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

Yöntem makalesi

Erken Doğuştan Kuzularda Pulmoner Hipertansiyonun Değerlendirilmesi İçin Kardiyak Kateterizasyon

157 görüntüleme

DOI:

10.3791/70620

8 Mayıs 2026

* These authors contributed equally

Bu makalede

Özet

Burada, evrilen bronkopulmoner displazi ile ilişkili pulmoner hipertansiyonun erken doğumlu bir kuzu modelinde kalp kateterizasyonu ile pulmoner hipertansiyonu değerlendirmek için bir protokol sunuyoruz. Tarif edilen yöntem, ortalama akciğer arter ve akciğer kapiller kama basınçlarının doğrudan ölçülmesini ve akciğer damar direncinin hesaplanmasını sağlar.

Özet

Bronkopulmoner displazi ile pulmoner hipertansiyon (BPD-PH), erken doğumun yıkıcı bir komplikasyonu olup artan morbidite ve ölüm oranıyla ilişkilidir. Erken doğum, normal akciğer ve damar gelişimini bozar ve mekanik ventilasyon ile oksijen tedavisi gibi doğum sonrası maruziyetler, akciğer ve akciğer damar büyümesini daha da zayıflatarak BPD-PH gelişimine katkıda bulunabilir. Gelişmiş BPD'nin erken doğumlu kuzu modelinde, kuzular erken doğulur ve mekanik olarak 21 güne kadar ventilyasyon edilir; akciğer gelişimi kesintisi, mekanik ventilasyon ve oksidatif stresten kaynaklanan yaralanmalarla birlikte BPD-PH'nin temel özelliklerini yeniden ortaya koymaktadır.

Kardiyak kateterizasyon protokolünün amacı, erken ve vade yenidoğan kuzularda pulmoner hemodinamikleri doğrudan değerlendirmektir. Kuzular çalışma boyunca entübe edilir, mekanik olarak havalandırılır ve sedasyon altına alınır. Kalp kateterizasyonu sırasında, bir Swan-Ganz kateteri dış juguler ven üzerinden superior vena kavaya ve ardından sağ atrium, sağ ventrikül ve ana akciğer arteri üzerinden ilerler. Kateter konumu, sağ taraftaki kalp odalarından ilerleme sırasında elde edilen karakteristik basınç dalga formlarının tanımlanmasıyla doğrulanır. Ortalama akciğer arter basıncı ve pulmoner kapiller kama basıncı basınç transdüksiyonu ile ölçülür, kalp çıkışı ise termodilüsyonla belirlenerek pulmoner damar direncinin hesaplanmasını sağlar.

Protokol, insan yenidoğan çocuklarda klinik kardiyak kateterizasyon sırasında elde edilen akciğer hemodinamik ölçümleriyle paralel olarak tekrarlanabilir akciğer hemodinamik ölçümleri sağlar. Pulmoner damar basınçları ve direncinin doğrudan değerlendirilmesini mümkün kılarak, bu yöntem erken doğumlu kuzu modelinin BPD-PH için potansiyel tedavilerin mekanik değerlendirmesinde translasyonel faydasını artırır.

Giriş

Bronkopulmoner displazi (BPD), gebeliğin 28. haftasından önce doğan erken bebeklerin %45'ine kadar bulunur, Amerika Birleşik Devletleri'nde artmaktadır ve pulmoner hipertansiyon (PH, BPD-PH)1,2,3 ile karmaşıklaşabilir. Kronik kardiyopulmoner hastalık süreci, normal akciğer olgunlaşmasının erken doğumla kesintiye uğramasıyla başlar ve mekanik ventilasyon ile oksidatif stresten kaynaklanan doğum sonrası yaralanmalarla daha da kötüleşir. Devam eden akciğer yaralanması, pulmoner damar yeniden şekillendirilmesine ve pH 4,5 gelişimine yol açar.

