תמונה מונחית Transapical צניפי העלון נקב מודל של נפח מבוקרת עומס יתר מ צניפי אי-ספיקת בעכברוש

JoVE Journal
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:

 

Summary

מודל מכרסם של הלב השמאלי נפח העומס של צניפי אי-ספיקת הוא דיווח. צניפי אי-ספיקת של חומרת מבוקרת נגרמת על ידי קידום מחט של ממדים מוגדרים לתוך העלון הקדמי של שסתום צניפי, בלב פועם, עם הדרכה אולטרסאונד.

Cite this Article

Copy Citation | Download Citations | Reprints and Permissions

Corporan, D., Kono, T., Onohara, D., Padala, M. An Image Guided Transapical Mitral Valve Leaflet Puncture Model of Controlled Volume Overload from Mitral Regurgitation in the Rat. J. Vis. Exp. (159), e61029, doi:10.3791/61029 (2020).

Please note that all translations are automatically generated.

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

Abstract

צניפי אי-ספיקת (MR) הוא נגע נרחב שסתום הלב, אשר גורמת שיפוץ לב ומוביל לאי ספיקת לב מגדשתית. למרות הסיכונים של MR מתוקן הפרוגנוזה המסכנה שלה ידועים, שינויי האורך בתפקוד הלב, מבנה ושיפוץ מובנים לחלוטין. פער ידע זה הגביל את הבנתנו את העיתוי האופטימלי עבור תיקון MR, ואת התועלת כי מוקדם לעומת תיקון מאוחר של MR אולי על החדר השמאלי. כדי לחקור את המנגנונים המולקולריים שנותרו שיפוץ שיפוצים חדרית במסגרת הגדרת MR, מודלים בעלי חיים נחוצים. באופן מסורתי, מודל aorto-caval פיסטולה נעשה שימוש כדי לגרום עומס יתר, אשר שונה מנגעים רלוונטיים קלינית כגון MR. MR מייצג בלחץ נמוך עוצמת הקול עומס הומודינמי, אשר דורש מודלים בעלי חיים לחקות את המצב הזה. להלן, אנו מתארים מודל מכרסם של MR חמור שבו העלון הקדמי של שסתום צניפי חולדה מחורר עם מחט 23G, בלב פועם, עם הדרכה התמונה האקו-קרדיוגרפית. חומרת MR הוא מוערך ואישר עם האקו, ואת השגות התוכמת של המודל הוא דיווח.

Introduction

צניפי אי-ספיקת (MR) הוא הנגע הנפוץ שסתום הלב, אובחן 1.7% האוכלוסייה הכללית בארה ב 9% של אוכלוסיית קשישים גדול מ 65 שנים של גיל1. בנגע זה שסתום הלב, סגירה לא נאותה של כרוזים צניפי שסתום ב systole, גורם אי-ספיקת של דם מחדר השמאלי לתוך האטריום השמאלי. MR יכול להתרחש עקב שונים etiologies; עם זאת, נגעים ראשוניים של שסתום צניפי (הראשי MR) מאובחנים וטופלו לעתים קרובות יותר לעומת MR2. מבודדים MR העיקרי הוא לעתים קרובות תוצאה של ניוון myx, הצניפי שסתום, וכתוצאה מכך התארכות של העלונים או כורסיים tendineae או קרע של כמה כורדיים, כולם תורמים לאובדן של המסתם הסיסטולי של השסתום.

MR הנובע נגעים שסתום כזה מרומם את נפח הדם ממלא את החדר השמאלי בכל פעימת לב, הגדלת את הלחץ בסוף הקיר דיאסטולי לספק גורם מלחיץ שאינו מצטט הסתגלות לב ושיפוץ. שיפוץ לב בנגע זה מאופיין לעתים קרובות על ידי הרחבת קאמרית משמעותית3,4, היפרפרס מתון הקיר, עם פונקציה שמורה שנשמר לפרקי זמן ממושך. מאז שבר הפליטה הוא נשמר לעתים קרובות, תיקון של MR באמצעות כירורגי או משמעו מתעכב לעתים קרובות, עד תחילת הסימפטומים כגון קוצר נשימה, אי ספיקת לב, הפרעות קצב. עם זאת, לא תוקן MR משויך לסיכונים גבוהים של אירועים שליליות לב, למרות הידע הנוכחי לגבי שינויים בעלי מבנה בסיסי האירועים הללו אינם ידועים.

דגמי בעלי חיים של MR לספק מודל רב ערך כדי לחקור שינויים בעלי בדיקת אולטרה מבנית בלב, וללמוד התקדמות האורך של המחלה. בעבר, החוקרים המושרה MR בעלי חיים גדולים כולל חזירים, כלבים, וכבשים, על ידי יצירת המעי החיצוני מהבטן-פרפור, השברהתאיים6, או העלון מחורר7. בעוד שטכניקות כירורגיות קל יותר בבעלי חיים גדולים, מחקרים אלה הוגבלה מעקב תת כרוני בגודל מדגם קטן, בשל העלויות הגבוהות של ביצוע מחקרים כאלה בבעלי חיים גדולים. יתר על כן, ניתוח מולקולרי של רקמות ממודלים אלה הוא לעתים קרובות מאתגרת בשל נוגדנים מוגבלים מינים ספציפיים וספריות הגנום מוערת ליישור.

