğin, damar tedavi kan basıncı veya böbrek fonksiyon bozukluğu sistemik damla neden olabilir; ayrıca, onlar anestezi yönetim sorunları ve / veya diğer uzun vadeli yan etkileri yaratabilir.

Burada perikard uzaya farmakolojik ajanların uygulanması etkinliğini test etmek için bir model oluşturduk. Örneğin, bu yaklaşım, antiaritmik ilaçlar test kardiyak fonksiyonu ve / veya cerrahi prosedürler sonrasında miyokard teşvik geri kazanımını arttırabileceği bileşiklerin incelenmesi için de kullanılabilir. Intravenöz uygulama karşı perikard boşluğuna tedavilerin hedef teslim gözlenen faydaları olmuştur: Örneğin, bizim laboratuvar gösterdi antiaritmik ilaçların lokalize teslimkan basıncının ¹ azalma minimize ederken metoprolol gibi ritmik ilaçlar, aritmi insidansı karşı koruyucudur. Bu hedef teslim stratejisi aynı zamanda sistemik seviyelerini en aza indirirken yüksek odak konsantrasyonları yönetmek için fırsat sağlar. Örneğin, yağ asitlerinin, venöz içine verilen düzeyi daha yüksek hemoliz neden olabilir, fakat perikardiyal Gönderme Bu endişe ² en aza indirir.

Bu çalışma paradigma perikard teslim bileşiklerin etkinliğini belirlemek için üç ana hedefleri oluşur: 1) refrakter tedavi öncesi atriyal ventriküler düğüm dönemleri, atriyum ve ventriküller, 30 ve 60 dakika tedavi sonrası yerinde belirlenmesinde; 2) göreli tedavi ve 30 ve 60 dk tedavi sonrası (ek zamannoktaları aşılamadan sonraki sık sık ilave edildi) o ³ inc canlandırdı edildikten sonra kalp 3) fonksiyonel analiz öncesi yerinde AF yükühemodinamik izleme, kalp hızı, koroner sinüsten örneklenmiş kalp metabolizmasını (laktat ve glukoz), ejeksiyon fraksiyonu (EF%) ve ventrikül duvar kalınlığı (cm) luding Bu tedavi stratejisi modeli etkilerini gözlemlemek için bize izin her 10 dk sonrası yeniden canlandırma izlenen sırasında ve açık kalp ameliyatı veya transplantasyon sonrası kardiyak aritmi ve / veya iskemik hasar insidansını azaltabilir farmakolojik ajanlar.

Protokol

Bu protokol Minnesota Kurumsal Hayvan Bakımı ve Kullanımı Komitesi Üniversitesi tarafından onaylanmıştır.

Çalışma Paradigma 1. diyagramı Şekil bu rakamın daha büyük bir versiyonunu görmek için lütfen buraya tıklayınız.

