מודל שחלה כרונית של אי ספיקת חדר ימין ורגורגיטציה טריקוספידית תפקודית

Summary

אי ספיקת חדר ימין ורגורגיטציה טריקוספידית תפקודית קשורים למחלות לב בצד שמאל וליתר לחץ דם ריאתי, התורמות באופן משמעותי לתחלואה ולתמותה בחולים. הקמת מודל שחלות כרוני לחקר אי ספיקת חדר ימין ורגורגיטציה טריקוספידית תפקודית תסייע בהבנת המנגנונים שלהם, התקדמותם וטיפולים אפשריים.

Abstract

הפתופיזיולוגיה של רגורגיטציה טריקוספידית תפקודית חמורה (FTR) הקשורה לתפקוד לקוי של החדר הימני אינה מובנת, מה שמוביל לתוצאות קליניות לא אופטימליות. יצאנו להקים מודל שחלתי כרוני של FTR ואי ספיקת לב ימין כדי לחקור את המנגנונים של FTR. עשרים כבשים זכרים בוגרים (בני 6-12 חודשים, 62 ± 7 ק"ג) עברו ניתוח לכריתת בית החזה השמאלית ואקו לב בסיסי. רצועת עורק ריאתי (PAB) הונחה ונחתכה סביב עורק הריאה הראשי (PA) כדי לפחות להכפיל את לחץ עורק הריאה הסיסטולי (SPAP), מה שגרם לעומס יתר בלחץ החדר הימני (RV) ולסימנים של התרחבות RV. PAB הגדיל בחריפות את ה-SPAP מ-21 ±-2 מ"מ כספית ל-62 ±-2 מ"מ כספית. בעלי החיים היו במעקב במשך 8 שבועות, סימפטומים של אי ספיקת לב טופלו עם משתנים, אקוקרדיוגרפיה מעקב שימש כדי להעריך עבור איסוף נוזל pleural ו בטן. שלושה בעלי חיים מתו במהלך תקופת המעקב עקב שבץ, דימום ואי ספיקת לב חריפה. לאחר חודשיים בוצעו אסטרנוטומיה חציונית ואקוקרדיוגרפיה אפיקרדיאלית. מתוך 17 בעלי החיים ששרדו, 3 פיתחו רגורגיטציה טריקוספידית קלה, 3 פיתחו רגורגיטציה טריקוספידית בינונית, ו-11 פיתחו רגורגיטציה טריקוספידית חמורה. שמונה שבועות של חבישת עורק ריאתי הביאו למודל שחלות כרוני יציב של תפקוד לקוי של החדר הימני ו- FTR משמעותי. ניתן להשתמש בפלטפורמה גדולה זו של בעלי חיים כדי להמשיך לחקור את הבסיס המבני והמולקולרי של כשל RV ורגורגיטציה טריקוספידית תפקודית.

Introduction

אי ספיקת חדר ימין (RVF) מוכרת כגורם חשוב התורם לתחלואה ולתמותה של חולי לב. הגורמים השכיחים ביותר ל- RVF הם מחלת לב בצד שמאל ויתר לחץ דם ריאתי¹. במהלך ההתקדמות של RVF, רגורגיטציה טריקוספידית תפקודית (FTR) עלולה להתעורר כתוצאה מתפקוד לקוי של החדר הימני (RV), התרחבות טבעתית ושיפוץ תת-מסתמי. FTR בינוני עד חמור הוא מנבא עצמאי לתמותה^2,3, וההערכה היא כי 80%-90% ממקרי הרגורגיטציה הטריקוספידית הם פונקציונליים^{בטבע 4}. FTR עצמו עשוי לקדם עיצוב מחדש של חדרים שליליים על ידי השפעה על עומס לאחר או עומס מראש⁵. המסתם הטריקוספיד נחשב היסטורית לשסתום^{הנשכח 6}, והאמינו כי הטיפול במחלת לב בצד שמאל יפתור את פתולוגיית RV הקשורה ו- FTR⁷. נתונים אחרונים הראו שזו אסטרטגיה שגויה, וההנחיות הקליניות הנוכחיות תומכות בגישה הרבה יותר אגרסיבית ל-FTR⁴. עם זאת, הפתופיזיולוגיה של FTR חמור הקשור לתפקוד לקוי של החדר הימני עדיין אינה מובנת, מה שמוביל לתוצאות קליניות לא אופטימליות⁸. דגמי בעלי החיים הגדולים הזמינים כיום של RVF מבוססים על לחץ, נפח או עומס יתר מעורב. תיארנו בעבר מודל של בעלי חיים גדולים של RVF ו-TR, אבל רק בסביבה חריפה⁹.

