Valutazione di un romanzo Laser-assistita coronarica anastomosi Connector - Clip Trinity - in un suino Off-pompa bypass Modello

Riepilogo

This paper describes a novel nonocclusive coronary anastomotic connector in a porcine off-pump coronary artery bypass (OPCAB) model. This easy-to-use coronary connector has intrinsic potential to facilitate minimally invasive OPCAB surgery.

Abstract

Per semplificare e facilitare battere il cuore (cioè, off-pump), intervento chirurgico di bypass coronarico mini-invasiva, un nuovo connettore anastomotica coronarica, la clip Trinity, è sviluppata sulla base della tecnica di anastomosi occlusive eccimeri laser assistita. Il connettore clip Trinity consente semplificato, suture, e la connessione occlusive dell'innesto per l'arteria coronaria, e un catetere laser ad eccimeri laser-pugni l'apertura della anastomosi. Di conseguenza, grazie alla completa realizzazione anastomosi occlusive, condizionata coronarica (cioè, occludere o manovra) non è necessaria, in contrasto con la tecnica anastomotica convenzionale, quindi semplificare la procedura di bypass off-pompa. Prima applicazione clinica in bypass coronarico, la sicurezza e la qualità di questo connettore romanzo saranno valutate in una prospettiva a lungo termine suina sperimentale off-pump di bypass coronarico (OPCAB) studio. In questo articolo, si descrive come valutare tegli anastomosi coronariche nel modello suino OPCAB utilizzando varie tecniche per valutare la qualità. I risultati rappresentativi sono riassunti e dimostrati visivamente.

Introduzione

Off-pompa di bypass coronarico (OPCAB) la chirurgia può potenzialmente ridurre la morbilità associata con l'uso di bypass cardiopolmonare in chirurgia di bypass coronarico (ad esempio, complicanze tromboemboliche, eccessiva mantenere fluido, trasfusioni di sangue, e l'attivazione del sistema immunitario) e può essere di beneficio per i pazienti ad alto rischio di complicazioni associate con bypass cardiopolmonare e la manipolazione aortica ^1. Mini-invasiva coronarica intervento chirurgico di bypass (ad esempio, la chirurgia toracoscopica o robotica-assistita), riduce la dimensione delle incisioni, e, di conseguenza, riduce i tempi di recupero del paziente, degenza ospedaliera, e morbilità ^2. Nonostante i benefici potenziali per (un sottogruppo di pazienti) in necessità di rivascolarizzazione coronarica, l'adozione di queste tecniche non è stato diffuso. Uno dei motivi è che un off-pump minimamente approccio invasivo per la chirurgia di bypass coronarico è tecnicamente molto impegnativo.

ONTENUTO "> Per semplificare e facilitare battere il cuore (cioè, off-pump), intervento chirurgico di bypass coronarico mini-invasiva, un nuovo connettore anastomotica coronarica si sviluppa: il clip Trinity ^3,4, basato sul laser assistita anastomosi occlusive eccimeri (ELANA ) tecnica di ^5-9. Il connettore consente semplificata, suture e connessione occlusive dell'innesto all'arteria coronaria, ed un laser ad eccimeri catetere laser perfora l'apertura di anastomosi. Di conseguenza, grazie alla completa realizzazione anastomosi occlusive, condizionata coronarica (cioè, occlude o snaring e smistamento) non è necessaria, in contrasto con la tecnica anastomotica convenzionale, quindi semplificare la procedura di bypass.

Precedente per quanto riguarda gli studi di un connettore coronarica ELANA predecessore prototipo, ha dimostrato fattibile in relativamente grandi arterie (diametro interno [ID] 2,4 millimetri [mm]) in un modello di coniglio acuta ^5. Piùsopra, in un suino sternotomia aperto modello OPCAB, corretta guarigione con il minimo iperplasia intimale è stato trovato a lungo termine ^6,7.

Recentemente, la tecnica anastomotica coronarica è stata ulteriormente migliorata verso l'applicazione clinica. Modifiche di progettazione del connettore e il catetere laser ad eccimeri permettono una costruzione semplificata e accelerata (cioè, suture montaggio dell'innesto) sul clinicamente rilevante, piccolo calibro arterie coronarie (ID 1.4-1.6 mm). Prima applicazione clinica in bypass coronarico, la sicurezza e la qualità di questo connettore romanzo saranno valutate in un suino sternotomia aperto modello OPCAB a lungo termine (6 mesi di follow-up), secondo il protocollo descritto in questo documento.

Questo protocollo descrive nostro modello OPCAB porcine sperimentale e fornisce una descrizione dettagliata della procedura anastomotica coronarica. Inoltre, le opzioni sono descritte per intraoperatorie, postoperative, e valutazione post-mortem della anastomosi, che sono di fondamentale importanza per valutare la qualità anastomotica. In questo documento, la sezione Risultati Rappresentante riassume i risultati di uno studio pilota nel modello OPCAB suini (n = 3 maiali, con un follow-up di 5 ore), che è stata eseguita prima dello studio preclinico.

Protocollo

NOTA: Gli animali hanno ricevuto cura umana nel rispetto della "Guida per la cura e l'uso di animali da laboratorio", predisposto dall'Istituto di Laboratorio risorse animali, Consiglio Nazionale delle Ricerche. Il comitato sperimentazione animale dell'Università di Utrecht ha approvato il protocollo.

1. Il Coronary anastomosi procedura

NOTA: Utilizzare sempre gli occhiali di protezione del laser quando il laser è attivo.

