JoVE Logo

Sign In

A subscription to JoVE is required to view this content. Sign in or start your free trial.

In This Article

  • Summary
  • Abstract
  • Introduction
  • Protocol
  • תוצאות
  • Discussion
  • Disclosures
  • Acknowledgements
  • Materials
  • References
  • Reprints and Permissions

Summary

מחקר זה מציג מודל חזירי של תסחיף ריאתי (PE) באמצעות תסחיפים אוטולוגיים גדולים המשכפלים PE חריף בסיכון בינוני. המודל מתאים היטב להערכת פתופיזיולוגיה ותגובות לטיפול.

Abstract

תסחיף ריאתי חריף (PE) הוא מצב שעלול לסכן חיים הגורם לחסימה פתאומית של עורקי הריאה, מה שמוביל לאי ספיקת לב ימנית חריפה. שיטות אבחון חדשות וטיפולים מונחי צנתר מפותחות במהירות, ויש צורך ברור במודל PE מציאותי בבעלי חיים שניתן להשתמש בו להערכה פתופיזיולוגית ובדיקות פרה-קליניות.

פרוטוקול זה מציג מודל חזירי המשתמש בתסחיפי ריאה אוטולוגיים גדולים. המכשור מבוצע בטכניקות זעיר פולשניות, ויוצר מודל חזה קרוב המאפשר בחינה של אפשרויות טיפול שונות בעלות יכולת שחזור גבוהה. שלוש שעות לאחר שאיבת דם ליצירת תסחיף עצמי ex vivo, השראת PE גרמה לעלייה מיידית בלחץ העורקי הריאתי הממוצע (17 ± 3 מ"מ כספית ל-33 ± 6 מ"מ כספית, p < 0.0001) וקצב הלב (50 ± 9 פעימות · דקה-1 עד 63 ± 6 פעימות · דקה-1, p < 0.0003) מלווה בירידה בתפוקת הלב (5.0 ± 0.8 ליטר לדקה עד 4.5 ± 0.9 ליטר לדקה. p < 0.037) בהשוואה לקו הבסיס. אנגיוגרפיה ריאתית CT חשפה תסחיפים מרובים, ואחוז החסימה הריאתית עלה בהשוואה לנקודת ההתחלה (0% [0-0] עד 57.1% [38.8-63.3], עמ' < 0.0001). בשלב החריף, הפנוטיפ דומה ל-PE בסיכון בינוני.

המודל מייצג פנוטיפ מציאותי ומאופיין היטב של PE בסיכון בינוני ויוצר הזדמנות לבחון שיטות אבחון חדשות, טיפולים התערבותיים ותרופתיים והכשרה מעשית לעובדי בריאות בהליכים התערבותיים.

Introduction

תסחיף ריאתי חריף (PE) הוא הגורם השלישי בשכיחותו למוות קרדיווסקולרי והוא ביטוי של פקקת ורידים (VTE)1. שכיחות VTE נעה בין 75 ל-269 לכל 100,000 אוכלוסייה בשנה ועולה עם גילשנתיים. מחלימים ראשוניים עומדים בפני סיכון מוות של 30 יום הנע בין 0.5% לחולים בסיכון נמוך ועד 22% לחולים בסיכון גבוה3. סיבת המוות היא כשל בחדר ימין (RV), המתרחש בעיקר תוך שעות 4,5. גם אם החולים שורדים, עדיין קיים סיכון לתחלואה משמעותית ולמחלות כרוניות.

אפשרויות הטיפול בשלב החריף של המחלה כוללות כריתת תסחיף כירורגית, פקקת מבוססת קטטר או מערכתית, הפרין בעל משקל מולקולרי נמוך ונוגדי קרישה דרך הפה1. מספר ומגוון אפשרויות הטיפול מתרחב, וטכניקות ושיטות חדשות לאבחון והערכת חומרה מפותחות ללא הרף. לפני שניתן יהיה לבצע מחקרים קליניים, יש לקבוע את ההיתכנות והבטיחות במערך הניתן לשחזור ועקבי, כפי שניתן להשיג במודל של בעלי חיים. יתר על כן, חקירת הפתופיזיולוגיה החריפה של PE דורשת מודל של בעלי חיים עם פיזיולוגיה של לב וכלי דם וריאות כמעט אנושיים. פותחו מודלים הן במכרסמים והן בבעלי חיים גדולים יותר, כלומר חזירים. היתרון של מודל בעלי חיים גדולים הוא האפשרות להשתמש בטכניקות קליניות ולהעריך ציוד והתערבויות כירורגיות המשמשות בפרקטיקה הקלינית. עם זאת, רוב המודלים הללו משתמשים בחומרים מלאכותיים, כגון כדורי פלסטיק או בלונים אוטמים, או דורשים הליכים פולשניים גדולים לרצועת עורקים ריאתית כדי לחקות אי ספיקת לב ימנית חריפה 7,8,9. מחקר אחד השתמש במסנן וריד נבוב תחתון כדי ליצור פקקת במקום10. עם זאת, זה גוזל זמן, וקשה לשלוט בנטל הקרישים. מחקרים אחרים יצרו תסחיפים אוטולוגיים ex vivo, אך ה-PE היה קטן יותר בגודל11,12. לפיכך, מודלים אלה עשויים שלא להתאים לבדיקת הליכים התערבותיים.