מודלים בעלי חיים קטנים של MR יכול לספק חלופה מתאימה לחקר נגע שסתום זה ואת השפעתה על שיפוץ לב. היסטורית, מודל חולדה של aorto-caval פיסטולה (ACF) של עומס יתר של נפח הלב כבר שימש. הראשון תיאר בשנת 1973 על ידי Stumpe ואח '8, פיסטולה ורידי עורק נוצר בניתוח כדי לעקוף דם עורקי בלחץ גבוה מעורק העורקים היורד אל הלחץ הנמוך התחתון קאווה. שיעור הזרימה הגבוהה בפיסטולה גורם עומס יתר דרסטי על שני הצדדים של הלב, גורם משמעותי לימין ושמאל המוח החדרית ואת תפקוד לקוי בתוך ימים של יצירת ACF9. למרות הצלחתו, ACF אינו מחקה את המוכדינמיקה של MR, עומס יתר בלחץ נמוך, אשר מרומם את טעינת המטען אך גם מפחית afterload. בשל מגבלות כאלה של מודל ACF, ביקשו לפתח ולאפיין מודל של MR זה מחקה טוב יותר את עומס הלחץ נמוך נפח.

להלן, אנו מתארים את הפרוטוקול עבור מודל של צניפי שסתום עלון ניקוב כדי ליצור MR חמור בחולדות10,11. מחט תת-עורית הוכנס ללב החולדה הפועם, והתקדם לתוך עלון השסתום הצניפי הקדמי תחת הנחיית אקו-בזמן-אמת. הטכניקה היא מאוד מאופיינת ומודל טוב יחסית מחקה MR כפי שנראה בחולים. חומרת MR נשלטת על ידי גודל המחט המשמש כדי לנקב את העלעל צניפי ואת חומרת MR ניתן להעריך באמצעות אקו transesophageal (TEE).

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

הליכים אושרו על-ידי התוכנית לטיפול בבעלי חיים ולהשתמש ב אוניברסיטת אמורי תחת פרוטוקול מספר EM63Rr, תאריך אישור 06/06/2017.

1. הכנה טרום כירורגי

  1. קיטור מחטא מכשירים כירורגיים לפני ההליך.
  2. ביום ההליך, להעביר חולדות מדיור לניתוח, ושוקל אותם.
  3. לצייר לפני הניתוח תרופות שלאחר הניתוח על פי המשקל: שתי מינונים של Carprofen (2.5 מ"ג/ק"ג כל אחד), מנה אחת של גנאמיצין (6 מ"ג/ק"ג), ומנה אחת של בופרינורצין (0.02 מ"ג/ק"ג).
  4. להבטיח נפח הולם של isofלוריאן במערבל הגז, ואת החמצן במיכלים זמינים לניתוח. מיכל אחד מלא של חמצן (24 ft3) הוא לעתים קרובות מספיק.

2. הכנה לבעלי חיים

הערה: למבוגרים ספראג-דאוליי חולדות זכר במשקל 350-400 g שימשו במחקר זה. טכניקות הניתוח הן קלות למעט בעלי חיים קטנים יותר או גדולים יותר, במידת הצורך.