Pediatrik PH, ortalama akciğer arter basıncı (mPAP) olarak tanımlanır ≥3 aylık çocuklarda >20 mmHg. Eğer pulmoner damar direnci (PVR) indeksi de >3 Wood unit (WU) x m2 ve pulmoner kapiller kama basıncı (PCWP) 15 mmHg <, hastalar BPD-PH6 bağlamında pulmoner damar hastalığına ikiner olarak kabul edilen pre-kapiller PH'ya sahip olarak tanımlanır. Pulmoner damar direnci, kalp kateterizasyonu sırasında elde edilen hemodinamik ölçümlerle hesaplanır

figure-introduction-1

BPD-PH insidansı, BPD şiddetiyle birlikte artır ve ağır BPD'li bebeklerin %25–41'indegörülür 7,8. BPD-PH, önemli ölçüde artan morbidite ve ölüm oranlarıyla ilişkilidir. Meta-analizler, PH olmayan BPD'ye kıyasla ölüm oranı 4,4–6,4 arasında, BPD ve şiddetli, kalıcı PH9'lu yeni doğulanlar için iki yıl içinde %40–47 ölüm oranı olduğunu bildirmektedir. BPD-PH ayrıca daha uzun hastane yatışlarına, evde oksijen ihtiyacının artmasına, trakeostomi riskinin artmasına ve daha yüksek nörogelişimsel bozulma oranlarınayol açar 7,10,11.

BPD-PH ile ilişkili yüksek morbidite ve ölüm oranı göz önüne alındığında, PH'nin doğru değerlendirmeleri, risk tabakalaşması, izleme ve tedavi yönetimi için bilgilendirilmenin yanı sıra sonuçları iyileştirmek için klinik denemeler için adayların optimal seçimini kolaylaştırmak açısından da gereklidir. Ekokardiyografi genellikle PH için ilk taramada kullanılsa da, sağ kalp kateterizasyonu tüm yaş gruplarında, yenidoğanlar da dahil, PH teşhisinde altın standarttır; çünkü mPAP, PCWP ve CO12'nin doğrudan ölçülmesini sağlar. Kardiyak kateterizasyon PVR'yi doğru ve kesin olarak belirler ve bu nedenle özellikle PH12,13 için potansiyel tedavi ajanlarını test eden büyük hayvan modellerinde klinik ve translasyon araştırmalarına dahil edilmesi şarttır.

Preterm kuzu modeli, BPD-PH'nin evrimleşen benzersiz büyük hayvan modelidir ve hastalık mekanizmalarını daha iyi anlamak ve yeni tedavileri test etmek için kullanılabilir. Erken doğuşlar, akciğer gelişiminin geç kanaliküler ve erken sakkulyar aşamasında (yaklaşık 24 ila 28 hafta gebeliğe eşdeğer) antenatal steroidlere maruz kaldıktan sonra sezaryen ile doğur. Kuzular, yenidoğan yönergelerine dayalı standart bir teknikle entübe edilip canlandırılır. Neonatal yoğun bakımünitesinde standart bakım olarak dışsal yüzeyaktif madde, kafein ve erken enteral beslenme (intravenöz (IV) dekstroz) alırlar. Bu modeli kullanan önceki çalışmalar, erken bebeklerde kullanılan fizyolojik hedeflerle 21 gün süren mekanik ventilasyon sonrasında, akciğer damar basınçları ve ölüm sonrası akciğer histolojisi ölçümlerinin yüksek PVR, alveolar sadeleştirme ve evrimleşen BPD-PH15,16 ile uyumlu diğer histolojik değişiklikler ortaya koyduğunu göstermiştir. Ancak, önceki yaklaşımlarda termistör telinin ve kateterin doğrudan akciğer gövdesine yerleştirilmesi için torakotomi yapılmıştı; bu da kendi başına BPD-PH'nin gelişimine katkıda bulunmuş olabilir.

Burada, erken ve vazimat, erken doğumlu kuzularda akciğer hemodinamiği doğrudan ölçmek ve PVR hesaplamak için dış juguler ven üzerinden sağ kalp kateterizasyonu için daha az invaziv bir protokol tanımlanmıştır. Bu teknik, insan yenidoğanlarında klinik kalp kateterizasyonu sırasında elde edilen akciğer damar basınçları ve CO ölçümlerini tekrarlanabilir şekilde sağlar. Protokol, BPD-PH'de mekanistik çalışmalar ve preklinik terapötik testler için erken doğu kuzu modelinin translasyonel faydasını artırır.