יש צורך במודל של בעלי חיים שיכול לשכפל את הפתולוגיה האנושית של PE. בהתבסס על מחקרים קודמים שנערכו על ידי קבוצתנו 13,14,15,16, אנו שואפים להציג מודל חזירי של PE חריף.

Protocol

מחקר זה נערך באישור הפיקוח הדני על בעלי חיים (רישיון מס' 2021-15-0201-00944) ובהתאם להנחיות הדנית והאוניברסיטאית בנושא רווחת חיות מעבדה ואתיקה.

הערה: מחקר זה פעל בהתאם להנחיות ARRIVE 2.017. עקרונות ה-3Rs (החלפה, הפחתה ועידון ) כובדו על ידי הערכה חוזרת ונשנית של כל בעל חיים כדי לשמש כבקרה בפני עצמה, ובכך להפחית את מספר בעלי החיים הדרושים ולמקסם את המידע שנאסף. החזירים ששימשו במודל בעלי חיים זה היו חזירי שחיטה דניים במשקל figure-protocol-53560 ק"ג (הכלאה של יורקשייר, דורוק וגזע דני). כל החזירים פעלו לפי התוכנית הדנית ללא פתוגנים ספציפיים (SPF). החזירים התאקלמו בחוות המחקר שבוע לפני המחקר כדי לאמן מגע אנושי. החזירים שוכנו במכלאות עם רצפות בטון מוצק ומצעי קש. כל עט היה בגודל 2.35 מ' על 2.9 מ' עם עטים צמודים כדי לאפשר מגע חוטם. לחזירים הייתה גישה חופשית למים והם הוזנו פעמיים ביום בתזונת חזירים קונבנציונלית, והוסיפו סלק מגורר כדי להפחית את העלייה במשקל. לאורווה היה מחזור אור-חושך של 12:12 שעות (אורות דולקים מ-6 בבוקר עד 6 בערב).

1. הרדמה, אינטובציה ואוורור

  1. יש להרדים את החזיר בזריקה תוך שרירית (0.1 מ"ל/ק"ג) המורכבת מ-2.5 מ"ל טילטמין (25 מ"ג/מ"ל), 2.5 מ"ל זולאזפם (25 מ"ג/מ"ל), 2.5 מ"ל בורופנול (10 מ"ג/מ"ל), 1.25 מ"ל קטמינול (100 מ"ג/מ"ל) ו-6.25 מ"ל קסילזין (20 מ"ג/מ"ל) כדי להפחית את הכאב, המתח והחרדה הפוטנציאליים של בעל החיים לפני ההובלה ממתקן הדיור לבעלי חיים.
  2. הובלת בעל החיים בארגז הובלה מאושר עם מצעי קש חיטה.
  3. צרו גישה תוך ורידית עם ההגעה.
    1. הניחו חוסם עורקים בחלק הפרוקסימלי של האוזן והדקו אותו קלות כדי להשיג קיפאון דם ורידי. יש לחטא את העור מעל וריד פעמיים בעזרת ספוגית אתנול.
    2. השתמש בצנתר ורידי של 20 גרם כדי לנקב את הווריד. שחרר את חוסם העורקים. קבע בזהירות את הגישה כראוי כדי למנוע תזוזה.
    3. בדוק את המיקום הנכון על ידי שטיפת הגישה במי מלח איזוטוניים.
      הערה: בליטה תת עורית תופיע אם הצנתר כבר לא נמצא בווריד. יצירת גישה תוך-ורידית שנייה באוזן הנגדית עשויה להיחשב כמקרה.
  4. העבירו את החיה לשולחן ניתוחים והניחו אותה בשכיבה.
  5. יש להחדיר את החזיר באמצעות לרינגוסקופיה ישירה עם צינור קנה הנשימה בגודל 7.5 ולנפח את שרוול קנה הנשימה. קבע את הצינור לחוטם/ראש החיה. זה ימנע הוצאת צינורות לא מכוונת. בדוק את המיקום הנכון של הצינור על ידי התבוננות בערך הפחמן הדו חמצני הנשיפה על מסך המאוורר.
  6. חבר את הצינור למכונת הנשמה שנבדקה מראש והתחל באוורור מכני.
    1. בחר את הגדרת האוורור המבוקרת בלחץ ומגודר בנפח והגדר את נפח הגאות (טלוויזיה) ל-8 מ"ל/ק"ג עם אוורור בזרימה נמוכה. הגדר את לחץ הנשיפה החיובי (PEEP) ל-5 ס"מ H2O.
    2. הגדר את חלק החמצן בהשראה (FiO2) לנורמוקסיה (0.21) ומעלה, בהתאם לפרוטוקול הניסוי. ערך היעד של פחמן דו חמצני בסוף הגאות (EtCO2) הוא כ-5.0-5.5 kPa. התאימו את קצב הנשימה (RR) כדי להשיג זאת.
  7. ליזום ולשמור על הרדמה כללית באמצעות גישה תוך ורידית באוזן באמצעות פרופופול ב-4.0 מ"ג/ק"ג/שעה ופנטניל ב-12.5 מיקרוגרם/ק"ג/שעה. בדוק אם אין רפלקסים בקרנית ותגובות לגירויים כואבים כדי לוודא שניתנת הרדמה מספקת. הגדל את קצב העירוי אם קיימים רפלקסים או תגובות ובדוק אם יש רפלקסים במרווחי זמן קבועים.
    זהירות: אין להשאיר את בעל החיים ללא השגחה בשום שלב במהלך הפרוטוקול. הימנע משימוש בחומרים חוסמים עצביים-שריריים, מכיוון שהם עלולים לטשטש את הסימנים של הרדמה לא מספקת.
  8. חבר חוטי אלקטרוקרדיוגרמה (ECG) עם 3 מוליכים וחיישן אוקסימטריית דופק כדי לנטר את קצב הלב, קצב הלב וריווי החמצן.
  9. עקוב אחר טמפרטורת הליבה באמצעות מדחום פי הטבעת. כוון לטמפרטורת חזיר רגילה של 38-39 מעלות צלזיוס. במידת הצורך, מחממים את החיה באמצעות שמיכת חימום אוויר מאולץ.
  10. הכנס קטטר לשלפוחית השתן וחבר את הקצה החיצוני לשקית דגימת שתן.
  11. מרחו משחת עיניים וטרינרית למניעת יובש.

