Chronische trombo-embolische pulmonale hypertensie en beoordeling van rechter ventrikel functie in de Piglet

Medicine

Your institution must subscribe to JoVE's Medicine section to access this content.

Fill out the form below to receive a free trial or learn more about access:

 

Cite this Article

Copy Citation | Download Citations

Noly, P. E., Guihaire, J., Coblence, M., Dorfmüller, P., Fadel, E., Mercier, O. Chronic Thromboembolic Pulmonary Hypertension and Assessment of Right Ventricular Function in the Piglet. J. Vis. Exp. (105), e53133, doi:10.3791/53133 (2015).

Please note that all translations are automatically generated.

Click here for the english version. For other languages click here.

Abstract

Een origineel biggetje model van chronische trombo-embolische pulmonale hypertensie (CTEPH) geassocieerd met chronische rechter ventrikel (RV) disfunctie wordt beschreven. Pulmonale hypertensie (PH) werd geïnduceerd in 3 weken oude biggetjes met een progressieve obstructie van de pulmonaire vaatbed. Een ligatie van de linker longslagader (PA) werd voor het eerst uitgevoerd door middel van een mini-thoracotomie. Ten tweede, wekelijks embolisaties van de rechter onderste long kwab werden uitgevoerd onder fluoroscopische begeleiding met n-butyl-2-cyanoacrylaat gedurende 5 weken. Bedoel Pulmonale arteriële druk (mPAP) gemeten door ritght hart catheterism, steeg geleidelijk, evenals rechter atrium druk en Pulmonale Vasculaire Weerstanden (PVR) na 5 weken in vergelijking met sham dieren. Rechter ventrikel (RV) structurele en functionele verbouwing werden beoordeeld door transthoracale echocardiografie (RV diameters, RV wanddikte, RV systolische functie). RV elasticiteit en RV-pulmonaire koppeling werden beoordeeld door druk-volume Loops(PVL) analyse met geleiding methode. Histologische bestudering van de long en de rechter hartkamer werden ook uitgevoerd. Moleculaire analyses over RV verse weefsels kunnen worden uitgevoerd door middel van herhaalde transcutane endomyocardiale biopsies. Pulmonaire microvasculaire ziekte belemmerd en onbelemmerde gebieden werd bestudeerd vanuit de longen biopten met behulp van moleculaire analyses en pathologie. Bovendien, de betrouwbaarheid en reproduceerbaarheid werd geassocieerd met een reeks PH ernst bij dieren. De meeste aspecten van de menselijke CTEPH ziekte werden opgenomen in dit model, hetgeen nieuwe perspectieven mogelijk maakt voor het begrijpen van de onderliggende mechanismen (mitochondria, ontsteking) en nieuwe therapeutische benaderingen (gerichte cellulaire of gentherapieën) van de overbelaste rechter ventrikel maar pulmonale microvasculaire ziekte.

Introduction

Chronische trombo-embolische pulmonale hypertensie (CTEPH) is een subtype van pulmonale hypertensie (PH) door chronische pulmonale vaatbed obstructie door aanhoudende en georganiseerde stolsels in verband met één of meer acute longembolieën 1-3. Een combinatie van obstructieve en niet-obstructieve microvasculaire ziekte leidt tot een extra verhoging van longvaatweerstand 4. De rechterkamer eerst aanpassen met gecompenseerde hypertrofie de cardiale output te handhaven. Zonder behandeling, de rechter ventrikel verwijdt en niet in de tijd. In de moderne tijd, PH blijft een progressieve en vaak dodelijke ziekte, ondanks het gebruik van moderne gerichte therapieën 5. Vele studies hebben aangetoond dat de rechter ventrikel (RV) aanpassing aan drukoverbelasting is de belangrijkste determinant van overleving bij patiënten PH. Om die reden is het begrip van de mechanismen die ten grondslag liggen aan de overgang van adaptieve tot onaangepaste RV remodeling is een hoeksteen voor de behandeling en ontwikpment van nieuwe therapieën. Omdat PH is zeldzaam en weefsel bemonstering is bijna onhaalbaar in deze zwakke patiënten, zijn experimentele studies vereist. Verder preklinische studies zijn verplicht om vast te stellen dat een geneesmiddel met voordeel in de longvaten veroorzaakt geen RV impairment.

