A subscription to JoVE is required to view this content. Sign in or start your free trial.
Method Article
* These authors contributed equally
يصف البروتوكول نموذجا للتبرع بالحيوانات الكبيرة (الخنازير) بعد موت الدورة الدموية ، يليه التروية الإقليمية للحرارة الطبيعية الصدرية البطنية التي تحاكي عن كثب السيناريو السريري في زراعة القلب ، ولديها القدرة على تسهيل الدراسات والاستراتيجيات العلاجية.
أدت الزيادة في الطلب على زراعة القلب على مر السنين إلى زيادة الاهتمام بالتبرع بعد موت الدورة الدموية (DCD) لتوسيع مجموعة المتبرعين بالأعضاء. ومع ذلك ، ترتبط عملية DCD بخطر إصابة أنسجة القلب بسبب الفترة الحتمية من نقص التروية الدافئة. يسمح التروية الإقليمية النورمومية (NRP) بإجراء تقييم للأعضاء في الموقع ، مما يسمح بشراء القلوب التي تقرر أنها قابلة للحياة. هنا ، نصف نموذجا حيوانيا كبيرا ذا صلة سريريا ل DCD متبوعا ب NRP. يتم تأسيس موت الدورة الدموية في الخنازير المخدرة عن طريق إيقاف التهوية الميكانيكية. بعد فترة نقص التروية الدافئة المحددة مسبقا ، يتم استخدام جهاز أكسجين غشائي خارج الجسم (ECMO) لفترة NRP تستمر لمدة 30 دقيقة على الأقل. خلال فترة إعادة التروية هذه ، يسمح النموذج بجمع خزعات عضلة القلب المختلفة وعينات الدم للتقييم الأولي للقلب. بمجرد فطام NRP ، يمكن إجراء تقييمات كيميائية حيوية وديناميكية دموية وتخطيط صدى القلب لوظيفة القلب والتمثيل الغذائي قبل شراء الأعضاء. يحاكي هذا البروتوكول عن كثب السيناريو السريري الموصوف سابقا ل DCD و NRP في زراعة القلب ولديه القدرة على تسهيل الدراسات التي تهدف إلى تقليل إصابة نقص التروية وتعزيز الحفاظ على وظائف القلب والتعافي.
يموت أكثر من 300000 شخص في أمريكا الشمالية كل عام بسبب قصور القلب (HF). لا يزال زرع القلب هو الخيار العلاجي الوحيد لبعض هؤلاء المرضى الذين يعانون من مرض المرحلة النهائية1. تاريخيا ، كان المصدر الحصري لزراعة القلب هو قلوب المتبرعين التي تم الحصول عليها بعد التحديد العصبي للوفاة (NDD) ، ولكن حتى ذلك الحين ، كان حوالي 40٪ فقط كافيا للزرع2. يموت ما بين 15٪ إلى 20٪ من المرضى أثناء انتظار التبرع بالقلب ، مع كون نقص قلوب المتبرعين أحد الأسباب التي تخلق تباينا بين القلوب المتاحة والقلوب المطلوبة2. من أجل زيادة مجموعة المتبرعين بالأعضاء ، فإن أحد الاعتبارات المهمة هو استخدام القلوب المتبرع بها بعد موت الدورة الدموية (DCD) 3. هناك إحجام عن استخدام قلوب DCD لأن هذه الأعضاء تخضع دائما لفترة من نقص التروية (الدافئ) غير المحمي بعد توقف الدورة الدموية وقد تتعرض لأضرار لا رجعة فيها. على الرغم من وجود تقارير عن زراعة قلب DCD ناجحة مع نتائج مبكرة ممتازة4,5 ، إلا أن هناك حاجة إلى تطوير طريقة تقييم تم التحقق من صحتها لتحديد ما إذا كانت هذه القلوب قابلة للاستخدام والتنبؤ بأدائها بعد الزرع 6,7. للحد من الفترات الإقفارية لقلوب DCD ومراقبتها باستمرار أثناء التخزين والنقل ، تم تطوير أنظمة تروية القلب خارج الموقع 8. ومع ذلك ، تعتمد هذه التقنية على آلات معقدة مزودة بمعدات التروية ، ولها تكلفة أولية عالية دون أي ضمان بأن العضو الذي تم شراؤه سيكون مناسبا للزراعة. تم اقتراح بروتوكول جديد لزراعة القلب DCD على أساس التروية الإقليمية الحرارية (NRP) بواسطة Messer etal 3. تتضمن هذه التقنية استعادة نضح عضلة القلب بينما لا يزال القلب في المتبرع واستبعاد الدورة الدموية الدماغية. يسمح بإجراء تقييم وظيفي في الموقع قبل الشراء3.
