Sıçanda Mitral Regurgitation Kontrollü Hacim Aşırı Bir Görüntü Güdümlü Transapical Mitral Kapak BroşürÜ Delinme Modeli

Özet

Mitral regurgitation sol kalp hacmi aşırı bir kemirgen modeli bildirilmiştir. Kontrollü şiddetin Mitral regurgitation mitral kapak ön broşüriçine tanımlanmış boyutlarda bir iğne ilerleyen tarafından indüklenir, bir atan kalp, ultrason rehberlik ile.

Özet

Mitral regürjitasyon (MR) yaygın olarak yaygın kalp kapak lezyonu, hangi kardiyak remodeling neden olur ve konjestif kalp yetmezliğine yol açar. Düzeltilmemiş MR ve kötü prognozriskleri bilinmesine rağmen, kardiyak fonksiyon, yapı ve remodeling uzunlamasına değişiklikler tamamen anlaşılamamıştır. Bu bilgi boşluğu, MR düzeltmesi için en uygun zamanlamayı ve erken ve geç MR düzeltmesinin sol ventrikülde sahip olabileceği faydayı anlamamızı sınırlandırmıştır. MR ayarında sol ventrikül remodeling altında yatan moleküler mekanizmaları araştırmak için, hayvan modelleri gereklidir. Geleneksel olarak, aorto-kaval fistül modeli, MR MR gibi klinik olarak ilgili lezyonlardan farklı olan hacim aşırı yükünü tetiklemek için kullanılmıştır, bu durumu taklit eden hayvan modelleri gerektiren düşük basınçlı hacimli aşırı hemodinamik stresi temsil eder. Burada, sıçan mitral kapak ön broşürü bir 23G iğne ile delikli şiddetli MR bir kemirgen modeli tarif, atan bir kalp, ekokardiyografik görüntü rehberlik ile. MR'ın şiddeti ekokardiyografi ile değerlendirilir ve doğrulanır ve modelin tekrarlanabilirliği bildirilir.

Giriş

Mitral regürjitasyon (MR) yaygın bir kalp kapak lezyonu, genel ABD nüfusunun% 1.7 ve yaşlı nüfusun% 9 fazla 65 yaş¹tanısı. Bu kalp kapak lezyonunda, sistolu mitral kapak broşürlerinin yanlış kapatılması sol ventrikülden sol atriyuma kan kusturulması neden olur. MR çeşitli etiyolojiler nedeniyle oluşabilir; ancak mitral kapak primer lezyonları (primer MR) sekonder MR^2'yegöre daha sık teşhis ve tedavi edilir. İzole primer MR genellikle mitral kapak myxomatöz dejenerasyon sonucudur, broşürler veya kordaten tendineauz uzaması ile sonuçlanan, ya da bazı kordaların rüptürü, bunların hepsi vananın sistolik coaptasyonunun kaybına katkıda bulunur.

Mr gibi kapak lezyonları kaynaklanan kan hacmi her kalp atışında sol ventrikül doldurma yükseltir, son diyastolik duvar stresini artırmak ve kardiyak adaptasyon ve remodeling teşvik bir hemodinamik stres sağlayan. Bu lezyonda kardiyak remodeling genellikle anlamlı oda büyütme ile karakterizedir^3,4, hafif duvar hipertrofisi, uzun süre korunmuş kontraktil fonksiyonu ile. Ejeksiyon fraksiyonu genellikle korunduğundan, mr'ın cerrahi veya transkateter kullanılarak düzeltilmesi genellikle dispne, kalp yetmezliği ve aritmi gibi semptomların başlangıcına kadar geciktirilir. Ancak, düzeltilmemiş MR kardiyak advers olayların yüksek riskleri ile ilişkilidir, ancak şu anda bu olayların altında yatan ultrastrüktüral değişiklikler ile ilgili bilgi bilinmemektedir.