Al vele jaren hebben verschillende experimentele modellen van PH en RV falen is ontwikkeld met voordelen en beperkingen 6,7. In de farmacologische muismodellen (monocrotaline, SU5416, hypoxie), PH en RV falen optreden secundair aan een massale ontsteking, ischemie of giftige stressor dat verschillende "kanten effecten" en bias in moleculaire pathway-analyse zou veroorzaken. Verder dienen RV endomyocardiale biopsieën in een muismodel zeer uitdagende zonder opofferende het dier. Chirurgische modellen in grotere dieren zijn meer fysiologische, maar hebben geen invloed op de longvaten (longslagader banding, systemische-naar-pulmonale shunt) of induceren acute PH en RVF (acute longembolie). Het doel van dit artikel is om een ​​origineel model van CTEPH beschrijven biggen die meer representatief is voor CTEPH pathofysiologie. Deze grote diermodel maakt herhaalde niet-invasieve en invasieve metingen meestal uitgevoerd in de klinische praktijk (rechts hartkatheterisatie) op veranderingen in pulmonale hemodynamiek en RV-functie volgen.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

Dit protocol werd goedgekeurd door de lokale ethische commissie op de dierproeven en de Institutionele Commissie Dierenwelzijn van onze instelling. Alle dieren kregen humane zorg in overeenstemming met de "Principles of Laboratory Animal Care" opgesteld door de National Society for Medical Research en de "Gids voor de Zorg en gebruik van proefdieren" opgesteld door het Institute of Laboratory Animal Resources en gepubliceerd door de National Institutes of Health (NIH Publication No. 86-23, herzien 1996).

Algemene beschouwingen: Alle dieren moeten met respect worden behandeld, volgens de 3 V's regels (Nationaal Centrum voor vervanging verfijning en vermindering van de dieren in het onderzoek). Chirurgische procedures moeten worden uitgevoerd met een streng steriliteit en op dezelfde manier als voor de mens. Alle medische hulpmiddelen moeten steriel zijn.

1. Anesthesie Protocol

OPMERKING: Grote White biggen met een gewicht van 20 kg (3 weken oud) werden gebruikt. Pulmonale Hypertensie werd progressief geïnduceerd. De eerste stap die betrokken zijn een linker longslagader (PA) ligatie door middel van een linker thoracotomie. Volgende stappen bestond uit het uitvoeren van de wekelijkse PA embolisaties gedurende 5 weken. Alle procedures werden uitgevoerd onder algemene verdoving.

  1. Niet voeren van de dieren 12 uur voor de procedure.
  2. Doe een premedicatie van de biggen, voeren een intramusculaire injectie via 30 mg / kg ketamine hydrochloride en aropine 0,05 mg / kg in de nekspieren, 30 min vóór de procedure. 8
  3. Wanneer het varken wordt verdoofd, plaatst u een katheter in het oor ader.
  4. Voer een intraveneuze bolus van fentanyl (0,005 mg / kg) en propofol (2 mg / kg) voor intubatie. Injecteer intraveneus in de oorader Cisatracurium (0,3 mg / kg) en intuberen het varken (niet-selectieve intubatie met een 7 French probe) 9.
  5. Plaats continue monitoring apparaten op de big: continue EKG, Expiratoire CO 2 en oxymetrie 8,9. Plaats een fluïdum veld arteriële katheter door de halsslagader echografie onder begeleiding van de systemische arteriële druk 10/08 controleren.
  6. Neem algemene anesthesie met isofluraan (2%) bij 100% zuurstof supplement, continue intraveneuze infusie van fentanyl (0,004 mg / kg) en propofol (3 mg / kg).
  7. Voeg een antibioprophylaxy een injectie met Cefatoxine (1 g) en gentamycine (80 mg).
  8. Voorkom intra operatieve en post-operatieve pijn bij injectie van nalbufine (0,01 mg / kg) tid
  9. Controleer elke 15 min de volledigheid van de anesthesie: gebrek aan beweging, stabiele hartslag, bloeddruk, zuurstof.
  10. Het gebruik van vet zalf op ogen drooggedampt terwijl onder narcose voorkomen.

2. Ligatie van de Linkse longslagader

  1. Installeer de biggen in de linker kant liggende positie, scheren de operatieve gebied en desinfecteren van de huid met een Alcoholic oplossing. Gebruik een plaatselijk steriel veld.
  2. Open de kist door een kleine linker laterale thoracotomie (5-10 cm) in de ruimte de 4 e intercostals '. Ga niet naar achter het uiteinde van het schouderblad. Trekken de long in de richting van het membraan voorzichtig.
  3. Zodra ideale chirurgische venster ligt, trek de linker azygos ader en ontleden de belangrijkste linker longslagader voordat koppelverkoop met een niet-absorbeerbare 2/0 zijde.
    NB: Het is zeer belangrijk het hartzakje niet te openen.
  4. Sluit de borst laag na laag met absorbeerbare hechtingen. Gebruik een kist buis naar de postoperatieve pneumothorax verwijderen. Verwijder de borst buis net na de big extubatie.

