Kronisk Tromboemboli pulmonal hypertensjon og vurdering av Høyre ventrikkelfunksjon i Nasse Nøff

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

En original piglet modell av Kronisk Tromboemboli pulmonal hypertensjon (CTEPH) forbundet med kronisk Høyre ventrikkel (RV) dysfunksjon er beskrevet. Pulmonal hypertensjon (PH) ble indusert i 3 uker gamle grisunger med en progressiv tilstopping av pulmonalkar. En ligering av venstre lungearterien (PA) ble utført først gjennom et mini-torakotomi. For det andre, ble ukentlig embolizations av det nedre høyre lunge lapp skjer under gjennomlysning med n-butyl-2-cyanoakrylat i løpet av 5 uker. Mener pulmonalarterielt trykk (mPAP) målt ved ritght hjerte catheterism, økt gradvis, samt Høyre atrial press og pulmonal vaskulær Motstander (PVR) etter 5 uker sammenlignet med narre dyr. Høyre ventrikkel (RV) strukturell og funksjonell ombygging ble vurdert ved transtorakal ekkokardiografi (RV diameter, RV veggtykkelse, RV systolisk funksjon). RV elastance og RV-lunge-kobling ble vurdert ved Trykkvolum Loops(PVL) analyse med ledningsevne metoden. Histologiske studier av lungen og høyre ventrikkel ble også utført. Molekylære analyser på RV friske vevet kan utføres gjennom gjentatte transkutane endomyokardiale biopsier. Lungemikrovaskulær sykdom hindret og uhindret territorier ble studert fra lunge biopsier bruker molekylære analyser og patologi. Videre ble påliteligheten og reproduserbarheten forbundet med en rekke PH alvorlighetsgraden hos dyr. De fleste aspekter av den menneskelige CTEPH sykdom ble gjengitt i denne modellen, noe som gir nye perspektiver for forståelsen av de underliggende mekanismer (mitokondrier, betennelse) og nye terapeutiske tilnærminger (målrettet, mobilnettet eller genterapi) av overbelastet høyre ventrikkel, men også lunge microvascular sykdom.

Introduction

Kronisk Tromboemboli pulmonal hypertensjon (CTEPH) er en subtype av pulmonal hypertensjon (PH) på grunn av kronisk pulmonalkar obstruksjon av vedvarende og organiserte propper knyttet til en eller flere akutte lungeemboli 1-3. En kombinasjon av obstruktiv og ikke-obstruktiv mikrovaskulær sykdom fører til en ytterligere økning av pulmonal vaskulær motstand 4. Må høyre ventrikkel første tilpasse med kompensert hypertrofi for å opprettholde blodsirkulasjon. Uten behandling, utvider den høyre ventrikkel og mislykkes over tid. I moderne tid, forblir PH en progressiv og ofte dødelig sykdom til tross for bruk av moderne målrettet terapi 5. Mange studier har vist at høyre ventrikkel (RV) tilpasning til press overbelastning er den viktigste faktor for overlevelse i PH-pasienter. Av den grunn, å forstå mekanismene bak overgangen fra adaptiv til mistilpasset RV ombygging er en hjørnestein for behandling og utvikledepment av nye behandlingsformer. Fordi PH er sjelden og prøvetaking av vev er nesten umulig i disse skrøpelige pasienter, eksperimentelle studier er nødvendig. Videre prekliniske studier er obligatoriske for å forsikre seg om at et legemiddel med fordel i lunge blodkar ikke forårsaker RV nyrefunksjon.