Domuz 1. Cerrahi Hazırlık

1. kas içi enjeksiyon yoluyla domuz (70-80 kg) için tiletamine / zilazipam Evi / kg 5-7mg yönetmek. bir kulak ven kateteri yerleştirin ve intravenöz erişim yoluyla 5-7 mg / kg Methohexital yönetmek. endotrakeal tüp ve ventilate ile hayvan entübe.
2. anestezi cerrahi düzlemi korumak için bir ev hava ve oksijen karışımı içinde izofluran>% 1.2 MAC verin. Emin olun hayvan ANEST derin bir düzlemde olduğunulerine çene sesi olmaması için denetleme ve domuz için minimum alveolar konsantrasyonun üzerinde anestezi tutarak herhangi manipülasyonlar önce. İlk anestezik derinlik kontrolü çene sesi ve izofluran seviyelerinin yokluğu güvence tarafından yürütülen anestezi derin bir uçağı sağlamak için prosedür (> 1.5 MAC) boyunca sürekli izlenmektedir.
3. Dikkatle koter ve künt diseksiyon ile sağ eksternal juguler ve karotis arter erişin. Dış juguler bir 8.5F Swan-Ganz kateteri yerleştirin ve 1.5 cc balonu şişirmek. Sonra ventrikül içine bir kama basıncı hissettim kadar pulmoner arter aşağı pulmoner kapaktan, sağ atrium ile çapraz.
4. balon Deflate ve bu pozisyonda kateter bırakın. balon kullanarak sağ atriyal basınç ve pulmoner arter basıncı kaydedin. Ayrıca, akciğer kama basıncı veya basınç kaydetmek (ya da akciğerler normal kabul edilir ise, o zaman da sol kaydetmekdeneme basıncı).
   NOT: Bu kateter da kardiyak output tahminleri sağlar.
5. Dış juguler ve sağ ventrikül sürekli rekor basınç içine ilave 5.0f balon basıncı kateter yerleştirin.
6. aort kapağı aracılığıyla 5.0f balon basıncı karotid arter kateter, prolapsusu yerleştirin ve sol ventrikül korumak. Bir basınç dönüştürücü bağlı 20 birim / ml heparinize salin ile tüm basınç kateterler yıkayın ve sol ventrikül tüm basınç verilerini kaydetmek, sağ ventrikül, pulmoner arter basıncı ve sağ atriyal basıncı (ve kardiyak output tahmin).
7. periferik izleme, gerçek-zamanlı kan basıncı ya da kan gazı izleme için 18F kateter yerleştirerek femoral arter dalı erişin. İşlem sırasında kayıt kalp hızı ve sıcaklığı.
8. Dikkatle koter ve künt diseksiyon ile sol dış juguler erişin. jugu iki 11.0F hemostaz introducers yerleştirinlar ve 0 ipek dikişlerle güvenli. introducers içinde yönetilebilir kateter yerleştirin.
9. floroskopi altında yer aktif sabitleme sağ atriyal apendiks ve sağ ventrikül apeks yol açar.
   NOT: Bir tespit kurşun implante kalp pili kalbi bağlayan bir ameliyatla takılan tel.
10. Bir programcı kullanan yakalamak için potansiyel ve test Connectanalyzer kabloları. 8V, 0.25 msn süresi parametreleri ayarlayın ve o zaman içsel hızından daha 10 bpm daha yüksek bir asgari kalp hızını ayarlayın. Her ilan için göreceli empedansını kaydedin.
11. sternocleidomastoid kasların ekleme yakınına kılıç şeklinde süreci medial cerrahi kesi yapmak. sternum kısmi medial diseksiyon etkinleştirmek için sternum (salma kemik) dan ön çıkıntı kaldırmak için bir sternum testeresi kullanın. sternal kemik yapısının geri kalan kısımları ile kesilmiş bir kesme kullanın. sternum-perikard ligament incelemek ve sternu gerim.
12. Plevra balataları gelen perikard ayırmak için künt diseksiyon kullanın. perikard medial sagital kesi (3-5 cm) yapın ve her köşesinde dört kare düğüm dikişlerle bir perikardiyal beşik oluşturmak (sağ, üst ve alt siteler, sol).
13. sol ventrikül apikal bölgede geçici bir bipolar kurşun yerleştirin ve sol atriyal apendiks içine tek kutuplu bir dalma geçici kalp pili kurşun yerleştirin.
14. Ötanazi uzaklaştırılmasıyla derin anestezi altında kalbi gerçekleştirilir.

Elektrofizyolojik İzleme 2. Hazırlık

1. Kardiyak Haritalama Sistemi.
   1. koparma kutusunda uygun ayarlara timsah klipler ile atriyal apendiks ventriküler epikardiyal bipolar pacing lead'lerine ve epikardiyal yol açar bağlayın kalp haritalama sisteminde bir AF çalışması seçin. sisteme bir EKG ve topraklama pedleri bağlayın.
2. Osiloskop ve Çim Stimülatör.
   1. bağlamakElektrik doğrulama için bir osiloskop bağlı bir Grass uyarıcısı için koparma kutusunda bipolar sol ventriküler pacing lead ve tek kutuplu atriyal kurşun.
3. Elektrofizyolojik Uyarım Programlı.
   1. kalp pilinin üzerine bir kalp pili Place programcı telemetri kafasını sağ atriyal yol açar ve sağ ventrikül açar sabitleyin. kalp pili elektrodu stimülasyon (PES) çalışma seçmek ve 8V'a parametrelerini ayarlamak; tüm hasta parametrelerini kaldırın. 400 ms (veya 300 ms) 8 bakliyat ayarlanmış kalp pili süresini ayarlayın.

Yerinde Çalışması 3.

