ربط الشريان التاجي الأمامي الأيسر الهابط لأبحاث نقص التروية: تحسين النموذج من خلال التعديلات الفنية ومراقبة الجودة

Summary

هنا ، نقدم بروتوكولا يركز على مراقبة جودة ربط الشريان التاجي الأمامي الأيسر النازل عن طريق التعديل الفني للإجراء التقليدي في الفئران لأبحاث نقص تروية عضلة القلب الحادة.

Abstract

مرض القلب التاجي هو السبب الرئيسي للوفاة على مستوى العالم. يؤدي التوقف التام لتدفق الدم في الشرايين التاجية إلى احتشاء عضلة القلب بارتفاع مقطع ST (STEMI) ، مما يؤدي إلى صدمة قلبية وعدم انتظام ضربات القلب المميت ، والتي ترتبط بارتفاع معدل الوفيات. التدخل التاجي الأولي (PCI) لإعادة استقناء الشريان التاجي يحسن بشكل كبير من نتائج STEMI ، لكن التقدم المحرز في تقصير وقت الباب إلى البالون فشل في تقليل الوفيات داخل المستشفى ، مما يشير إلى أن هناك حاجة إلى استراتيجيات علاجية إضافية. ربط الشريان التاجي الأمامي الأيسر الهابط (LAD) في الفئران هو نموذج حيواني لأبحاث الأشعة تحت الحمراء الحادة لعضلة القلب يمكن مقارنتها بالسيناريو السريري الذي يتم فيه استخدام إعادة الاستقناء التاجي السريع من خلال PCI ل STEMI. ومع ذلك ، فإن STEMI الناجم عن PCI هو عملية صعبة ومعقدة تقنيا مرتبطة بارتفاع معدل الوفيات والتباين الكبير في حجم الاحتشاء. لقد حددنا الوضع المثالي لربط LAD ، وأنشأنا أداة للتحكم في حلقة الفخ ، ودعمنا مناورة جراحية معدلة ، وبالتالي تقليل تلف الأنسجة ، لإنشاء بروتوكول بحث موثوق به وقابل للتكرار لنقص تروية عضلة القلب الحادة (IR) للفئران. هذه جراحة عدم البقاء على قيد الحياة. نقترح أيضا طريقة للتحقق من جودة نتائج الدراسة ، وهي خطوة حاسمة لتحديد دقة التحليلات الكيميائية الحيوية اللاحقة.

Introduction

مرض نقص تروية القلب هو السبب الرئيسي للوفاة في جميع أنحاء العالم ^1,2. بالإضافة إلى التحكم في عوامل الخطر القابلة للتعديل لمنع تطور أمراض القلب التاجية ، فإن الاستراتيجيات العلاجية مطلوبة بشكل حاسم لمتلازمة الشريان التاجي الحادة ^3,4. تم العثور على صدمة قلبية وعدم انتظام ضربات القلب المميت في احتشاء عضلة القلب الحاد (STEMI) لزيادة احتمال الوفيات داخل المستشفى⁵،⁶،^7،8. التدخل التاجي الأولي عن طريق الجلد (PCI) هو العلاج المفضل ل STEMI⁹،^10،11. ومع ذلك ، فإن التأثيرات العلاجية لها سقف عندما يكون وقت الباب إلى البالون <90 دقيقة^12,13. هناك حاجة إلى استراتيجيات إضافية لزيادة تحسين النتائج السريرية للمرض¹⁴،¹⁵،^16،17،^18،19.

تعد تجربة نقص تروية عضلة القلب الحادة (IR) التي تتضمن ربط الشريان النازل الأمامي الأيسر (LAD) في الفئران أحد النماذج الحيوانية المماثلة للسيناريو السريري حيث يلزم أوقات قصيرة من الباب إلى البالون للمرضى الذين يعانون من STEMI لإنقاذ القلب من التلف الإقفاري. ومع ذلك ، غالبا ما يكون STEMI الناجم عن الجراحة في الحيوانات الصغيرة تحديا تقنيا لأنه عملية معقدة مرتبطة بارتفاع معدل الوفيات والتباين الكبير في حجم الاحتشاء²⁰،21،²²،^23،24. للتغلب على التحدي التقني ، طورت الدراسة الحالية نموذجا حيوانيا شاملا وفعالا في الفئران (لأنها أكبر من الفئران) لإنشاء بروتوكول بحث موثوق به وقابل للتكرار لعضلة القلب الحادة بالأشعة تحت الحمراء من خلال التعديل التقني. ينتج عن البروتوكول المقترح مضاعفات جراحية أقل ، وتلف أقل للأنسجة ، واحتمال أقل للوفاة أثناء الجراحة. بالإضافة إلى ذلك ، تم استخدام إجراء لقياس حجم الاحتشاء والمنطقة المعرضة للخطر (AAR) ، وبالتالي التحقق من جودة نتائج الدراسة. يمكن استخدام البروتوكول المقترح للتحقيق في العمليات الفيزيولوجية المرضية لإجهاد الأشعة تحت الحمراء الحاد لعضلة القلب لتطوير استراتيجيات علاجية جديدة ضد الضرر.

