A subscription to JoVE is required to view this content. Sign in or start your free trial.
Method Article
אי ספיקת לב ימנית (RHF) מאופיינת בהתרחבות לב בצד ימין והיפרטרופיה, מה שמוביל לתקלה בחדרים ובפרוזדורים. מחלות לב-ריאה הקשורות ל-RHF מלוות בסיכון מוגבר להפרעות קצב לב. מאמר זה מתאר מודל סטנדרטי של RHF המושרה על ידי רצועות עורק ריאתי הקשור להפרעות קצב חדריות ופרוזדוריות משופרות.
מצבים קליניים, כולל מחלת ריאות חסימתית כרונית או יתר לחץ דם עורקי ריאתי (PAH), עלולים להוביל לעומס לחץ כרוני בחדר ימין ואי ספיקת לב ימנית מתקדמת (RHF). ניתן לזהות RHF על ידי היפרטרופיה לבבית בצד ימין והתרחבות הקשורה לתפקוד שריר הלב חריג המשפיע על RV ואטריום ימין (RA). לאחרונה הדגמנו כי RHF חמור מלווה בסיכון מוגבר לדלקת פרוזדורים, פיברוזיס פרוזדורים ופרפור פרוזדורים (AF), הסוג הנפוץ ביותר של הפרעות קצב לב (CA). מחקרים אחרונים הראו כי דלקת RV ו- RA ממלאת תפקיד חשוב בהפרעות קצב של CA, כולל AF. עם זאת, ההשפעה של דלקת בהתפתחות CA ו- AF ב- RHF מתוארת בצורה גרועה.
מודלים ניסיוניים של RHF נדרשים כדי להבין טוב יותר את הקשר בין דלקת שריר הלב בצד ימין לבין CA. מודל החולדה של יתר לחץ דם ריאתי המושרה על ידי מונוקרוטלין (MCT) מבוסס היטב כדי לעורר RHF. עם זאת, MCT גורם לרעילות פנאומו חמורה ולדלקת ריאות. לפיכך, RHF המושרה על ידי MCT אינו עוזר להבחין אם דלקת שריר הלב הבאה נובעת מ- RHF כשלעצמו או מאותות דלקתיים המופרשים על ידי הריאה הפגועה.
במאמר זה, שיטה מכנית המערבת רצועות גזע עורק ריאתי (PAB) שימשה לעורר הפרעות קצב לב בצד ימין. PAB מורכב ביצוע תפר קבוע של גזע עורק הריאה במשך 3 שבועות. גישה כזו יוצרת עומס יתר מוגבר בצד ימין. ב- D21 post-PAB, התפר גורם ל- RV ו- RA היפרטרופיים, מורחבים ומודלקים. ה-RHF המושרה על-ידי PAB מלווה גם בפגיעות להפרעות קצב חדריות ופרוזדוריות, כולל AF.
אי ספיקת לב ימנית (RHF) מאופיינת בהיפרטרופיה והרחבה של החדר הימני (RV) והפרוזדורים (RA), מה שמוביל לתקלה לבבית בצד ימין בתגובה לעומס לחץ RV כרוני עקב התכווצות עורקי הריאה (PA)1. לפיכך, תנאים המעוררים את היצרות הרשות הפלסטינית יכולים להיות אחראים לסיכון מוגבר של RHF 1,2,3,4. נתונים קליניים הראו כי RHF הוא הגורם העיקרי לאשפוז (56%) בחולים עם יתר לחץ דם PA (PAH)2. מחקרים קליניים הראו כי ללא תלות בגורם ל- PAH, כולל יתר לחץ דם ריאתי טרומבואמבולי (PH) ו- PAH אידיופתי, חולים מושפעים לעתים קרובות מ- RHF והם רגישים יותר ב -20% לפתח הפרעות קצב לב כולל טכיאריתמיות על-חדריות ופרפור פרוזדורים (AF)2,5,6.