  1. הרגעה העכברוש בחדר אינדוקציה עם 5% isofלוריאן מעורב 1 LPM (ליטר לדקה) של 100% חמצן. קביעת רמה נאותה של הרגעה מקצב נשימה איטי יותר תחת התבוננות חזותית, ואובדן עווית על הבוהן של העכברוש.
  2. . מותאם לשימוש כצינורית אנדוקנה
    1. המחש את קנה הנשימה ואת מיתרי הקול באמצעות האוטוסקופ, והשתמש במוליך קצה כותנה כדי לנקות הפרשות הלוע.
    2. הציגו את הצינורית האנדוקנה על חוט הנחיה בגודל 0.034 אינץ ', לתוך מיתרי הקול. לאחר הצינור ממוקם כראוי בקנה הנשימה, לדחוף את הצינור פנימה ולסגת את התיל (Figure1).
  3. מניחים את העכברוש על משטח כירורגי מחומם מתוחזק ב 37 ° c ולחבר את צינור האנדוקנה אל מאוורר מכני. הקלט את משקל החולדה לתוך תוכנת בקרת ההנשמה, המחשבת את קצב האוורור ונפח הגאות. 66 נשימות לדקה עם נפח הגאות של 1 mL/100 גרם משקל הגוף שימשו במחקר זה (איור 1D).
    1. השתמש 100% חמצן (1 LPM) מעורבב עם 2-2.5% isof, כמו הרדמה ממסים נדיפים ולאשר את רמת ההרדמה עם אובדן של טון הלסת ואובדן של תגובה צביטה בבוהן.
    2. שים לב כי אם מותקן כראוי, תנועה בחזה צריך להסתנכרן עם מאוורר.
    3. אם לא מותקן באופן תקין, התנועה בחזה לא תסנכרן עם מאוורר. כדי לבדוק את הצנרור, לדחוס את הבטן של עכברוש, אשר יוצר לחץ מאחור על מאוורר, יצירת אזעקה מעל לחץ. בתרחיש זה, משוך את האנגיוקט בעדינות, והחזר את העכברוש לחדר האינדוקציה עם 5% isofלינה במשך כמה דקות כדי להבטיח שהעכברוש מורדם מספיק ומחדש את החולדה.
    4. פעם אחת כראוי מצתיל, לאבטח את צינור האנדוקנה על ידי תפירה הקצה האבובית של הצינור ללחי של חולדה עם תפר משי 4-0 כדי למנוע היווצרות במהלך ההליך.
  4. הכנס בדיקה בטמפרטורה רקטלית כדי לפקח על טמפרטורת הגוף, ובדיקת אק ג של ארבעה מסופים כדי לפקח על אק ג במהלך ההליך כולו.
    1. השתמש מנורת חימום תקורה אם החום מפלטפורמה כירורגית אינו מספיק. כבה את המנורה אם טמפרטורת הגוף עולה מעל 37 ° c.
    2. להעריך באופן חזותי את האלקטרוג עבור כל הפרעות קצב או סימנים של איסכמיה אוטם שריר הלב. , אם אף אחד לא נוכח. הקלט את הג הבסיסי
  5. ביצוע האקו-החזה (TTE) עבור תפקוד לב בסיסי (איור 2א).
    1. הפוך את העכברוש לתנוחת מגבון וגלח את הצד השמאלי של בית החזה. כדי לקבל תצוגות הד ברורות, הסר שיער באמצעות קרם להסרת השערות.
    2. השתמש בכל מערכת אולטרסאונד עם תדר הולם לדימות קצב הלב גבוהה. במחקר זה השתמשנו ויזואלסונים 2100 מערכת עם 21 בדיקה MHz, אשר מתאים לדימות לב בחולדות.
    3. השג תמונות במצב B במישור הציר הארוך של parasternal, כדי לחשב את הכרכים השמאליים של המוח. באותו מישור, להשיג תמונות במצב M למדוד מידות הקיר.
    4. להפוך את הגשוש על ידי 90 °, ולקבל במצב B ו-מצב M parasternal הציר הקצר ברמת הלסת האמצעית כדי למדוד את ממדי הקיר החתך.
  6. בצע transesophageal אקו (טי) עבור דימות בסיסי (איור 2ב).
    1. מניחים את החולדה בתנוחה הימנית הנכונה ולהכניס 8 Fr בדיקה אולטרסאונד מתוך הזרם (8 MHz) אל הוושט של החולדה עם כמות קטנה של ג'ל להחיל על הקצה. התדר של הקרח (האקו תאיים) בדיקה מספיקה כדי להשיג 4-6 מסגרות לפעימת לב, אשר מספיקים כדי להמחיש את התנועה שסתום.
      הערה: ג ' נרל אלקטריק חי I או סימנס SC2000 מערכת הממשלה ניתן להשתמש עבור הדמיה קרח.
    2. השיגו תצפית גבוהה על הוושט כדי לקבל נוף של שני הצדדים של הצד השמאלי של הלב. נוף זה הוא אידיאלי כדי להמחיש את האטריום השמאלי, צניפי שסתום, ואת החדר השמאלי. הצב את המקדח כך העלונים הקדמי והאחורי הם דמיינו החלקה היא מרכזית. זווית זו גם מאפשרת מדידות דופלר על פני שסתום צניפי, ללא תיקון זווית.
    3. מדידת שמאל האזור פרפור ו צניפי שסתומים הממדים השנתי בתצוגה זו.
    4. לבצע צבע הדמיה דופלר כדי לאשר יכולת שסתום וחוסר של MR ב בסיסית. לבצע גל פעמו גל רציף הדמיה דופלר לכמת צניפי זרימה ולאשר חוסר regurgitant זרימה.
    5. לבצע במצב B-wave פעמו הדמיה של אבי העורקים למדוד את קוטר השורש של אבי העורקים ולחשב את זרימת אבי העורקים.
    6. לבצע גל פעמו הדמיה דופלר של הווריד הריאתי כדי למדוד את זרימת הורידים הריאתי.
  7. הכנס מנה אחת של Carprofen (2.5 מ"ג/ק"ג, SQ, לא סטרואידיות אנטי דלקתיות), גנאמיצין (6 מ"ג/ק"ג, מ ר, אנטיביוטיקה), ותמיסת מלח סטרילית (1 מ ל, SQ) כדי לפצות מראש על אובדן דם במהלך ההליך.
  8. לגלח את צד שמאל של החזה כנדרש כדי להסיר את השיער שנותר מהשדה כירורגי. גילוח מאזור הצוואר התחתון כדי xyphoid, ומהיד השמאלית למטה לאמצע החזה צריך להיות מספיק כדי להבטיח שדה נטול שיער ולהפחית את הסיכון של זיהום באתר כירורגי.
  9. לקרצף את האזור כירורגי עם גזה ספוגה בבטאדין, ואחריו גזה ספוגה ב 70% אתנול. לקרצף את האזור בתנועות מעגליות על העור, כך הגזה לא ליצור קשר עם האזור שהיה מבוטל קודם לכן.
  10. חזור על שלב זה שלוש פעמים כדי להשיג שדה סטרילי כראוי לניתוח.
  11. לעטוף את החיה בשמיכה סטרילית, לפתוח חלון כדי לגשת לאזור כירורגי סטרילי.

3. ניקור שמאלי

  1. בצע את הליך כירורגי כולו באמצעות טכניקות אספטי, עם isofלאנה מתוחזק 2-2.5% 1 LPM של חמצן. מניחים את כל הכלים במגש סטרילי, ומניחים חזרה במגש לאחר כל שימוש.
  2. לחבוש כפפות סטרילי, מסכה וכובע ניתוחי על ידי המנתח עבור ההליך כולו. שמלת כירורגית סטרילי ניתן לענוד גם, אבל זה אופציונלי אלא אם כן זיהום צפוי.
  3. השתמש אזמל כירורגי עם להב לא #15 לעשות חתך העור בצד שמאל של בית החזה, כ 1 ס מ הקרוב xyphoid. השתמש במספריים לחיתוך מספריים טיפ כדי להפריד את שכבת העור משכבת השריר ולעשות חתך האורך.
  4. מנתחים את שכבות השריר באותו אופן, עד לחשיפת הצלעות.
  5. בזהירות לעשות חיתוך האורך 2-3 ס מ בחלל צלעי החמישית, מספיק כדי להוסיף מחדש ולחשוף את הלב.
  6. השתמשו בלקחיים משובחים כדי להרים את קרום הלב, ומספריים זעירים לבלו אותו באזור שמסביב לקודקוד הלב. שלב זה מסייע להימנע מהדבקויות לאחר ניתוח של הלב לקירות החזה ולסרעפת.
    הערה: הימנע מחתכים כירורגיים קרוב לעצם החזה כדי למזער את הדימום. הסטת עורקי החלב הפנימיים הרצים לאורך עצם החזה, עלולים לגרום לדימום מופרז. אם הוא נתקל עם דימום כזה, לזהות את המדמם ולצרוב אותו.