1. Montaggio del clip Trinity
   1. Aprire la forcella superiore del connettore ³ (figura 1) con la clip Aneurysm applicatore (Figura 4A) e inserire nel lume dell'innesto perfuso, diretta distalmente (Figura 5A). Assicurarsi che la lunghezza della forcella è posizionato endoluminale. Successivamente, rilasciare l'applicatore.
   2. Occlude l'arteria mammaria prossimale con una clip bulldog atraumatica e carefully risciacquare lume gli innesti 'con una soluzione di eparina-salina. Successivamente, introdurre il catetere laser ⁴ (Figura 2) per via intravascolare, attraverso l'estremità distale libera dell'innesto, nel connettore, e fissare entro la clip fissazione esterna (figura 3).
   3. Avviare aspirazione di vuoto attraverso il catetere sul trapianto (per applicare vuoto attraverso il catetere, collegare un tubo a vuoto al catetere e ad una pompa a vuoto), attivare il laser e laser punzone l'innesto a vue, risultante in un orifizio anastomotica di 0,8 di 2,0 mm. Rilasciare l'aspirazione a vuoto subito dopo lasering. Controllare visivamente se la parete arteriosa è completamente asportato.
   4. Rimuovere il frammento perforata laser dell'innesto (cioè "flap"), che è collegato al canale del vuoto del catetere, e lasciare il catetere fissata nel trapianto e il connettore (Figura 5B).
2. Collegamento occlusive di Graft per Recipient
   1. Aprire la forcella inferiore del connettore con l'applicatore VASCO (Figura 4B) e inserire nel lume dell'arteria coronarica perfuso, diretto distalmente (Figura 5C). Assicurarsi che la lunghezza della forcella è posizionato endoluminale. Successivamente, rilasciare l'applicatore.
3. Arteriotomia Laser perforata
   1. Avviare aspirazione di vuoto sulla parete coronarica e successivamente laser punzone parete coronarico a pieno flusso coronarico nativo, causando un orifizio di 0,8 2,0 mm. Non applicare forza sul catetere durante la costruzione.
   2. Togliere la clip di fissaggio con la clip Aneurysm applicatore e successivamente ritirare il catetere. Controllare il lembo perforato laser è collegato al canale vuoto del catetere e cessa l'aspirazione del vuoto (Figura 5D).
   3. Dopo il recupero lembo, occludono l'estremità distale dell'innesto da una clip temporanea (per esempio, clip bulldog). Se un divertimentobypass finzionale è confermato (cioè, successo recupero lembo e adeguato flusso bypass), permanentemente legare l'estremità distale dell'innesto utilizzando un hemoclip (Figura 5E).
   4. In caso di guasto recupero lembo (cioè, un lembo incompleta laserato è ancora in parte attaccata alla parete coronarica), estrarre il connettore, chiudere l'arteria coronaria parzialmente laserato con suture (8-0 prolene), e creare un nuovo anastomosi, partendo al punto 1.1.2.

2. Gli animali, Anestesia, e l'eutanasia

1. Animali e Anestesia
   1. Utilizzare femminile (ad esempio, Landrace olandese) i suini (70-90 kg [kg]) e alimentare una dieta normale.
   2. Somministrare 320 milligrammi (mg) di acido acetilsalicilico e clopidogrel 75 mg per via orale al giorno, a partire tre giorni prima dell'intervento. Continuare questo protocollo anticoagulante fino al termine.
   3. Somministrare fentanyl 25 microgrammi (mg) per via transdermica 3giorni: 25 mg 24 ore prima dell'intervento e 25 mg al giorno 1 dopo l'intervento per l'analgesia post-chirurgica.
   4. Per l'induzione di anestesia amministrare ketamina (10 mg / kg), midazolam (0,5 mg / kg), e atropina (0,04 mg / kg) per via intramuscolare.
   5. Successivamente, somministrare sodio tiopentale (4 mg / kg), midazolam (0,5 mg / kg), citrato sufentanil (6 mg / kg), e acido clavulanico amoxicillina-1.000 / 100 mg (profilassi antibiotica) attraverso una linea endovenosa.
   6. Intubare e ventilare con una miscela di ossigeno ed aria (1: 1 volume / volume).
   7. Utilizzare un collirio e successivamente chiudere gli occhi per prevenire la disidratazione degli occhi.
   8. Poi somministrare come un continuo midazolam infusione endovenosa (0,7 mg / kg / h), citrato sufentanil (6 mg / kg / h), pancuronio bromuro (0,1 mg / kg / h), e soluzione salina (300 ml / hr). Inizia con 300 mg amiodaron in 500 ml di soluzione di amido idrossietilico attraverso la linea per via endovenosa.
   9. Inserire una linea arteriosa nella femorale fo il monitoraggio della pressione sanguigna intra-arteriosa e campioni di sangue arterioso.
      NOTA: Nessun intervento chirurgico verrà avviato prima di questa linea di pressione è funzionale. Si può rilevare dolore, nel caso in cui l'animale non è sufficientemente anestetizzato, da un aumento della frequenza cardiaca e la pressione sanguigna. Se viene rilevato un aumento della frequenza cardiaca e la pressione sanguigna, aumentare la somministrazione di midazolam e sufentanil citrato.
   10. Somministrare metoprololo per via endovenosa (range 5-20 mg) per ridurre l'irritabilità meccanica del cuore fino una frequenza cardiaca di circa 50-70 battiti / min si ottiene.
   11. Cateterizzarla la vescica attraverso l'uretra durante la procedura.
2. Recupero
   1. Arrestare il anestesia se gli scarichi (vedere i passaggi 3,9-3,11) vengono rimossi.
   2. Se l'animale è vigile e ha ripreso conoscenza sufficiente di respirare adeguatamente dopo l'estubazione, rispedire l'animale verso la gabbia (cioè animali zona residenziale). Non lasciare l'animale incustodito essereForè questo punto.
   3. Inserire una maschera di ossigeno 0,5 litro (L) di fronte al muso utilizzando una configurazione e sicura.
   4. Non restituire un animale che ha subito un intervento chirurgico per la compagnia di altri animali fino alla completa guarigione.
   5. Dopo l'intervento, amministrare synolux (acido amoxicillina-clavulanico; 250 mg / 20 kg) per via orale due volte al giorno al giorno 1 come profilassi antibiotica, e Meloxicam (0,4 mg / kg) per via intramuscolare al giorno al giorno 1 e 2 per l'analgesia post-chirurgica.
3. Eutanasia
   1. Completamente eparinizzare da 25.000 UI di eparina (ottenere un tempo di coagulazione attivato [ACT] di almeno 4 volte il valore di controllo) per prevenire post-mortem di coagulazione.
   2. Eutanasia gli animali con sodio pentobarbital (200 mg / kg) per via endovenosa e confermare la morte prima di iniziare gli esami post mortem - parte 6 del presente protocollo.

