Évaluation fonctionnelle du cœur du donneur pendant la perfusion ex situ : aperçu des boucles pression-volume et de l’échocardiographie de surface

Résumé

Il n’existe pas d’approche non invasive fiable pour l’évaluation fonctionnelle du cœur du donneur au cours de la perfusion cardiaque normothermique ex situ (NESP). Nous décrivons ici un protocole d’évaluation ex situ de la performance myocardique à l’aide de la méthode de l’échocardiographie épicardique et du cathéter de conductance.

Résumé

La transplantation cardiaque reste le traitement de référence pour l’insuffisance cardiaque avancée. Cependant, la pénurie critique actuelle d’organes a entraîné l’attribution d’un nombre croissant de cœurs de donneurs avec des critères élargis. Ces greffons marginaux sont associés à un risque élevé d’échec primaire du greffon et peuvent bénéficier d’une perfusion ex situ avant la greffe. Cette technologie permet une préservation étendue des organes en utilisant la perfusion sanguine oxygénée chaude avec une surveillance métabolique continue. Le seul dispositif du PNSME actuellement disponible pour la pratique clinique perfuse l’organe dans un état non chargé de non-fonctionnement, ce qui ne permet pas une évaluation fonctionnelle du cœur battant. Nous avons donc développé une plateforme originale de NESP en mode de travail avec réglage de la précharge ventriculaire gauche et de la postcharge. Ce protocole a été appliqué dans les cœurs porcins. L’évaluation fonctionnelle ex situ du cœur a été réalisée par cathétérisme de conductance intracardiaque et échocardiographie de surface. Avec une description du protocole expérimental, nous rapportons ici les principaux résultats, ainsi que les perles et les pièges associés à l’acquisition de boucles pression-volume et de puissance myocardique au cours du NESP. Les corrélations entre les résultats hémodynamiques et les variables échographiques sont d’un intérêt majeur, en particulier pour la rééducation ultérieure des cœurs de donneurs avant la transplantation. Ce protocole vise à améliorer l’évaluation du cœur des donneurs afin d’augmenter le bassin de donneurs et de réduire l’incidence de l’échec primaire de la greffe.

Introduction

La transplantation cardiaque est le traitement de référence pour l’insuffisance cardiaque avancée, mais elle est limitée par la pénurie actuelle^{d’organes 1}. Un nombre croissant de cœurs de donneurs avec des critères étendus (âge >45 ans, facteurs de risque cardiovasculaire, faible débit prolongé, dysfonction ventriculaire gauche aiguë secondaire à une tempête catécholaminergique) sont attribués avec un risque accru d’échec primaire du greffon². De plus, les cœurs donnés après une mort circulatoire contrôlée (TDC) peuvent présenter une lésion myocardique secondaire à une ischémie chaude prolongée³.....

Protocole

Le présent protocole a été approuvé par le comité local d’éthique de l’expérimentation animale et par le comité institutionnel du bien-être animal (APAFIS#30483-2021031811339219 v1, Comité d’éthique animale de l’Université Paris Saclay, France). Les animaux ont été traités conformément aux lignes directrices pour le soin et l’utilisation des animaux de laboratoire élaborées par le National Institute of Health et aux principes de soins aux animaux de laboratoire élaborés par la National Society for Medical Research.

NOTE: Les interventions chirurgicales ont été effectuées sous une stérilité stricte en utilisant les mêmes techniques utilisées....

Résultats

Nous avons décrit ici un protocole NESP dans un état de fonctionnement monoventriculaire, en utilisant un module de perfusion cardiaque modifié habituellement utilisé dans la pratique clinique pour la perfusion Langendorff du cœur du donneur avant la transplantation. Ce modèle de porcelet du PNSME utilisant le présent module personnalisé a été développé en 2019. Les modifications du circuit étaient mineures, car la majeure partie du circuit de perfusion a été réutilisée pour des expériences. Le capuchon.......