4. הד מונחה הליך MR (איור 3 & איור 4)

  1. השתמש 6-0 prolene תפר ומחזיק ה, לשים תפר מחרוזת הארנק על קודקוד החדר השמאלי. אם נדרש, השתמש מלקחיים מיקרו כדי לייצב את הלב.
  2. בעדינות לקשור את תפר פסגה לייצב את הפיסגה ולהכניס 23 גרם מחט (סמוק עם תמיסת מלח, עם רזלים תרנגול בקצה המרוחק שלו) במרכז הארנק תפר, לתוך חלל המוח השמאלי.
  3. השתמשו ביד אחת כדי להחזיק ולהנחות את המחט, והיד השנייה במקביל לטפל בtransesophageal הד בדיקה כדי להשיג תצוגה הד אופטימלית כדי להמחיש את המחט, כפי שמתואר לעיל.
  4. עם הדרכה בזמן אמת אולטרסאונד, לקדם את המחט לעבר הצד החדרית של העלון צניפי הקדמי. לאחר התנוחה המחט מאושר על אולטרסאונד, לקדם את המחט בתנועה אחת בסדר דרך העלון שסתום. אם התנגדות מורגשת, סובב את המחט כפי שהוא מתקדם לתוך העלון כדי לנקב אותו.
    הערה: קידום המחט רחוק מדי לתוך האטריום השמאלי עלול לגרום לניקוב שמאלי, גרימת דימום מופרז ומוות בעלי חיים. המחט צריכה להיות מדמיין. באולטרסאונד כל הזמן
  5. למשוך את המחט לתוך החדר השמאלי חדרית, הרחק שסתום צניפי, ולאשר MR ידי הפעלת הדמיה דופלר צבע.
  6. אם MR לא נראה על צבע הדמיה דופלר, חזור על שלבים 4.4 ו 4.5. התאם את הבדיקה הד אם נדרש כדי לקבל תצוגה טובה יותר. לאחר אימון בכמה חולדות, ניתן לגרום ניקוב העלעל בתנועה אחת של המחט, גרימת חור כי הוא בגודל של הקוטר החיצוני של המחט. זה אושר לאחר נקרוזה. של לבבות העכברושים
  7. לאחר MR הוא אישר, למשוך את המחט מתוך חלל חדרית שמאל לקשור בעדינות את הארנק תפר מחרוזת.
  8. השתמש גזה סטרילי להשרות כל דם על הפיסגה בחלל החזה.
    הערה: נגיעה במכשיר הד עם כפפות כירורגי עלולה לגרום לזיהום של הסביבה סטרילי. רסס כפפות עם 70% אתנול או להחליף את הכפפות עם חדשים, כראוי.

5. התאוששות בעלי חיים וטיפול שלאחר הניתוח

  1. לאחר 5-10 דקות של תפקוד לב יציב (אק ג נורמלי וקצב הלב), לסגור את האונה הת'וראקוזה בשכבות עם 4-0 vicryl תוך הפחתת isofלאנה בשלבים.
  2. השתמש תפר מקוטע לקירוב הצלעות, עם isofלוריאן מתוחזק 2%. הכנס צינורית בחזה לחלל הבין-דתי השישי, ואבטח אותה לוילונות הסטריליים כדי למנוע התקדמות בטעות של הצינורית אל חלל בית החזה.
  3. השתמש תפר רציף לסגור את שכבת השריר עם isofלאנה הנשמרת ב 1.5%.
  4. השתמש בתפר רציף כדי לסגור את שכבת העור עם isofלוריאן מתוחזק 1%.
  5. חבר 10 מ ל Luer-נעילת שסתום מזרק ממזרק לצינור החזה לנקז 10-12 mL של אוויר מחלל החזה ולאחר מכן להסיר את צינור החזה.
  6. ניהול מנה אחרונה של Carprofen (2.5 מ"ג/ק"ג, SQ) וביטול isofלוריאן.
  7. המשך אוורור מכני בעוד מואנים עכברים מפני הרדמה, ניטור סימנים חיוניים (SpO2 וקצב הלב). בתחילתה של נשימה ספונטנית, לכבות את האוורור כדי לבדוק את היכולת של החולדה לשמור על הנשימה הזאת טוב SpO2.
  8. אם הרמות SpO2 מתחילות לרדת מתחת 90%, להדליק את המאוורר. לאחר העכברוש מסוגל לשמור על הרמות של SpO2 ללא אוורור, עיגון תפר אל הצינור האנדוקנה, והחיה מוכנה לצורך היווצרות.
  9. ברגע שחולדה מראה סימנים של עירנות, כולל תנועות של השקר או העיניים, מתיאת החיה.
  10. מניחים חרוט אף עם 100% חמצן עד החולדה הוא אמבולטורי.
  11. העבר עכברוש לכלוב נקי עם מצעים מינימליים ולהמשיך לפקח על סימנים חיוניים באמצעות צג SpO2 כף יד, ממוקם על כף הרגל של החולדה או הזנב, עד עכברוש הוא אמבולטורי.
    הערה: אם תופעות לוואי של הניתוח הם נצפו, בעלי חיים עשויים להיות זמן התאוששות ארוך יותר עשוי לקחת עוד יותר להחזיקרמות SpO גבוהה. אם זה קורה, קונוס האף עם 100% חמצן ניתן להחיל עד SpO2 רמות יציבים.
  12. כדי להפחית את הסיכון לפגיעה באתר כירורגי ולמנוע את הסיכון של זיהום, חולדות בית יחיד לאחר הניתוח.
  13. מנהל בופרינורפין בתוך 3 שעות אחרי החולדה ערה מספיק אמבולטורי. בופראורפין עלולה לגרום למצוקה נשימתית כאשר היא מנוהלת מוקדם בתקופת ההחלמה הפריבית, ובכך מעכבים אותה עד שהעכברוש נושם ללא קושי.
  14. לאחר הניתוח, כל החיות מקבלים את התרופות הבאות: gentamicin (6 מ"ג/ק"ג, SQ, SID POD 1-3) ו rimadyl (5 מ"ג/ק"ג, SQ, SID POD 1-3). כל החיות נצפו פעם ביום במשך חמישה ימים לאחר הניתוח לבדיקת אתרי החתך, ופעם ביום בשבועיים הראשונים לאחר הניתוח להערכת כאב.