عند استخدام نماذج الحيوانات الكبيرة ، يعد قلب الخنزير أحد المنصات المفضلة لإجراء أبحاث جراحة القلب مع الأخذ في الاعتبار تشابهه التشريحي مع قلب الإنسان. ومع ذلك ، ينبغي مراعاة بعض العوامل المهمة في قلوب الخنازير عند استخدام هذا النموذج. على سبيل المثال ، أنسجة قلب الخنازير هشة للغاية وقابلة للتفتيت وعرضة للتمزق ، خاصة في الشريان الرئوي والأذين الأيمن9. عامل مهم آخر يجب مراعاته هو أن قلب الخنزير حساس للغاية لنقص التروية وعرضة لعدم انتظام ضربات القلب ، ولهذا السبب يجب إعطاء مضادات اضطراب النظم بشكل روتيني لكل قبل التجربة. ومع ذلك ، فإنه لا يزال يعتبر نموذجا مناسبا لدراسة نقص التروية الحاد في زراعة القلب9.
تصف هذه المخطوطة نموذجا للتبرع بحيوان كبير (خنازير) بعد موت الدورة الدموية متبوعا بالنضح الإقليمي للحرارة الطبيعية الصدرية البطنية التي تحاكي عن كثب السيناريو السريري في زراعة القلب ولديها القدرة على تسهيل الدراسات العلاجية الجديدة واستراتيجيات البحث الانتقالي.
وافقت اللجنة المؤسسية لرعاية الحيوانات واستخدامها في مركز أبحاث المركز الاستشفائي بجامعة مونتريال (CRCHUM) على جميع البروتوكولات التجريبية ، وتم التعامل مع الحيوانات وفقا لدليل رعاية واستخدام المختبر. بالنسبة لهذا البروتوكول ، تم استخدام خنازير بيضاء كبيرة من الذكور أو الإناث عمرها 3-4 أشهر تزن 50-60 كجم. يمكن أن يختلف حجم الحيوان وفقا للأهداف التجريبية للباحثين.
1. إعداد الحيوان وتحريض التخدير
2. إنشاء الوصول الجراحي
3. سحب العلاجات التي تحافظ على الحياة وإعلان الوفاة
4. وضع التروية الإقليمية للحرارة الطبيعية الصدرية البطنية
5. الحفاظ على إعادة التروية وأهداف الفطام
6. تقييم الشفاء القلبي
7. إزالة NRP وتقييم القلب
8. إنهاء التجربة
الشكل 1: ملخص تخطيطي للبروتوكول التجريبي. الاختصارات: NRP = التروية الإقليمية النورمومية. يرجى النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.
التعريف/المعايير | |
فترة نقص التروية الدافئة الوظيفية | الفترة التي تبدأ عندما < الضغط الانقباضي 50 مم زئبق وتنتهي عند بدء NRP. في هذا البروتوكول ، هذه الفترة هي 15 دقيقة |
توقف الدورة الدموية | يتم تأسيسه عندما يكون القلب في حالة انقباض أو في الرجفان البطيني |
فترة المواجهة | الفترة التي تبدأ بتوقف الدورة الدموية وتنتهي بإعلان الوفاة. في هذا البروتوكول ، هذه الفترة هي 5 دقائق |
نجاح NRP الفطام | الحد الأدنى من استخدام inotropes و vasopressors |
CI > 2.2 لتر / دقيقة / م2 | |
خريطة > 55 مم زئبق | |
RAP < 15 مم زئبق | |
PCWP < 15 مم زئبق | |
وظيفة الجهد المنخفض و RV العادية |
الجدول 1: التعريف التمثيلي للبارامترات والمعايير المستخدمة في هذا البروتوكول. الاختصارات: CI = مؤشر القلب; MAP = متوسط الضغط الشرياني ؛ NRP = التروية الإقليمية النورمومية. PCWP = ضغط إسفين شعري رئوي ؛ RAP = ضغط الأذين الأيمن.