המחקר הנוכחי מתמקד במודל שחלתי כרוני של רצועות עורק ריאתי (PAB) כדי להגדיל את עומס הלוואי של RV (עומס יתר בלחץ) ולגרום לתפקוד לקוי של RV ו- FTR. מודל העומס הוא אמין וניתן לשחזור בהשוואה למודלים של יתר לחץ דם ריאתי, שבהם השינויים בכלי הדם הזעירים פחות צפויים ויותר סבירים¹⁰. מטרת המחקר הייתה לפתח מודל כרוני של בעלי חיים גדולים של RVF ו-FTR שיחקה בצורה המדויקת ביותר עומס לחץ RV בחולים עם מחלת לב בצד שמאל ויתר לחץ דם ריאתי. הקמת מודל כזה תאפשר מחקרים מעמיקים על הפתופיזיולוגיה של עיצוב מחדש של החדרים והמסתמים הקשורים לתפקוד לקוי של RV ואי ספיקה טריקוספידית. מודל השחלה נבחר על סמך עבודתנו הקודמת על המסתם המיטרלי והספרות שפורסמה התומכת בדמיון האנטומי והפיזיולוגי בין לב האדם ללב השחלה^11,12,13.

במחקר זה, 20 כבשים בוגרות (62 ± 7 ק"ג) עברו ניתוח לכריתת עורק בית החזה השמאלי ועורק הריאה הראשי (PAB) כדי להכפיל לפחות את לחץ עורק הריאה הסיסטולי (SPAP), ובכך גרמו לעומס יתר בלחץ RV. בעלי החיים היו במעקב במשך 8 שבועות, ואת הסימפטומים של אי ספיקת לב טופלו עם משתנים כאשר נראה קלינית. אקוקרדיוגרפיה מעקב בוצעה מעת לעת כדי להעריך את תפקוד RV ואת היכולת מסתמית. לאחר השלמת פרוטוקול הניסוי לפיתוח המודל (8 שבועות), הוחזרו בעלי החיים לחדר הניתוח לצורך עצם החזה והשתלת גבישי סונומיקרומטריה על המבנה האפיקרדיאלי והתוך-לבבי. הליך זה בוצע באמצעות מעקף cardiopulmonary עם פעימות הלב עם שליטה bicaval. לא היו בעיות בגמילה של בעלי החיים ממעקף לב-ריאה או בהשגת נתוני הסונומיקרומטריה בסביבה המודינמית יציבה ויציבה ללא צורך באינוטרופים לתמיכה בלב ימין. אנו צופים ביצוע annuloplasty טבעת טריקוספיד ופרוצדורות לב ימין אחרות בעתיד הקרוב באמצעות גישה של בית החזה הימני הן בניסויים סופניים והן בניסויים הישרדותיים. הניסיון הנוכחי מוביל אותנו להאמין כי ניתן יהיה לגמול את בעלי החיים ממעקף לב ריאה ללא קושי וכי הישרדות לטווח ארוך היא אפשרית. ככזה, אנו מאמינים כי המודל יאפשר ביצוע של הליכים לבביים רלוונטיים מבחינה קלינית. להלן תיאור השלבים (פריאופרטיביים ואופרטיביים) שבוצעו לביצוע פרוטוקול ניסוי השחלות.

Protocol

הפרוטוקול אושר על ידי הוועדה המוסדית לטיפול ושימוש בבעלי חיים באוניברסיטת מישיגן (IACUC) (פרוטוקול 2020-035, אושר ב-27/7/2020). במחקר זה נעשה שימוש ב-20 כבשים זכרים בוגרים במשקל 62 ± 7 ק"ג.