MR hayvan modelleri kalp gibi ultrayapısal değişiklikleri araştırmak için değerli bir model sağlamak, ve hastalığın uzunlamasına ilerlemesini çalışma. Daha önce, araştırmacılar domuz, köpek ve koyun gibi büyük hayvanlarda MR indüklenen var, harici bir ventrikülo-atriyal şant oluşturarak⁵, intrakardiyak kordrüt rüptürü⁶, veya broşür perforasyon⁷. Büyük hayvanlarda cerrahi teknikler daha kolay olmakla birlikte, bu çalışmalar büyük hayvanlarda bu tür çalışmaların yüksek maliyeti nedeniyle, küçük bir örnek boyutunda alt kronik takip ile sınırlı kalınmıştır. Ayrıca, bu modellerden doku moleküler analizi genellikle sınırlı türe özgü antikorlar ve hizalama için açıklamalı genom kütüphaneleri nedeniyle zordur.

MR küçük hayvan modelleri bu kapak lezyonu ve kardiyak remodeling üzerindeki etkisini incelemek için uygun bir alternatif sağlayabilir. Tarihsel olarak, kardiyak hacim aşırı aorto-kaval fistül sıçan modeli (ACF) kullanılmıştır. İlk olarak 1973 yılında Stumpe ve ark.⁸tarafından tanımlanan arterio-venöz fistül, düşük basınçlı inferior vena kava içine alçalan aort yüksek basınçlı arteriyel kanı atlamak için cerrahi olarak oluşturulur. Fistül yüksek akış hızı kalbin her iki tarafında ciddi bir hacim aşırı neden, Önemli sağ ve sol ventrikül hipertrofisi ve disfonksiyon ACF oluşturma gün içinde meydana neden⁹. Başarısına rağmen, ACF MR hemodinamik taklit etmez, düşük basınç hacmi aşırı yük, hangi ön yükü yükseltir ama aynı zamanda afterload azaltır. ACF modelinin bu tür sınırlamaları nedeniyle, düşük basınçlı hacim aşırı yükünü daha iyi taklit eden bir MR modeli geliştirmeye ve karakterize etmeye çalıştık.

Burada, biz sıçanlarda şiddetli MR oluşturmak için mitral kapak broşürü delinme bir model için protokol açıklar^10,11. Bir hipodermik iğne atan sıçan kalbine tanıtıldı, ve gerçek zamanlı ekokardiyografik rehberlik altında ön mitral kapak broşürü içine ilerlemiştir. Teknik son derece tekrarlanabilir ve hastalarda görüldüğü gibi MR taklit nispeten iyi bir modeldir. MR şiddeti mitral broşürü deliklemek için kullanılan iğnenin büyüklüğü ile kontrol edilir ve MR'ın şiddeti transözofageal ekokardiyografi (TEE) kullanılarak değerlendirilebilir.

Protokol

Emory Üniversitesi Hayvan Bakım ve Kullanım Programı tarafından 06/06/2017 onay tarihi olan EM63Rr protokol numarası ile onaylanmıştır.

1. Ameliyat öncesi hazırlık

1. Buhar işlemden önce cerrahi aletleri sterilize.
2. İşlem günü, sıçanları konuttan ameliyata aktarın ve tartın.
3. Ağırlıkgöre preoperatif ve postoperatif ilaçlar çekin: Carprofen iki doz (2.5 mg / kg her), Gentamisin bir doz (6 mg / kg), ve Buprenorfin bir doz (0.02 mg /kg).
4. Gaz karıştırıcısında yeterli miktarda isofluran sağlamak ve tanklarda oksijen cerrahi için kullanılabilir. Oksijen bir tam tank (24 ft³⁾genellikle yeterlidir.

2. Hayvan hazırlığı

NOT: Bu çalışmada 350-400 g ağırlığında erişkin Sprague-Dawley erkek sıçanlar kullanılmıştır. Cerrahi teknikler istenirse biraz daha küçük veya daha büyük hayvanlara uygun.