I mange år har ulike eksperimentelle modeller av PH og RV svikt er utviklet med fordeler og begrensninger 6,7. I de farmakologiske murine modeller (Monocrotaline, SU5416, hypoksi), PH og RV svikt oppstå sekundært til en massiv betennelse, iskemi eller giftig stressor som kan indusere flere "sider effekter" og skjevhet i molekylær pathway analyse. Furthemore bør RV endomyokardiale biopsier i en musemodell være svært utfordrende uten sacrifying dyret. Kirurgiske modeller i større dyr er mer fysiologisk, men ikke påvirke lunge blodkar (lungearterien banding, systemisk-til-pulmonal shunt) eller indusere akutt PH og RVF (akutt lungeemboli). Målet med denne artikkelen er å beskrive en original modell av CTEPH i grisunge som er mer representativt for CTEPH patofysiologi. Denne store dyremodell muliggjør gjentatte ikke-invasiv og invasiv målinger vanligvis utført i klinisk praksis (høyre hjertekateterisering) for å følge endringer i lunge hemodynamics og RV funksjon.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

Denne protokollen ble godkjent av lokale etikkutvalg på dyreforsøk og av Institutional komité for Animal Welfare av vår institusjon. Alle dyrene fikk human omsorg i samsvar med "Principles of Laboratory Animal Care" formulert av National Society for Medical Research og "Guide for omsorg og bruk av forsøksdyr" utarbeidet av Institutt for Forsøksdyr Resources og publisert av National Institutes of Health (NIH publikasjon nr 86-23, revidert 1996).

Generelle betraktninger: Alle dyr må behandles med respekt, i henhold til de 3RS regler (Nasjonalt senter for Replacement Refinement og Reduksjon av dyr i forskning). Kirurgiske prosedyrer må utføres med en streng sterilitet og på samme måte som for mennesker. Alt medisinsk utstyr må være sterile.

1. Anestesi Protocol

MERK: Large White grisunger som veier 20 kg (3 uker gammel) ble brukt. Pulmonal hypertensjon ble indusert progressivt. Det første trinnet er involvert en venstre lungearterien (PA) ligation gjennom en venstre thoracotomy. Følgende trinn besto av å utføre ukentlige PA embolizations under 5 uker. Alle prosedyrer ble utført under narkose.

  1. Ikke mate dyrene 12 timer før prosedyren.
  2. Gjør en premedisinering av piglet, utføre en intramuskulær injeksjon bruker 30 mg / kg av ketaminhydroklorid og aropine 0,05 mg / kg i nakkemusklene, 30 min før prosedyren. 8
  3. Når grisen er bedøvet, sette inn et kateter inn i øret blodåre.
  4. Utføre en intravenøs bolus av fentanyl (0,005 mg / kg) og propofol (2 mg / kg) før intubering. Injisere intravenøst ​​i ørevenen Cisatracurium (0,3 mg / kg) og intubere piggen (ikke-selektive intubering med en 7 fransk probe) 9.
  5. Plasser kontinuerlig overvåking enheter på Nøff: kontinuerlig EKG, Ekspiratorisk CO 2 og oksygenmetningen 8,9. Sett en arteriell fluid felt kateter gjennom halspulsåren i henhold til ekkografi veiledning for å overvåke det systemiske arterietrykk 8-10.
  6. Å opprettholde generell anestesi med isofluran (2%) i 100% oksygen supplement, kontinuerlig intravenøs infusjon av fentanyl (0,004 mg / kg) og propofol (3 mg / kg).
  7. Legg en antibioprophylaxy med en injeksjon av Cefatoxine (1 g) og gentamycin (80 mg).
  8. Hindre intraoperativ og postoperativ smerte med injeksjon av nalbufin (0,01 mg / kg) tre ganger daglig
  9. Sjekk hvert 15 min fullstendigheten av anestesi: fravær av bevegelse, stabil puls, blodtrykk, oksygentilførsel.
  10. Bruk av veterinær salve på øynene for å hindre tørrhet mens under anestesi.

2. Ligering av Venstre lungearterien

  1. Installer piglet i venstre side-liggende posisjon, barbere det operative området og desinfisere huden med en alcoholic løsning. Bruk en lokal sterile feltet.
  2. Åpne brystet gjennom en liten venstre lateral thoracotomy (5 til 10 cm) i 4. intercostals 'plass. Ikke gå til bak spissen av scapula. Trekke forsiktig lungene mot mellomgulvet.
  3. Når ideell kirurgisk vindu plassert, trekke venstre azygos venen og dissekere hoved venstre lungearterien før knytte den med en ikke-absorberbare 2/0 silke.
    MERK: Det er veldig viktig å ikke åpne hjerteposen.
  4. Lukk brystet lag på lag med absorberbare suturer. Bruk en kiste rør for å fjerne innlegget operative pneumothorax. Fjern brystet tube like etter Nøff extubation.