3. Chirurgia

NOTA: Una sala operatoria standard è requirosso per la procedura, contenente tutte materiale standard e le attrezzature (almeno un monitor della pressione del sangue, un dispositivo di elettrocardiografia e un ossimetro). Un set standard toracotomia, una arteria toracica (ITA) divaricatore interna, un set di microchirurgia e gli strumenti specifici esperimenti devono essere preparati e sterilizzati. Si consiglia l'uso di un ciclo chirurgica e un faro chirurgica.

1. Aprire il torace attraverso una sternotomia. Senza mezzi termini sezionare (con le dita), il pericardio dello sterno. Poi ha visto o split (con un martello e più grave) lo sterno dal processo xifoideo fino al manubrio. Utilizzare bonewax per evitare perdite dal midollo sternale.
2. Raccogliere il sinistro (o destro) ITA dalla seconda nervatura fino al diaframma, parzialmente eparinizzare (ACT almeno 2,5 volte il valore di controllo), e la clip e sezionare il ITA al sito distale.
3. Immobilizzare e presentare il bersaglio coronarica da uno stabilizzatore tessuti nel sito previsto(Diametro esterno [OD] 1,6-1,9 mm, misurato con un calibro, o, ID 1,4-1,6 mm, misurata con gli ultrasuoni epicardico [ECU]). Sezionare il target coronarica, rimuovere il tessuto peri-avventiziale sciolti, e coprire il bersaglio coronarica con una garza imbevuta di papaverina.
4. Preparare la legatura permanente dell'arteria coronaria nativa ± 2,0-3,0 cm prossimalmente alla anastomosi (vedi paragrafo 3.7) da un'ampia dissezione laterale dell'arteria coronaria, in tal modo un hemoclip può legare completamente l'arteria coronaria.
5. Sezionare l'area di destinazione della ITA, ± 2,0-3,0 cm prossimale all'estremità libera distale, rimuovere il tessuto peri-avventiziali, e misurare il calibro (OD 2,0-4,0 mm).
6. Costruire la anastomosi con la clip Trinità come descritto in precedenza, o in alternativa, costruire una anastomosi mano suturata e utilizzare uno shunt per minimizzare ischemia miocardica.
7. Legare l'arteria coronarica prossimale con 3 hemoclips medie. Assicurarsi che non vi rami laterali sono occluso e lalegatura è 100% occlusiva, impedendo il flusso competitivi.
   NOTA: Regolare e impostare il flusso innesto ponendo temporanee clip legatura atraumatiche a livello dell'arteria coronaria, pur mantenendo un rappresentante pressione arteriosa media e la posizione fisiologico del cuore; per creare un bypass basso flusso, legare la coronaria sufficientemente distalmente, e permettere più flusso graft, legare l'coronarica relativamente più prossimale ^10.
8. Coprire l'anastomosi con una patch pericardico per evitare la trazione incontrollata sul anastomosi, dopo aver chiuso il torace.
9. Posizionare un mediastinica e / o uno scarico pleurico e connettersi a un sistema di aspirazione.
10. Chiudere il petto.
11. Una volta che i canali di scolo smettono di produrre, rimuovere le fognature.

4. Esame intraoperatoria

1. Generale intraoperatoria dati
   1. Registrare le dimensioni dello ITA e coronarica con una pinza (OD) o ECU (ID; vedere la sezione 3.3), i tempi di costruzione anastomotica (minuti o secondi), qualsiasi perdita anastomotica (catalogare: ad esempio, l'emostasi diretta, trasudano o perdite vivace ^5,6), e notare se sono necessari punti di sutura in più per ottenere l'emostasi.
2. Tempo di transito del flusso di misura (TTFM)
   1. Registrare il flusso medio, curve di flusso, percentuale di riempimento diastolico, e l'indice di pulsatilità (PI), in combinazione con la pressione arteriosa media.
      NOTA: le console TTFM moderni calcolano automaticamente queste variabili.
   2. Posizionare la sonda flusso tempo di transito su un segmento scheletrato dell'innesto distale con gel acquoso per migliorare il contatto sonda. Utilizzare dimensioni diverse sonde per evitare la distorsione o la compressione dell'innesto.
   3. Misurare da un'adeguata pressione arteriosa sistemica, prima e dopo il rilascio dello stabilizzatore tessuto, con il cuore nella sua posizione fisiologica, e di nuovo prima della chiusura petto.
   4. Calcolare il PI by (max flow-min flusso) Flusso / media. Il PI è un indicato della qualità della anastomosi ^11,12.
3. Optional: Peak iperemico flusso di risposta
   1. Ad una pressione arteriosa media di 90 mm ​​Hg, l'innesto morsetto per 30 sec e poi misurare la massima risposta iperemica flusso, ± 30 min dopo il rilascio dello stabilizzatore tessuto ^6.
   2. Calcolare il picco di flusso risposta iperemica coronarico (ad esempio, riserva di flusso anastomotica) dal flusso trapianto picco medio diviso per il flusso medio basale a 90 mmHg.
   3. Duplicare la misura dopo 10 min.
4. Optional: epicardico Ultrasound
   1. Posizionare la sonda ECU sul anastomosi con gel acquoso per migliorare il contatto della sonda. Acquisire una trasversale e longitudinale della immagine anastomosi ITA-LAD con cuore stabilizzata dallo stabilizzatore tessuti.
   2. Registrare la larghezza, la lunghezza e altezza del anastomosi con il sistema ECU e valutare la qualità della geometria della anastomosi e la coronaria deflusso tRACT ^13. Se ristretto (ad esempio, da back o fianchi cattura), rivedere la anastomosi.
      NOTA: metallo (ad esempio, un hemoclip o un connettore anastomotica) influenza la qualità dell'immagine.
5. Optional: intraoperatoria angiografia coronarica
   1. Visualizza il bypass da una coronarografia standard. Introdurre un catetere attraverso l'arteria iliaca. Grado la pervietà secondo i criteri Fitzgibbon.