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

Protokol

Tüm deneysel prosedürler, Utah Üniversitesi Kurumsal Hayvan Bakımı ve Kullanımı Komitesi'nin hayvan bakımı ve eğitim standartlarına uygun olarak prospektif olarak onaylanmış ve yapılmıştır.

1. Pozisyon kurulumu

  1. Kuzunu yabar pozisyonda bir asmana yerleştirin ve önceden yerleştirilmiş damar erişiminin (göbek veya juguler merkezi venöz kateter) çalıştığından emin olun.
  2. Sedasyon için deksmedetomidin infüzyonunu 0.2 ila 1.0 mcg/kg/h arasında tutun ve istenen sedasyon derinliğine ulaşmak için infüzyon hızını ayarlayın.
  3. Gerekirse pentobarbital (1 mg/kg/doz IV baskı) ve buprenorfin (5 μg/kg/doz IV baskı) ile ek daha hızlı etkili sedasyon ve analjezi sağla.
  4. Sağ veya sol boynu dış juguler ven üzerinden tıraş edin ve bölgeye %1 lidokain enjeksiyonu yapın. Bölgeyi üç adet dönüşümlü betadin ve alkollü peeling ile sterilize edin.
  5. Steril eldiven ve uygun kişisel koruyucu ekipman giyin. Tüm iğneleri ve diğer keskin eşyaları kullanımdan hemen sonra onaylı keskin bir kaba atın.
  6. Bir Swan-Ganz kateterini %2 heparinli salin ile astar ve distal portu bir basınç dönüştürücüye bağlayarak LabChart'ta sürekli kayıt yapar.
  7. Basınç vericisini sıfırlayın.
  8. İşlem boyunca oksijen doygunluğunu (SpO2), arterial kan basıncını ve kalp atış hızını izleyin. SpO2 %<90 2 dakika boyunca vaka olması veya sonlandırması için hayati değerlerin durdurulması veya sonlandırılması sağlanır; kalp atış hızı dakikada <60 vuruş veya solunum hızı dakikada >100 nefes alırsa veya ventilatör ve solunma oksijen fraksiyonu ayarlamalarına rağmen veya arterial kan basıncı işlem öncesi başlangıçtan %>15 düştüyse işlemi durdurun.

2. Kateter tanıtımı ve ilerletilmesi

  1. 11 bıçağı kullanarak dış juguler ven üzerinde 1 cm'lik bir kesi açın ve damarı açığa çıkarın.
  2. Dış juguler ven kesin, ardından damarın altına 3.0 ipek dikiş geçirerek izole edilir. Kateter takılırken kanama durumunda damarın proksimal kontrolünü korumak için bu dikişi kullanın.
  3. Kaba 18 G, 2.5 inç bir iğne yerleştirin.
  4. Seldinger tekniğiyle bir kılavuz teli iğneyin içinden geçirin.
  5. Kılavuz tel üzerinden 6 Fr introducer (heparinize tuzlu sin ile doldurulmuş) kaba ilerisin.
  6. Giriş cihazı yerinde kalırken kılavuz teli çıkarın.
  7. Damarda konumunu yaklaşık 3,0 cm ila 3,5 cm derinlikte sabitlemek için daha önce yerleştirilmiş ipek bağ kullanılarak dikilir.
  8. Giriş cihazından aspirasyon yoluyla kan dönüşünü doğrulayın ve ardından introdüktörü hepparinizlenmiş salin ile yıkamak için temizleyin.
  9. Daha önce hazırlanan Swan-Ganz kateterini giriş cihazından geçirin ve dönüştürülen basınç dalga formunu izleyerek kademeli olarak ilerleyin.
    NOT: Kateteri takmadan önce dönüştürücü seviye ve sıfırlama durumunu kontrol edin ve tekrar kontrol edin. Transdüser seviyelendirmesindeki küçük hatalar pulmoner arter basıncı, PCWP, mPAP ve PVR'yi değiştirebilir. 1–2 cm seviyeleme hatası bile sonuçları anlamlı şekilde değiştirebilir.