6. ואלידציה של חומרת MR עם האקו (איור 5)

  1. חזור על ה-TEE בשבועיים שלאחר הניתוח, תוך שימוש באותם שלבים שצוינו בסעיף 2.7. שבועיים לאחר הניתוח זה הזמן המתאים לייצוב הומודינמיקה.
  2. להשיג הדמיה דופלר צבע על השקפה 2-קאמרית באמצעות דימות אולטרסאונד transesophageal, להמחיש את החדר השמאלי ואת האטריום השמאלי. למדוד את האזור של אטריום שמאל MR מטוס. חשב את השבר באזור הסילון של MR באמצעות
    1
    חמור MR מוגדר באזור ≥ jet 30%.
  3. משוער את האזור של regurgitant דיזה ידי חישוב השטח של 23 גרם מחט, באמצעות הקוטר החיצוני של המחט. משוואה זו מניחה שהאזור של פתח הregurgitant שווה לאזור של המחט 23G.
    2
  4. השג גל רציף הדמיה דופלר עם השער דופלר בפתח הסילון regurgitant. מעקב אחר צורת הגל כדי לחשב VTI של הסילון regurgitant. ניתן להעריך את אמצעי האחסון של MR באמצעות
    3
    חמור MR מוגדר כאמצעי אחסון MR ≥ 95 μL.
  5. השג גל הדופק הדמיה דופלר של הווריד הריאתי על ידי מסובב את הבדיקה הד למטה, בכיוון השעון. למדוד את הסיסטולי ואת המהירויות גל הדיאסטולי להשתמש במשוואה הבאה כדי לחשב את היחס.
    4
    יחס שלילי לזרימת הריאות מעיד על מר מאוד חמור.

7. ניתוח שאם

  1. בצע מקטעים 1-3 כמתואר.
  2. שינוי בסעיף 4 שונה כך את המחט 23 G מוכנס לתוך החדר השמאלי שמאלי, דרך מחרוזת הארנק תפר על הפיסגה השמאלית החדרית, אבל לא מתקדמים לתוך שסתום צניפי כדי ליצור MR. הכנס את המחט לתוך החדר השמאלי חדרית לסגת מיד, בעקבות הידוק וסגירה של איפקס המוח.
  3. בצע את סעיף 5 כמתואר.
  4. בצע הערכת שסתום צניפי כמתואר בסעיף 6. עם זאת, אין להיות נוכח בשום בעלי החיים, ולכן אין צורך בקוונפיקציה כמתואר.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

היתכנות
מודל MR המוצע הוא מאוד מתוכשל, עם חור מוגדר היטב צניפי העלעל השיגה 100% של חולדות המשמשות במחקר זה. איור 6A מתארת את כיוון המחט כפי שהוא מוכנס לתוך שסתום צניפי. איור 6B מתאר חור בעלון שסתום הצניפי מעכברוש מייצג הסבר ב -2 שבועות לאחר ההליך.

הישרדות & אירועים לוואי
16 חולדות המושרה עם MR באמצעות שיטות מתוארות. . מר החמור נוצר בכל העכברושים חולדה אחת מתה תוך שעה של. יצירת מר מכשל נשימתי חריף לכן, הישרדות כוללת ב 2 שבועות לאחר יצירת MR היה 93.75%. התמותה או אירועים משמעותיים בליבו של הלב, כגון דימום, הפרעות קצב, או שבץ לא נצפו בבעלי חיים במהלך שבועיים של התבוננות.

חומרת הצניפי אי-ספיקת
טבלה 1 מסכמת את הפרופיל האנטי-דינמי של הלב השמאלי בבסיס ובעוד 2 שבועות לאחר גרימת Mr. A מבחן t מזווג שימש כדי לקבוע משמעות סטטיסטית בין חומרת בסיסית ו-MR ב 2 שבוע, עם משמעות סטטיסטית המוגדר כ p < 0.05. מטוס MR היה חי במשך שבועיים לאחר הניתוח, עם שטח ממוצע של 21.15 ± 8.11 mm2 (p < 0.0001 לעומת בסיס הבסיס) ואת האינטגרל מהירות זמן אינטגרלי של 39.72 ± 7.52 ס"מ. שבר MR מנורמל ב 2 שבועות היה 41.91 ± 8.3%, אשר נחשב חמור על פי ההנחיות של החברה האמריקנית של אקו קרדיוגרפיה. חומרת MR היה מספיק כדי לגרום להיפוך זרימת הריאות, עם ירידה ביחס S/D מ 0.91 ± 0.17 ב בסיס ל-0.69 ± 0.65 ב 2 שבועות (p < 0.0001).

שיפוץ תאי לב
איור 7 מראה שינויים מורפולוגיים בלב נציג לאחר MR חמור לשבועיים, לעומת לב מחולדה שעברה ניתוח מזויף. לאחר שבועיים לאחר ניתוח, הלב של החולדה עם MR היה כדורי ומורחבים באופן חמור, עם 29.65% עלייה בנפח הדיאסטולי הסוף (EDV בסיסי: 462.49 ± 39.62 μL; ו-2 שבועות MR EDV: 599.79 ± 58.59 μL, p < 0.0001). נפח סיסטולי קצה גדל על ידי 10.06%, מ 153.90 ± 18.78 μL ב בסיסית, כדי 169.36 ± 24.64 μL (p = 0.01) ב 2 שבועות לאחר האינדוקציה MR. היתר של הלב נצפתה בשבועיים הראשונים כצפוי, עקב הפחתת עומס שאחרי, כפי שניכר משבר הוצאה מוגבה (66.77 ± 2.02% ב בסיס ל 71.82 ± 2.31% ב 2 שבועות (p < 0.0001)). חשיפה MR לשבועיים, הגדילה את אזור פרפור שמאל על ידי 99.59% (p < 0.0001).