2. גישות תוך-וסקולריות מונחות אולטרסאונד

הערה: גישות תוך-וסקולריות נקבעות כמתואר קודם לכן18.

  1. צור גישה תוך-וסקולרית בווריד הצוואר החיצוני הימני, בווריד הירך הימני ובעורק הירך השמאלי לכל הפחות.
    הערה: ניתן לקבל גישה נוספת בהתאם לפרוטוקול הניסוי.
    1. לגלח ולחטא את העור עם כלורהקסידין.
    2. בהליך סטרילי, השתמש במכשיר אולטרסאונד כדי להנחות קטטר ורידי 17 גרם למצב התוך-וסקולרי.
    3. הסר את המחט מהצנתר הוורידי והשתמש בטכניקת סלדינגר כדי להכניס חוט מנחה. הסר את הצנתר הוורידי והשאיר את חוט ההנחיה במקומו.
    4. בנקודת הגישה, חותכים חתך קטן בעור ומכניסים את הנדן מעל חוט ההנחיה.
    5. כדי להבטיח מיקום נכון של נדן, שאבו דם מכל נדן באמצעות מזרק של 10 מ"ל או 20 מ"ל. לנדן הממוקם כהלכה לא תהיה התנגדות כאשר שואבים דם או שהגישה נשטפת במי מלח.
  2. לתפור את הנדן לעור (מידה 4.0).
  3. חבר את הנדן בעורק הירך למתמר לחץ. כיול ללחץ אטמוספרי והתבונן במסך לעקומת לחץ עורקי נכונה.
  4. חבר משאבות עירוי עם תמיסת מלח איזוטונית למעטפת הוורידית. זה מונע קרישת דם תוך-לומינלית.
  5. כדי לנטרל היפווולמיה מצום לפני הניסוי ולשאוב דם ליצירת תסחיף, התחל עירוי בולוס של 800 מ"ל במשך 30-60 דקות על המשאבה המחוברת לווריד הצוואר החיצוני הימני.
  6. כדי לתקן אובדן נוזלים מדי שעה מהזעה ומתן שתן, התחל עירוי של 4 מ"ל/ק"ג/שעה על המשאבה המחוברת לווריד הירך.

3. היווצרות קריש דם

  1. פרקו מערכת חמצון לב-ריאה ואתרו את צינורות הפוליוויניל כלוריד (PVC) שאינם מצופים הפרין בקוטר חיצוני ופנימי של 1/2 אינץ' ו-3/32 אינץ', בהתאמה. חותכים לחתיכות באורך ~ 30 ס"מ. לייצר שבעה צינורות בסך הכל.
    הערה: ניתן להשתמש בכל צינורות PVC בקוטר קטן יותר אם מעדיפים תסחיפים דקים יותר.
  2. סגירת קצה אחד של הצינורות עם מלקחיים גדולים של המוסטט.
  3. השהה את עירוי מי המלח האיזוטוני על אחד המעטפות הוורידיות ושאב בסך הכל 180 מ"ל דם.
  4. חלקו את הדם לשישה צינורות PVC (30 מ"ל x 6) וסגרו את החלק העליון של צינור ה- PVC בעזרת מלקחיים נוספים של המוסטט. תלו את הצינורות אנכית למשך 3 שעות לפחות בטמפרטורת החדר (RT) (איור 1A).
  5. יש לשטוף מי מלח במעטפת ולהפעיל מחדש את עירוי מי המלח.

4. החדרה מונחית פלואורוסקופיה של נדן 26 F

זהירות: יש ללבוש ציוד מגן, כגון סינרי עופרת וצווארוני בלוטת התריס, מפני קרינה מייננת, בכל פעם שנעשה שימוש בפלואורוסקופיה.