כדי להבין טוב יותר את הקשר בין PAH ל-RHF, מחקרים בבעלי חיים, כולל המודל של מנה אחת של מונוקרוטלין (MCT), שימשו כדי לעורר דלקת ריאות חמורה ו-RHF 7,8. לאחרונה ראינו כי RHF המושרה על-ידי MCT נקשר לדלקת RA ול-AF9. עם זאת, בשל החשיבות של דלקת ריאות הנגרמת על ידי MCT וציטוקינים במחזור, היה קשה לתאר אם דלקת RA הנגרמת על ידי MCT היא תוצאה של RHFרק 9. לפיכך, נדרש מודל חדש של הפרעות קצב לב המושרות על ידי RHF כדי לחקור את המצב הדלקתי של RA.
המודל הניסיוני PAB (ראשי תיבות של PA trunk banding) שימש במינים שונים של בעלי חיים כדי לחקות מחלות חסימתיות של הרשות הפלסטינית וכדי לחקור את העיצוב מחדש הפתולוגי הקשור ללב המשפיע על הצד הימני של הלב10. PAB דווח כשיטה יעילה לגרימת תפקוד לקוי וכישלון של RV ימין במחקרים שונים המחקים עומס יתר של RV 10,11,12,13,14,15,16. מבחינה טכנית, PAB הוא מיקום של תפר קבוע על תא המטען של הרשות הפלסטינית, מה שגורם להפחתה מכנית של קוטר תא המטען של הרשות הפלסטינית10. PAB יוצר עומס יתר מוגבר על RV10. ראשית, כהסתגלות מפצה לעלייה הפתאומית בעומס הלוואי של הקרוואנים, חלל הקרוואן מורחב, מה שמוביל להיפרטרופיה כרונית של RV10,13. התרחבות RV והיפרטרופיה משפיעות על השסתומים הטריקוספידים, שהופכים לדליפה13. ליתר דיוק, ההתרחבות הבולטת של ה- RV בשילוב עם עומס לוואי גבוה של RV משפיעה על מתיחה של טבעת המסתם הטריקוספיד הממוקם בין ה- RV לבין ה- RA13,17. בשל חסימה חלקית של השסתום, חלק מהדם הנפלט מה- RV במהלך הסיסטולה יופנה לכיוון חלל RA17. דליפה של המסתם הטריקוספיד ניתן לראות באמצעות אקוקרדיוגרפיה והוא נקרא tricuspid regurgitation17. לאחר מכן, RA מקבל לחץ דם גבוה באופן בלתי הולם, תורם התרחבות מוגברת RA היפרטרופיה13. השיפוץ הכרוני של RV ו-RA מלווה בתגובות דלקתיות מקומיות של שריר הלב המובילות לפיברוזיס RV ו-RA ולאובדן תפקוד 9,13. פיברוזיס לבבי מאופיין בהתפתחות אזורי מתח נמוך שהם פחות מכווצים ורגישים יותר לחסימת הולכה מעוררת ומעגלי כניסה חוזרת המעורבים בהתפתחות הפרעות קצב לב, כולל פרפור חדרים ו- AF18,19.
המקוריות של מאמר זה טמונה בשימוש בשיטה סטנדרטית של עיצוב מחדש של לב צד ימין המושרה על ידי PAB כדי לעורר ולחקור השראת הפרעות קצב לב תוך 3 שבועות לאחר PAB. היתרונות העיקריים של גישה כירורגית זו הם: i) שליטה ישירה על הקטנת קוטר תא המטען של הרשות הפלסטינית ו-ii) הימנעות מדלקת ריאות כדי להתמקד בדלקת שריר הלב הנגרמת על ידי RHF לחקר הפרעות קצב לב, כולל AF.
הגישה המתוארת כאן כוללת הליך מיקרוכירורגי מדויק ליצירת PAB, הערכה של עומס יתר מוגבר של קרוואנים, אקוקרדיוגרפיה לצפייה בתכנון מחדש מבני ותפקודי של שריר הלב הנגרם על ידי PAB, ומחקר אלקטרופיזיולוגי להערכת פגיעות להפרעות קצב לב, כולל AF.
