Het doel van dit protocol is om aan te tonen van de plaatsing van een vertraagde beklemmende apparaat (een ameroid constrictor) rond een hartkransslagader in een varkens-model. Dit apparaat maakt een ischemische ruimte van het hart dat is handig voor het bestuderen van nieuwe diagnostische imaging technieken en nieuwe methodes van behandeling.
Hart-en vaatziekten nog steeds de nummer een oorzaak van sterfte in de Verenigde Staten. Er zijn vele benaderingen voor de behandeling van deze ziekten, maar ongeacht de benadering, een in vivo model nodig is voor het testen van elke behandeling. Het varken is een van de meest gebruikte grote diermodellen voor hart-en vaatziekten. Haar hart is zeer vergelijkbaar in de anatomie en de functie met die van een mens. De ameroid plaatsing techniek maakt u een ischemische gebied van het hart, die veel nuttige toepassingen heeft in het bestuderen van myocardinfarct. Dit model is gebruikt voor chirurgische onderzoek, farmaceutische studies, beeldvormingstechnieken en celtherapieën.
Er zijn verschillende manieren van het inducerende een ischemische gebied in het hart. Elk heeft zijn voordelen en nadelen, maar de plaatsing van een ameroid-constrictor blijft de meest gebruikte techniek. De belangrijkste voordelen van het gebruik van de ameroid zijn de prevalentie in bestaand onderzoek, de beschikbaarheid ervan in verschillende maten voor de anatomie en de grootte van het schip worden beperkt, de operatie is een relatief eenvoudige procedure, en de postoperatieve bewaking is minimaal, aangezien er geen externe apparaten te handhaven. Dit witboek biedt een gedetailleerd overzicht van de juiste techniek voor de plaatsing van de ameroid-constrictor.
Coronaire hartziekten (CAD), die tot myocardiale ischemie leidt, is de belangrijkste oorzaak van invaliditeit, overlijden en gezondheidszorg kosten rond de wereld4 en die kunnen worden toegerekend voor ongeveer 1 uit elke 3 doden in de VS1,2 , 3 , 4 , 5 , 6. Hoewel er al veel vooruitgang in zowel percutane en chirurgische behandelingen, maar liefst eenderde van de patiënten die lijden aan CAD komen niet in aanmerking voor deze behandelingen als gevolg van leeftijd, gezondheidstoestand of suboptimaal anatomie4, 5 , 6 , 7. om te beoordelen van nieuwe methoden van diagnostische beeldvorming of behandeling, de ontwikkeling van een passende diermodel is van cruciaal belang.
Bij het ontwikkelen van een dierlijk model voor een ziekte, moet de geïnduceerde aandoening nauw de anatomische en fysiologische kenmerken van de aandoening in de mens8,9emuleren. Een van de meest gebruikte grote dieren voor cardiovasculaire studies is het varken. Het hart van het varken is nauwst analoog aan het menselijk hart in termen van grootte, anatomie en fysiologie van de3,6. Gelijkaardig aan het menselijk hart, het myocardium van van het varken hart niet bezit een uitgebreide collaterale circulatie6. Vanwege dit, het varken hart tolereert geen acute coronaire occlusie goed, maar het kan een geleidelijke coronaire occlusie tolereren. Als een hartkransslagader langzaam is geroteerd, kan het worden gebruikt als een model voor chronische myocardiale ischemie, chronische myocardiaal infarct en hartfalen5,6,9,10, 11 , 12 , 13. chronische myocardiale ischemie kan worden opgewekt door de stent inplanting of de plaatsing van een hydraulische occluder, een vaste stenose occluder of een ameroid constrictor. Er zijn voor- en nadelen voor al deze methoden die worden beschreven in detail in verschillende publicaties6,–9,13 maar de meest gebruikte methode is de ameroid plaatsing5, 6,10,11.
De ameroid-constrictor bestaat uit materiaal van de caseïne ingekapseld in een RVS, kunststof of titanium ring. Wanneer geplaatst rond een slagader (meestal de linker anterior aflopende coronaire (LAD) of de links met accent circonflexe coronaire (LCX)), de caseïne materiaal absorbeert de omliggende vloeistof waardoor de innerlijke lumen te smal geleidelijk, het nabootsen van de langzame stenose van een slagader en de daaruit voortvloeiende tot slot u in volledige occlusie9,13,14. Deze procedure gebruikt op zichzelf of in combinatie met andere methoden resultaten in een regio van chronische myocardiale ischemie en/of infarct van het linkerventrikel van het hart dat is handig voor het ontwikkelen en evalueren van nieuwe beeldvormende technieken8, 10,15, therapeutische behandelingen7,16,17,18 en chirurgische procedures19,20.