Protocol

أجريت جميع التجارب على الحيوانات وفقا لدليل رعاية واستخدام المختبر ، الذي نشرته المعاهد الوطنية الأمريكية للصحة (منشور المعاهد الوطنية للصحة رقم 85-23 ، المنقح عام 1996). تمت الموافقة على بروتوكول الدراسة من قبل ووفقا للمبادئ التوجيهية للجنة المؤسسية لرعاية واستخدام الحيوان في جامعة فو جين الكاثوليكية.

1. التحضير قبل الجراحة

1. تحضير كرات القطن الرطب المالحة
   1. ارتد قناعا جراحيا وقفازات.
   2. قرصة جزء صغير من القطن المعقم ولفها لتشكيل كرة. كرر هذا الإجراء.
   3. اغمس كرات القطن في محلول ملحي معقم بنسبة 0.9٪ واضغط على المحلول الملحي الزائد.
   4. قم بتخزين كرات القطن في صندوق نظيف معقم بنسبة 75٪ من الإيثانول.
2. إعداد عقد السنانير.
   1. ارتد قناعا جراحيا وقفازات.
   2. تعقيم المشابك والأربطة المطاطية بنسبة 75٪ إيثانول.
   3. ثني المشابك على شكل خطاف لجدار الصدر والأنسجة.
   4. قم بتوصيل المشابك المثنية بشريط مطاطي واحد أو اثنين أو ثلاثة لضمان أن يكون التوتر الناتج عن جرح النافذة الجراحية واسعا بما يكفي لربط LAD.
   5. قم بإعداد وتخزين ما لا يقل عن خمسة خطافات محلية الصنع في صندوق نظيف معقم بنسبة 75٪ من الإيثانول.
3. إعداد حلقة ربط.
   1. ضع منتصف غرزة حريرية 7-0 في 1/2 دائرة بحجم 3 عين زنبركية لإبرة جراحية مدببة غير مدببة.
4. إعداد وحدة تحكم حلقة الفخ
   1. قطع أنبوب البولي إيثيلين 5 مم (PE) -10 باستخدام مقص.
   2. سخني الأنبوب ونعمه تحت اللهب لتنعيم حوافه.
5. تحضير الفئران
   1. حدد ذكور الفئران Sprague-Dawley البالغة من العمر 8 أسابيع بوزن لا يقل عن 250 جم.
   2. إيواء الفئران والحفاظ عليها تحت دورة الضوء / الظلام لمدة 12 ساعة في درجة حرارة مضبوطة (21 درجة مئوية ± 2 درجة مئوية) مع حرية الوصول إلى الطعام وكريات الفئران القياسية ومياه الصنبور.
   3. تخدير الفئران باستخدام بنتوباربيتال (50 ملغ/كغ، تدار داخل الصفاق).
      ملاحظة: يجب إعطاء مخدر إضافي (بنتوباربيتال ، 30 مجم / كجم) بعد كل ساعة.
   4. تحقق من ردود أفعال الفئران عن طريق الضغط على الذيل والقدمين الخلفيتين للتأكد من تخدير الحيوان بشكل كاف.
   5. افتح المنديل بين حلقتي خرطوشة أسفل المزمار باستخدام المقص وأدخل أنبوب PE-10 3 سم ليكون بمثابة أنبوب القصبة الهوائية²⁵.
   6. قم بتوصيل الأنبوب الرغامي بجهاز التنفس الصناعي يدويا.
   7. افحص الحركة الصدرية للحيوان المتزامنة مع دورة التنفس لضمان تهوية الرئتين بشكل كاف.
   8. افتح منطقة الرقبة وقم بتقليب الوريد الوداجي²⁶.