3. embolisering av Høyre Nedre Lobe lungearterie

  1. Etter narkose, sette piglet i liggende stilling. Gjennomføre en kontinuerlig overvåking av oksygenmetningen, ekspiratorisk CO 2, EKG, mener systemisk blodtrykk (MPA) og bety lungearterietrykk (mPAP) Gjennom hele prosedyren.
  2. Sett alle katetre percutaneously med ekkografiske veiledning. Sett inn en arteriell seks franske kateter i halspulsåren for blodtrykksmåling og en 8 fransk slire i superior vena cava gjennom halsvenen (Utfør punktering 2 cm over suprasternal hakk med en 45 ° vinkel retning).
  3. Under gjennomlysning, sett, gjennom 8 Fr skjede, en fem franske angiografisk kateter i høyre lungearterien. Spissen av kateteret må være i en segmental nedre flik lungearterien.
  4. Forberede materialet for lungearterien embolisering: 1 ml av bløtvev lim inneholdende N-butyl-2-cyanoakrylat ble tilsatt til 2 ml av en lipid kontrastvæske.
    FORSIKTIG: Unngå hud eller øyne kontakt med N-butyl-2-cyanoakrylat.
  5. Når angiografisk kateter er godt posisjonert, injisere 0,2 ml til 0,4 ml av preparatet i lungearterien. Vurdere toleranse av embolisering ved å målemPAP / MPA-forhold som ikke skal overstige 0,5. Stopp embolization hvis oksygenmetning var <90% og / eller MPA droppet underkant av 60 mm Hg og / eller minuttvolum var under 2 l / min.
  6. Fjern angiografisk kateter og kapper og utføre digitale kompresjoner av stikkstedet.

4. hemodynamisk Assessment

  1. Etter narkose, plasserer piglet i liggende stilling. Gjennomføre en kontinuerlig overvåkning av oksygenmetningen, ekspiratorisk CO 2, EKG, systemisk blodtrykk (MPa) og pulmonalt blodtrykk (mPAP) gjennom hele prosedyren.
  2. Ventilere smågris med lavest FiO 2 som mulig i henhold til oksygenmetningen (> 95%).
  3. Sett alle kateter percutaneously henhold ekkografiske veiledning. En arteriell 6 fransk kateter blir satt inn i halspulsåren og en 8 fransk kappe er ført inn i vena cava superior (Utfør punktering 2 cm over suprasternal hakk med en 45 °vinkel retning).
  4. Sett inn en 7 fransk Swan-Ganz kateter i lungearterien stammen. Vurdere minuttvolumet av den termo fortynning teknikk, med injeksjon av 10 ml saltoppløsning ved 4 ° C.
  5. Spill følgende parametre: systolisk, diastolisk og mener systemisk og lungearterietrykket, puls, oksygenmetning, rett atrial press, minuttvolum.

5. ekkokardiografivurdering av høyre ventrikkel

  1. Etter narkose, installere piglet i liggende stilling og utføre en trans thorax ekkokardiografi ifølge menneskerettighets retningslinjer for RV screening. Ta opp video looper under en ende-ekspiratorisk pause.