3. embolisatie van de rechter onderste Lobe longslagader

  1. Na de algemene anesthesie, zet de biggen in een liggende positie. Het uitvoeren van een continue monitoring van de oxymetrie, expiratoire CO 2, EKG, bedoel systemische bloeddruk (MPA) en de gemiddelde pulmonale arteriële druk (mPAP) Tijdens de gehele procedure.
  2. Plaats alle katheters percutane met echografische begeleiding. Plaats een arteriële 6 French katheter in de halsslagader voor bloeddrukmeting en een 8 French sheath in de superior vena cava via de halsader (Voer de punctie 2 cm boven de suprasternal inkeping met een 45 ° hoek richting).
  3. Onder fluoroscopische begeleiding, plaatst, via de 8 Fr mantel, een 5 Franse angiografiekatheter in de rechter longslagader. Het uiteinde van de katheter moet in een gesegmenteerde onderkwab longslagader.
  4. Bereid het materiaal voor pulmonaire embolisatie: 1 ml van zacht weefsel lijm die N-butyl-2-cyanoacrylaat wordt toegevoegd aan 2 ml van een lipide contrastvloeistof.
    LET OP: Vermijd huid of ogen contact met de N-butyl-2-cyanoacrylaat.
  5. Wanneer de angiografiekatheter goed gepositioneerd, injecteer 0,2 ml tot 0,4 ml van het preparaat in de longslagader. Beoordeel de tolerantie van de embolisatie door het meten van demPAP / MPA verhouding die niet hoger mag zijn dan 0,5. Stop embolisatie als zuurstofverzadiging was <90% en / of MPA daalde onder 60 mm Hg en / of hartdebiet was tot 2 l / min.
  6. Verwijder de angiografiekatheter en mantels en het uitvoeren van digitale compressie van de prikplaats.

4. Hemodynamische Assessment

  1. Na de algemene anesthesie, de positie van de biggen in een liggende positie. Het uitvoeren van een continue monitoring van de oxymetrie, expiratoire CO 2, EKG, systemische bloeddruk (MPA) en pulmonale bloeddruk (mPAP) tijdens de gehele procedure.
  2. Ventileren biggen met de laagste FiO 2 mogelijk volgens de zuurstofverzadiging (> 95%).
  3. Plaats alle katheter percutaan onder echografische begeleiding. Een arteriële 6 French katheter in de halsslagader ingebracht en een 8 French sheath wordt in de superior vena cava (Voer de punctie 2 cm boven de suprasternal inkeping met een 45 °hoekrichting).
  4. Plaats een 7 Frans Swan-Ganz katheter in de longslagader koffer. Beoordelen van het hartminuutvolume van het thermo verdunningstechniek met injectie van 10 ml zoutoplossing bij 4 ° C.
  5. Noteer de volgende parameters: de systolische, diastolische en gemiddelde systemische en pulmonale arteriële druk, hartslag, zuurstofverzadiging, rechter atrium druk hartminuutvolume.

5. Echocardiografische Beoordeling van de rechter ventrikel

  1. Na de algemene anesthesie, installeer de biggen in rugligging en het uitvoeren van een trans-thoracale echocardiografie volgens menselijke richtlijnen voor RV screening. Video opnemen loops tijdens een eindexpiratoire pauze.

6. Pressure-Volume Loops Assessment met de Conductance Method

  1. Na de algemene anesthesie, installeer de biggen in een liggende positie. Het uitvoeren van een continue monitoring van de oxymetrie, expiratoire CO 2, EKG, systemische bloeddruk (MPA) enpulmonale bloeddruk (mPAP) tijdens de gehele procedure.
  2. Plaats een arteriële 6 French katheter in de rechter of linker halsslagader en een angiografische katheter in de linkerventrikel. Plaats een 9 French sheath in de superior vena cava, een 8 Franse in de rechter of linker femorale ader en een arteriële PiCCO catheter in de rechter of linker femorale arterie. Plaats alle katheters percutane onder echografische begeleiding.
  3. Voer de druk en het volume kalibratie van de geleidbaarheid probe volgens de aanbevelingen van de fabrikant. Meet het bloed weerstand (Rho) door bemonstering van 5 ml van de arteriële bloed. Harvest 5 ml arterieel bloed, de-lucht de spuit en vul de probe voor het meten van het bloed weerstand. 10-13.
  4. Steek de conductantiecatheter in de rechter ventrikel via de 9FR omhulsel in de superior veina cava. Plaats het juiste uiteinde van de catheter met fluoroscopie. Het uiteinde van de katheter in de apex van de right ventrikel en voeren alle lang mogelijk in de ventrikel.
  5. Controle van de kwaliteit van de lussen. (Figuur 6)
  6. Plaats een ballon eenmalig in de inferieure veina cava via de lies. Plaats het uiteinde net onder het rechter atrium. Gebruik fluoroscopische begeleiding.
  7. Record druk-volume lussen van de rechter hartkamer op basale staat en tijdens de vena cava inferior occlusie zoals eerder beschreven 10-12. (Figuur 7)