Figure 1
איור 1: שיטת צנרור. (א) 16 ג'י אנגיוקט עם חוט הנחיה המשמש לצנרור אנקנה במודל עכברוש זה; (ב) תמונה של תצוגת הלוע באמצעות האוטוסקופ, ואת אזור היעד כדי להכניס את צינור הקנה. (ג) התצורה הסופית של צינור הצינורית האנדוקנה; (ד) קובץ מצורף של צינור האנדוקנה אל המאוורר המכני. אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של איור זה.

Figure 2
איור 2: העברה החזה והדמיה transesophageal. הדמיה טרנסחזי: (A1) התקנה עבור הדמיה טרנסחזי של העכברוש, המתאר את הזווית של לווין ההדמיה; (A2) השקפה ארוכה של ציר של הלב; (A3) . השקפת הציר הקצרה של הלב Transesophageal הדמיה: (B1) 8 Fr מתוך הבדיקה הד בדיקה עם בדיקה מוכנס לתוך הוושט בעוד בעלי החיים הוא הצינורות; (היכל ה,B2) נוף הוושט הגבוה של הלב השמאלי, המתאר את האטריום השמאלי, צניפי שסתום ואת חדר השמאלי. אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של איור זה.

Figure 3
איור 3: הליך כירורגי. (א) פריסה כירורגיתהמציגהשמאל האונה השמאלית בחללהאינטרקוסטל 5, ו קטטר קרח לתוך הוושט של החולדה עבור הדרכה תמונה, ו 23 גרם מחט מוכנס לתוך הפיסגה LV שבו הארנק מחרוזת תפר ממוקם. (ב) מבט כירורגי במהלך transesophageal הד העלון המודרך. (ג) דמות של החדרת מחט לתוך החדר השמאלי בתוך הדיאמרות. (ד) הדמות הקרדיוגרפית של החדרת מחט לתוך החדר השמאלי בתוך systole. (ה) דמות הקרדיוגרפית של המחט מנוקב דרך העלון הקדמי. אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של איור זה.

Figure 4
איור 4: הדמיה של ההליך. (A) השקפה קאמרית בסיסית2 לפני יצירת MR; (ב) 23 גרם מחט, דמיינו על הד במהלך פעימות לב, מתקדם לתוך האטריום השמאלי דרך העלון הקדמי צניפי שסתום; (ג) הדמיית צבע דופלר מראה MR סילון לראות systole. אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של איור זה.

Figure 5
איור 5: הד מייצגים תמונות לאמת חומרת MR ב 2 שבועות לאחר הניתוח. (A) שמאלאזור פרפור מעקב בלבן האזור מטוס MR מעקב באדום; (ב) מר vti מעקב באדום; (ג) זרימת הריאות מראה היפוך סיסטולי. אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של איור זה.

Figure 6
איור 6: מחט ניקוב. (A) כיוון של ניקוב המחט על לב vivo לשעבר. מחט ניקב דרך איפקס של LV בזווית, קטע האורך של LV עם מחט מכוון לעבר העלון שסתום צניפי, ואת המחט ניקב דרך העלון צניפי שסתום לתוך החלל פרפור. (ב) הנציג החוקר תמונה המתארת חור בעלון הצניפי הקדמי. אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של איור זה.

Figure 7
איור 7: המבנה הגולמי של לבבות שלמים של עכברוש שליטה מופעל (a) ועכברוש שעבר ניתוח MR (ב) 2 שבועות לאחר הניתוח. החולדה עם MR חמור יש התרחבות המוח השמאלי משמעותי התרחבות קאמרית בהשוואה לשליטה המזויף. אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של איור זה.

תוכנית בסיסית (n = 15) שבוע שני (n = 15) ערך פי
שמאל אזור פרפור (mm2) 25.03 ± 8.70 49.95 ± 14.78 0.0001 <
מטוס MR אזור (mm2) 0 21.15 ± 8.11 0.0001 <
שבר מר (%) 0 41.91 ± 8.30 0.0001 <
מר VTI (cm) 0 39.72 ± 7.52 0.0001 <
גל S (m/s) 0.39 ± 0.07 -0.51 ± 0.41 0.0001 <
גל תלת-ממדי (m/s) 0.44 ± 0.04 0.70 ± 0.17 0.0001 <
S/D יחס גל 0.91 ± 0.17 -0.69 ± 0.65 0.0001 <

שולחן 1: צניפי אי-ספיקת מאפיינים.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

מודל מכרסם הנוזקות של MR חמור עם הישרדות טובה (93.75% הישרדות לאחר הניתוח) וללא משמעותי לאחר הפעולה סיבוכים מדווחים. הדמיה בזמן אמת עם transesophageal אקו והקדמה של מחט לתוך הלב הפועם לנקב את העלון הצניפי הם ריאלי ניתן ללמד. חמור MR הופק עם המחט בגודל 23 G במחקר זה, אשר יכול להיות מגוונת כרצונך באמצעות מחט קטנה או גדולה יותר. MR המושרה במודל זה יוצר עומס בלחץ נמוך נפח על החדר השמאלי, אשר הוא ייצוג טוב יותר של נגעים קלינית הנצפים צניפי שסתום. פרפור שמאל חמור שמאל רחבה נצפו בתוך שבועיים לאחר התחלתה של MR במודל זה, אך ללא תפקוד הקונקטילה הנמדד על ידי שבר הפליטה. מקבילה למצב כזה הם חולים עם MR הראשי, אשר נשארים אסימפטומטיים ללא אי ספיקת לב לתקופות ממושכות, למרות רחבה פרוגרסיבי של תאי הלב שלהם צד שמאל.