5. Esame Follow-up

1. Angiografia coronarica
   1. Visualizza il bypass da una coronarografia normale e grado la pervietà secondo i criteri Fitzgibbon.
2. Optional: Misura il tempo di transito del flusso
   1. Eseguire un'incisione subaxillary nella linea dorsale-ventrale, seguendo la curvatura costola. Se necessario, rimuovere parzialmente la seconda o terza costola, e sezionare prossimale ITA.
   2. Misurare e registrare l'innestoflusso per la misurazione del flusso di transito di tempo (vedere paragrafo 4.2).
3. Optional: Fractional Reserve Flow e flusso coronarico Reserve
   1. Somministrare nitroglicerina intracoronarica (200 mg) per prevenire gli spasmi.
   2. Misurare contemporaneamente la pressione intracoronarica e velocità del flusso. Registrare la pressione e portata, combinata con segnali di pressione e ECG aortiche.
   3. Calcolare la riserva di flusso frazionale (FFR) da (3) misurazioni consecutive direttamente distali (coronarie) e prossimale (LITA) per l'anastomosi, e nell'arteria coronaria circonflessa (Cx; controllare coronarica). Eseguire le misurazioni al basale e durante iperemia massimo, indotta da un bolo di adenosina intracoronarica (60 mg).
   4. Calcolare la riserva di flusso coronarico (CFR) come rapporto di velocità di flusso massima iperemica dalla velocità del flusso al basale ^14.
4. Optional: Optical Coherence Tomography
   1. Utilizzare un dominio della frequenza a coerenza otticaSistema tomografia (OCT) per l'imaging del bypass con un pullback velocità automatizzato di 20 mm / sec e un filo continuo di contrasto per iniezione manuale.
   2. Registra iperplasia intimale e la dimensione del bypass (cioè, l'area del lume riferimento coronarica e ITA 1,0 centimetri a valle ea monte della anastomosi, rispettivamente, e l'orifizio anastomotico) ^7,15.

6. Postmortem Esami

1. Espianto, Fissazione, e ispezione macroscopica
   1. Per minimizzare il rischio di danneggiare il bypass, espianto cuore in blocco, compreso lo sterno e le costole, e contrassegnare la parte prossimale del molto ITA per formalina infusione.
      NOTA: Pochi giorni dopo una procedura aperta il torace, il cuore è completamente attaccato allo sterno da aderenze del tessuto connettivo. Esecuzione di una sternotomia può danneggiare la tangenziale, e, quindi, non è raccomandato.
   2. Eseguire un-fixati perfusionea fissare il bypass nella sua forma fisiologica, consentendo la successiva corretta interpretazione istologica. Infondere ITA con formalina (4%) in una cappa a flusso a ± 90 mmHg:
   3. Inserire una bottiglia con formalina (1 L) ± 1 metro rispetto cuore.
   4. Collegare un tubo (ad esempio, un tubo di silicio di un sistema di infusione o simile) tra il flacone e la prossimale ITA.
   5. Infondere formalina al cuore, tramite l'ITA e l'anastomosi, per circa 60 minuti o fino a quando tutta la formalina è completamente infusa.
   6. Quindi, asportare attentamente il bypass con una lama, forbici, pinze e. Lascia un po 'di fibrina / tessuto cicatriziale, miocardio, prossimale ITA e coronarica, e distale coronarica, attaccato al anastomosi.
   7. Fissare la anastomosi, una parte di riferimento della ITA (± 1 cm a monte della anastomosi), e una parte di riferimento della LAD (± 1 cm a valle della anastomosi), overnight a 4% formalina.
   8. Aprire l'arteria coronaria longitudinally la parete inferiore e controllare l'anastomosi con 10 o 20 volte di ingrandimento. Registrare la larghezza e la lunghezza dell'orifizio anastomotica dal perpendicolarmente fotografare l'orifizio con un righello accanto ad essa. Successivamente, misurare la larghezza e la lunghezza della anastomosi digitalmente.
2. Analisi istologica
   1. Incorporare l'anastomosi e le parti di riferimento in plastica (metilmetacrilato).
   2. Sezione in trasversali (o longitudinale) aerei con un diamante sega, a partire da 5 mm a valle, continuando fino a 5 mm a monte della anastomosi, e macchia con ematossilina eosina.
   3. Registrare e valutare l'apposizione parete del vaso, zona anastomotica, formazione di trombi, iperplasia intimale, sangue superficie esposta nonintimal ¹⁶ (BENIS, esposizione endoluminale della superficie del connettore e il bordo laser [cioè, superficie mediale e avventiziale sia l'innesto e la coronaria arteria]), acute e la reazione delle cellule infiammatorie croniche (polimorfonucleati, macrofagi e cellule giganti di corpo estraneo), e danni ai tessuti ^6.
   4. Eseguire misure con un pacchetto software.
3. Optional: Scanning Electron Microscopy
   1. Fissare la anastomosi, dopo la fissazione perfuso sopra descritto (vedere la sezione 6.1.2), in soluzione di glutaraldeide al 2% in tampone 0,1 M tampone fosfato purificato.
   2. Mettere l'anastomosi 1 ora a 1% osmio tetrossido tamponata per completare il fissaggio.
   3. Dopo fissazione, disidratare anastomosi in una serie graduata (50, 70, 90 e 100%) di etanolo e di CO ₂ liquida utilizzando il metodo del punto critico.
   4. Successivamente, aprire la parete posteriore della coronaria e la parete superiore del ITA al sito anastomotico con una lama chirurgica affilata.
   5. Fissare il campione su vasche di scansione e coprire con un sottile strato di platino mediante lavorazione sputter per migliorare la qualità dell'immagine.
   6. Poi valutare la surfa anastomotica intravascolarece (cioè, valutazione endoteliale e / o di copertura trombociti) usando un microscopio elettronico a scansione ^6.