1. % 5 isofluran% 1 LPM (dakikada litre) % 100 oksijen karışık bir indüksiyon odasında sıçan yatıştırın. Görsel gözlem altında daha yavaş bir solunum hızından yeterli sedasyon düzeyini belirleyin ve farenin parmak sıkışması üzerine seğirme kaybı.
2. Endotrakeal tüp olarak kullanılmak üzere donatılmış bir 16 G anjiyocath ile sıçan entübasyon.
   1. Bir otoskop kullanarak trakea ve ses tellerini görselleştirin ve faringeal salgıları temizlemek için bir pamuk ucu aplikatör kullanın.
   2. 0.034 inç lik bir tel üzerindeki endotrakeal tüpü ses tellerine tanıtı. Tüp uygun şekilde trakeaya yerleştirildikten sonra tüpü içe doğru itin ve teli çekin(Şekil1).
3. Fareyi 37 °C'de tutulan ısıtmalı cerrahi pedin üzerine yerleştirin ve endotrakeal tüpü mekanik bir ventilatöre bağlayın. Farenin ağırlığını ventilasyon hızını ve gelgit hacmini hesaplayan ventilatör kontrol yazılımına girin. Bu çalışmada 1 mL/100 g vücut ağırlığı ile dakikada 66 nefes kullanılmıştır (Şekil 1D).
   1. İnhalant anestezi keşide etmek için 0 oksijen (1 LPM) ile karıştırılarak %2-2,5 isofluran kullanın ve çene tonu kaybı ve parmak ucuna yanıt kaybı ile anestezi düzeyini doğrulayın.
   2. Düzgün entübe edilirse, göğüs hareketi ventilatör ile senkronize gerektiğini unutmayın.
   3. Yanlış entübe edilirse, göğüs hareketi ventilatörle senkronize olmaz. Yanlış entübasyon testi yapmak için, farenin karnını sıkıştırın, bu da ventilatörde geri basınç oluşturarak aşırı basınç alarmı oluşturur. Bu senaryoda, anjiyocath yavaşça geri ve sıçan yeterince anestezi ve yeniden entübe sıçan sağlamak için birkaç dakika için% 5 izofluran ile indüksiyon odasına sıçan dönmek.
   4. Bir kez düzgün entübe, işlem sırasında ekstübasyon önlemek için 4-0 ipek dikiş ile sıçan ın yanak için tüpün proksimal ucunu dikerek endotrakeal tüp güvenli.
4. Vücut ısısını izlemek için bir rektal sıcaklık probu ve tüm işlem sırasında EKG'yi izlemek için dört terminalli bir elektrokardiyogram yerleştirin.
   1. Cerrahi platformdan gelen ısı yetersizse, havai ısıtma lambası kullanın. Vücut ısısı 37 °C'nin üzerine çıkarsa lambayı kapatın.
   2. Herhangi bir aritmi veya miyokardiyal iskemi belirtileri için elektrokardiyogramı görsel olarak değerlendirin. Eğer hiçbiri yoksa, temel elektrokardiyogramı kaydedin.
5. Bazal kardiyak fonksiyon için transtorasik ekokardiyografi (TTE) gerçekleştirin (Şekil 2A).
   1. Fareyi bir supine pozisyonuna getirin ve toraksın sol tarafını tıraş edin. Net yankı görünümleri elde etmek için, bir tüy dökücü krem kullanarak saç çıkarın.
   2. Yüksek kalp hızı görüntüleme için yeterli frekansta herhangi bir ultrason sistemi kullanın. Bu çalışmada visualsonics 2100 sistemini sıçanlarda kardiyak görüntülemeye uygun 21 MHz prob ile kullandık.
   3. Sol ventrikül hacimlerini hesaplamak için parasternal uzun eksenli düzlemde B-mod görüntüleri alın. Aynı düzlemde, duvar boyutlarını ölçmek için M-modu görüntüler edinin.
   4. Sondayı 90°'ye çevirin ve kesitduvarı duvar boyutlarını ölçmek için orta papiller seviyede B modu ve M-modu parasternal kısa eksenli görünümler elde edin.
6. Bazal görüntüleme için transözofageal ekokardiyografi (TEE) gerçekleştirin (Şekil 2B).
   1. Doğru dekübitus pozisyonda sıçan yerleştirin ve ucuna uygulanan jel küçük bir miktar ile sıçan özofagus içine 8 Fr intrakardiyak ultrason probu (8 MHz) yerleştirin. ICE (intrakardiyak ekokardiyografi) sondasının sıklığı, kapak hareketini görselleştirmek için yeterli olan kalp atışı başına 4-6 kare elde etmek için yeterlidir.
      NOT: ICE görüntüleme için GE Vivid I veya Siemens SC2000 prime sistemi kullanılabilir.
   2. Kalbin sol tarafının iki odalı görünümünü elde etmek için yüksek özofagus görünümü elde edin. Bu görünüm sol atriyum, mitral kapak ve sol ventrikül görselleştirmek için idealdir. Sondayı ön ve arka broşürlerin görselleştirişiş ve uyumun merkezi olacak şekilde yerleştirin. Bu açı aynı zamanda açı düzeltme olmadan, mitral kapak boyunca Doppler ölçümleri sağlar.
   3. Bu görünümde sol atriyal alan ve mitral kapak annulus boyutları ölçüt.
   4. Taban çizgisinde valf yeterliliğini ve MR eksikliğini doğrulamak için renkli Doppler görüntüleme yapın. Mitral girişi ölçmek ve kusturucu akış eksikliğini doğrulamak için darbeli dalga ve sürekli dalga Doppler görüntüleme gerçekleştirin.
   5. Aort kök çapını ölçmek ve aort akışını hesaplamak için aort UnB-modu ve darbeli dalga Doppler görüntüleme gerçekleştirin.
   6. Pulmoner venöz akışı ölçmek için pulmoner ven darbeli dalga Doppler görüntüleme gerçekleştirin.
7. İşlem sırasında kan kaybını önleyici olarak telafi etmek için tek doz Carprofen (2.5 mg/kg, SQ, non-steroid anti-inflamatuar), Gentamisin (6 mg/kg, SQ, antibiyotik) ve steril salin (1 mL, SQ) enjekte edin.
8. Cerrahi alandan kalan tüyleri çıkarmak için gerektiğinde toraksın sol tarafını tıraş edin. Alt boyun bölgesinden ksifoide ve sol koldan orta sternuma kadar tıraş, saçtan yoksun bir alan sağlamak ve cerrahi alan kontaminasyon riskini azaltmak için yeterli olmalıdır.
9. Betadine batırılmış bir gazlı bez ile cerrahi alanı scrub, bir gazlı bez% 70 etanol batırılmış takip. Cilt üzerinde dairesel hareketlerle alanı temizleyin, gazlı bez daha önce temizlenmiş bir alana temas etmez.
10. Ameliyat için yeterli steril bir alan elde etmek için bu adımı üç kez tekrarlayın.
11. Steril kapaklar ile hayvan drape, steril cerrahi alana erişmek için bir pencere açarak.