  1. השהה את משאבת העירוי המחוברת לנדן בווריד הצוואר החיצוני הימני.
  2. הכנס חוט מנחה ארוך וקשיח במיוחד דרך הנדן. השתמש בפלואורוסקופיה כדי להתבונן בחוט היוצא מהנדן. קדם את החוט, מונחה על ידי פלואורוסקופיה, זנב דרך הוורידים המרכזיים העליונים, הווריד הנבוב העליון (SVC), הפרוזדור הימני (RA), ולתוך הווריד הנבוב התחתון (IVC).
    הערה: אירועים סיסטוליים מוקדמים עלולים להתרחש כאשר החוט עובר דרך ה-RA. אין להרגיש התנגדות בשום שלב בזמן התקדמות החוט.
  3. חלץ את הנדן לאט תוך התבוננות באמצעות פלואורוסקופיה שהחוט המנחה נשאר ב- IVC. דחוס את נקודת הכניסה בעזרת מפית סטרילית בעת נסיגת הנדן.
  4. השתמש בטכניקת Seldinger כדי להחליף את הנדן עם מרחיב 16 F. הרחב את חתך העור אם יש התנגדות רבה מדי. קדם את הנדן למחזור הוורידי בהנחיית פלואורוסקופיה. יש להשרות מראש עם מי מלח כדי למזער את ההתנגדות (איור 2B).
    הערה: חשוב ביותר לעקוב אחר מהלך חוט ההנחיה עם המרחיב ולוודא שהמרחיב אינו סוטה מהחוט ומכאן מלומן הכלי.
  5. השתמש בטכניקת Seldinger כדי להחליף את מרחיב 16 F במעטפת 26 F. הארך את חתך העור ב -10 מ"מ לפחות. התקדמו את מעטפת ה-26 F לאט, בהנחיית פלואורוסקופיה, דרך הוורידים הגדולים עד שקצה הנדן, המסומן על ידי סמן רדיו-אפק (לא המרחיב), מגיע ל-SVC (איור 2D). צפו להתנגדות מסוימת בעת התקדמות דרך שכבות שרירים.
    הערה: אם ההתנגדות גדולה מדי, ניתן למשוך את הנדן ולבצע חתך גדול ועמוק יותר המקיף את רקמת השריר קרוב לנקודת הכניסה.
  6. בהנחיית פלואורוסקופיה, משוך בזהירות את המרחיב ואת חוט ההנחיה החוצה מהחזיר תוך הקפדה על כך שהנדן יישאר במקומו.
  7. שאבו דם כדי לוודא שהמעטפת עדיין במקומה. יש לשטוף עם 90 מ"ל מי מלח כדי להבטיח שהנדן יישטף לכל אורכו.
  8. הניחו ערימה של מפיות סטריליות מתחת לקצה החיצוני של הנדן (ומתחת לווילון הסטרילי) כדי להעלות אותו מעל לגובה הלב ולהימנע ממילוי מחדש של דם לתוך הנדן (איור 2C).
  9. חבר מחדש את משאבת העירוי והמשך את עירוי מי המלח.

5. צנתור לב ימני

  1. שטוף את שתי היציאות של קטטר Swan-Ganz (SG) במים מלוחים. בדוק אם הבלון מתנפח כהלכה.
  2. חבר כל אחת מיציאות צנתר SG לתא עצירה תלת-כיווני. חבר יציאה שאינה בשימוש של תא העצירה למתמרי לחץ. היציאה הנותרת של כל תא עצירה עשויה לשמש מאוחר יותר לדגימת גזי דם בעורקי הווריד המרכזי והריאה.
  3. אפס את המתמרים ללחץ אטמוספרי על ידי החזקת היציאות הדיסטליות של קטטר SG ברמה האמצעית של בית השחי של החזיר.
  4. הכנס את קטטר SG דרך מעטפת 26 F (איור 2C).
  5. השתמש בפלואורוסקופיה כדי לראות מתי הקצה הדיסטלי של קטטר SG עוזב את הנדן. שימו לב שהבלון מתנפח כראוי. האינפלציה צריכה להיות נטולת התנגדות.
    הערה: הבלון עלול להינזק אם הוא מנופח בתוך הנדן. מבט קדמי-אחורי משמש לכל ההליכים. לעולם אל תחזיר את הקטטר בזמן שהבלון מנופח. זה עלול לגרום לבלון לעקור או לפגוע בשסתומים ובמיתרים.
  6. כשהבלון מנופח, קדמו את הבלון לאט דרך הוורידים המרכזיים, ה-RA, החדר הימני (RV) ולתוך עורק הריאה הראשי (MPA) (איור 2E).
  7. שימו לב שצורת אות הלחץ ועקומת הלחץ משתנה כאשר היציאה הדיסטלית עוברת לתוך הקרוואן ושוב לתוך ה-MPA.
    1. ודא שאות הלחץ משתנה מ-2-8 מ"מ כספית במחזור הוורידי המרכזי ללחץ RV סיסטולי ודיאסטולי של 20-30 מ"מ כספית ו-0-5 מ"מ כספית, בהתאמה. כאשר מתקדמים לתוך ה-MPA, ודא שהלחץ הסיסטולי הוא 25-35 מ"מ כספית ודיאסטולי 10-15 מ"מ כספית.
  8. רוקנו את הבלון. ודא שצנתר SG עדיין במקומו על ידי שימוש בפלואורוסקופיה והגשת יתר של אותות הלחץ והעקומות.
    הערה: ניתן להשהות את הניסוי בשלב זה.

6. הרכבת מכשיר אספקת התסחיף (איור 3)

הערה: מכשיר התסחיף מורכב משני חלקים, המכונים מכאן והלאה חלק א' וחלק ב' (איור 3).