7. endomyocardiale biopten van de rechter ventrikel

  1. Na de algemene anesthesie, de positie van de biggen in een liggende positie. Het uitvoeren van een continue monitoring van de oxymetrie, expiratoire CO 2, EKG, systemische bloeddruk (MPA) en pulmonale bloeddruk (mPAP) tijdens de gehele procedure.
  2. Plaats percutaan een 10 Franse omhulsel in de superieure vena cava. Plaats een 7 Frans Swan-Ganz (SG) sonde en een lange 7,5 Franse katheterhuls in de juiste atrium. Wanneer de punt van de SG sondebasis wordt geplaatst in de rechter ventrikel (RV), blaas de ballon van de SG sonde duwt de lange mantel katheter in de RV tegen de ballon. Leeglopen van de ballon en verwijder de sonde SG verlaten van de lange-schede katheter in de camper. De goede positie van de tip van de lange mantel wordt gecontroleerd door fluoroscopie en echocardiografie.
  3. Steek de biotome op de lange mantel en voer endomyocardiale biopsies onder echografische, fluoroscopische en ECG controle.

8. Algemene Post-operatie Care Overwegingen

  1. Na de operatie, extuberen de biggen pas na herstel van de spontane respiratoire functies.
  2. Voor postoperatieve medicatie, het uitvoeren van een intramusculaire injectie van Cefatoxine (1 g) Die voor 5 dagen en leveren appropieted analgesie (Buprenorfine, intramusculair injectie 0,01 mg / kg Bid voor 10 dagen.
  3. Heeft een dier dat een operatie heeft ondergaan om het gezelschap van andere dieren tot het volledig rec niet vertrekkenovered.

9. Euthanasie Methode

  1. Euthanaseren van de dieren in de gevolgde situaties; Einde van experimenteren, verloren gewicht 15% of meer in een week, unibability om zich adequaat te voeden, anorexia, niet behandelbare infecties, pijn of andere didease, desease te streng: cyanose, grote ademnood
  2. Tijdens narcose met sevoluorane 8%, injecteert een hoge dosis propofol (0,5 mg / kg) geassocieerd met een letale dosis kaliumchloride (0,2 g / kg). Wanneer het hart in diastole gestopt, harveste het hart en de longen blok teneinde een histologische en moleculaire studie doen.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

Haalbaarheid

Dit biggetje model van chronische post-embolische pulmonale hypertensie is in ons laboratorium opgericht in 2009-2010. Sinds 2011, gebruikten we 70 biggen en voerden we 63 ingevulde modellen. In onze ervaring, de realisatie van dit model vereist een leercurve.

Wat betreft de mortaliteit observeerden we 5 onvoorziene sterfgevallen (7,1%), vooral in het eerste deel van onze ervaring. De twee kritische stappen waren de eerste, de pulmonaire embolisatie en ten tweede, de endomyocardiale biopsies. Vier biggen overleden aan ernstige acute rechts hartfalen na pulmonaire embolisatie. Een big overleed aan een onbekende oorzaak. Wat de morbiditeit, 4 biggetjes (5,7%) een belangrijke complicatie tijdens procedures.

Twee biggen nodig dringende pericardiale drainage tijdens de endomyocardiale biopsies procedure. Ze verplicht dringende pericardo-synthese als gevolg van een perforatie van de right ventriculaire vrije wand. Het herstel was saai in alle gevallen. Aangezien het gebruik van echografische begeleiding endomyocardiale biopsieën uit te voeren, hebben we niet deze complicatie niet meer te observeren.

Twee anderen biggetjes ontwikkelden een pyothorax na de longslagader ligatie en ze verplicht euthanasie 7 dagen na de operatie.

We gebruikten Large White biggen met een gemiddeld gewicht van 20 kg. Alle dieren waren mannetjes en kwam van een Franse boerderij (Gambais, Frankrijk). De eerste uur na de operatie werden de biggen in een bepaalde ruimte zuurstof en vloerverwarming. Daarna werden ze alleen of met andere biggen in een 2 m 2 kooi gehuisvest.