זה מודל MR של עומס יתר שונה במספר דרכים מן aorto-caval פיסטולה מודל של עומס יתר של נפח. קלות פרוצדורליים של ACF, אשר דורש כריתת לאונה פשוטה ללא צורך בצנרור ואוורור מכני, עודדה את האימוץ שלה על ידי הקהילה המדעית12. למרות היתרונות הפרוצדורליים הברורים, פיסטולות ורידים של כמות דם גדולה לתוך האובקאווה, הטוענת את מאגר הורידים, וגם את החדר הימני. לחץ הורידים המרכזי מוגבר מגודש בורידים עלול לגרום לגודש בכבד ולסינון כליות תת-אופטימלי, שעלול לגרום פיברוזיס של הכבד או הפעלה של מערכת renin-אנגיוסטרון (RAAS). ההשפעה הקונבית של מערכת RAAS על צימוד העורקים החדרית הוא ידוע, ולכן מודל ACF נכשל להציג עומס יתר של נפח אמיתי על החדר השמאלי כפי שנראה בהגדרה של צניפי אי-ספיקת. כאשר לעומת המודל פגם צניפי שסתום, חוסר הפחתת עומס afterload סיט את המודל הזה מהמצב הקליני של MR. בסך הכל, מתח שונה משמעותי היפראדינמי על LV במודל ACF, מציג שינויים מהירים עם hypertrophy התרחבות, ותפקוד שלא נצפו במודל שלנו13.

מעבר החידוש של הצגת MR עם מקל מחט, המודל שלנו יש יישומים מרובים במענה לשאלות חשובות קלינית. חולים עם MR הראשי העולה מן הנגע צניפי שסתום לעתים קרובות הם אסימפטומטיים לתקופות ארוכות ולקבל תיקון של MR שלהם רק בתחילתה של תסמיני אי ספיקת ריאות או לב. נתונים קליניים האחרונים מצביעים על תיקון כזה מושהה של MR אינו מאפשר התאוששות תפקודית של החדר השמאלי, למרות הקלה של עייפות ותסמינים14. במחקר שנערך לאחרונה באמצעות מודל זה מכרסם, הדגמנו כי MR מציג שיפוץ מהיר ומוקדם של מטריקס מסחטות לב, אשר הוא המבשר של שינויים מבניים בחדר שמאל10. תובנות כאלה מכניסטיות המספקות בסיס פיזיולוגי להתערבות צניפי שסתומים ניתן לפתח באמצעות מודל זה. בשילוב עם הדמיה לב, ניתן לפתח בסמנים המייצגים שינויים אלה שמאל המוח השמאלי כדי להנחות את העיתוי של התערבות. בנוסף, מודל זה של MR יכול להיות משולב עם cardiomyopathies חדרית כגון איסכמי, non-איסכמי ואחרים etiologies, כדי להבין את ההשפעה של MR על שיפוץ של חללי החוץ חולה. לדוגמה, משנית MR, התרחשות תכופה myopathic החדרים לאחר אוטם או עם איסכמיה כרונית, הוא נגע קליני מאתגרת לנהל. אם MR הוא עובר אורח במצב זה מחלה ומוצר של בתפקוד LV, או אם הוא תורם באופן פעיל שיפוץ לב הם שנויים במחלוקת. הרחבנו לאחרונה מודל זה של MR כדי לחקור אם לאחר אוטם לבבות עם MR שונים בעיצוב שיפוץ הלב שלהם בהשוואה לאלה ללא mr11, בהסבר מנגנונים פוטנציאליים מעורבים אי ספיקת לב בחולים עם mr. מודל זה מספק את הגמישות לחקור את ההשפעה של התפרצות מוקדמת לעומת התפרצות מאוחרת של mr על ש

כמו בכל מודל ניסיוני, יש כמה יתרונות ומגבלות שיש לשקול כאשר מיישמים תוצאות מבעלי חיים לבני אדם. היתרון הברור של מודל זה הוא חומרת הניצול של MR, אשר מסייע בהבנת שיפוץ תאי לב בתנאים מאובחנים קלינית כגון MR העיקרי של קרע מיתרי. הגידול בכרכים לתאי לב שנצפו במודל זה ושיפוץ מטריצות של מטריקס שנצפתה בשריר הלב מייצגים את השינויים שנצפו בעבר בבעלי חיים גדולים יותר ובני אדם בעלי MR14הראשי 14,15. מגבלה זו של העלון הוא כי MR מתפתח בחריפות, המייצג רק מערכת של חולים עם MR העיקרי של קרע כורדל חריפה. על אף המגבלות, התפרצות חריפה של חשבונות MR עבור אוכלוסיית מטופלים גדולים באופן משמעותי העוברים התערבויות צניפי שסתום, ומודל זה רלוונטי מאוד למצב כזה. מגבלה נוספת של מודל זה היא כי MR אינו הפיך או תיקון, אשר אינו מאפשר מחקרים על ההשפעה או תזמון של התערבות על שיפוץ הלב.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

M. P הוא יועץ לטכנולוגיות תיקון לב (HRT), שעבורו הוא קיבל דמי ייעוץ. HRT לא היה כל תפקיד במחקר זה, וגם לא סיפק מימון כדי לתמוך בעבודה זו.