  1. פרק את שאר מערכת החמצון הלב-ריאה עם קו קרדיופלגיה משולב וצינורית הזלוף של אבי העורקים בתנאים סטריליים.
  2. מערכת העירוי האוטומטי, אתר את צינור הסיליקון באורך 10 ס"מ (קוטר חיצוני 3/8 אינץ' וקוטר פנימי 3/32 אינץ') המחובר לתחתית מיכל הקרדיוטומיה ואת חתיכת המחבר בגודל 3/8 עד 1/4 אינץ' המחוברת לשפופרת הסיליקון (איור 3A).
  3. חותכים את צינור הסיליקון לשני צינורות בגודל שווה. שים את החצי ללא המחבר בצד לעת עתה.
  4. אתר את קו הראשוני המהיר. חותכים את הקו כ-20 ס"מ מקצה הנעילה של Luer ומחברים את הקצה הפתוח של קו הראשוני המהיר לקצה 1/4 אינץ' של חלק המחבר (איור 3A).
  5. אתר חתיכת מחבר בגודל 3/8 אינץ' עד 1/2 אינץ'. חבר אותו לקצה הפתוח של צינור הסיליקון. חלק א' הושלם כעת (איור 3A, C).
  6. חבר את המחצית הנותרת של צינור הסיליקון לקצה הדיסטלי של צינורית הזלוף של אבי העורקים. אתר וחבר כל מחבר בגודל 3/8 אינץ' עד 1/2 אינץ' לקצה הפתוח של צינור הסיליקון. חלק ב' הושלם כעת (איור 3B,C).

7. הערכה בסיסית

הערה: חשוב להשיג ייצוב המודינמי לאחר מכשור ולפני הערכה בסיסית. האמצעים הבאים מומלצים. ניתן להתאים את היקף המדידה הבסיסית בהתאם לפרוטוקול הספציפי.

  1. רשום את ערכי הלחצים העורקיים המערכתיים והריאתיים, כמו גם את הלחץ הוורידי המרכזי.
    הערה: לחץ עורקי ריאתי מקובל הוא לחץ סיסטולי < 40 מ"מ כספית ולחץ עורקי ריאתי ממוצע (mPAP) ≤ 20 מ"מ כספית.
  2. רשום את טמפרטורת הגוף המרכזית, הרוויה ההיקפית וקצב הלב.
  3. במכונת ההנשמה, רשום את הערכים עבור FiO2, EtCO2, טלוויזיה, נפח דקות (MV), RR ולחץ שיא (Ppeak).
  4. קח דגימות דם של 1 מ"ל מהמעטפת העורקית ומהיציאה הדיסטלית (הצהובה) של קטטר SG (ורידי מעורב) לניתוח גזי דם.
    1. אם קיים, תקן כל חוסר איזון אלקטרוליטים ו/או גלוקוז נמוך בדם כדי להשיג ערכים בטווח התקין.
  5. בהתאם לפרוטוקול הניסוי, שאב דגימות דם ורידיות במיכלים המתאימים לניתוח נוסף.
  6. השג תפוקת לב (CO) על ידי דילול תרמי דרך צנתר SG. ודא שמתקבלות שלוש מדידות בממוצע במרווח של 10%.
  7. השג לחץ טריז נימי ריאתי (PAWP) דרך צנתר SG.

8. הערכת קרישים

הערה: לאחר מינימום של 3 שעות, התסחיפים מוכנים להשראה. צינור ה- PVC יכיל את התסחיף שנוצר ואת הנוזל הנוזלי. אם הדם לא נקרש, המתן עוד 30 דקות לפני שתחזיר תסחיף נוסף.

  1. אחזר את אחד מצינורות ה- PVC המכילים תסחיף שנוצר במלואו והניח בעדינות את התסחיף על מפית כירורגית, והשליך את הסופרנטנט. ודא שהתסחיף מרגיש קשיח ויציב להזרקה (איור 1B).

9. גרימת תסחיף ריאתי חריף (איור 4)

  1. מניחים שקית של 1000 מ"ל של מי מלח איזוטוני לתוך שקית עירוי לחץ. הכנס ערכת עירוי ונפח את שקית הלחץ ל-200 מ"מ כספית לפחות (אך לא מעבר ללחץ המומלץ).
  2. קח חלק A של התקן אספקת התסחיף וחבר אותו ליציאה הצדדית של תא העצירה התלת-כיווני (איור 4A).
  3. חבר את צינור ה- PVC האחרון לקצה הפתוח של חלק א'.
  4. הניחו תסחיף אחד בצינור ומלאו את המערכת במי מלח (איור 4B).
  5. חבר את חלק B לקצה השני של צינור ה- PVC (איור 4C).
    הערה: ודא שכל המערכת מלאה במי מלח.
  6. הכנס את מכשיר התסחיף לתוך מעטפת 26 F והחדיר את התסחיף על ידי פתיחת זרימת מי המלח בלחץ למשך כ-5 שניות (איור 4D).
    זהירות: יש להקפיד על הפרמטרים החיוניים לפני ואחרי הזרקת תסחיף. אם לא נצפתה תגובה, ייתכן שהתסחיף עדיין נמצא במעבר, ולשטוף מי מלח למשך 3 שניות נוספות.