Het model van chronische pulmonale hypertensie bij biggen was voldaan 6 weken na de linker pulmonaire ligatie en 5 herhaald embolisaties (figuur 1). De linker longslagader werd geligeerd door middel van een kleine laterale thoracotomy. De eerste embolisatie van de rechter onderste longslagader werd uitgevoerd 5 dagen later. Embolisaties worden wekelijks herhaald gedurende 5 weken met gemiddeld 3,2 ± 0,8 ml N-butyl-2-cyanoacrylaat per embolisatie. Effecten op hemodynamiek, pulmonaire vasculatuur en rechterventrikel kunnen als volgt worden omschreven.

De sham dieren ondergingen alleen een linker thoracotomie zonder linker longslagader ligatie. Zij hebben geen embolisatie van de longslagaders, maar ondergingen herhaalde hemodynamica, echocardiografische en histologische evaluaties op hetzelfde moment als de andere dieren.

Figuur 1
Figuur 1. CTEPH diermodel ontwerp. De linker longslagader ligatie werd gevolgd door herhaalde embolisatie van de onderste kwab pulmonale arterie (A en D). LPA ligatie (pijl) werd uitgevoerd door eenkleine linker thoracotomie (C). Embolisaties werden uitgevoerd met fluoroscopie week gedurende 5 weken (B). Alle experimenten werden uitgevoerd onder algemene verdoving en percutane vasculaire toegangen werden gebruikt voor embolisaties en drukmetingen: (E) percutane superieure veina cava (ster) en rechts halsslagader catherization. (F) 8FR omhulsel in de juiste dijader (ster) en arteriële thermodilutie schede sensor in de linker dijbeen slagader. Klik hier om een grotere versie van deze figuur te bekijken.

Hemodynamische resultaten

De gemiddelde pulmonale arteriële druk (mPAP) steeg geleidelijk na embolisaties boven 25 mm Hg. Hemodynamische gegevens zijn samengevat in tabel 1. De rechter atriale druk de mPAP / MSAP ratio en de pulmonairevasculaire weerstanden ook verhoogd na herhaalde embolisaties. De Cardiac Index trendparameters afnemen na enkele embolisaties, als gevolg van de RV disfunctioneren. De mPAP / MSAP verhouding ook geleidelijk toegenomen. Deze verhouding mag niet meer dan 0,5 net na acute embolisatie vanwege het verhoogde risico van overlijden. Daarom moet embolisaties worden uitgevoerd met een maximum van 2 ml per injectie. Herinjectie van 1 ml kan worden uitgevoerd als de vorige goed hemodynamisch werd getolereerd. In dit model, PH slechts praecapillaire omdat de PCWP niet toenam.

tabel 1
Tabel 1. hemodynamische gegevens van 8 biggen modellen van CTEPH HR:. Hartslag; MSAP: de gemiddelde systemische arteriële druk; RAP: rechts atriale druk; PAPs: systolische pulmonale arteriële druk; PAPD: diastolische pulmonale arteriële druk; mPAP: gemiddelde pulmonale arteriële druk; PCWP: pulmonale capillaire wig druk ure; CO: hartminuutvolume; CI: cardiale index; ESV: uitwerpen systolische volume; PVR: pulmonale vasculaire weerstanden.

Herinrichting van longslagaders

Bronchiale circulatie hypertrofie werd opgemerkt in de linker long, de juiste onderkwab en langs de mediastinale pleura. In pathologie, werden grote en talrijke submucosale bronchiale arteriën waargenomen in de obstructieve longen (linker long en rechts onderkwab), als gevolg van de toename van angiogenese in deze gebieden. (Figuur 2) Voeg obstructieve pulmonaire vasculopathie met media hypertrofie werd ook in geblokkeerde gebieden (linker long en rechter onderste kwab), terwijl overflow vasculopathie werd waargenomen in de niet-obstructieve gebieden (rechterbovenkwab). (Figuur 3) pathologie toonde ook chronische obstructie van de rechter onderste kwab longslagader door een onopgeloste trombus van N-butyl-2-cyanoacrylaat en fibrine.

t "> Figuur 2
Figuur 2. Vasculaire hermodellering in de CTEPH model. Intraoperatieve aanzichten die de ontwikkeling van bronchiale arteriën in de linker long en viscerale pleura (A) en in het mediastinum (ster, B). Bruto anatomie van de geoogste juiste onderkwab met de onopgeloste intravasculaire stolsels (C). Media hypertrofie in de kleine longslagaders gezien in het licht microscopie (pijl) (D). Klik hier om een grotere versie van deze figuur te bekijken.