1. Refrakter Periyot: Çalışma Paradigma.
   1. Atriyal efektif refrakter periyodunu (AERP), atriyal ventriküler düğüm refrakter dönem (AVNERP) ve başlangıçtaki ventriküler efektif refrakter periyodunu (VERP) belirleyin ve bileşik / ilaç / kontrol tedavisinin 30 ve 60 dk sonrası perikardiyal teslim; Ek zaman noktalarında DES gibi ilave edilebilirIRED.
2. Refrakter Periyot: Programcı Ayarları.
   1. 300 milisaniye pili en az izledi 8 adım (400 msn veya 300 msn) PES çalışma parametresini neden Burst. ventriküller / atrium kadar ilerleme hızını azaltın (sırasıyla) sözleşme başarısız. Bu pacing leadler'inin algılama gelen not edilir; Böylece görece dirençli belirlenmesi.

Şekil 2. EnSiteSystem: AERP, AVNERP ve VERP belirlenmesi , bu rakamın büyük halini görmek için lütfen buraya tıklayınız.

3. Parametreler: Göreli AF Yükü belirlenmesi.
   1. ., Yani AF sonlandırmak için 5 joule direkt kürekler ile atriyumları şok önce: 1 dakika sonra, en fazla 10 dakika AF içinde kalmasına izin, AF hayvanın kalbini Sustain. ElHer zaman noktasında 10 kata kadar ICIT AF indüksiyon. Bu çalışmada, dikkat edin. AF P dalgasının yokluğu ile düzensiz ritim olarak tanımlanmaktadır.
4. AF Yükü: Çim Stimülatör ve Osiloskop Ayarları.
   1. dalma kalp pili kablosu ile sol atriyal apendiks (SAA) bir 2 sn darbe süresi ile 4 Hz teslim etmek Grass uyarıcısı için parametrelerini optimize; Standart bir osiloskop ile bu doğrulayın. AF ikna etmek için SAA tek bir darbe sunun.

4. Kalp Eksplantasyonu ve Reanimasyon (Nakli Modeli)

1. Aort Kök Kanül.
   1. Dikkatle çıkan aort etrafında perikard dokusu disseke ve kaldırmak 2.0 Ethibond dikiş pericardium.Suture iki nokta (dışında 2-3 cm) çıkan aort ve damar Heparin 30.000 birimleri yönetmek.
   2. dikiş noktaları arasındaki aort kökü kanül yerleştirin ve aorta sabitleyin. basınçlı dağıtım sistemi sayesinde, t kaldırmakO konik Stylet ve kanül akışı için izin vermiyor bir kelepçe yerleştirin.
2. Kardiyopleji hazırlanması.
   1. basınçlı torba aracılığıyla 150 mm / hg basınç altında çıkan aort içine soğuk Thomas kardiyoplejisi çözümü uygulayın. uzak ucunda bir 3-yollu vanasını ile basınçlandırılmıştır kardiyopleji bağlı bir sulama kateter elde edin. , Aort kökü kanül stop horoz sabitleyin kateter aracılığıyla kardiyoplejisinin sürekli bir floş bırakın ve aort kökü kanül sabitleyin.
3. Çapraz Kelepçe.
   1. diyaframa sadece üstün bir atraumaticclamp 1-2 cm inferior vena kava kelepçe. Aort kökü kanül üstün çıkan aort üzerinde atravmatik açılı kamp 1-2 cm çıkan aort Kelepçe.
4. Çapraz Kelepçe / Kardiyopleji.
   1. aort kapak ve perfus kapanış, aort kökü kanül kelepçe çıkarın ve 150 mm / aort kapak doğru hg de kardiyoplejisini floşkoroner arterler ing.
   2. superior vena kava Kelepçe ve kalp basınç aşırı şekilde değil, pulmoner arter küçük bir kesi yapmak. Kalp, soğuk Krebs-Henseleit tampon maddesi banyosuna (asistolik), Vergi durdurulur ve göğüs ve yer kalp kaldırmak sonra (~ 3-8 ° C).
5. Reanimasyon.
   1. büyük damarları cannulate ve Görünür Kalp yöntemleri kullanan kalbi hazırlamak (3). perfüze kalp 37 ± 5 ° C ulaştığında, epikardiyal yama elektrotlar aracılığıyla ventriküllere 34 J şok sunarak yerli sinüs ritminin.

Vitro Çalışma Paradigma 5.