6. Trykk Volume Loops Assessment med Conductance Method

  1. Etter narkose, installere piglet i liggende stilling. Gjennomføre en kontinuerlig overvåking av oksygenmetningen, ekspiratorisk CO 2, EKG, systemisk blodtrykk (MPA) ogpulmonalt blodtrykk (mPAP) gjennom hele prosedyren.
  2. Sett en arteriell 6 fransk kateter i den høyre eller venstre halspulsåre og et angiografisk kateter i venstre ventrikkel. Sett inn en 9 fransk slire i superior vena cava, en 8 fransk i høyre eller venstre lårvene og en arteriell Picco kateter i høyre eller venstre femoralarterie. Sett alle katetre percutaneously henhold ekkografiske veiledning.
  3. Utfør trykk og volum kalibrering av konduktans sonde i henhold til produsentens anbefalinger. Måle blod resistivitet (Rho) ved prøvetaking 5 ml av arteriell blod. Avling 5 ml arterielt blod, de-luft sprøyten og fylle sonden for måling av blod resistivitet. 10-13.
  4. Sett ledningsevne kateter i høyre ventrikkel gjennom 9Fr skjede i superior veina cava. Plasser riktig enden av kateteret med gjennomlysning. Plasser enden av kateteret i toppen av riggenht ventrikkel og sett all lenge som mulig i ventrikkelen.
  5. Kontrollere kvaliteten på løkkene. (Figur 6)
  6. Sett inn en ballon unnværes i dårligere veina cava gjennom lårvenen. Plasser ekstremiteten rett under høyre atrial. Bruk gjennomlysning.
  7. Record trykk-volum løkkene i den høyre ventrikkel ved basal tilstand, og i løpet av vena cava inferior okklusjon som tidligere beskrevet 10-12. (Figur 7)

7. endomyokardiale Biopsi av høyre ventrikkel

  1. Etter narkose, plasserer piglet i liggende stilling. Gjennomføre en kontinuerlig overvåkning av oksygenmetningen, ekspiratorisk CO 2, EKG, systemisk blodtrykk (MPa) og pulmonalt blodtrykk (mPAP) gjennom hele prosedyren.
  2. Sett percutaneously 10 fransk slire i superior vena cava. Sett inn en 7 fransk Swan-Ganz (SG) sonde og en lang 7,5 fransk kateter skjede i riktig Atrium. Når tuppen av proben SG er godt plassert i høyre ventrikkel (RV), blåse opp ballongen til SG probe, skyver det lange kappen kateter i RV mot ballongen. Deflatere ballongen og fjern SG sonde forlater lang kappe kateter i RV. Den gode stilling av den lang kappe sin spiss er kontrollert av fluoroskopi og ekkokardiografi.
  3. Sett biotome på lang kappe og utføre endomyokardiale biopsier etter ekkografisk, gjennomlysning og EKG kontroll.

8. Generelle Post-kirurgi Care Betraktninger

  1. Etter operasjonen extubate piglet først etter utvinning av spontane respiratoriske funksjoner.
  2. For postoperativ medisiner, utføre en intramuskulær injeksjon av Cefatoxine (1 g) Die i 5 dager og levere appropieted analgesi (Buprenorphin, intramuskulært injeksjon 0,01 mg / kg Bud i 10 dager.
  3. Ikke la et dyr som har gjennomgått kirurgi til selskap med andre dyr før fullt recovered.

9. Avliving Metode

  1. Avlive dyrene i de fulgte situasjoner; Slutten av eksperimentering, mistet vekt 15% eller mer på en uke, unibability å tilstrekkelig brødfø seg selv, anoreksi, ikke lar seg behandle infeksjon, smerte eller annen didease, desease for alvorlig: cyanose, major dyspné
  2. Under generell anestesi med sevoluorane 8%, injiserer en høy dose av propofol (0,5 mg / kg) forbundet med en dødelig dose av kaliumklorid (0,2 g / kg). Når hjertet er stoppet i diastolen, harveste hjerte og lunge bloc for å kunne gjøre en histologisk og molekylære studier.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

Feasability

Dette piglet modell av kronisk post embolic pulmonal hypertensjon er etablert i vårt laboratorium i 2009-2010. Siden 2011 har vi brukt 70 grisunger, og vi utførte 63 avsluttede modeller. I vår erfaring, realisering av denne modellen kreves en læringskurve.