10. מודל PE חריף (איור 5 ואיור 6)

  1. יש להשרות תסחיפים עד להכפלת ה-mPAP מנקודת ההתחלה או עד שכל ששת התסחיפים מושרים. עקוב אחר התגובה ההמודינמית והמתן לייצוב לפני גרימת תסחיף נוסף.
    זהירות: החזיר יכול להיות לא יציב מבחינה המודינמית במהלך השראת תסחיף. אם לחץ העורקים המערכתי הממוצע יורד ל-50 מ"מ כספית, יכול להיות צורך בבולוס של 0.02 מ"ג נוראדרנלין. חזור על הבולוס במידת הצורך.
  2. לאחר הזרקת מספר התסחיפים המתאים, החזיר יציב למשך 30 דקות.
    הערה: הביטוי של PE הוא מצב היפר-דינמי. לכן, mPAP צריך להיות ברמה לפני שממשיכים לסעיף 11.

11. המודינמיקה

  1. לאחר 30 דקות של ייצוב, בצע הערכת PE חריפה בהקלטה להערכה הבסיסית שבוצעה בסעיף 7.
  2. בהתאם לפרוטוקול, כעת ניתן להתחיל בהתערבויות.

12. אנגיוגרפיה ריאתית טומוגרפיה ממוחשבת (CTPA) (איור 7)

הערה: ניתן להחריג חלק זה של הפרוטוקול בהתאם להיקף המדעי.

  1. בעודו מונשם ומורדם, חבר את החזיר למכונת הנשמה מכנית ניידת והעביר את החזיר למתקני ה-CTPA.
  2. בצע CTPA במהלך עצירת נשימה שאיפה לפני השראת PE כחלק מההערכה הבסיסית.
    1. השתמש בבקרת חשיפה אוטומטית ב-120 KV עם קולימציה מוגדרת ל-0.5 x 80 מ"מ.
    2. באמצעות וריד אוזן על ידי משאבת הזרקה אוטומטית, יש להזריק 75 מ"ל של תמיסת ניגודיות של Iomeron (350 מ"ג/מ"ל) בזרימה של 0.5 מ"ל לשנייה ואחריה 30 מ"ל של תמיסת מלח המוזרקת ב-3.0 מ"ל לשנייה.
  3. העבירו את החזיר בחזרה לחדר הניתוח והמשיכו בפרוטוקול.
  4. לאחר השראת PE, חזור על שלבים 12.1-12.2 להערכת PE.

13. שיטות אחרות

  1. בהתאם להיקף העבודה המדעית, העריכו את החזיר בהתאם.
    הערה: ניתן ליישם במודל שיטות הערכה רבות, שאינן מתוארות בפירוט בפרוטוקול זה: הדמיית תהודה מגנטית, אקו לב דרך הוושט, הקלטות לולאת לחץ-נפח דו-חדריות, ביוכימיה, פיזיולוגיה ex vivo וניתוח היסטולוגי שימשו בעבודות קודמות 13,14,15,16,18,19,20.

14. המתת חסד ונתיחה

  1. המתת חסד של החזיר במינון קטלני של פנטוברביטל (1.5 מ"ל/ק"ג, 400 מ"ג/מ"ל) בסוף הפרוטוקול.
    הערה: בהתאם לפרוטוקול, ניתן לבצע נתיחה ולקבל דגימה היסטולוגית (איור 8).

תוצאות

בניתוח משולב של חזירים שנכללו במחקרים קודמים, אנו מציגים את התוצאות המאפיינות את מודל ה-PE החריף המתואר בפרוטוקול זה15,16. שני חזירים מתו מאי ספיקת לב ימנית חריפה בעקבות PE. בסך הכל כללנו 24 חזירים.

המודינמיקה
התגובה ל?...

Discussion

מאמר זה מתאר מודל חזירי של PE אקוטי בסיכון בינוני באמצעות תסחיפים אוטולוגיים שהוא זעיר פולשני וניתן לשחזור.

ישנם כמה שלבים קריטיים בפרוטוקול זה. ראשית, הרחבת הגישה בווריד הצוואר החיצוני הימני היא קריטית עבור המודל מכיוון שהיא משמשת כנקודת הגישה לתסחיפים. ?...

Disclosures

AA קיבל תואר כבוד לדוברים (ABBOTT, Gore Medical, Angiodynamics, EPS Vascular ו-Jannsen), והוא יועץ ל-Inari Medical.

Acknowledgements

ברצוננו להביע את תודתנו הכנה על המסירות העצומה והעבודה הקשה שהפגין צוות המחלקה לרפואה קלינית, אוניברסיטת ארהוס, בהשלמת הניסויים. יתר על כן, אנו רוצים להודות למשתפי הפעולה שלנו במחלקה לרפואה משפטית, אוניברסיטת ארהוס, ובמחלקה לרדיולוגיה, בית החולים הכללי של מסצ'וסטס, על הסיוע שלא יסולא בפז בביצוע וניתוח של CT אנגיוגרפיה ריאתית. העבודה נתמכה על ידי בית הספר לתארים מתקדמים של אוניברסיטת ארהוס, קרן קארן אליס ג'נסן, קרן הלב הדנית, מענק NIH מס' 1R01HL168040-01, קרן נובו נורדיסק [NNF17OC0024868], Mindefond של הולגר ורות הסה, קרן לארדאל [3374], קרן אלפרד בנזון, A.P. Møller Fonden, Direktør Emil C. Hertz og hustru Inger Hertz Fond, P.A. Messerschmidt og Hustrus fond, ו-Helga og Peter Kornings Fond.