Risultati

Abbiamo eseguito uno studio pilota prima della valutazione del nuovo clip Trinity in un ampio studio preclinico di sicurezza a lungo termine per valutare la fattibilità. In questo studio pilota, 3 anastomosi LITA-to-LAD (n = 1 per animali) sono stati costruiti con il connettore nel modello OPCAB suina da 1 ricercatore (DS). A 5 ore di follow-up è stato programmato.

Il connettore anastomotica coronaria attivata completamente occlusive, suture, e la costruzione anastomotica veloce (media 3,4 ± 0,4 min). In tutte le anastomosi completa emostasi è stata dimostrata con un lembo tasso di recupero del 100%. I dati operativi, elencati nella tabella 1, mostrano la fattibilità del connettore anastomotica coronarico nel modello OPCAB suina. Normali curve di flusso accattivante con punte minime sistolica, una PI inferiore a 5, e un riempimento diastolico predominante graft (riempimento diastolico [DF] 80%) sono stati costantemente misurato durante il follow-up, come si vede in figura 6, che è sugcongestizia di brevetto coronarico. La risposta media di flusso iperemica picco, dopo 30 sec occlusione, era 5.6 ± 0.5, indicando un adeguato riserva di flusso coronarico. A 5 ore follow-up, ispezione macroscopica dimostrato anastomosi brevetto senza formazione di trombo intraluminale come si vede nella Figura 8A. Figura 7 mostra un esempio di un angiogramma a 5 settimane di follow-up, e un esempio di post-mortem macroscopica e istologica ispezione viene mostrato nelle figure 8B e C, sia dimostrando chiaramente un anastomosi ristrutturato e completamente brevetto cinque settimane di follow-up (i risultati iniziali dello studio preclinico). Inoltre, gli esempi di ottobre e SEM immagini di un precedente studio con un predecessore ELANA connettore anastomotica coronarica ^6,7 dimostrano una anastomosi brevetto senza restringimento intima formazione iperplasia, e la copertura completa di endotelio, rispettivamente, a 6 mesi di follow-up (Figura 9 ).

Anastomosi (n)	3
LITA (mm, OD)	3.2 ± 0.2
LAD (mm, OD)	1.8 ± 0.0
Tempo di costruzione (min)	3.4 ± 0.4 *
Tasso di recupero Flap (%)	100 (3/3)
Emostasi Complete (%)	100 (3/3)
Punto Extra	0
Graft flusso basale (ml / min)	20 ± 3
Flusso Graft at = 5 ore (ml / min)	18 ± 5
Peak risposta flusso hyperemic (peak / flusso basale)	5.6 ± 0.5

Tabella 1: dati operativi del pi grecolot studio. I dati presentati ± come media deviazione standard o% (n).

* Incluso: il montaggio del connettore, collegamento di innesto coronarica, l'arteriotomia perforata laser e legatura dell'innesto distale.

Figura 1:. La clip Trinity (A) animato immagini del connettore anastomotica coronarica, una vista laterale. Il connettore è realizzato in titanio ed è adatto per bersaglio arterie coronarie con un diametro interno (ID) tra 1,4 e 1,6 mm. Il connettore è costituito da: 1: Una molla, che permette ai 2 forchette per aprire e chiudere, singolarmente uno ad uno (in basso a sinistra e pannello di destra), inserendo un applicatore in 1 degli alberi della molla (vedi asterischi, applicatore non mostrato). Inoltre, fornisce la compressione attivo delle forcelle 2. 2 e 3: Due forchette con ogni 2 perni taglienti, attaccati alla molla (1); la forcella superiore (2, rosso) sarà inserito l'innesto, la forcella inferiore (3, blu) verrà inserito nell'arteria coronaria 4: Una banda extravascolare (2 volte lo spessore dei perni, illustrata trasparente in alto. pannello), adiacente alle forche oltre la loro lunghezza, la presente ottenendo compressione laterale supplementare. E 'collegato alla molla, tra i punti di ancoraggio-delle forche. Aprendo la forcella inferiore (3, blu; basso a destra), la forcella superiore (2, rosso) mantiene la compressione (dell'innesto) sul nastro (4). La sottosezione ingrandita (in alto a sinistra) illustra la posizione della punta della forcella superiore più lungo (2, rosso) in una rientranza nella parte anteriore della banda extravascolare (4). Immagine (B) animata del connettore, un VI top diagonaleew. La forcella superiore è aperta (applicatore non mostrato).