Figuur 3
Figuur 3. Vergelijkend vasculaire longremodellering in Sham en CTEPH dieren (Hematoxyline en eosinekleuring) Histologie van een schijnvertoning biggen (A). THij longslagader (pijl) en drie microvaten (cirkels) dunne wanden en geven geen hypertrofische veranderingen kunnen worden waargenomen. In een CTEPH biggetje na 5 weken (B), pulmonaire arteriën (pijl) in de omtrek van de rechter kwab toon mediale verdikking. Echter, microvaten (cirkels) in dit gebied aanwezig met slechts zeer lichte veranderingen (schaal bars, 200 pm). Bij hogere vergroting (C), bronchiale arteriën (pijlen) van de rechterbovenhoek kwab (vrij gebied) verschijnen unremodelled en van normale grootte in een CTEPH biggen in 5 weken (schaal bar, 1000 pm). Klik hier om een grotere versie te bekijken van dit cijfer.

Herinrichting van rechter ventrikel

Aanzienlijke uitbreiding geassocieerd met rechterventrikelhypertrofie en fibrose waargenomen na 6 weken (tabel 2 en figuur4 en video 1 en video 2). De RV gebied, rechter atrium (RA) gebied, RV diameters werden verhoogd na herhaalde embolisaties. De RV wanddikte toegenomen. RV hypertrofie werd bevestigd in lichtmicroscopie na de oogst hart. In echocardiografie, Tricsupid Annula Plane systolische Excursie (TAPSE) en rechter ventrikel Fractionnal Area Change (RVFAC) werden verlaagd na 6 weken als gevolg van RV disfunctioneren in dit model. RV nierfunctie werd ook gevonden met PVL analyse met een afname van de ventriculaire-arteriële koppeling (Tabel 3).

Timing
Waarden T0 (LPA ligatie) 6 weken
RV diastole gebied, cm 2 4,5 ± 0,2 7,1 ± 0,9
RV basale diameter cm 1,5 ± 0,8 3,7 ± 1,3
RV gratis wanddikte, cm 0,3 ± 0,02 0.59 ± 0.04
RA gebied, cm 2 3,9 ± 0,4 5,9 ± 0,3
RVFAC,% 0.50 ± 0.03 25,0 ± 1,0
RV TAPSE, cm 1,6 ± 0,2 1,11 ± 0,07
LV EF,% 55,7 ± 4,9 52,2 ± 6,0

Tabel 2. RV remodeling in echocardiografie RVFAC. Rechter ventrikel fractionele gebied verandering; TAPSE: tricuspid ringvlak excursie; LV EF: linker ventrikel ejectiefractie.

Timing
Waarden T0 (LPA ligatie) 6 weken
RV Stroke Work, mm Hg.ml -1 579 ± 55 2248 ± 148
RV elastantie, Ees 0,33 ± 0,06 0.40 ± 0.06
Pulmonale arteriële elastantie, Ea 0.32 ± 0.05 0.51 ± 0.03
RV koppeling, Ees / Ea 1,33 ± 0,19 0,78 ± 1,0

Tabel 3. Functionele verbouwing van de rechter hartkamer in druk-volume Loops analyse.

Figuur 4
Figuur 4. Recht ventriculaire remodeling. Echocardiografie toonde uitbreiding van de rechterkamer van de vier holtes zien (A) en korte parasternale as (B). Let op de verschuiving van de interventriculare septum en de compressie van de linker ventrikel. RV hypertrofie werd macroscopisch (C) en door het licht microscopie w bevestigd et uitbreiding van transversale as van hartspiercellen, vergeleken met placebo (D en E). Zoals uit (H), de verhouding Fulton gecorreleerd met de gemiddelde pulmonale arteriële druk. RV fibrose tarief werd verhoogd in de CTEPH dieren vergeleken met SHAM (F en G). Klik hier om een grotere versie van deze figuur te bekijken.

Movie 1

Video 1:. Transthoracale 4 holten en korte uitzicht as toont uitbreiding van de rechter ventrikel Klik hier om deze video te bekijken.

OAD / 53.133 / 53133movie2.jpg "/>

Video 2: Operative view na mediane sternotomie. De verwijde rechter ventrikel vult het hartzakje. Klik hier om deze video te bekijken.

Om genetische en metabolische of onderzoek, een techniek endomyocardiale biopsieën van de rechter ventrikel is ontwikkeld in het huidige model van chronische drukoverbelasting. Deze techniek is veilig en maakt herhaalde verse myocard bemonstering in verdoofde biggen. Echocardiografische en fluoroscopische controle verminderde het risico van RV muur perforatie met de biotome. De lange katheter techniek is een goede strategie om tricuspidalisklep verwonding (figuur 5) te voorkomen.