Ameroid constrictors zijn uitgebreid gebruikt voor het maken van diermodellen van chronische myocardiale ischemie, chronische myocardiaal infarct en hartfalen5,6,7,9,10 , 11 , 12 , 13 , 15 , 16 , 17 , 18 , 19 , 22. Hoewel deze modellen kunnen worden gemaakt door het gebruik van stents, hydraulische occluders of vaste stenose occluders, de prevalentie van ameroid gebruik in de wetenschappelijke literatuur kan onderzoekers nauwkeuriger de resultaten te vergelijken hun werk met eerder gepubliceerde studies5,6,7,9,10,11,12,13, 15 , 16 , 17 , 18 , 19 , 22. een ander voordeel van het gebruik van de ameroid-constrictor is dat de procedure betrekkelijk eenvoudig is en met succes kan worden uitgevoerd door iedereen met redelijke chirurgische vaardigheden, en geen gespecialiseerde instrumenten vereist. De andere bovengenoemde methodes vereisen meer technische vaardigheden en, in het geval van de hydraulische occluder, vereist een intensieve post-operatieve controle als gevolg van de externalized apparaat6,13.
De belangrijkste beperking van het gebruik van de ameroid-constrictor is de variabiliteit in het tarief van occlusie9,13. In het algemeen, hebben de meeste studies met behulp van de ameroid-constrictor het tempo van de stenose als hoogst in de eerste twee weken en dan geleidelijk taper off, totdat volledige occlusie23,24 optreedtgevonden. Ex vivo studies direct meten van de snelheid van de sluiting van de ameroid lumen hebben bevestigd dat de grootste verlaging in lumen diameter treedt op in de eerste twee weken en daarna25,26 vertraagt. Echter hebben deze dezelfde studies ook aangetoond dat glucose en eiwitten concentraties rond kan invloed hebben op de snelheid en volledigheid van de sluiting van de ameroid, waardoor suggereren dat in vivo voorwaarden waarschijnlijk verantwoordelijk voor de variabiliteit zijn occlusie tarieven in ameroid25,26. Andere onderzoekers hebben gesuggereerd dat mechanische trauma, ontsteking en fibrose vorming van trombose veroorzaakt door de ameroid plaatsing procedure zelf tot deze variabiliteit5,6,25 bijdragen kunnen . Het laatste scenario is waarschijnlijk de reden voor de voortijdige sterfgevallen en hart storingen waargenomen in deze studie. Het kan niet genoeg benadrukt het belang van de delicate, maar voldoende, slagader dissectie aan weerszijden van de ameroid om te voorkomen dat het knikken van het schip doen.
Goede plaatsing van de ameroid-constrictor is cruciaal voor de ontwikkeling van een ischemische ruimte van het hart dat groot genoeg is om te behandelen maar niet zo groot dat het resulteert in de dood. De ameroid-constrictor brengen op de LCX voordat de eerste stompe marginale tak lijkt te werken het beste in Yorkshire varkens. Zoals gemeld elders, resulteerde dit in een ischemische gebied van ongeveer 25-30% van de linkerventrikel6. Plaatsen van de ameroid lagere een resulteerde in een ischemische gebied dat was onvoldoende voor de specifieke behandeling die werd onderzocht in deze studie.
Hartritmestoornissen die zich voordoen tijdens de chirurgische ingreep zijn zeldzaam. Beheert mondelinge amiodaron na operatie tot het einde van de studie, kan voorkomen dat ritmestoornissen tijdens de 2 tot 3 weken na operatie, bij het sluiten van de ameroid is uitgeschakeld. Bovendien, moeten conciërges en medisch personeel waakzaam zijn met name bij vaststellend een hoest gedurende deze tijd, die een vroeg teken van pulmonaire oedeem/hartfalen kan zijn.
Door de jaren heen, heeft het ontwerp van de ameroid-constrictor verbeterd. Ameroids zijn momenteel beschikbaar in vele formaten zodat de chirurg om te selecteren van een ameroid die overeenkomt met de diameter van het schip worden geroteerd. De buitenste ring van de ameroid is beschikbaar in roestvrij staal, titanium of kunststof. Dit is vooral belangrijk bij de evaluatie van de getroffen harten met behulp van MRI. Alle metalen zal een artefact veroorzaken op de MRI beelden. Titanium ameroids veroorzaken minder van een artefact dan roestvrij staal, terwijl kunststof geen bij allen laat. MRI afbeeldingen tonen het verschil tussen een titanium-ameroid en een kunststof ameroid worden weergegeven in Figuur 2 en Figuur 3, respectievelijk. Het artefact aan de rechterkant van het hart in Figuur 2 wordt veroorzaakt door de titanium ring omkadering van de ameroid. Tot voor kort was de insluiting ring op de plastic ameroid te omvangrijk plaatsen rond een hartkransslagader zonder te knikken van het vaartuig. De ameroid constrictor in deze studie gebruikt (Zie Tabel of Materials) is een veel meer gestroomlijnde versie, die dezelfde buitenste diameter als de metalen ameroids.
The authors have nothing to disclose.
Intramurale financiering werd verstrekt voor dit project door de divisie van intramurale onderzoek, nationale hart, Long- en bloed Instituut van het National Institutes of Health. Wij willen erkennen van Dr. James Hawkins, Dr. Robert Hoyt, de NIH divisie van veeartsen en het personeel van de Cardiothoracale chirurgie Research program op de NIH.