כל ההליכים המתוארים להלן אושרו על ידי ועדת האתיקה של מכון הלב של מונטריאול (מספרי פרוטוקולים: 2021-2938-2021-47-01 ו-2024-3412-2024-48-01) ועקבו בקפדנות אחר הנחיות המועצה הקנדית לטיפול בבעלי חיים (CCAC). חולדות וויסטאר זכרים (225-275 גרם) בגילאי 6-8 שבועות שימשו להליכים. כל בעלי החיים שוכנו במתקן לטיפול בבעלי חיים של מכון הלב של מונטריאול, עם גישה חופשית למים ולמזון.
1. הכנה טרום ניתוחית
2. השראת הרדמה והכנת בעלי חיים
הערה: הניתוחים בוצעו על חולדות Wistar זכרים (225-275 גרם) בגילאי 6-8 שבועות. השתמש בכרית חימום במהלך כל השלבים של ההליכים הבאים כדי לשמור על טמפרטורת הגוף של בעל החיים סביב 37 ° C. החל בדיקה רקטלית כדי לפקח על טמפרטורת הגוף.
3. אינטובציה
הערה: אינטובציה בוצעה כמתואר20.
איור 1: מכשירים מרכזיים הדרושים להכנת ההליך המיקרוכירורגי של PAB. (A) מחט 19 G שונה המשמשת כעופרת לקבלת קוטר 1 מ"מ של תא המטען של הרשות הפלסטינית לאחר PAB. (B) כלים אנדוטרכאליים המשמשים או אינטובציה מוצלחת של חולדות. 1. המרית משמשת כמדכא לשון על חולדות מורדמות כדי לחשוף את קנה הנשימה. 2. צנתר 16G פועל כצינור אנדוטרכאלי לאחר הקהות קצה החרט שלו. אנא לחץ כאן כדי להציג גרסה גדולה יותר של איור זה.
4. ניתוח PAB (איור 2)
הערה: כל ההליכים חייבים להתבצע על פי טכניקות ניתוח אספטיות קפדניות.
איור 2: הליך PAB ותיקוף של תפר משי 5.0 לעומת אטבי מתכת. צילום של הבידוד והקשירה שלב אחר שלב של גזע הרשות הפלסטינית, המראה (א) את האקספוזיציה והבידוד של תא המטען של הרשות הפלסטינית, (ב) את מיקום התפר (משי 5.0) סביב תא המטען של הרשות הפלסטינית, (ג) את הקשירה של PAB (שימוש במחט 19 G כעופרת); (D) אימות תנועת הלב ועומס יתר של שורש PA ו-RV בעקבות PAB; (E) השוואה של PAB המבוצע עם תפר משי לעומת אטב מתכת; ו-(F) אימות הבחירה בתפר משי עבור PAB ליצירת קוטר ניתן לשחזור יותר של 1 מ"מ סביב תא המטען של הרשות הפלסטינית. אנא לחץ כאן כדי להציג גרסה גדולה יותר של איור זה.
5. התאוששות לאחר הניתוח
6. אקוקרדיוגרפיה טרנס-חזה
הערה: מאמר זה מציג נתונים שהתקבלו ביום ה -21 לאחר הניתוח, כאשר החולדות היו נתונות לאקוקרדיוגרפיה טרנס-חזה. עם זאת, בהתאם למטרות המחקר ולדרישות תכנון המחקר, החוקרים יכולים להגדיר נקודות זמן אחרות עבור אקוקרדיוגרפיה טרנס-חזה לפני ואחרי PAB.
7. מחקר אלקטרופיזיולוגי (איור 3)
איור 3: איור של פעימות לב במנוחה והמיקום המתאים של צנתר טרנס-ושט למחקר אלקטרופיזיולוגי in vivo . (A) אק"ג מייצג של שתי פעימות לב רצופות במנוחה המציג את גל P, מרווח יחסי הציבור, קומפלקס QRS, מרווח QT ומרווח R-R. (B) סכמטי של קטע אורכי של הלב (1) והוושט (2) שבו מחדירים קטטר מרובע (3) כדי לעורר ולרכוש אק"ג פרוזדורי. (C) אותות א.ק.ג. מייצגים המראים את המיקום המועדף של הצנתר הטרנס-וושט כאשר אות הפרוזדורים (הקו האדום) מפני השטח אק"ג (עקבות עליונות) חופף לאות הפרוזדורים של הצנתר אק"ג (עקבות תחתונות). אנא לחץ כאן כדי להציג גרסה גדולה יותר של איור זה.