Figura 2:. Il catetere laser ovale Il catetere laser ovale viene utilizzato per il arteriotomia perforata laser nel trapianto e l'arteria coronaria. Si prega di notare che il catetere laser non saldare o sigillare la anastomosi (A) La banda di copertura (1; parte più larga). Facilita il posizionamento e la stabilizzazione nel connettore anastomotico e garantisce la sicurezza (ad esempio, si impedisce il catetere laser di scivolare attraverso il connettore e danneggiare la parete inferiore della coronaria). Il canale di vuoto (2) si trova in posizione centrale ed è circondato da fibre laser (3). (B) Una vista superiore alla punta del catetere laser. Una fila di fibre laser 2 viene visualizzato.

Figura 3:.. La clip di fissaggio An, clip di fissaggio temporaneo esterno viene usato per fissare e stabilizzare il catetere laser nel connettore montato anastomotica, assicurando il corretto posizionamento perpendicolare del catetere durante la costruzione anastomosi (A) Una vista laterale (sinistra) e una vista inferiore (a destra). La molla (1) fornisce una forza su entrambi il guscio (2), che detiene il catetere, e le barre (3), che catturano il connettore. (B) Le frecce indicano al catetere, che viene fissata perpendicolarmente dal morsetto di fissaggio e forma un complesso stabile con il connettore e l'innesto (non mostrato).

Figura 4: Gli applicatori (A).Una clip Aneurysm applicatore serie controlla la forcella superiore tramite l'albero dell'applicazione inferiore della molla (vedere la sottosezione) e, inoltre, la clip di fissaggio. (B) Un prototipo VASCO applicatore controlla la forcella inferiore attraverso l'albero di applicazione superiore della molla (vedere la sottosezione).

Figura 5: La procedura di anastomosi coronarico con sistema a scatto Trinity (A) Montaggio del connettore coronarica anastomotica:. Un applicatore (non mostrato) viene utilizzato per inserire la forcella superiore del connettore nel lume dell'innesto perfuso, diretto distalmente. Nota: rilasciando l'applicatore, il connettore chiude e attivamente comprime l'innesto tra i 2 forchette e la banda extravascolare (B) L'innesto montato e-perforato laser.. Il catetere laser viene introdotto per via intravascolare, attraverso l'distal estremità libera dell'innesto, nel connettore, ed è fissata perpendicolarmente dal fermaglio fissazione esterna. L'innesto è perforata laser. La freccia a frammento perforata laser dell'innesto (cioè "flap") (C) di collegamento occlusive dell'innesto al coronarico:. Un applicatore (non mostrato) viene utilizzato per inserire la forcella inferiore. La forcella perfora la parete coronarica e sia completamente inserito nel lume coronarico perfuso, diretto distale. Durante l'inserimento, la forcella superiore mantiene compressione dell'innesto sulla fascia extravascolare, garantendo un'adeguata fissaggio dell'innesto durante questa manovra, mentre la clip di fissaggio assicura il corretto posizionamento perpendicolare del catetere laser. (D) Laser perforata arteriotomia della coronaria arteria: il connettore è chiuso e comprime due pareti dei vasi (cioè, innesto e dell'arteria coronaria) tra i 2 forchette intraluminali e la band extravascolare. La parete coronarica è perforata laser by il catetere fissarsi, perpendicolarmente posizionato sulla parete coronarica. Successivamente, la clip di fissaggio viene rimosso e il catetere retratto, compreso il lembo recuperato (vedi freccia). (E) anastomosi finale. Un hemoclip legatura è posto all'estremità distale dell'innesto. Nota: Il connettore completo rimane in situ e non viene rimosso dopo la costruzione anastomosi.

Figura 6: intraoperatorie flusso del tempo di transito misure della clip Trinity agevolato sinistra arteria toracica interna (LITA) -a-sinistra discendente anteriore (LAD) anastomosi e una anastomosi tradizionale mano suturato LITA-to-LAD Sia il favorito (A). e (B) LITA-to-LAD bypass mano suturato mostrano una curva normale attraente flusso, una PI inferiore a 5, e predomina nt riempimento diastolico graft (riempimento diastolico [DF] 80%) con punte minime sistolica, suggestive per un brevetto coronarico.

Figura 7: cinque settimane di coronarografia della clip Trinity facilitato sinistra arteria toracica interna (LITA) -a-sinistra discendente anteriore (LAD) anastomosi (un esempio dello studio preclinico) (A) Una vista laterale-side.. Hemoclips Ligating sono posti all'estremità distale del LITA (1) e prossimale LAD nativo (2). Il connettore (3) può essere visto solo in vista laterale. Nota, la copertura delle forche e fascia extravascolare del connettore dalla materia non radiopaco è visto. L'estremità distale del LITA non è pieno di contrasto, suggerendo rimodellamento semplificando neointima. (B) Una vista superiore.