Discussion

Il y a quelques étapes critiques à considérer dans le protocole du PNSME. L’évaluation préliminaire in situ du cœur demeurait importante, surtout compte tenu de la valve aortique qui ne devrait pas présenter de régurgitation aortique significative (grade 2 ou plus) ; sinon, la réanimation du cœur sera compromise pendant la période Langendorff en raison d’une altération de la perfusion coronaire et de l’ischémie myocardique. L’initiation du WM après la perfusion de Langendorff a été une m.......

matériels

Name	Company	Catalog Number	Comments
3T Heater Cooler System	Liva Nova, Châtillon, France	IM-00727 A	Extracorporeal Heater Cooler device
4-0 polypropylene suture	Peters, bobigny, France	20S15B	sutures
5-0 polypropylene suture	Peters, bobigny, France	20S10B	sutures
Adenosine	Efisciens BV, Rotterdam, Netherlands	9088309	Drugs for the ex-vivo perfusion
Adrenaline	Aguettant, Lyon, France	600040	Drugs for the ex-vivo perfusion
Atracurium	Pfizer Holding France, Paris, France	582547	Drugs for the induction of the anesthesia
DeltaStream	Fresenius Medical Care, L’Arbresle, France	MEH2C4024	Extracorporeal blood pump
EKG epicardial electrodes	Cardinal Health LLC, Waukegan, Illinois, USA	31050522	EKG detection electrodes
External pacemaker	Medtronic Inc. Minneapolis, Minneapolis, USA	5392	Pacemaker device
Glucose 5%	B.Braun Melsungen AG, Melsungen, Germany	3400891780017	Drugs for the priming solution
Heart Perfusion Set, Organ Care System	Transmedics, Andover, MA, USA	Ref#1200	Normothermic ex-vivo heart perfusion device
Intellivue MX550	Philips Healthcare, Suresnes, France	NA	Permanent monitoring system
Istat 1	Abbott, Chicago, Ill, USA	714336-03O	Blood Analyzer machine
Labchart	AD Instruments Ltd, Paris, France	LabChart v8.1.21	Pressure Volume loops aquisition software
Magnesium	Aguettant, Lyon, France	564 780-6	Drugs for the cardioplegia
Magnesium Sulfate	Aguettant, Lyon, France	600111	Drugs for the cardioplegia
Mannitol 20%	Macopharma, Mouvoux, France	3400891694567.00	Drugs for the cardioplegia
Methylprednisolone	Mylan S.A.S, Saint Priest, France	400005623	Drugs for the priming solution
Millar Conductance Catheter	AD Instruments Ltd, Paris, France	Ventri-Cath 507	Pressure Volume loops conductance catheter
MWI software	General Electric Healthcare, Chicago, Ill, USA	NA	software used for the Ultrasound echocardiographic machine
Orotracheal probe	Smiths medical ASD, Inc., Minneapolis, Minneapolis, USA	100/199/070	probe for the intubation during anesthesia
Potassium chloride 10%	B.Braun Melsungen AG, Melsungen, Germany	3400892691527.00	Drugs for the cardioplegia
Propofol	Zoetis France, Malakoff, France	8083511	Drugs for the induction of the anesthesia
Quadrox-I small Adult Oxygenator	Getinge, Göteborg, Sweden	BE-HMO 50000	Extracorporeal blood oxygenator
Ringer solution	B.Braun Melsungen AG, Melsungen, Germany	DKE2323	Drugs for the cardioplegia
Sodium Bicarbonate	Laboratoire Renaudin, itxassou, France	3701447	Drugs for the cardioplegia
Sodium chloride	Aguettant, Lyon, France	606726	Drugs for the priming solution
Swan Ganz Catheter	Merit Medical, south jordan, utah, USA	5041856	Right pressure and cardiac output probe
Tiletamine	Virbac France, Carros, France	3597132126021.00	Drugs for the induction of the anesthesia
Transesophagus probe (3–8 MHz 6VT)	General Electric Healthcare, Chicago, Ill, USA	NA	Ultrasound echocardiographic transesophagus probe
Vivid E95 ultraSound Machine	General Electric Healthcare, Chicago, Ill, USA	NA	Ultrasound echocardiographic machine
Xylocaïne 2%	Aspen, Reuil-malmaison, France	600550	Drugs for the cardioplegia
Zolazepam	Virbac France, Carros, France	3597132126021.00	Drugs for the induction of the anesthesia