3. Sol torakotomi

1. Tüm cerrahi işlemi aseptik teknikler kullanarak gerçekleştirin, isoflurane 1 LPM oksijen%2-2.5 oranında muhafaza ile. Tüm aletleri steril bir tepsiye yerleştirin ve her kullanımdan sonra tepsiye geri yerleştirin.
2. Tüm işlem için steril eldiven, maske ve cerrah tarafından cerrahi kapak giyin. Steril bir cerrahi gece elbisesi de giyilebilir, ancak kontaminasyon beklenmedikçe isteğe bağlıdır.
3. Toraksın sol tarafında bir deri kesi yapmak için no #15 bıçak ile cerrahi bir neşter kullanın, ksifoid yaklaşık 1 cm proksimal. Kas tabakası deri tabakası ayırmak ve uzunlamasına kesi yapmak için körelmiş bir diseksiyon ucu makası kullanın.
4. Kaburgalar açığa çıkana kadar kas tabakalarını aynı şekilde inceleyin.
5. Dikkatle beşinci interkostal alanda 2-3 cm boylamsal kesi yapmak, retraktörler eklemek ve kalp maruz bırakmak için yeterli.
6. Perikard kaldırmak için ince uçlu forseps kullanın, ve mikro makas kalbin tepe çevreleyen bölgede çıkarmak için. Bu adım göğüs duvarları ve diyafram kalbin post-cerrahi yapışıklıkları önlemek için yardımcı olur.
   NOT: Kanamayı en aza indirmek için göğüs kafesine yakın cerrahi kesilerden kaçının. Sternum boyunca uzanan iç meme arterlerinin çevrilerek, aşırı kanamaya neden olabilir. Böyle bir kanama ile karşılaşırsanız, bleeder belirlemek ve cauterize.