1. Sürekli 60 dakika sonrası reanimasyon için kalp fonksiyonunun izlenmesi. sadece mitral kapak altında bir LV görünümü: Sürekli bir kısa eksen ile 2D modunda ekokardiyografi izlemek.
2. ventrikül duvar kalınlığı ve ejeksiyon fraksiyonları her 10 dk sonrası yeniden canlandırma hesaplayın (aşağıya bakınız).Değerlendirme sürecinde -5 dakikada koroner sinüs (1 cc) ve her 5 dk numune almak.
3. İzleme.
   1. sol ve baskılara, akışlar ve hacim değişiklikleri de dahil olmak üzere sağ ventrikül, hem de hemodinami izleyin.
4. Ekokardiyografi: Ejeksiyon Fraksiyonu.
   1. orta papiller kısa eksen görünümü yakalayan doğrudan kalbe bir transtorasik eko probu yerleştirin. denklem kullanılarak 4 odacıklı çalışma modunda her 10 dakikada ejeksiyon fraksiyonu (EF%) hesaplayın: LV Son Diastolik Hacim - LV sonu Sistolik Cilt X 100 / LV Son Diastolik hacmi
5. Ekokardiyografi: Sol Ventriküler Duvar Kalınlığı.
   1. Bir saat sonra reanimasyon 10 dakika aralıklarla orta papiller kısa eksen penceresinden ventrikül duvar kalınlığı (cm) ölçün. Bir ekran kumpas kullanılarak sol karıncığın dört köşe ölçün ve ortalamasını alın.
6. Miyokard Metabolizma.
   1. Bir steera yerleştirinKoroner sinüs (CS) de ble kateter. Örnek reanimasyon önce CS 5 dakika ve 1 saat boyunca her 5 dakika sonrası reanimasyon 1 cc. laktat ve glukoz düzeyleri için örneklerini test; diğer kan gazları da değerlendirilebilir.

Sonuçlar

Bu sonuçlar domuzlarda farmakolojik ajanların bu hedef dağıtım modeli kullanılarak toplanabilir veri karakteristiktir. Bu veriler yerinde bir DHA infüzyonu takiben bu ventrikül efektif refrakter dönemler (VERP) dikkate değer artışlar gösterdi. Buna ek olarak, veri in vitro kontrol ile karşılaştırıldığında DHA, ventriküler basınç artışı oluşturur. DHA tedavi gönlünde LV basınç çeşitli zaman noktalarında kontrole kıyasla anlamlı olarak yüksek bulundu. Bu veriler, in situ ve in vitro ted...

Tartışma

Burada, perikard uzaya hedef teslim bileşiklerin potansiyel etkisini test etmek için benzersiz bir yaklaşım ortaya koymuştur. Bu çalışma, paradigma böylece çeşitli klinik ortamlarda doğrudan çeviri uygulamaları sağlayarak, eczacılık ürünleri veya deneysel bileşikler serbest mevcut piyasa test etmek için kullanılabilir. Bu tedavi stratejisi içinde perikard alana ilaç verilmesi için iki önemli klinik uygulamalar vardır: minimal 1) açık kalp veya invaziv cerrahi işlemler; ve 2) kalp nakli ve organ korunması. Buna ek olarak...

Malzemeler

Bu makalede kullanılan malzemelerin listesi

Ad	Şirket	Katalog numarası	Yorumlar
SelectSecure 3830 kurşun	Medtronic		Pacing Kablosu
C304 Saptırılabilir Kateter	Medtronic		Yönlendirilebilir kateter
SelectSecure 3830 kurşun	Medtronic		aktif fiksasyon pacing kabloları
Grass S48 Stimülatör			Elektrik Stimülatörü
Premium 6500 Tek Kutuplu Pacing			LAA
EnSite Kardiyak Haritalama için dalma			haritalama sistemi
CareLink Programer 2092	Medtronic		programcısı ilerleme hızı kabloları için
GEM II kalp pili	Medtronic		kalp pili şunları yapabilir
DLP Aort Kökü Kanülü	Nakil için Medtronic		aort kökü kanülü
C-Kollu Floroskopi	Cihazı		Floroskopik görüntüleme
Osiloskop	Tektronix
11F Hemostaz tanıtıcı	SafeSheath		Hemostaz tanıtıcıları
Swan-Ganz Kateter 8.0F	YBÜ Tıbbi		Termal dilüsyon kateteri ve nbsp;
Venogram balonu	Oscor		basınç izleme
Ultraview SL	Spacelabs		EKG ve kan basıncı
s/5 Avance	General Electric		Anestezi makinesi
Atriyal 6492 – Unipolar Geçici Atriyal Pacing Lead	Medtronic		geçici pacing lead
CANLI i	General Electric		2D elektrokardiyografi ünitesi