3. Basınç ve kalp çıkışı (CO) ölçümü

  1. Swan-Ganz kateterini tipik venöz basınç izleme tipik sağ atriyal basınç izleme ile değiştirilene kadar ilerletin (Şekil 1). Sağ atriyal basıncın genellikle sıfıra ulaşmadığını gözlemleyin (ancak bu şiddetli hipovolemi durumunda olabilir). Kayıt basınçlarını kaydet.
  2. Swan-Ganz kateterini daha ileri çekerek tipik bir sağ ventrikül (ventriküler) basınç izi görülene kadar (Şekil 1). Sağ ventriküler basıncın sıfıra ulaştığını gözlemleyin. Kayıt basınçlarını kaydet.
    NOT: Kateter ucunun kan akışıyla hareket etmesiyle oluşan kateter kırbaçlı artefaktı, aşırı yüksek sistolik spikelere neden olabilir.
  3. Swan-Ganz kateterini yavaşça ilerletin ve akciğer arteriyel izleme elde edilene kadar. Akciğer arter (arterial) basıncının sıfıra ulaşmadığını gözlemleyin. Kayıt basınçlarını kaydet.
    NOT: Kateteri akciğer arterine ilerletmede zorluk varsa, balon kısa bir süreliğine şişirilerek kateter ucunun akciğer kapak tarafına doğru hareket etmesini teşvik edebilir. Bir diğer sorun giderme yöntemi ise hayvanı yeniden konumlandırmaktır. Dalga formunun aşırı sönümlenmesi, boru bükülmelerinden kaynaklanabilir ve yanlış düşük basınç ölçümü oluşturabilir.
  4. Kateteri daha da ilerletir ve balonunu şişirerek damarın duvarına bir kama oluşturur, böylece PCWP ölçümü sağlanır. Dalga formu doğrulandıktan sonra balon şişmesini maksimum 10 saniye ile sınırlayın.
    NOT: Balon enflasyonu direnç hissiyle birlikte olmalıdır. Direnç yoksa, balonun patlamış olma ihtimalini göz önünde bulundurun ve ek hava vermeyin.
  5. Kalp çıkışını termodilütasyon ile ölçün, kalp çıkış makinesindeki talimatlara başvurun (kesin adımlar kullanılan modele göre biraz farklılık gösterebilir).
    1. Kalp çıkış makinesini Swan-Ganz kateterindeki porta bağlayın.
    2. Termistör kablosunu buzlu su dolu bir kaba yerleştirin.
    3. Kateter modeline göre uygun hesaplama sabitini girin ve kalp çıkışını hesaplamak için sıcaklık enjekte edin.
    4. Sekiz 5 mL şırıngayı %0,9 tuzlu suyla doldurun ve buzlu suya koyun.
    5. Kateter üzerinden 3–5 mL (kullanılan Swan-Ganz kateteri modeline bağlı olarak) soğuk enjeksiyon (0–5°C) uygulanır.
    6. Makineden gelen kalp çıkışını kaydedin.
    7. Kalp çıkış makinesinin talimatlarını takip ederek soğuk enjeksiyonu 5–6 kez tekrarlayın.
  6. Balonu söndürün ve Swan-Ganz kateterini çıkarın. Eğer kardiyak kateterizasyon çalışmanın son gününde yapılmazsa, giriş cihazı çıkarılır ve dış juguler ven 3.0 ipek dikişlerle bağlanır. Hayvanı komplikasyonlar için izleyin.

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

Sonuçlar

Sağ atriyum, sağ ventrikül, akciğer arteri ve pulmoner kamık noktalarından beklenen basınç izleri Şekil 1'de gösterilmiştir. Merkezi bir damara girdiğinde, basınç izleme çok düşük basınçlı dalga formunu göstermelidir (resimde yok). Solunum varyasyonu olabilir. Keskin yukarı darbeler olmamalıdır (bu arterial izleme özelliğidir). Sağ atriyuma girildiğinde, dalga formu düzenli ve ritmik hale gelir; her döngüde iki küçük zirve oluşur (atriyal kasılma ile bir "a"...