Når det gjelder dødelighet, observerte vi 5 uforutsette dødsfall (7,1%), hovedsakelig i den første delen av vår erfaring. De to kritiske trinn var først, lunge embolization og andre, de endomyokardiale biopsier. Fire smågris døde av alvorlig akutt høyre hjertesvikt etter lunge embolization. En smågris døde av en ukjent årsak. Når det gjelder sykelighet, 4 smågriser (5,7%) hadde en stor komplikasjon under prosedyrer.

To grisunger trengte haster perikardvæske drenering under endomyokardiale biopsier prosedyren. De krevde haster pericardo-syntese på grunn av en perforering av riggenht ventrikulær frie veggen. Oppgangen var begivenhetsløs i alle tilfeller. Siden bruk av ekkografiske veiledning til å utføre endomyokardiale biopsier, gjorde vi ikke observere denne komplikasjonen lenger.

To andre smågris utviklet en pyothorax etter lungearterien ligation og de krevde dødshjelp 7 dager etter de kirurgi.

Vi brukte store hvite smågris med en snittvekt på 20 kg. Alle dyrene var hanner og kom fra en fransk gård (Gambais, Frankrike). De første timene etter operasjonen, ble grisunger plassert i et bestemt rom med oksygen og gulvvarme. Deretter ble de huset alene eller med et annet grisunge i en 2 m 2 buret.

Modellen av Kronisk pulmonal hypertensjon i grisunge ble oppfylt 6 uker etter at venstre lunge ligation og 5 gjentatte embolizations (figur 1). Den venstre lungearterien ble ligert gjennom en liten lateral thoracotomy. Den første embolisering av høyre nedre lungearterien ble utført 5 dager senere. Embolizations blir gjentatt ukentlig i 5 uker med et gjennomsnitt på 3,2 ± 0,8 ml N-butyl-2-cyanoakrylat per embolisering. Effekter på hemodynamikk, pulmonale vaskulatur og høyre ventrikkel kan beskrives som følger.

De humbug dyr gikk bare en venstre thoracotomy uten venstre lungearterien ligation. De har ikke embolisering av lungene arteriene, men gjennomgikk gjentatte hemodynamics, ekkokardiografisk og histologiske vurderinger samtidig som de andre dyrene.

Figur 1
Figur 1. CTEPH dyremodell utforming. Den venstre lungearterien ligering, etterfulgt av gjentatt embolisering av den nedre lungelappen arterie (A og D). LPA ligering (pil) ble utført gjennom enliten venstre thoracotomy (C). Embolizations ble utført med gjennomlysning ukentlig i 5 uker (B). Alle forsøkene ble utført under narkose og perkutane vaskulære aksesser ble brukt for embolizations og trykkmålinger: (E) perkutan overlegen veina cava (stjerne) og høyre arteria carotis catherization. (F) 8Fr kappe i riktig lårvene (stjerne) og arteriell thermodilution slire sensor i venstre femoralarterie. Klikk her for å se en større versjon av dette tallet.

Hemodynamiske resultater

Middelverdien lungearterietrykket (mPAP) økt gradvis etter embolizations over 25 mm Hg. Hemodynamiske data er oppsummert i tabell 1. Den høyre atriale trykk, mPAP / mSAP forholdet og pulmonalvaskulære motstander også økt etter gjentatte embolizations. Cardiac Index tendert til å avta etter flere embolizations, reflekterer RV dysfunksjon. Den mPAP / mSAP forholdet også økt gradvis. Dette forholdet må ikke overstige 0,5 like etter akutt embolization på grunn av økt risiko for død. Av denne grunn må embolizations utføres med et maksimum på 2 ml pr injeksjon. Reinjeksjon av 1 ml kan utføres dersom den forrige ble godt tolerert hemodynamisk. I denne modellen, ble pH-verdien bare precapillary fordi PCWP ikke økte.

Tabell 1
Tabell 1. Hemodynamiske data fra 8 smågris modeller av CTEPH HR:. Hjertefrekvens; mSAP: bety systemisk arterietrykk; RAP: høyre atrial press; Paps: systolisk lungearterietrykket; PAPd: diastolisk lungearterietrykket; mPAP: bety lungearterietrykket; PCWP: lungekapillære kile trykk ure; CO: minuttvolum; CI: cardiac index; ESV: utstøting systolisk volum; PVR: lunge vaskulære motstander.