1. שלבים טרום ניתוחיים

1. צום את בעל החיים 12 שעות לפני הניתוח (לילה).
2. הניחו את החיה על כיסא כבשים (איור 1), והתכוננו לקנולציה של ורידים צוואריים ימניים באמצעות נדן מבוא ארוך של 11 Fr (אורך נדן = 10 ס"מ).
3. יש להתגלח עם קוצצים לאורך מקום הנחת העירוי - האספקט הקדמי הימני של הצוואר סביב 10-15 ס"מ רוחבי מקו האמצע לווריד הצוואר הימני.
4. סובב את ראשו של בעל החיים שמאלה כך שההיבטים הקדמיים והצדיים הימניים של הצוואר נחשפים. לוקליזציה של מסלול הווריד הצווארי. כדי להקל על כך, לדחוס את החלק התחתון של הצוואר כדי להרחיק את הווריד.
5. יש לנקות עם כלורהקסידין וקרצוף על בסיס אלכוהול, ולהרדים מקומית עם לידוקאין 1%.
6. לקנן את הווריד הצווארי באמצע עד השליש העליון של הצוואר, כמתואר.
   1. חותכים את העור מעל הווריד עם להב מספר 11 בניצב לווריד.
   2. Cannulate עם אנגיוקטטר 14 גרם; כאשר הוא במקום (הדם יוצא מהמחט או שהדם מזוהה), הסר את המחט, עזוב את הצנתר, העבר את חוט ההנחיה, הסר את הצנתר, הנח את נדן 11 Fr וחבר אותו.
   3. להבטיח את הפטנט ואת המיקום הנכון של הצינורית על ידי משיכת דם אדום כהה וביצוע סומק מלוחים כדי לאשר את הזרימה ואת היעדר נפיחות באתר החדרה.
7. התחל את השראת פרופופול ב 1.0-1.5 מ"ג / ק"ג תוך ורידי (IV).
8. אינטובט עם צינור אנדוטרכאלי מספר 9 (ET) באמצעות לרינגוסקופ עם להב מספר 5. לשם כך, אדם אחד צריך לאבטח את הלסתות והלשון, בעוד האדם השני מזהה את קנה הנשימה, מחדיר את צינור ET, ומנפח את שרוול האיטום. ודא מיקום תקין על ידי קולות הנשימה הדו-צדדיים והעיבוי על צינור החוצן.
9. מתן תוך ורידי משכך כאבים buprenorphine ב 0.01 מ"ג / ק"ג ולהשתמש 240 מ"ג של gentamicin ו 1 גרם של cefazolin עבור טיפול מונע אנטיביוטי.
10. העבירו את בעל החיים מכיסא הכבשים אל שולחן ניתוחים, והניחו אותו על צדו הימני.