Figuur 5
Figuur 5. endomyocardiale biopsieën in de CTEPH model. (A </ strong>) een 55 cm halsader biotome is plaatst in het rechter ventrikel via een transcutane 7 Fr lange katheter schede. Tang progressie werd gecontroleerd met echocardiografie (C) en fluoroscopie (B) en een 6mm3 myocard stuk wordt gewonnen (D). Klik hier om een grotere versie van deze figuur te bekijken.

Figuur 6
Figuur 6. Geschikte plaatsing van de geleiding probe voor PV lussen assessment. (A) Plaats het uiteinde van de sonde in de apex van het rechter ventrikel onder fluoroscopische begeleiding (volle pijl). Plaats minste 3 segmenten in de rechter ventrikel en de probe moet recht zijn line. Plaats een occlusie-ballon in de cava inferior veina door de femorale ader. Het einde van de ballon moet op het juiste atrium ingang (gestippelde pijl) (*. Intubatie probe; ** EKG draad (B) controleren of het volume segmenten van de sonde in fase moet in diastole en systole en " goede shap van de lus op het scherm. (C) Voorbeeld van slechte vorm van de PV lus als gevolg van een verkeerde plaatsing van het volumesegmenten in de rechter ventrikel. (D) Voorbeeld van een slechte volume kalibratie. De ventriculaire volumes negatieven. Klik hier om een grotere versie van deze figuur te bekijken.

Figuur 7
Figuur 7. Voorbeeld van een PV lusvorm op basale staat en tijdens inferieure veina cava occlusie in SHAM (A en A ') en CTEPH biggen (B en B & #8217;). PV lus in de normale rechter ventrikel heeft een driehoek vorm, met een lagere druk en het volume waarden vergeleken met rechter ventrikel onder pulmonale hypertensie. Klik hier om een grotere versie van deze figuur te bekijken.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

Zoals in de klinische praktijk, met betrekking tot asepsis regels is verplicht tijdens alle chirurgische procedures. In het oorspronkelijke CTEPH biggen model beschreven door O. Mercier et al., Werd de linker longslagader ligatie uitgevoerd na het openen van het hartzakje, via een mediane sternotomie 14. Omdat het pericard werd geopend gelaten, werd de interactie tussen de rechterkamer en het hartzakje verminderde en rechter hartfalen vertraagd. Negatief effect van RV de uitbreiding op de cardiale output is aangetoond significant lager als het hartzakje is geopend op 15 te zijn. Daarom is het beter het pericardium niet te openen op het moment van de linker PA ligatie. Hoewel het een technisch veeleisender techniek (zorg worden besteed aan het diafragma zenuw en de linker long behouden) en ondanks het probleem van pijnbestrijding, linker laterale thoracotomie bood de beste benadering van de linker PA ligatie buiten het hartzakje. Als de linker PA ligation niet leidt tot verhoogde mPAP, geleidelijke embolisatie van de rechter onderste kwab PA noodzakelijk. De tweede kritische punt van dit model is het risico van massale longembolie na recht onderkwab PA embolisatie. Maximale injectiesnelheid van 2 ml met 2 ml van N-butyl-2-cyanoacrylaat werd uitgevoerd en hemodynamische tolerantie werd gewaardeerd tussen elke injectie. De mPAP / MPA-ratio mag niet meer dan 0,5. Bovendien embolisatie wa sstopped als zuurstofverzadiging was <90% en / of MPA daalde onder 60 mmHg en / of hartdebiet was tot 2 l / min.

Vijf embolisaties werden meestal uit te voeren voor elke CTEPH model. Het aantal en de frequentie van de embolisaties kan worden aangepast aan de gegarandeerde ernst van geïnduceerde pulmonale hypertensie. Vier dagen tussen 2 opeenvolgende embolisaties had voor een betere hemodynamische tolerantie te worden gerespecteerd. Extra embolisaties of een langere observatietijd kan de gevorderde stadia van CTEPH repliceren met ernstige RVmislukking.

Dit model niet de oorsprong van de ziekte maar de gevolgen van chronische pulmonale vasculaire obstructie repliceren. Er zijn geen aanwijzingen over de pathofysiologie van verse stolsels steeds georganiseerd en vezelig materiaal intravasculaire plaats verdwijnen.

Dit is de eerste grote diermodel van chronische PH die reproduceerbaar in een kort tijdsbestek zodat andere therapeutische testen. Alle dieren verhoogde de mPAP boven 25 mm Hg binnen 6 weken na het begin van het experiment. Het gereproduceerd alle morfologische, functionele en biologische veranderingen waargenomen in de menselijke CTEPH juiste ventrikels. Daarnaast werd de microvasculaire pulmonaire lesies opgenomen in twee afzonderlijke vasculaire gebieden (belemmerd versus niet belemmerd). Tenminste, dit model gereproduceerd de interactie tussen de gewonde longvaten (afgesloten en remodeling gebieden) en de rechter ventrikel.