Ombygging av pulmonal arterier

Bronkial sirkulasjon hypertrofi ble notert i venstre lunge, den høyre nedre lapp og langs mediastinale pleura. I patologi, ble store og mange submukøse bronkial arterier observert i obstruktive lungene (venstre lunge og høyre nedre lobe), reflekterer økningen av angiogenese i disse områdene. (Figur 2) Post obstruktiv lunge vaskulopati med media hypertrofi ble også funnet i hindret territorier (venstre lunge og høyre nedre lobe), mens overløp vaskulopati ble observert i de ikke-obstruktiv territorier (høyre øvre lobe). (Figur 3) patologi viste også kronisk obstruksjon av den høyre nedre lungearterien flik av et uløst trombe av N-butyl-2-cyanoakrylat og fibrin.

t "> Figur 2
Figur 2. Vaskulær ombygging i CTEPH modell. Intraoperativ skisser som viser utviklingen av bronkial arteriene i venstre lunge og visceral pleura (A) og i mediastinum (stjerne, B). Brutto anatomi høstet høyre nedre lapp som viser de uløste intravaskulære propper (C). Media hypertrofi i de små lungene arteriene sett i lys mikroskopi (pil) (D). Klikk her for å se en større versjon av dette tallet.

Figur 3
Figur 3. Comparative pulmonal vaskulær ombygging i Sham og CTEPH dyr (Hematoxylin og eosin-farging) Histologi fra en humbug piglet (A). Than lungepulsåren (pil) og tre microvessels (sirkler) vise slanke vegger og ingen hypertrofiske endringer kan observeres. I en CTEPH Nøff etter 5 uker (B), pulmonal arterier (pil) i periferien av det øvre høyre lapp showet medial jevning. Men microvessels (sirkler) i dette territoriet til stede med bare svært små endringer (skala barer, 200 mikrometer). Ved høyere forstørrelse (C), bronkial arterier (piler) fra øvre høyre lapp (uhindret territorium) synes unremodelled og av normal størrelse i en CTEPH grisunge på 5 uker (skala bar, 1000 mikrometer). Klikk her for å se en større versjon av dette tallet.

Ombygging av høyre ventrikkel

Betydelig utvidelse forbundet med høyre ventrikkel hypertrofi og fibrose ble observert etter 6 uker (tabell 2 og figur4 og video 1 og video 2). RV-området, Høyre atrial (RA) område, RV diametre ble økt etter gjentatte embolizations. RV veggtykkelsen øker også. RV hypertrofi ble bekreftet i lysmikroskopi etter hjertens høsting. I ekkokardiografi, ble Tricsupid Annula Plane Systolisk Excursion (TAPSE) og Høyre ventrikulære Fractionnal området Change (RVFAC) redusert etter 6 uker reflekterer RV dysfunksjon i denne modellen. RV funksjon ble også funnet med pvl analyse med en minskning av ventrikkel-arteriell kopling (tabell 3).

Timing
Verdier T0 (LPA ligation) 6 uker
RV diastolen området, cm 2 4,5 ± 0,2 7.1 ± 0.9
RV basal diameter, cm 1,5 ± 0,8 3.7 ± 1.3
RV fri veggtykkelse, cm 0.3 ± 0.02 0,59 ± 0,04
RA-området, 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

Tabell 2. RV ombygging i ekkokardiografi RVFAC. Høyre ventrikkel brøk område endring; TAPSE: trikuspidalklaff ringplanet utflukt; LV EF: venstre ventrikkel ejeksjonsfraksjon.