4. Yankı güdümlü MR prosedürü (Şekil 3 & Şekil 4)

1. Sol ventrikül apeks üzerinde bir çanta dize dikiş yerleştirmek için, 6-0 prolene sütür ve bir mikroiğne tutucu kullanın. Gerekirse, kalbi stabilize etmek için mikro forceps kullanın.
2. Yavaşça apeks stabilize etmek ve 23 G iğne eklemek için apikal dikiş tether (salin ile kızartılmış, ve distal ucunda bir stopcock ile) çanta dize dikiş ortasında, sol ventriküler kavite içine.
3. İğneyi aynı anda tutmak ve yönlendirmek için bir elinizi, diğer elinizi de transözofageal eko sondasını manipüle etmek için kullanın ve yukarıda açıklandığı gibi iğneyi görselleştirmek için en uygun yankı görünümü elde edin.
4. Gerçek zamanlı ultrason rehberliği ile, ön mitral broşürün ventriküler tarafına doğru iğne ilerlemek. Ultrasonda iğne pozisyonu onaylandıktan sonra, valf broşürü aracılığıyla iğneyi tek bir ince hareketle ilerletin. Bir direnç hissedilirse, iğneyi delik lemek için broşüre ilerletilirken bükün.
   NOT: İğnenin sol atriyuma çok fazla ilerlemesi sol atriyal perforasyona neden olabilir, aşırı kanama ya da hayvan ölümüne neden olabilir. İğne her zaman ultrasonda görselleştirilmelidir.
5. İğneyi sol ventrikül odasına geri çekin, mitral kapaktan uzaklaşın ve renkli Doppler görüntülemesini açarak MR'ı doğrulayın.
6. Renkli Doppler görüntülemede MR görülmüyorsa, 4.4 ve 4.5 adımlarını tekrarlayın. Daha iyi bir görünüm elde etmek için gerekirse yankı probu'nu ayarlayın. Birkaç sıçanda uygulamadan sonra, iğnenin bir hareketinde bir broşür delinmesi mümkün, iğnenin dış çapı büyüklüğünde bir delik indüklemek. Bu, fare kalplerinin nekropsisonra doğrulandı.
7. MR onaylandıktan sonra, sol ventrikül boşluğundan iğneyi geri alın ve çanta ipi sütürünü yavaşça bağlayın.
8. Apeks ve göğüs boşluğunda herhangi bir kan emmek için steril bir gazlı bez kullanın.
   NOT: Eko probuna cerrahi eldivenlerle dokunmak steril ortamın kirlenmesine neden olabilir. Eldivenlerinizi p etanol püskürtün veya eldivenleri uygun şekilde yenileriyle değiştirin.

5. Hayvan kurtarma ve ameliyat sonrası bakım

1. Stabil kardiyak fonksiyon 5-10 dakika sonra (normal EKG ve kalp hızı), 4-0 vicryl ile tabakalar halinde torakotomi kapatın, adımlarhalinde isofluran azaltırken.
2. Kaburgaları yaklaşık olarak yaklaşık olarak kesitli bir dikiş kullanın ve %2 oranında isofluran etüt edin. Altıncı interkostal alana bir göğüs tüpü yerleştirin ve tüpün torasik kaviteye yanlışlıkla ilerlemesini önlemek için steril perdelere sabitle.
3. % 1.5 muhafaza izofluran ile kas tabakası kapatmak için sürekli bir dikiş kullanın.
4. % 1'de muhafaza izofluran ile cilt tabakası kapatmak için sürekli bir dikiş kullanın.
5. 10 mL Luer-lock valfini göğüs tüpüne bağlayın ve göğüs boşluğundan 10-12 mL hava boşaltın ve ardından göğüs tüpünü çıkarın.
6. Son doz Carprofen (2.5 mg/kg, SQ) uygulayın ve isofluran'ı kapatın.
7. Anesteziden çıkan fare keserken mekanik ventilasyona devam edin, hayati belirtileri (SpO₂ ve kalp hızı) izleyin. Spontan solunum başlangıcında, bu tür nefes ve iyi SpO_korumakiçin sıçan yeteneğini test etmek için havalandırma kapatın 2 .
8. SpO₂
11. 
    

2. 
   
   
3. 
   
4. 
   
   
5. 
   