Acknowledgments

עבודה זו ממומנת על ידי גרנט 19PRE34380625 ו 14SDG20380081 מאיגוד הלב האמריקני D. קוראן ו-M. Padala בהתאמה, מענקים HL135145, HL133667, ו HL140325 מן המוסדות הלאומיים לבריאות ל-M. Padala, ומימון תשתיות מהמרכז לליבו של מרכז הרפואי של אוניברסיטת אמורי במרכז העיר מ. פאדאלה

Materials

Name Company Catalog Number Comments
23G needle Mckesson 16-N231
25G needle, 5/8 inch McKesson 1031797
4-0 vicryl Ethicon J496H
6-0 prolene Ethicon 8307H
70% ethanol McKesson 350600
ACE Light Source Schott A20500
ACUSON AcuNav Ultrasound probe Biosense Webster 10135936 8Fr Intracardiac echo probe
ACUSON PRIME Ultrasound System Siemens SC2000
Betadine McKesson 1073829
Blunted microdissecting scissors Roboz RS5990
Buprenorphine Patterson Veterinary 99628
Carprofen Patterson Veterinary 7847425
Chest tube (16G angiocath) Terumo SR-OX1651CA
Disposable Surgical drapes Med-Vet SMS40
Electric Razor Oster 78400-XXX
Gentamycin Patterson Veterinary 78057791
Heat lamp with table clamp Braintree Scientific HL-1 120V
Hemostatic forceps, curved Roboz RS7341
Hemostatic forceps, straight Roboz RS7110
Induction chamber Braintree Scientific EZ-1785
Injection Plug, Cap, Luer Lock Exel 26539
Isoflurane Patterson Veterinary 6679401725
Mechanical ventilator Harvard Apparatus Inspira ASV
Microdissecting forceps Roboz RS5135
Microdissecting spring scissors Roboz RS5603
Needle holder Roboz RS6417
No. 15 surgical blade McKesson 1642
Non-woven sponges McKesson 446036
Otoscope Welch Allyn 23862
Oxygen Airgas Healthcare UN1072
Pulse Oximeter Nonin Medical 2500A VET
Retractor, Blunt 4x4 Roboz RS6524
Rodent Surgical Monitor Indus Instruments 113970 The integrated platform allows for monitoring of vital signs and surgical warming
Scale Salter Brecknell LPS 150
Scalpel Handle Roboz RS9843
Silk suture 3-0 McKesson 220263
Small Animal Anesthesia System Ohio Medical AKDL03882
Sterile saline (0.9%) Baxter 281322
Sugical Mask McKesson 188696
Surgical cap McKesson 852952
Surgical gloves McKesson 854486
Syringe 10mL McKesson 1031801
Syringe 1mL McKesson 1031817
Ultra-high frequency probe Fujifilm Visualsonics MS250
Ultrasound gel McKesson 150690
VEVO Ultrasound System Fujifilm Visualsonics VEVO 2100

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Nkomo, V. T., et al. Burden of valvular heart diseases: a population-based study. Lancet. 368, (9540), 1005-1011 (2006).
  2. Zamorano, J. L., et al. Mechanism and Severity of Mitral Regurgitation: Are There any Differences Between Primary and Secondary Mitral Regurgitation? The Journal of Heart Valve Disease. 25, (6), 724-729 (2016).
  3. Grossman, W., Jones, D., McLaurin, L. P. Wall stress and patterns of hypertrophy in the human left ventricle. Journal of Clinical Investigation. 56, (1), 56-64 (1975).
  4. Carabello, B. A. Concentric versus eccentric remodeling. Journal of Cardiac Failure. 8, (6), S258-S263 (2002).
  5. Braunwald, E., Welch, G. H., Sarnoff, S. J. Hemodynamic effects of quantitatively varied experimental mitral regurgitation. Circulation Research. 5, (5), 539-545 (1957).
  6. Sasayama, S., Kubo, S., Kusukawa, R. Hemodynamic and angiocardiographic studies on cardiodynamics: experimental mitral insufficiency. Japanese Circulation Journal. 34, (6), 513-530 (1970).
  7. Hennein, H., Jones, M., Stone, C., Clark, R. Left ventricular function in experimental mitral regurgitation with intact chordae tendineae. Journal of Thoracic and Cardiovascular Surgery. 105, (4), 624-632 (1993).
  8. Stumpe, K. O., Sölle, H., Klein, H., Krück, F. Mechanism of sodium and water retention in rats with experimental heart failure. Kidney International. 4, (5), 309-317 (1973).
  9. Abassi, Z., Goltsman, I., Karram, T., Winaver, J., Hoffman, A. Aortocaval fistula in rat: A unique model of volume-overload congestive heart failure and cardiac hypertrophy. Journal of Biomedicine and Biotechnology. 2011, (January), 1-13 (2011).
  10. Corporan, D., Onohara, D., Hernandez-Merlo, R., Sielicka, A., Padala, M. Temporal changes in myocardial collagen, matrix metalloproteinases, and their tissue inhibitors in the left ventricular myocardium in experimental chronic mitral regurgitation in rodents. American Journal of Physiology - Heart and Circulatory Physiology. 315, (5), H1269-H1278 (2018).
  11. Onohara, D., Corporan, D., Hernandez-Merlo, R., Guyton, R. A., Padala, M. Mitral Regurgitation Worsens Cardiac Remodeling in Ischemic Cardiomyopathy in an Experimental Model. The Journal of Thoracic and Cardiovascular Surgery. (2019).
  12. Garcia, R., Diebold, S. Simple, rapid, and effective method of producing aortocaval shunts in the rat. Cardiovascular Research. 24, (5), 430-432 (1990).
  13. Brower, G. L., Janicki, J. S. Contribution of ventricular remodeling to pathogenesis of heart failure in rats. American Journal of Physiology-Heart and Circulatory Physiology. 280, (2), H674-H683 (2001).
  14. McCutcheon, K., et al. Dynamic changes in the molecular signature of adverse left ventricular remodeling in patients with compensated and decompensated chronic primary mitral regurgitation. Circulation Heart Failure. 12, (9), (2019).
  15. McCutcheon, K., Manga, P. Left ventricular remodeling in chronic primary mitral regurgitation. Cardiovascular Journal of Africa. 29, (1), 51-64 (2018).

Comments

0 Comments


    Post a Question / Comment / Request

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

    Usage Statistics