Timing
Verdier T0 (LPA ligation) 6 uker
RV Stroke Arbeid, mm Hg.ml -1 579 ± 55 2248 ± 148
RV Elastance, Ees 0,33 ± 0,06 0,40 ± 0,06
Pulmonal arteriell Elastance, Ea 0,32 ± 0,05 0,51 ± 0,03
RV kopling, Ees / Ea 1,33 ± 0,19 0,78 ± 1,0

Tabell 3. Funksjonell ombygging av høyre ventrikkel i Trykk Volume Loops analyse.

Figur 4
Figur 4. Høyre ventrikkel ombygging. Ekkokardiografi viste utvidelse av høyre ventrikkel i de fire hulrommene se (A) og kort parasternal akse (B). Legg merke til forskyvning av interventricular septum og kompresjon på venstre ventrikkel. RV hypertrofi ble bekreftet makroskopisk (C) og ved lysmikroskopi w ith utvidelse av tverrgående akse av kardiomyocytter sammenlignet med sham (D og E). Som vist i (H), Fulton forholdet korrelert med gjennomsnittelig pulmonalt arterietrykk. RV fibrose satsen ble økt i CTEPH dyr sammenlignet med simulerings (F og G). Klikk her for å se en større versjon av dette tallet.

Movie 1

Video 1:. Transtorakal 4 hulrom og korte aksen skisser som viser utvidelse av høyre ventrikkel Vennligst klikk her for å se denne videoen.

oad / 53133 / 53133movie2.jpg "/>

Video 2: Operativ utsikt etter median sternotomy. Den dilatert høyre ventrikkel fylle hjerteposen. Klikk her for å se denne videoen.

For å utføre en genetisk og metabolsk studie ble en teknikk for endomyokardiale biopsier av høyre ventrikkel utviklet i foreliggende modell for kronisk trykk overbelastning. Denne teknikken er trygg og kan gjenta frisk hjerteinfarkt prøvetaking i bedøvet smågris. Ekkokardiografisk og gjennomlysning kontroll reduserte risikoen for RV vegg perforering med biotome. Den lange kateter teknikken er en god strategi for å unngå Trikuspidalklaff skade (figur 5).

Figur 5
Figur 5. endomyokardiale biopsier i CTEPH modell. (A </ strong>) en 55 cm hals biotome er å sette inn i høyre ventrikkel gjennom en transkutan 7 Fr lang kateter skjede. Pinsett progresjon ble kontrollert med ekkokardiografi (C) og gjennomlysning (B) og en 6mm3 hjerteinfarkt stykke utvinnes (D). Klikk her for å se en større versjon av dette tallet.

Figur 6
Figur 6. Hensiktsmessig plassering av konduktans probe for PV sløyfer vurdering. (A) Plasser enden av sonden på toppen av den høyre ventrikkel under fluoroskopisk veiledning (heltrukket pil). Sett minimum 3 segmenter i den høyre ventrikkel og sonden må være rette line. Sett inn en okklusjon ballong i dårligere veina cava gjennom lårvenen. Enden av ballongen må være like ved den høyre atrium inngangs (stiplet pil) (*:. Intubasjon probe; ** EKG ledning (B) Kontroller at volum segmenter av sonden må være i fase i diastole og systole og " god shap av sløyfen på skjermen. (C) Eksempel på dårlig form av PV-sløyfen på grunn av en feil plassering av volumsegmenter i høyre ventrikkel. (D) Eksempel på en dårlig volum kalibrering. De ventrikulære volumene er negativer. Klikk her for å se en større versjon av dette tallet.

Figur 7
Figur 7. Eksempel på PV sløyfe form på basal staten og under dårligere veina cava okklusjon i SHAM (A og A ') og CTEPH piglet (B og B & #8217;). PV sløyfe i normal høyre ventrikkel har en trekant form, med lavere trykk og volum verdier sammenlignet med høyre hjertekammer henhold pulmonal hypertensjon. Klikk her for å se en større versjon av dette tallet.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