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

Tartışma

Kardiyak kateterizasyon, mPAP'ın doğrudan ölçülmesini ve evrimleşen BPD-PH'nin preterm lamb modelinde CO hesaplamasını sağlar. Prosedür teknik olup özel ekipman gerektirir, ancak doğru ve tekrarlanabilir ölçümler sağlar; bu nedenle insanlarda tercih edilen tanı prosedürüdür ve üstün bir klinik deneme sonucu olarak kabul edilir. Preterm lamb modelinde kalp kateterizasyonu yapıldığında, prosedürün kritik adımları kateterin sağ kalbe başarılı şekilde ilerletilmesi, basınç ölçümleri sırasınd...

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

Açıklamalar

Yazarların açıklamak için ilgili bir çıkar çatışması yoktur.

Teşekkürler

Kuzu yönetiminde yardımcı olan ve bu çalışmaları mümkün kılan Utah Üniversitesi'ndeki çok sayıda lisans öğrencisini takdir ediyoruz. Ayrıca Utah Üniversitesi Pediatri Bölümü'nü laboratuvarımıza verdiği destek için takdir ediyoruz.

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

Malzemeler

Bu makalede kullanılan malzemelerin listesi
AdŞirketKatalog numarasıYorumlar
0.45% Sodium Chloride Injection USPBaxter2B1313
3-Way Stopcock w/ Swivel Male Luer LockMedexMX5311L
48 in (121.9 cm) Extension SetMedexMX048
5 mL SyringeTerumoSS-05L
Bridge AmpADInstrumentsFE221/CS
CONTINU-FLO Solution Set with CONTROL-A-FLOW RegulatorBaxter2C6895
DB9M - DB9F Cable (400 mm)ADInstrumentsMLAC02
DIN(8) to MLT0699 or MLT0670 Cable (3.9 m)ADInstrumentsMLAC06
Disposable BP Transducer (Stopcock)ADInstrumentsMLT0670
Injectate Temperature ProbeEdwards Lifesciences9850A
LabChart 8.1.30 for WindowsADInstrumentsPro Upgrade
Patient CCO CableEdwards Lifesciences70CC2
Percutaneous Sheath Introducer Kit with Integral Hemostasis Valve/Side Port for use with 4 - 6 Fr. CathetersArrowAK-09601
Power Lab CADInstrumentsPLC01
Swan-Ganz True Size Thermodilution CatheterEdwards Lifesciences132F56 Fr, 10 cm, Ballon Volume 0.7 mL
Vigilance II MonitorEdwards LifesciencesVIG2