   

Sonuçlar

Fizibilite ve tekrarlanabilirlik
Önerilen MR modeli son derece tekrarlanabilir, mitral broşürde iyi tanımlanmış bir delik ile bu çalışmada kullanılan sıçanların% 100 elde. Şekil 6A, mitral kapak içine yerleştirilirken iğnenin yönünü gösteriştir. Şekil 6B, işlemden 2 hafta sonra ekilen temsili bir sıçandan mitral kapak broşüründe bir delik gösterir.

Tartışma

Sağkalım iyi olan (ameliyat sonrası %93.75 sağkalım) ve önemli postoperatif komplikasyonlar ı sayılmadan tekrarlanabilir bir kemirgen modeli bildirilmiştir. Transözofageal ekokardiyografi ile gerçek zamanlı görüntüleme ve mitral broşürü delmek için atan kalbe iğne girişi mümkündür ve öğretilebilir. Bu çalışmada 23 G iğne boyutu ile daha küçük veya daha büyük bir iğne kullanılarak istenilen şekilde çeşitlendirilebilen şiddetli MR üretildi. Bu modelde indüklenen MR sol ventrikül üzerinde düşük basınçlı hacim aşırı oluşturu...

Malzemeler

Bu makalede kullanılan malzemelerin listesi

Ad	Şirket	Katalog numarası	Yorumlar
23G iğne	Mckesson	16-N231
25G iğne, 5/8 inç	McKesson	1031797
4-0 vicryl Ethicon		J496H
6-0 prolene	Ethicon	8307H
% 70 etanol	McKesson	350600
ACE Işık Kaynağı	Schott	A20500
ACUSON AcuNav Ultrason probu	Biosense Webster	10135936	8Fr İntrakardiyak yankı probu
ACUSON PRIME Ultrason Sistemi	Siemens	SC2000
Betadine	McKesson	1073829
Kör mikrodiseksiyon makası	Roboz	RS5990
Buprenorfin	Patterson Veteriner	99628
Carprofen	Patterson Veteriner	7847425
Göğüs tüpü (16G anjiyokat)	Terumo	SR-OX1651CA
Tek Kullanımlık Cerrahi örtüler	Med-Vet	SMS40
Elektrikli Tıraş Bıçağı	Oster	78400-XXX
Gentamisin	Patterson Veteriner	78057791
Masa kelepçeli ısı lambası	Braintree Scientific	HL-1 120V
Hemostatik forseps, kavisli	Roboz	RS7341
Hemostatik forseps, düz	Roboz	RS7110
İndüksiyon odası	Braintree Scientific	EZ-1785
Enjeksiyon tapası, kapak, Luer kilidi	Exel	26539
İzofluran	Patterson Veteriner 6679401725
Mekanik ventilatör	Harvard Aparatı	Inspira ASV
Mikrodiseksiyon forseps	Roboz	RS5135
Mikrodiseksiyon yaylı makas	Roboz	RS5603
İğne tutucu	Roboz	RS6417
No. 15 cerrahi bıçak	McKesson	1642
Dokumasız süngerler	McKesson	446036
Otoskop	Welch Allyn	23862
Oksijen	Airgas Healthcare	UN1072
Nabız Oksimetresi	Nonin Medical	2500A VET
Ekartör, Künt 4x4	Roboz	RS6524
Kemirgen Cerrahi Monitörü	Indus Instruments	113970	Entegre platform, hayati belirtilerin izlenmesine ve cerrahi ısınma
Ölçeği	Salter Brecknell	LPS 150
Neşter Sapı	Roboz	RS9843
İpek sütür 3-0	McKesson	220263
Küçük Hayvan Anestezi Sistemi	Ohio Medical	AKDL03882
Steril salin (%0.9)	Baxter	281322
Sujical Maske	McKesson	188696
Cerrahi başlık	McKesson	852952
Cerrahi eldivenler	McKesson	854486
Şırınga 10 mL	McKesson	1031801
Şırınga 1 mL	McKesson	1031817
Ultra yüksek frekanslı prob	Fujifilm Visualsonics	MS250
Ultrason jeli	McKesson	150690
VEVO Ultrason Sistemi	Fujifilm Visualsonics	VEVO 2100