Verschillende fysiologischcal studies zijn gebaseerd op deze originele en unieke CTEPH model 11,12,16. Het maakt het mogelijk nieuwe perspectieven voor het begrijpen van de onderliggende mechanismen van RV falen (mitochondriën, ontsteking) en nieuwe therapeutische benaderingen (gerichte cellulaire of gentherapieën). Dit model kan ook helpen om mechanismen van RV herstel na chirurgische behandeling van PH onderzoeken. Inderdaad, kunnen linker long reperfusie worden uitgevoerd, reproduceren chirurgische PA desobtruction en RV lossen. Interacties tussen pulmonale microvasculaire ziekte en de rechterkamer zou het doel van verdere studies zijn als zowel van elkaar afhankelijk zijn en nieuwe therapie moeten beiden richten.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

Geen belangenconflict bekend te maken.

Acknowledgments

De auteurs danken het team van het Laboratorium voor Surgical Research, Marie Lannelongue Ziekenhuis, voor technische bijstand en verzorging van dieren. De VividE9 cardiale ultrasound systeem (General Electric Medical System) werd gefinancierd door een subsidie ​​van de cardio-vasculaire-Obésité Domaine D'Intérêt Majeur (CODDIM kabeljauw 100.158, RégionIle-de-France, Frankrijk).

References

  1. Simonneau, G., et al. Updated clinical classification of pulmonary hypertension. J Am Coll Cardiol. 54, Suppl 1. S43-S54 (2009).
  2. Dartevelle, P., et al. Chronic thromboembolic pulmonary hypertension. Eur Respir J. 23, (4), 637-648 (2004).
  3. Hoeper, M. M., Mayer, E., Simonneau, G., Rubin, L. J. Chronic thromboembolic pulmonary hypertension. Circulation. 113, (16), 2011-2020 (2006).
  4. Galie, N., Kim, N. H. Pulmonary microvascular disease in chronic thromboembolic pulmonary hypertension. Proc Am Thorac Soc. 3, (7), 571-576 (2006).
  5. Humbert, M., et al. Survival in patients with idiopathic, familial, and anorexigen-associated pulmonary arterial hypertension in the modern management era. Circulation. 122, (2), 156-163 (2010).
  6. Guihaire, J., et al. Experimental models of right heart failure: a window for translational research in pulmonary hypertension. Semin Respir Crit Care Med. 34, (5), 689-699 (2013).
  7. Mercier, O., Fadel, E. Chronic thromboembolic pulmonary hypertension: animal models. Eur Respir J. 41, (5), 1200-1206 (2013).
  8. Kaiser, G. M., Heuer, M. M., Fruhauf, N. R., Kuhne, C. A., Broelsch, C. E. General handling and anesthesia for experimental surgery in pigs. J Surg Res. 130, (1), 73-79 (2006).
  9. Flegal, M. C., Kuhlman, S. M. Anesthesia monitoring equipment for laboratory animals. Lab Anim (NY). 33, (7), 31-36 (2004).
  10. Guihaire, J., et al. Right ventricular reserve in a piglet model of chronic pulmonary hypertension. Eur Respir J. (2014).
  11. Guihaire, J., et al. Right ventricular plasticity in a porcine model of chronic pressure overload. J Heart Lung Transplant. 33, (2), 194-202 (2014).
  12. Guihaire, J., et al. Non-invasive indices of right ventricular function are markers of ventricular-arterial coupling rather than ventricular contractility: insights from a porcine model of chronic pressure overload. Eur Heart J Cardiovasc Imaging. 14, (12), 1140-1149 (2013).
  13. Kass, D. A., Yamazaki, T., Burkhoff, D., Maughan, W. L., Sagawa, K. Determination of left ventricular end-systolic pressure-volume relationships by the conductance (volume) catheter technique. Circulation. 73, (3), 586-595 (1986).
  14. Mercier, O., et al. Piglet model of chronic pulmonary hypertension. Pulm Circ. 3, (4), 908-915 (2013).
  15. Brooks, H., Kirk, E. S., Vokonas, P. S., Urschel, C. W., Sonnenblick, E. H. Performance of the right ventricle under stress: relation to right coronary flow. J Clin Invest. 50, (10), 2176-2183 (1971).
  16. Boulate, D., et al. Pulmonary microvascular lesions regress in reperfused chronic thromboembolic pulmonary hypertension. J Heart Lung Transplant. (2014).

Comments

0 Comments


    Post a Question / Comment / Request

    You must be signed in to post a comment. Please or create an account.

    Usage Statistics