Materials

NameCompanyCatalog NumberComments
12L-RSGE Healthcare Japan5141337Ultrasound probe
50 mL BD Luer-LockBD Plastipak300865
Adhesive Aperature Drape (OneMed)evercare1515-0175 cm x 90 cm (hole: 6 cm x 8 cm)
Alaris GP Guardrails plusCareFusion9002TIG01-GInfusion pump
Alaris Infusion setBD Plastipak60593
Alcohol swapMEDIQ Danmark334001282% ethanol, 0.5% chlorhexidin, skin disinfection
Amplatz Support Wire Guide Extra-StiffCook MedicalTHSF-25-260-AESdiameter: 0.025 inches, length: 260 cm
Aortic Perfusion CannulaEdwards LifesciencesAA024TFTASize: 24F. Length: 30 cm.
BD ConnectaBD394601Luer-Lock
BD EmeraldBD30773610 mL syringe
BD PlatipakBD30061320 mL syringe
BD Venflon ProBecton Dickinson Infusion Therapy39320420 G
BD Venflon ProBecton Dickinson Infusion Therapy39320817 G
Butomidor VetRichter Pharma AG53194310 mg/mL
Chlorhexidine 0.5%Meda ABN/A
Cios Connect S/N 20015Siemens HealthineersN/AC-arm
CP Oxygenation System Adult With Fusion and Cardioplegia 1/BMedtronicM450311WCustom cardiopulmonary oxygenation system including a cardioplegia line.
D-LCC12A-01GE Healthcare FinlandN/APressure measurement monitor
Durapore3MN/AAdhesive tape
E-PRESTIN-00GE Healthcare Finland6152932Respirator tubes
EuthanimalAlfasan136278Pentobarbitalnatrium 400 mg/mL (0.5 mL/kg for euthanasia) 
Favorita IIAesculapGT104
FentanylB. Braun7103650 µg/mL
Glucose isotonicSAD41935855 mg/mL Isotonic glucose (500 mL bag)
Gore DrySeal Flex Introducer SheathGOREDSF2633Size: 26 French. Working length: 33 cm.
Ketaminol VetMSD/Intervet International B.V.511519100 mg/mL
Lawton 85-0010 ZK1LawtonN/ALaryngoscope
LectospiralVYGON1159.90400 cm (Luer-LOCK)
MBH quforaMBH-International A/S13853401Urine bag
NatriumchloridFresenius Kabi7340022100528   9 mg/mL Isotonic saline
Noradrenalin Macure Pharma4253181 mg/mL
PICO50 Aterial Blood SamplerRadiometer956-5522 mL
Portex Tracheal TubeSmiths Medical100/150/075Cuffed Clear Oral/Nasal Murphy Eye
Pressure Extension setCODAN7,14,020Tube for anesthetics, 150 cm long, inner diameter 0.9 mm
PropolipidFresenius Kabi21636Propofol, 10 mg/mL
Radiofocus Introducer IIRadiofocus/TerumoRS+B80N10MQ7 + 8F sheaths
Rompun VetBeyer86450917Xylazin, 20 mg/mL
Rüsch Brilliant AquaFlate Glycerine Teleflex178000Bladder catheter, size 14
S/5 AvanceDatex-OhmedaN/AMechanical ventilator
Safersonic Conti Plus & SafergelSECMA medical innovationSAF.612.18120.WG.SEC18 cm x 120 cm (Safersonic Sterile Transducer Cover with Adhesive Area and Safergel) 
Standard DilatorCook MedicalG01212Size: 16 French. Length: 20 cm.
Swan-Ganz CCOmboEdwards Lifesciences744F75110 cm
TruWave Pressure Monitoring SetEdwards LifesciencesT434303A210 cm
Vigilance VGS Patient MonitorEdwards LifesciencesN/A
Vivid iqGE Medical Systems ChinaVivid iq
Zoletil 50 Vet (tiletamin 125 mg and zolazepam 125 mg)Virbac83046805Zoletil Mix for pigs: 1 vial of Zoletil 50 Vet (dry matter); add 6.25 mL Xylozin (20 mg/mL), 1.25 mL ketamin (100 mg/mL) and 2.5 mL Butorphanol (10 mg/mL). Dose for pre-anesthesia: 0.1 mL/kg as intramuscular injection