2. שלבי הניתוח

1. יש לאוורר ב-15 מ"ל/ק"ג (12-18 נשימות לדקה), עם זרימת חמצן ב-4 ליטר/דקה ואיזופלורן ב-2.5%-4.0%. ודא הרדמה מתאימה כדי לוודא שהנבדק נמצא ברמה הכירורגית (שלב 3) על ידי בדיקת טונוס הלסת וסיבוב העין.
2. לשמן את שתי העיניים על ידי מריחת oinment ophthalmic ולהכניס צינור קיבה כדי להבטיח גז ופינוי מזון. חבר את האלקטרוקרדיוגרמה (EKG), מד הדופק (SpO 2), הקפנוגרף (ETCO₂) וצגי טמפרטורת הגוף. חברו את מוליכי האיבר של הא.ק.ג (I, II, III) לעור באמצעות קליפסי תנין, חיישן SpO 2 ללחי של בעל החיים, וצינור ETCO₂ לצינור האנדוטרכאלי, והעבירו את בדיקת הטמפרטורה דרך הנחיר לתוך הלוע.
3. הכינו את השדה האופרטיבי. יש לגלח את בית החזה הקדמי השמאלי, לנקות עם כלורהקסידין וקרצוף על בסיס אלכוהול, ולכסות בווילונות סטריליים.
4. בצע עור באורך 10 ס"מ וחתך תת עורי ברמה של החלל הבין-קוסטלי הרביעי.
5. אשר את החלל הבין-קוסטלי הנכון על ידי זיהוי פתח בית החזה וספירת החללים הבין-קוסטליים כלפי מטה. לאחר מכן, להמשיך את החתך במרכז לאורך החלל intercostal הרביעי.
6. לחלק את השרירים intercostal, לפתוח את חלל החזה, ולהפיץ את הצלעות עם מיני חזה Finochietto בסגנון retractor. בעת ביצוע בית החזה, יש להקפיד שלא לפגוע בעורק החלב הפנימי השמאלי (LIMA) בגבול עצם החזה של החתך והריאה בגבול העליון.
7. בצע אקוקרדיוגרפיה אפיקרדיאלית בסיסית כדי להעריך את התפקוד הדו-חדרי ואת היכולת המסתמית. המופע של תצוגות לא סטנדרטיות עשוי להיות בשל מיני thoracotomy התמקדו מסתם tricuspid (TV), תפקוד החדר הימני והשמאלי, זרימת עורק ריאתי.
8. זהו את ה-LIMA בגבול עצם החזה של החתך, הסירו את הרקמות הסמוכות סביבו והתכוננו להקים קו עורקי לניטור לחץ.
9. מניחים שני תפרי משי 4-0 סביב העורק, עם אחד פרוקסימלי ואחד דיסטלי לאתר הקנולציה (המשמש לאבטחת הצנתר העורקי).
10. השתמש אטבי טיטניום עם יישום קליפס כדי להצמיד את LIMA דיסטל לאתר הקנולציה המתוכנן כדי למנוע דימום זרימה חוזרת במהלך קנולציה.
11. בצע חתך מאונך שהוא מחצית מהיקף הצנתר בלימא עם להב מספר 11.
12. הכנס אנגיוקטטר 18 G, וחבר אותו למודול קו העורק. כאשר מגיעים ללחץ של כ-120/80 מ"מ כספית, יש לאבטח את הצנתר במקומו באמצעות שני תפרי משי 4-0 שהונחו קודם לכן.
13. בצע pericardiotomy החל ברמה של סינוסים עורק הריאה הולך 4-5 ס"מ לרוחב לאורך עורק הריאה הראשי (MPA), תוך הקפדה לא לפגוע בעצב הפרני השמאלי.
14. החל ארבעה עד חמישה תפרים נסיגה על קרום הלב הפתוח כדי ליצור באר קרום הלב, כמו זה מקל על חשיפה ודיסקציה בין תא המטען הראתי אבי העורקים.
15. יש לנתח את ה-MPA מאבי העורקים העולה (AA) כ-2-3 ס"מ ממקורו באמצעות מלקחיים קהים בזווית ישרה, החל מרמת התוספתן הפרוזדורי השמאלי ולכיוון AA. כדי להפריד באופן מלא את MPA מן AA, להשתמש electrocautery או מספריים כדי להסיר את רקמת החיבור בין שני המבנים.
16. העבירו סרט טבור סביב ה-MPA בעזרת מהדק קהה בזווית ישרה. קבע קו לחץ MPA על ידי הנחת תפר ארנק מונופילמנט 5-0 1 ס"מ דיסטלי מסינוסים MPA.
17. הכנס אנגיוקטטר 20 גרם, וחבר אותו לקו ניטור. ודא שקריאות MPA וקו עורקים נכונות מושגות לפני חיתוך סרט הטבור; הלחצים העורקיים והריאתיים עשויים להשתנות אך צריכים להיות דומים לערכי המטופל האנושי.
18. החזק את שני הקצוות של סרט הטבור, וקליפ אותם יחד כדי להפחית את לומן של MPA.
19. הדקו בהדרגה את הרצועה עם יישום רצוף של קליפס, כאשר כל קליפ ממוקם מתחת לקליפ הקודם עד שלחץ הדם המערכתי מתחיל לרדת בהתמדה (איור 2). בשלב זה, הסר את הקליפ האחרון שהונח כדי לייצב את לחץ הדם המערכתי.
20. כאשר מושגות חבטות מקסימליות ותנאים המודינמיים יציבים, אבטחו את סרט הטבור לכניסת ה-MPA באמצעות תפר מונופילמנט 5-0 כדי למנוע נדידה דיסטלית.
21. בצע אקוקרדיוגרפיה לאחר הפס כדי להעריך את התפקוד הדו-חדרי ואת היכולת המסתמית, כמו בשלב 2.7. הסר את קו הלחץ MPA ואת קו העורקים, וודא המוסטזיס טוב על ידי בדיקת כל דימום שמגיע מהאזור שבו הונחו הרצועה וקווי העורקים.
22. הניחו צינור חזה בבית החזה השמאלי, כאשר מקום הכניסה הוא חלל בין-קוסטלי אחד מתחת לחתך הראשוני. סוגרים את הצלעות עם שני תפרים מסוג Vicryl מידה 2, וסוגרים את הפצע עם תפרים רציפים תלת שכבתיים: Vicryl 2-0 לשריר ולרקמות התת עוריות ופרולן 3-0 לעור.
23. כאשר לא נראים סימני דימום, יש להסיר את צינור החזה לפני גמילת בעל החיים ממכונת ההנשמה.
24. לגמול את בעל החיים ממכונת ההנשמה, להוציא החוצה, להעביר אותו לכלוב אחד, ולעקוב אחריו מקרוב לפחות 1 שעה. השאירו את קו העירוי המרכזי במקומו, ואבטחו אותו באמצעות תחבושת רופפת סביב הצוואר.
    הערה: שיכוך כאבים תוך ורידי לאחר הניתוח נשמר עם buprenorphine (0,05 מ"ג / ק"ג) ו Flunixin (1.2 מ"ג / ק"ג) במשך 3 ימים לאחר הניתוח.