2. ربط LAD

1. ارتد قناعا جراحيا وقفازات.
2. المس الصدر وابحث عن manubrium وزاوية القص (تقاطع manubrium وجسم القص).
3. حدد الضلع الأيسر الذي يتصل بزاوية القص (الضلع A) عن طريق اللمس يدويا.
4. حدد المساحة الوربية أسفل الضلع أ مباشرة ، استخدم ملقط رفيع الطرف لرفع الجلد برفق بالقرب من الفضاء الوربي ، ثم استخدم مشرطا جراحيا بشفرة لإنشاء شق مائل 1 سم على طول خطوط توتر الجلد من النقطة حوالي 5 مم إلى يسار الجسم القصي.
5. استخدم ملقط منحني لفصل طبقات الجلد والعضلات بلطف عن الشق. اربط طبقات العضلات خارج جدار الصدر الأمامي الأيسر لأسفل بمشابك منحنية لكشف الأضلاع تحتها.
6. حدد الضلع أسفل الضلع أ (الضلع ب). قطع الضلع B بمقص حاد من منتصف الغضروف الضلع (حوالي 2-3 مم من الجسم القصي). المس الجرح برفق واضغطه باستخدام كرة قطنية مبللة مالحة لعدة ثوان في حالة حدوث نزيف.
7. افتح الصدر بعناية من قطع الضلع B بأربعة مشابك منحنية. يجب أن يربط كل مشبك منحني العضلات الوربية والأضلاع لنشر جدار الصدر برفق في أربعة اتجاهات (أي العلوي ثم الأيسر ، العلوي ثم الأيمن ، اليسار لأسفل ، واليمين لأسفل) وإنشاء نافذة جراحية مستطيلة.
8. اربط برفق الرئة اليسرى والأنسجة المجاورة الأخرى التي تغطي التامور بمشبك آخر مثني لمنع تلف الأنسجة العرضي أثناء العملية.
9. كشف القلب عن طريق إزالة التامور الرقيق برفق بالملقط. تحديد الفرع 1 من الشريان التاجي الرئيسي الأيسر (LMCA) ، والذي عادة ما يكون بين الشريان الرئوي والأذن اليسرى. يظهر LMCA و LAD كخط أحمر ساطع سطحي يمتد من حافة الأذن اليسرى نحو القمة.
10. استخدم الإبرة الجراحية المعدة لإنشاء حلقة ربط مفتوحة عن طريق إدخال وتمرير غرزة الحرير تحت LAD في مكان بعيد على الفور إلى الفرع 1st من LMCA في الاتجاه من اليسار نحو الجانب الأيمن من LAD لتجنب ثقب الأذن اليسرى عن طريق الخطأ. مع خياطة واحدة ، يتم إنشاء حلقة مفتوحة. امسح سطح القلب برفق لتصور الشرايين التاجية إذا كان LAD غير مرئي بسبب السوائل أو الدم الذي يغطي سطح القلب.
11. أمسك جانبا واحدا من الخيط وافصل الإبرة برفق عن الخيط باستخدام حامل إبرة.
12. أدخل طرفي الخيط الحريري على جانب واحد من الحلقة المفتوحة في الدائرة على الجانب الآخر لتشكيل حلقة فخ.
13. أدخل طرفي الخيط الحريري لحلقة الفخ في وحدة التحكم في الفخ المعدة قبل إغلاق الحلقة.
14. حرك وحدة التحكم في حلقة الفخ على طول الخيط الحريري مع تمديد الحرير برفق لإغلاق حلقة الفخ. وقف تدفق الشريان التاجي من LAD للحث على نقص تروية عضلة القلب المؤقت لمدة 1 ساعة.
15. امسك الحرير لإصلاح موضع وحدة التحكم في حلقة الفخ باستخدام ملقط كيلي بمجرد ربط الحلقة بإحكام. ضع الطرف الآخر من ملقط كيلي على طاولة الجراحة أثناء ربط LAD.
16. قم بتغطية النافذة الجراحية بكرات قطنية مبللة مالحة أثناء ربط LAD.
17. افتح ملقط كيلي.
18. حرر وحدة التحكم في حلقة الفخ لإعادة ضخ التدفق التاجي لمدة 2 ساعة.
19. استئص القلب على طول القاعدة وحدود الأوعية الدموية بعناية وتجنب الإمساك بالأنسجة.
    ملاحظة: القتل الرحيم للفأر باستخدام CO₂ بمعدل تدفق 40٪ حجم قفص / دقيقة.

النتائج

في نهاية نقص تروية عضلة القلب وإعادة التروية ، يجب تقييم جودة ربط LAD قبل إجراء المزيد من التحليلات الكيميائية الحيوية أو الجزيئية.

تم تحديد مدى كفاية انسداد LAD من خلال الربط عن طريق حقن 1 مل من صبغة إيفان الزرقاء بنسبة 2٪ من خلال القسطرة الوريدية المركزية. بعد ذلك ، كانت عضلة ا?...

Discussion

يحتوي البروتوكول المقترح على العديد من الميزات المميزة ، مثل تحديد الموضع الدقيق لربط LAD ، وإنشاء أداة للتحكم في حلقة الفخ في خياطة واحدة ، ودعم مناورة جراحية معدلة لتقليل تلف الأنسجة ، وبالتالي تمكين الباحثين من ربط LAD بدقة وأمان واتساق ، وكذلك التحكم في حالة حلقة الفخ على الفور لأبحاث ال?...

Materials

Name	Company	Catalog Number	Comments
Evan’s blue	Sigma Aldrich	E2129
Forceps	Shinva
Pentobarbital	Sigma Aldrich	1507002
Scalpel blades	Shinva	s2646
Scalpel handles	Shinva
Silk sutures	SharpointTM	DC-2150N
Surgical needle	AnchorTM
Triphenyltetrazolium chloride (TTC) solution	Solarbio	T8170-1
Ventilator	Harvard Rodent Ventilator