تم استخدام هذا النموذج قبل السريري بنجاح في مؤسستنا لإجراء تجارب متعددة. أولا ، أثبتنا أن قلوب DCD ، التي تم إعادة تشكيلها في البداية باستخدام NRP ، أظهرت تعافيا وظيفيا مشابها بعد الزرع عند مقارنتها بالتبرع التقليدي بالقلب النابض المحفوظ بالتخزين البارد. علاوة على ذلك ، استخدمنا هذا البروتو?...
تصف هذه المخطوطة تبرعا بنموذج حيواني كبير بعد موت الدورة الدموية (DCD) متبوعا بالتروية الإقليمية للحرارة الطبيعية الصدرية البطنية. في هذه التجربة ، يتم إعادة تأهيل القلب لمدة لا تقل عن 30 دقيقة وبحد أقصى 3 ساعات قبل أن يتم فصله عن دائرة ECMO. ثم يعمل القلب من تلقاء نفسه لمدة 2 ساعة مما يسمح بإجراء...
ليس لدى المؤلفين ما يكشفون عنه.
نود أن نشكر ميلاني بوري وكارولين لاندري وهنري أسيروس وأحمد منور على مساعدتهم ودعمهم الثمينين.
Name | Company | Catalog Number | Comments |
Amiodarone | As available in the institution | ||
Angiocath 20G | BD | 381704 | |
Atropine 0.4 mg/mL | As available in the institution | ||
Biomedicus Centrifugal Pump | Medtronic | ||
Cardioplegia Solution (Del Nido) | in-house made | Another solution can be used at the discretion of the researcher | |
Cautery Pencil | Covidien | E2515H | |
Central Venous Catheter double-lumen | Cook Medical | C-UDLM-501J-LSC | |
Central Venous Sheath Introducer 7 Fr | |||
Conductance Catheter | |||
CPB pack | Medtronic | ||
DLP Aortic Root Cannula | Medtronic | 12218 | |
DLP double-stage venous cannula (29 or 37 F) | Medtronic | ||
Dobutamine | As available in the institution | ||
Dopamine | As available in the institution | ||
Electrode Polyhesive | Covidien | E7507 | |
EOPA Arterial Cannula (17 or 21 F) | |||
Epinephrine | As available in the institution | ||
O2 Face Mask | As available in the institution | ||
Gloves, Nitrile, Medium | Fischer | 27-058-52 | |
Heparin 1000 IU/mL | As available in the institution | ||
Inhaled Isofurane | Provided by the institution's animal facility | ||
Jelco 16 or 18 G catheter | |||
Ketamine inj. 50 mL vial (100 mg/mL) | Health Canada | Health Canada approval is required | |
Lidocaine/Xylocaine 1% | As available in the institution | ||
Magnesium Sulfate 5 g/10 mL | As available in the institution | ||
Midazolam inj. 10 mL vial (5 mg/mL) | Health Canada | Health Canada approval is required | |
MPS Quest delivery disposable pack | Quest Medical | 5001102-AS | |
Norepinephrine | As available in the institution | ||
Normal Saline (NaCl 0.9%) 1L bag | Baxter | JB1324 | |
Pipette Tips 1 mL | Fisherbrand | 02-707-405 | |
Propofol 1 mg/mL | As available in the institution | ||
Rocuronium | As available in the institution | ||
Set Admin Prim NF PB W/ Checkvalve | Smith Medical | 21-0442-25 | |
Sodium Bicarbonate (NaOH) 8.4% | As available in the institution | ||
Sofsil 0 wax coated | Covidien | S316 | |
Solumedrol 500 mg/5 mL | As available in the institution | ||
Suction Tip | Covidien | 8888501023 | |
Suction Tubing 1/4'' x 120'' | Med-Rx | 70-8120 | |
Suture 3.0 Prolene Blu M SH | Ethicon | 8523H | |
Suture 5.0 Prolene BB | Ethicon | 8580H | |
Suture Prolene Blum 4-0 SH 36 | Ethicon | 8521H | |
Suture BB 4.0 Prolene | Ethicon | 8881H | |
Tracheal Tube, 6.5 mm | Mallinckrodt | 86449 | |
Vasopressin | As available in the institution |
Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article
Request PermissionThis article has been published
Video Coming Soon
Copyright © 2025 MyJoVE Corporation. All rights reserved