Anesthesia: ketamine | Putney, INC | Dose: 25mg/kg, IM | |
Anesthesia: midazolam | App Pharmaceuticals | Dose: 0.75mg/kg, IM | |
Anesthesia: isoflurane | Baxter | Dose: 1-3%, INH | |
Antibiotics: amoxicillin and clavulanate potassium | WG Critical Care | Dose: 15mg/kg, IV | |
Antibiotics: piperacillin and tazobactam | Fresenius Kabl | Dose: 100mg/kg, PO | |
Analgesia: buprenorphine (sustained release) | Zoo Pharm | 10mg/ml bottle, Dose: 0.2mg/kg SC | |
Analgesia: fentanyl patch | Mylan | Dose: 25-50mcg/hr, TD | |
Analgesia: bupivicaine 0.25% | Hospira | Give SC at incision site for analgesia | |
Alcohol 70% | Humco | NDC 0395-4202-28 | for scrubbing surgical site |
Chlorhexidine scrub 2% | Vet One | 510083 | for scrubbing surgical site |
Datex-Ohmeda Aestiva /5 anesthesia machine | GE Healthcare Madison WI. | ||
Pediatric anesthesia circuit | Westmed | 7-8901 | www.westmedinc.com |
Water blanket | Cincinnati Sub Zero | Blanketrol 2 | |
EKG | Medtronics- Physiocontrol | LifePak 20 | |
Oxygen saturation monitor | GE Healthcare Madison WI. | ||
Temperature probe | GE Healthcare Madison WI. | ||
Electrical cautery unit | Valley Labs | Force 2 | Cut-30 Coag-40 |
Endotracheal tube | Hudson RCI | HUD510312 | Hudson brand – appropriate size for animal |
Intravenous catheter, size 20 gauge | Santa Cruz Biotechnology, Inc | SC-360097 | Fluid and drug administration |
Lactated Ringers Solution | Hospira | NDC 0409-7953-03 | |
Macro IV drip set 15 drops/ml | Hospira | 12672-28 | |
Surgical gowns | Kimberly Clark | 90142 | |
Utility drapes | Kimberly Clark | 89731 | |
Adult laparotomy drape | Medline | DYNJP3004 | |
Sterile surgical gloves | Cardinal Health (Allegiance) | 22537-570 | Size 7 – use appropriate size for surgeon |
Needle mat – sterile | Medline | NC30MBR | |
Cautery pencil | Medline | ESPB 2000 | |
Suction tubing | Medline | DYND50251 | |
Suction tip; Yankauer | Medline | DYND50130 | |
Suction cannister | Cardinal Health (Allegiance) | 65651-220 | |
Ameroid constrictors sizes 2.5mm -3.5mm | Research Instruments SW, Inc. | 760-764-9411 | Types: Stainless steel, titanium, or plastic |
3-way stopcock | Cardinal Health (Allegiance) | 455991 | For chest tube |
Stomach tube – 18 Fr | Cardinal Health (Allegiance) | DC4418 | For chest tube |
60cc syringe | Cardinal Health (Allegiance) | SY35060LL | For chest tube |
3cc syringe | Cardinal Health (Allegiance) | SY35003LL | For post-op analgesia injection |
Skin stapler – 35W | Ethicon Endo-Surgery | PMW 35 | skin closure |
Scalpel blade – size #10 | Cardinal Health (Allegiance) | 32295-010 | |
Mini silicone vessel loops 1 Pak | Aspen Surgical | 011001PBX | for elevating circumflex artery to apply ameroid |
1 (polypropylene) taper | Ethicon | BB #8425H | close ribs |
2-0 (polypropylene) taper | Ethicon | SH #8523 | close muscle layers |
4-0 (polypropylene) taper | Ethicon | BB #8581H | close pericardium |
20 gauge needle | Cardinal Health (Allegiance) | 81-200219 | post-op analgesia injection |
antimicrobial drape | 3M | 6640EZ | |
Finochietto rib retractor – infant size | Codman | 50-8057 | |
Potts-Smith scissors | Roboz | RS-6043 | |
Babcock forceps | Roboz | RS-8022 | |
Pean hemostatic forceps curved | Codman | 30-4565 | |
scalpel handle #7 | Codman | 11-5534 | |
Brown Adson forceps | Roboz | RS-5231 | |
Debakey forceps | Roboz | RS-7562 | |
Mayo scissors | Roboz | RS-6870SC | |
Metzenbaum dissecting scissors | Codman | 36-5011 | |
Metzenbaum dissecting scissors | Codman | 36-5016 | |
Mayo-Hegar needle holder | Codman | 36-2017 | |
Ryder needle holder | Codman | 36-3012 | |
Kelly hemostatic forceps | Roboz | RS-7130 | |
Reynolds hemostatic forcep | Roboz | RS-7211 | |
Weitlander retractor | Roboz | RS-8612 | |
Yorkshire domestic pigs |