תוצאות

לאחר השלמת פרוטוקול הניסוי לפיתוח המודל (כמעט 8 שבועות), הוחזרו בעלי החיים לחדר הניתוח לצורך עצם החזה והשתלת גבישי סונומיקרומטריה על המבנה האפיקרדיאלי והתוך-לבבי. הליך זה בוצע באמצעות מעקף לב-ריאה עם פעימות הלב ועם שליטה דו-קוויתית, כפי שתואר על ידי קבוצתנו בפירוט קודם לכן⁹. לא ...

Discussion

במודל זה, 8 שבועות של חבישת עורק ריאתי הביאו למודל שחלות כרוני יציב של תפקוד לקוי של החדר הימני, וברוב המקרים, FTR משמעותי. נקודות החוזק של מודל PAB הכרוני המוצג כוללות את התאמת העומס המדויק במהלך ההליך, אם כי השפעתו על תגובות הקרוואנים עשויה להיות שונה. המודל מתאים להערכת דרגות שונות של כשל RV א?...

Materials

Name	Company	Catalog Number	Comments
Anesthesia Machine Drager Narkomed MRI-2	Drager	4116091-001
angiocatheter	BD	BD382268	14GAx8.25cm
BD ChloraPrep Scrub Teal 26 ml applicator with a sterile solution
Blade #11	Bard-Parker	371111
Buprenorphine	HIKMA
cefazolin 1.0g	Hikma	0143-9924-90
Diprivan 200mg/20ml	63323-0269-29	FRESENIUS KABI
Electrosurgical generator Valleylab Force FX	Valleylab	CF5L44233A
Gentamicin Sulfate 40 mg / mL	Fresenius	406365
i-Stat Blood analyzer MN 300	Abbott
Lidocaine HCl 1%	Pfizer	243243
Open ligating clip appliers Horizon Medium	Teleflex	237061
PERMAHAND Silk Suture	PERMA HAND	SA 63H
Pinnacle Introducer sheath	Terrumo	RSS102	sheath length 10cm
Prolene 3-0	ETHICON	8684H
Titanium Clips Medium	Teleflex	2200
Umbilical tape	Ethicon	EFA 1165
VICRYL 2 coated undyed 1X54" TP-1	ETHICON	J 880T
Vicryl 2-0	ETHICON	J269H