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Figura 8: Guarigione e il rimodellamento della clip Trinity agevolato sinistra arteria toracica interna (LITA) -a-sinistra discendente anteriore (LAD) anastomosi:. Vista macroscopico e istologico (A) vista macroscopico dall'interno del LAD a 5 ore di follow-up . Una anastomosi brevetto senza formazione di trombi intraluminali è dimostrata. La forcella inferiore del connettore è posizionato endoluminale, senza catturare o danneggiare la parete coronarica laterale o inferiore. A bordo tagliato al laser piccolo e tagliente (0,1 mm), sia della LITA e LAD, è visibile tra le forche, e entrambe le pareti dei vasi sono posizionati esattamente uno sopra l'altro, senza sovrapposizioni tessuto avventiziale. (B) macroscopica vista dall'interno del LAD a 5 settimane di follow-up (un esempio dello studio preclinico). Una anastomosi brevetto è dimostrata e le forche intraluminali e il bordo laser sono completamente coperti da un tessuto. livello, senza restringimento dell'orifizio anastomotica (C) sezione trasversale istologica, mid-anastomosi, in 5 settimane di follow-up (12,5X ingrandita, un esempio dello studio preclinico). Razionalizzazione copertura delle (inizialmente endoluminale esposti) forcelle (1) del connettore da neo-intima (NI) è visibile. La sottosezione ingrandita (40X di ingrandimento) dimostra il bordo laser retratto e ristrutturato. Tra le forche e la banda extravascolare, la compressione della parete arteriosa è visto senza rimodellamento avverso (ad esempio, l'erosione, lussazione, o la formazione di pseudoaneurisma). Inoltre, la parete inferiore è inalterato, senza alcuna reazione iperplasia intimale (che potrebbero essere suggestivo per [a laser] danni), e reazioni eccessive di cellule infiammatorie si trovano (che potrebbe essere attivato dall'impianto corpo estraneo). L'estremità distale del LITA, il 'cul de sac', è piena di trombo organizzato, coperto da tessuto neointimale, snellendo il anastomosis (non mostrato). Infine, la molla del connettore è completamente integrato, extravascularly, tra il LITA e LAD, senza effetti di erosione e danni alle pareti arteriose adiacenti (non mostrato). Nota: interruzione della parete inferiore coronarica è causata da longitudinalmente apertura dell'arteria coronaria prima dell'ispezione. Una barra di scala (1 mm) è previsto nell'angolo in basso a sinistra.

Figura 9: Esempi di un'immagine intracoronarica Optical Coherence Tomography (OCT) di un diritto arteria toracica interna (RITA) -a-coronaria destra (RCA) anastomosi e un microscopio elettronico a scansione (SEM) di una arteria toracica interna sinistra (LITA ) -a-sinistra discendente anteriore (LAD) anastomosi. Entrambi sono stati costruiti con un predecessore ELANA connettore coronarica ^6,7. (A) Un'immagine ottobre a 6 mesi di follow-up, la sezione trasversale, mid-anastomOsis ^7. Nota: il filo PTOM visibile nel lume. La linea trasversale rappresenta la larghezza anastomotica minima (= 2,2 mm). C = connettore; RITA = destra arteria toracica interna; Un'immagine dettagliata SEM a livello della forcella del connettore dimostrare copertura completa con endotelio (2,080X ingrandimento) RCA = coronaria destra. (B), a 6 mesi di follow-up ^6,7.

Discussione

Questo articolo descrive un connettore romanzo coronarica anastomotica, la clip Trinity, e come valutare un nuovo dispositivo simile in un suino off-modello della pompa di bypass. Diverse tecniche sono proposti di valutare la qualità di una anastomosi, facilitata dal nuovo connettore o convenzionalmente costruito: intraoperatoria, postoperatoria, e tecniche di post-mortem. Valutazione della qualità e sicurezza del anastomosi facilitato - così come il processo di guarigione e rimodellamento - a breve e lungo termine è della massima importanza prima futura applicazione clinica del connettore anastomotica coronarica.

Attualmente, solo 1 connettore anastomotica coronarica viene utilizzato clinicamente ^17,18, più altri dispositivi hanno dimostrato risultati sperimentali o clinici sfavorevoli, o gli sviluppatori non sono riusciti a commercializzare il prodotto ^19-21. Rispetto ad altri metodi per facilitare l'anastomosi coronariche, il clip Trinity comprende diversi intereCaratteristiche Sting. Innanzitutto, grazie al collegamento occlusive delle pareti dei vasi, condizionata coronarica (cioè, snaring o manovra) è ridondante, consentendo costruzione anastomotica in un campo incruenta senza vincolo di tempo, e quindi, riducendo manipolazione dell'arteria coronaria. In secondo luogo, la costruzione è relativamente semplice e diretto, né un'incisione separata nell'arteria coronaria né immissione punti supplementari per ottenere emostasi sono necessari. In terzo luogo, il connettore è un dispositivo a basso profilo, senza un sistema di dispositivo-distribuzione ingombranti; quindi, non ostacolerà la costruzione bypass difficili da raggiungere o di aree remote del cuore, e, quindi, sarà potenzialmente estendere le possibilità di rivascolarizzazione mediante approcci mini-invasivi.