Som i human klinisk praksis, er bruk av aseptisk teknikk regler obligatoriske ved alle kirurgiske prosedyrer. I den opprinnelige CTEPH smågris modellen beskrevet av O. Mercier et al., Ble den venstre lungearterien ligering utføres etter åpning av posen, gjennom en median sternotomy 14. Fordi hjerteposen var igjen åpnet, ble samspillet mellom høyre ventrikkel og hjerteposen svekket og høyre hjertesvikt ble forsinket. Negative effekten av RV utvidelse på minuttvolum har vist seg å være betydelig lavere når hjerteposen er åpen 15. Av denne grunn synes det bedre å ikke åpne hjerteposen på det tidspunkt den forlot PA ligering. Selv om det er en mer teknisk krevende teknikk (omsorg må betales for å bevare phrenic nerve og venstre lunge) og til tross for problemet med smerte kontroll, venstre lateral toraktomi tilbudt den beste tilnærmingen for den venstre PA ligation utenfor hjerteposen. Som venstre PA ligation ikke resulterer i økt mPAP, var nødvendig progressive embolisering av høyre nedre lapp PA. Den andre kritiske punktet i denne modellen er risiko for massiv lungeemboli etter høyre nedre lapp PA embolisering. Maksimal injeksjon av 2 ml av 2 ml N-butyl-2-cyanoakrylat ble det hemodynamisk toleranse ble satt pris mellom hver injeksjon. Den mPAP / MPA forholdet bør ikke overstige 0,5. I tillegg embolisering wa sstopped hvis oksygenmetning var <90% og / eller MPA falt under 60 mmHg og / eller minuttvolum var under 2 l / min.

Fem embolizations ble vanligvis utfører for hver CTEPH modell. Antallet og frekvensen til de embolizations kan justeres i henhold til alvorlighetsgraden av garanti indusert pulmonal hypertensjon. Fire dager mellom 2 påfølgende embolizations måtte bli respektert for et bedre hemodynamisk toleranse. Ekstra embolizations eller en lengre observasjonstid kan gjenskape de avanserte stadier av CTEPH med alvorlig RVsvikt.

Denne modellen kopierer seg ikke opprinnelsen av sykdommen, men bare konsekvensene av kronisk lunge vaskulær obstruksjon. Det er ingen ledetråder om patofysiologien av friske propper blir organisert og fiberintramateriale i stedet for å forsvinne.

Dette er den første store dyremodellen av kronisk PH som er reproduserbar i en kort tid slik at ytterligere terapeutisk testing. Alle dyr økte mPAP høyst 25 mm Hg i løpet av 6 uker etter begynnelsen av eksperimentet. Det gjengitt alle de morfologiske, funksjonelle og biologiske endringer sett i menneske CTEPH høyre ventrikkel. I tillegg ble lunge mikrovaskulære lesjoner gjengitt i to separate vaskulære territorier (hindret versus ikke hindret). Minst, gjengitt denne modellen samspillet mellom den skadde lunge blodkar (occluded og ombygging territorier) og høyre ventrikkel.

Flere fysiologiskcal studier har vært basert på denne originale og unike CTEPH modell 11,12,16. Det gjør at nye perspektiver for forståelsen av de underliggende mekanismene for RV svikt (mitokondrier, betennelse) og nye terapeutiske tilnærminger (målrettet, mobilnettet eller genterapi). Denne modellen kan også bidra til å undersøke mekanismer for RV utvinning etter kirurgisk behandling av PH. Faktisk kan venstre lunge reperfusjon skal utføres, reprodusere kirurgisk PA desobtruction og RV lossing. Interaksjoner mellom lungemikrovaskulær sykdom og høyre ventrikkel ville være målet for videre studier som begge er avhengige av hverandre og ny behandling bør målrette dem begge.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

Ingen interessekonflikt å avsløre.

Acknowledgments

Forfatterne takke teamet på Laboratorium for kirurgisk forskning, Marie Lannelongue Hospital, for teknisk assistanse og dyr omsorg. Den VividE9 hjerteultralydsystem (General Electric Medical System) ble finansiert av et stipend fra Cardio-vasculaire-Obésité Domaine D'begrave Majeur (CODDIM torsk 100158, RégionIle-de-France, Frankrike).

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