8. ניתוח א.ק.ג.
הערה: הרישומים והגירויים של האק"ג בוצעו באמצעות תוכנה לרכישת אק"ג. הניתוחים בוצעו באמצעות תוכנה לניתוח אק"ג (איור 3A).
9. ניתוחים היסטולוגיים
10. ניתוחים סטטיסטיים
אישור חזותי על קשירה מתאימה של גזע הרשות הפלסטינית במהלך הניתוח
במהלך הליך PAB, אינדיקציה למיקום טוב של התפר היא העלאה מיידית של לחץ הדם והתרחבות מהירה של RV ושורש תא המטען של PA בצומת עם RV. אסור לתפר לזוז כדי להבטיח עומס לחץ קבוע וקבוע במשך 3 שבועות. במחקר זה, השימו?...
הביצועים המוצלחים של PAB הם החלק המכריע ביותר בפרוטוקול זה. חשוב להבחין כראוי בין אבי העורקים לבין תא המטען של הרשות הפלסטינית. בידודה של הרשות הפלסטינית חייב להתבצע בקפדנות כדי למנוע קריעה, דימום ומוות במהלך ההליך. יישום התפר סביב עופרת 19G חייב להתבצע במהירות ולאחר מכן הס...
למחברים אין מה לחשוף.
המחברים מודים לקולומב רוי, יאנפן שי, סנדרה קוורי וג'וזיאן דסלנדס על הביצועים הטכניים של אקוקרדיוגרפיה טרנס-חזה ולנטלי ל'הורו על סיוע טכני ראשוני במהלך הסטנדרטיזציה של שיטת PAB. אנו אסירי תודה לחברי המתקן לטיפול בבעלי חיים של מכון הלב של מונטריאול.
Name | Company | Catalog Number | Comments |
0.9% Sodium Chlorine Injection USB (100 ml) | Baxter | JB1302P | Solution used for drugs (analgesic and anti-inflammatory) dilution and for preparing saline water syringes dedicated to rehydrating the animal after the surgery |
19 G x 1 1/2 PrecisionGlide Needle | BD | 305187 | Needle modified (bent and blunted) to be used as a spacer during for the partial constriction of the pulmonary trunk |
2" x 2" Non Woven Non-Sterile Ritmed Gauze Sponge, 4-Ply | AMD-Ritmed | A2101-CH | Gauze sponges used to absorb blood from the wound or to gently push organs (ex: thymus) aside. |
4" x 4" Non Woven Non-Sterile Ritmed Gauze Sponge, 4-Ply (x200) | AMD-Ritmed | A2100-CH | Gauze sponges used to absorb blood from the wound or to gently push organs (ex: thymus) aside. |
5-0 Vicryl Violet Suture RB-1 1/2 Circle Needle 17mm 27" | Ethicon | J303H | Synthetic absorbable sterile surgical suture with a taperpoint needle used for muscle and skin wounds closure. |
Anafen (100 mg/mL) | Merial Canada, Inc. | 1938126 | Diluted injectable solution of ketoprofen administered as a nonsteroidal anti-inflammatory, analgesic and antipyretic drug. |
AutoClip System | FST | 12020-00 | Can be used to close the skin wound. Includes a clip applier, wound clips (9 mm) and a clip remover. |
Dumont #5/45 Forceps | FST | 11251-35 | Dumoxel forceps with tips angled at 45°. Used to tighten the knots around the spacer placed on the pulmonary trunk. |
Fine Scissors - Sharp | FST | 14060-10 | Stainless steel iris scissors dedicated to intercostal muscles incision and suture cutting. |
Forane (Isoflurane) 100 mL | Baxter Canada | BAXCA2L9100 | Inhalation anesthetic used for rodents during their PAB surgery. |
IV Catheter 16 G x 1.77 " (Straight) | BD Insyte | 381257 | Catheter used as an endotracheal tube with its metal stylet blunted. |
Light LED 130 F - DrMach | Eickemeyer | M130300 | LED wall mounted light. |
Magnetic Fixator Retraction System: Base plate | FST | 18200-50 | Metal plate on which the associated fixtures are installed. It is placed around the heating plate. |
Magnetic Fixator Retraction System: Elastomer (2 m Roll) | FST | 18200-07 | Used to attach the retractors to the fixators. |