References

  1. Konstantinides, S. V., et al. ESC Guidelines for the diagnosis and management of acute pulmonary embolism developed in collaboration with the European Respiratory Society (ERS): The task force for the diagnosis and management of acute pulmonary embolism of the European Society of Cardiology (ESC). Eur. Heart J. 41 (4), 543-603 (2019).
  2. Wendelboe, A. M., Raskob, G. E. Global burden of thrombosis. Circ. Res. 118 (9), 1340-1347 (2016).
  3. Becattini, C., et al. Acute pulmonary embolism: mortality prediction by the 2014 European Society of Cardiology risk stratification model. Eur. Respir. J. 48 (3), 780-786 (2016).
  4. Wood, K. E. Major Pulmonary embolism: Review of a pathophysiologic approach to the golden hour of hemodynamically significant pulmonary embolism. Chest. 121 (3), 877-905 (2002).
  5. Bĕlohlávek, J., Dytrych, V., Linhart, A. Pulmonary embolism, part I: Epidemiology, risk factors and risk stratification, pathophysiology, clinical presentation, diagnosis, and nonthrombotic pulmonary embolism. Exp Clin Cardiol. 18 (2), 129-138 (2013).
  6. Andersen, A., et al. Animal models of right heart failure. Cardiovasc Diagn Ther. 10 (5), 1561-1579 (2020).
  7. Tsang, J. Y., Lamm, W. J., Starr, I. R., Hlastala, M. P. Spatial pattern of ventilation-perfusion mismatch following acute pulmonary thromboembolism in pigs. J Appl Physiol. 98 (5), 1862-1868 (2005).
  8. Böttiger, B. W., et al. Inhaled nitric oxide selectively decreases pulmonary artery pressure and pulmonary vascular resistance following acute massive pulmonary microembolism in piglets. Chest. 110 (4), 1041-1047 (1996).
  9. Kudlička, J., et al. Pig model of pulmonary embolism: where is the hemodynamic break point. Physiol Res. 62 (Suppl 1), S173-S179 (2013).
  10. Barbash, I. M., et al. Experimental model of large pulmonary embolism employing controlled release of subacute caval thrombus in swine. J Vasc Interv Radiol. 22 (10), 1471-1477 (2011).
  11. Beam, D. M., et al. Comparison of isoflurane and α-chloralose in an anesthetized swine model of acute pulmonary embolism producing right ventricular dysfunction. Comp Med. 65 (1), 54-61 (2015).
  12. Pereira, D. J., et al. Near-fatal pulmonary embolism in an experimental model: hemodynamic, gasometric and capnographic variables. Rev Bras Cir Cardiovasc. 26 (3), 462-468 (2011).
  13. Schultz, J., et al. A porcine in-vivo model of acute pulmonary embolism. Pulm. Circ. 8 (1), 2045893217738217 (2018).
  14. Lyhne, M. D., et al. Right ventricular adaptation in the critical phase after acute intermediate-risk pulmonary embolism. Eur Heart J Acute Cardiovasc Care. 10 (3), 243-249 (2020).
  15. Dragsbaek, S. J., et al. A porcine model of human-like chronic thromboembolic pulmonary disease. Thromb. Res. 231, 25-28 (2023).
  16. Merit, V. T., et al. Changes in pulmonary vascular resistance and obstruction score following acute pulmonary embolism in pigs. Crit Care Explor. 6 (2), e1040 (2024).
  17. NC3Rs Reporting Guidelines Working Group. Animal research: reporting in vivo experiments: the ARRIVE guidelines. Exp Physiol. 95 (8), 842-844 (2010).
  18. Lyhne, M. D., et al. Closed chest biventricular pressure-volume loop recordings with admittance catheters in a porcine model. J Vis Exp. 171, e62661 (2021).
  19. Schultz, J., Andersen, A., Gade, I. L., Kjaergaard, B., Nielsen-Kudsk, J. E. Riociguat, sildenafil and inhaled nitric oxide reduces pulmonary vascular resistance and improves right ventricular function in a porcine model of acute pulmonary embolism. Eur Heart J Acute Cardiovasc Care. 9 (4), 293-301 (2019).
  20. Schultz, J., et al. Terlipressin increases systemic and lowers pulmonary arterial pressure in experimental acute pulmonary embolism. Crit Care Med. 48 (4), e308-e315 (2020).
  21. Schmitto, J. D., et al. Progressive right ventricular failure is not explained by myocardial ischemia in a pig model of right ventricular pressure overload. Eur J Cardiothorac Surg. 35 (2), 229-234 (2009).
  22. Greyson, C., Xu, Y., Lu, L., Schwartz, G. G. Right ventricular pressure and dilation during pressure overload determine dysfunction after pressure overload. Am J Physiol Heart Circ Physiol. 278 (5), H1414-H1420 (2000).
  23. Lyhne, M. D., et al. Immediate cardiopulmonary responses to consecutive pulmonary embolism: a randomized, controlled, experimental study. BMC Pulm Med. 24 (1), 233 (2024).
  24. Mortensen, C. S., et al. Impact of preload on right ventricular hemodynamics in acute pulmonary embolism. Crit Care Med. 48 (12), e1306-e1312 (2020).
  25. Lyhne, M. D., et al. Oxygen therapy lowers right ventricular afterload in experimental acute pulmonary embolism. Crit Care Med. 49 (9), e891-e901 (2021).
  26. Kramer, A., et al. Inhaled nitric oxide has pulmonary vasodilator efficacy both in the immediate and prolonged phase of acute pulmonary embolism. Eur Heart J Acute Cardiovasc Care. 10 (3), 265-272 (2020).
  27. Lyhne, M. D., et al. Levosimendan, milrinone, and dobutamine in experimental acute pulmonary embolism. Pulm Circ. 11 (3), 20458940211022977 (2021).
  28. Krueger, K., Deissler, P., Coburger, S., Fries, J. W. U., Lackner, K. How thrombus model impacts the in vitro study of interventional thrombectomy procedures. Invest Radiol. 39 (10), 641-648 (2004).
  29. Brockmeier, S. L., Halbur, P. G., Thacker, E. L. . Porcine Respiratory Disease Complex. Polymicrobial Diseases. , (2002).

Reprints and Permissions

Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article

Request Permission

Explore More Articles

CTPE

This article has been published

Video Coming Soon

JoVE Logo

Privacy

Terms of Use

Policies

Research

Education

ABOUT JoVE

Copyright © 2025 MyJoVE Corporation. All rights reserved