Kaynaklar

  1. Lee, S. M., et al. Evaluation of trends in bronchopulmonary dysplasia and respiratory support practice for very low birth weight infants: a population-based cohort study. J Pediatr. 243, 47-52.e2 (2022).
  2. Lapcharoensap, W., et al. Hospital variation and risk factors for bronchopulmonary dysplasia in a population-based cohort. JAMA Pediatr. 169 (2), e143676 (2015).
  3. Moreira, A., et al. Rates of bronchopulmonary dysplasia in very low birth weight neonates: a systematic review and meta-analysis. Respir Res. 25 (1), 219 (2024).
  4. Mourani, P. M., et al. Early pulmonary vascular disease in preterm infants at risk for bronchopulmonary dysplasia. Am J Respir Crit Care Med. 191 (1), 87-95 (2015).
  5. Altit, G., et al. Pathophysiology, screening and diagnosis of pulmonary hypertension in infants with bronchopulmonary dysplasia: a review of the literature. Paediatr Respir Rev. 23, 16-26 (2017).
  6. Hansmann, G., et al. 2019 updated consensus statement on the diagnosis and treatment of pediatric pulmonary hypertension: the European Pediatric Pulmonary Vascular Disease Network (EPPVDN), endorsed by AEPC, ESPR, and ISHLT. J Heart Lung Transplant. 38 (9), 879-901 (2019).
  7. Arjaans, S., et al. Identification of gaps in the current knowledge on pulmonary hypertension in extremely preterm infants: a systematic review and meta-analysis. Paediatr Perinat Epidemiol. 32 (3), 258-267 (2018).
  8. Hansmann, G., et al. Pulmonary hypertension in bronchopulmonary dysplasia. Pediatr Res. 89 (3), 446-455 (2021).
  9. Mascarenhas, D., et al. Pulmonary hypertension in preterm neonates with bronchopulmonary dysplasia: a meta-analysis. Arch Dis Child Fetal Neonatal Ed. 110 (4), 344-352 (2025).
  10. Abman, S. H., et al. Pediatric pulmonary hypertension: guidelines from the American Heart Association and American Thoracic Society. Circulation. 132 (21), 2037-2099 (2015).
  11. Khemani, E., et al. Pulmonary artery hypertension in formerly premature infants with bronchopulmonary dysplasia: clinical features and outcomes in the surfactant era. Pediatrics. 120 (6), 1260-1269 (2007).
  12. Abman, S. H., Ivy, D. D., Archer, S. L., Wilson, K. Executive summary of the American Heart Association and American Thoracic Society joint guidelines for pediatric pulmonary hypertension. Am J Respir Crit Care Med. 194 (7), 898-906 (2016).
  13. Sirajuddin, A., et al. ACR appropriateness criteria suspected pulmonary hypertension: 2022 update. J Am Coll Radiol. 19 (11 Suppl), S502-S512 (2022).
  14. Albertine, K. H. Utility of large-animal models of BPD: chronically ventilated preterm lambs. Am J Physiol Lung Cell Mol Physiol. 308 (10), L983-L1001 (2015).
  15. Albertine, K. H., et al. Chronic lung disease in preterm lambs: effect of daily vitamin A treatment on alveolarization. Am J Physiol Lung Cell Mol Physiol. 299 (1), L59-L72 (2010).
  16. Bland, R. D., et al. Inhaled nitric oxide effects on lung structure and function in chronically ventilated preterm lambs. Am J Respir Crit Care Med. 172 (7), 899-906 (2005).
  17. Nasr, V. G., DiNardo, J. A. Sedation and analgesia in pediatric cardiac critical care. Pediatr Crit Care Med. 17 (8 Suppl 1), S225-S231 (2016).
  18. Odegard, K. C., et al. SCAI/CCAS/SPA expert consensus statement for anesthesia and sedation practice: recommendations for patients undergoing diagnostic and therapeutic procedures in the pediatric and congenital cardiac catheterization laboratory. Anesth Analg. 123 (5), 1201-1209 (2016).
  19. But, A. K., et al. The effects of pre-operative dexmedetomidine infusion on hemodynamics in patients with pulmonary hypertension undergoing mitral valve replacement surgery. Acta Anaesthesiol Scand. 50 (10), 1207-1212 (2006).
  20. Lazol, J. P., et al. Effect of dexmedetomidine on pulmonary artery pressure after congenital cardiac surgery: A pilot study. Pediatr Crit Care Med. 11 (5), 589-592 (2010).
  21. Ebert, T. J., et al. The effects of increasing plasma concentrations of dexmedetomidine in humans. Anesthesiology. 93 (2), 382-394 (2000).
  22. Janda, S., Shahidi, N., Gin, K., Swiston, J. Diagnostic accuracy of echocardiography for pulmonary hypertension: a systematic review and meta-analysis. Heart. 97 (8), 612-622 (2011).
  23. Nawaytou, H., et al. Clinical utility of echocardiography in former preterm infants with bronchopulmonary dysplasia. J Am Soc Echocardiogr. 33 (3), 378-388.e1 (2020).
  24. Douglass, M., et al. Folic acid, either solely or combined with L-citrulline, improves NO signaling and ameliorates chronic hypoxia-induced pulmonary hypertension in newborn pigs. Physiol Rep. 9 (21), e15096 (2021).

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

Yeniden basım ve izinler

Etiketler

Bronkopulmoner DisplaziPulmoner HemodinamikMekanik VentilasyonPulmoner Vask ler DirenSwan Ganz KateteriPulmoner Arter Bas ncTermodil syon Y ntemi

Bu makale yayımlandı

Video yakında