Magnetic Fixator Retraction System: Fixators | FST | 18200-02 | Movable anchors that can be placed on the base plate. |
Magnetic Fixator Retraction System: Retractors | FST | 18200-11 | Retractors allowing to maintain the surgical wound with the desired opening |
Metzenbaum Scissors (Curved) | FST | 14017-14 | Stainless steel blunt scissors used for blunt dissection of the skin and muscles. |
Micro-Adson Forceps | FST | 11018-12 | Stainless steel serrated forceps used to grasp skin and other tissues. |
Oster Golden A5 2-Speed Clipper | Oster Professional | 34264416949 | Pet grooming clipper used to prepare the surgical field. Since it's meant to be used with large animals, the user needs to be careful with rats. |
Rodent heating plate or warming system | Custom made | N/A | Plate connected to a unit equipped with a LED screen displaying the temperature detected by the rectal probe as well as the target temperature. |
Rodent Ventilator Model 683 | Harvard Apparatus | 74240-2 | Mechanical ventilator used for small laboratory animals (max 5 kg). |
Semken Forceps with Serrations (Curved) | FST | 11009-13 | Stainless steel forceps used for tissue dissection. |
Semken Forceps with Serrations (Straight) | FST | 11008-13 | Stainless steel forceps used for tissue dissection. |
Silky Fresh Hair removal Cream | Veet | 62200825036 | Hair removal product used to prepare the surgical site after shaving. |
Soluprep | 3M | 103.26 | Bottled antiseptic solution tinted with 2% chlorhexidine and 70 % alcohol 225 mL. |
Stainless steel spatula 195 mm | Heathrow Scientific | HS15907 | Spatula used as a tongue depressor during rat intubation. |
Stereomicroscope System SZ61TR | Olympus | 88-126 | Microscope equipped with binoculars and a built-in camera allowing for video filming. |
Sterile Sodium Chloride 0.9% Irrigation Bottle (60 mL) | Saline H2O | 25-6048SA-L | Solution used to keep the wound moist throughout the surgery. |
Surgical Scissors - Sharp-Blunt (Straight) | FST | 14001-12 | Stainless steel scissors used to make the initial skin incision. |
Suture 5-0 Silk No Needle | Henry Schein | 102-6344 | Silk thread used to do the constriction of the pulmonary trunk |
Systane Ointment | Alcon | 2444062 | Eyes lubricant providing a temporary relief of burning and irritation caused by the dryness of the eyes during surgery. |
SZ2-STU2 stereomicroscope stand | Olympus | N1198900 | The arm attached to the base provides a great freedom of movement to the microscope head. |
Tissue forceps - 1X2 Teeth | FST | 11021-15 | Stainless steel forceps allowing to grasp, hold and manipulate tissues (skin and muscles). |
Transpore Surgical Tape | 3M | 1527-1 | Medical tape used to immobilized the rats' forelimbs and hindlimbs. |
Vetbond Tissue Adhesive (3 mL) | 3M | 1469SB | Surgical glue that can be applied in small amounts on the skin It can be used as a complement to subcutaneous sutures. |
Vetergesic Multidose (0.3 mg/mL) 10 mL | Ceva Canada | 2342510 | Diluted injectable solution of buprenorphine administered as an analgesic drug. |
Veterinary anesthesia evaporator Tec 4 | Dispomed | 34001 Iso | Enables vaporization of isoflurane and concentration at 0–5%. |
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