Domande importanti per quanto riguarda il comportamento biologico delle anastomosi facilitato sono ancora senza risposta. Quali sono gli effetti del arteriotomia sia nel ITA e la LAD-punzonatura laser?Può la superficie non-intimale sangue esposta (cioè, il materiale delle forche e mediale e bordo laser avventiziale), in relazione al bersaglio piccolo dimensioni coronarica, essere un potenziale limitazione eccessiva iperplasia intimale formazione sul lungo termine? Per rispondere a queste domande, uno studio preclinico, utilizzando il modello di suino, come descritto in questo documento, valuterà a lungo termine pervietà e, inoltre, la guarigione e gli effetti per quanto riguarda la formazione di rimodellamento iperplasia intimale con conseguente potenziale riduzione del anastomosi. Inoltre, in questo studio preclinico, la pervietà, la guarigione, e il rimodellamento della anastomosi agevolato saranno confrontati al controllo, convenzionalmente mano suturati, anastomosi. Il modello suina è adatto per queste domande di ricerca per la sua alla fisiologia simile umana e anatomia delle arterie coronariche e cardiache, e la sua expedite guarigione risposta (ad esempio, la formazione di iperplasia intimale), in cui 6 mesi di follow-up durzione nel modello suina è paragonabile a 1,5-3 anni di follow-up di stent dell'arteria coronaria umana ^22. Tuttavia, le arterie del maiale giovane e sano, non sono malati e conformi, e quindi diverso per i vasi malati umani incontrati nella pratica chirurgica cardio-toracica. Pertanto, prima dell'introduzione clinica, la fattibilità e la sicurezza del connettore saranno valutate anche in un modello di cadavere umano aterosclerotica. Inoltre, la tendenza a ipercoagulabilità si trova nei suini ^23. Pertanto, per valutare anastomosi agevolati alle piccole coronarie calibro, il modello suina è molto impegnativo. A questo punto, il presente protocollo terapia antiaggregante (75 mg di clopidogrel e 320 mg di acido acetilsalicilico) descritta è giustificata. Inoltre, il regime antiaggregante è in previsione della superficie nonintimal sangue esposta della anastomosi (BENIS). Nel nostro precedente studio, abbiamo dimostrato che la superficie nonintimal anastomotica di Coron predecessoreConnettore ary completamente endotelizzazione dopo 10 giorni ^6,7. Il ruolo della terapia antipiastrinica in cliniche, utilizzando questo connettore, dovrebbe essere basato sul tasso di endotelizzazione. Una volta che la superficie è nonintimal endotelizzazione, il regime antiaggregante potrebbe essere abbassato.

Il laser ad eccimeri è un laser di contatto e solo successo laser punzone la parete del vaso nel caso ci sia pieno contatto diretto laser-tessuto circonferenziale. La fase più critica nella costruzione anastomosi, quindi, è la corretta posizione del catetere laser sulla parete del vaso dell'innesto e l'arteria coronaria. Questo passaggio deve essere addestrato su ex vivo modelli cadavere (per esempio, cuore di maiale) per ridurre al minimo la curva di apprendimento. Possibili scenari che si tradurrà in un fallimento recupero lembo del laser, e che dovrebbero essere presi in mente, sono descritte qui: 1) Il connettore anastomotica coronarica è progettato per collegare l'innesto per l'arteria coronaria, e secondly, per servire come piattaforma laser. Il connettore presenta le pareti dei vasi (cioè, una superficie diritta del tessuto, senza urti) e permette una posizione perpendicolare del catetere sulla parete del vaso. Se il connettore è mal-posizione (ad esempio, l'inserimento incompleto, back o fianchi cattura, posizionamento intramurale o -adventitial), la presentazione parete vasale è ottimale (cioè, nessuna superficie dritto). Pertanto, nel caso di un mal-posizione, si dovrebbe sempre riposizionare il connettore prima al punto di non ritorno (vale a dire, l'arteriotomia). 2) La clip di fissaggio è progettato per mantenere il catetere laser perpendicolare nel connettore durante la costruzione. Tuttavia, la clip di fissaggio non è progettata per resistere a un sacco di contra forza, in modo che il chirurgo deve supportare il catetere laser durante la costruzione. Se non è sufficientemente supportata, il catetere può dislocarsi. 3) Per assicurare il massimo contatto del laser del tessuto, la parete coronarica deve essere sezionato gratuito oF peri-avventiziale sciolto tessuti, verso la parete laterale. Assicurarsi che la superficie laser consiste solo della parete coronarica, dalla sua intima fino alla sua avventizia, e nessun tessuto peri-avventiziale viene catturato nel connettore.

Se purtroppo la costruzione anastomotica fallisce, si dovrebbe ritirare la clip (dalla apertura della forcella inferiore solo) e quindi chiudere la lesione coronarica (± lunghezza 2 mm) con punti di sutura di riparazione (8-0 prolene). I maiali sono di solito abbastanza sensibili allo stress ischemico. Pertanto, precondizionamento ischemico è raccomandato prima occludendo il coronarico per riparare il difetto. Successivamente, una nuova anastomosi può essere costruito distale al primo obiettivo. L'innesto è ancora montato dalla forcella superiore del connettore. Così dopo catetere riposizionamento e fissaggio, il connettore può essere inserito direttamente nell'arteria coronaria.

Le più importanti tecniche di valutazione anastomosi sono la coronarografia (clinica oro standard) e istologia (gold standard sperimentale, in combinazione con la coronarografia). Tuttavia, la valutazione intraoperatoria qualità della anastomosi da misure di flusso di tempo di transito (TTFM) è estremamente informativo. TTFM è veloce, non invasivo, in tempo reale, e facile, e per di più, l'interpretazione corretta può ridurre il numero di errori tecnici, non visibile, ^11,12,24-26. Le moderne console TTFM calcolano automaticamente e dimostrano in tempo reale il flusso medio, la curva di flusso, e l'indice di pulsatilità (PI), e un sacco di altri parametri. Il PI è calcolato (max flusso flow-min) / media portata ed è un indicatore della qualità della anastomosi, mentre il flusso medio da sola non è un indicatore affidabile. Un basso flusso medio (<15 ml / min) con una buona PI (<5) e una buona curva flusso diastolico può essere trovato da una anastomosi perfetto in un piccolo bersaglio coronarico con un moderato run-off, mentre un buon flusso medio ( > 15 ml / min) con un pattern di riempimento diastolico anormale e un elevatoPI (> 5) è indicativa di una imperfezione anastomotica o un fallimento del trapianto (ad esempio, la torsione, la compressione, o attorcigliamento del trapianto). In questo caso, si dovrebbe prendere in considerazione la revisione della anastomosi. Così, una buona valutazione della qualità della anastomosi dovrebbe comprendere l'interpretazione della curva di flusso, l'indice di pulsatilità, e il flusso medio, combinato con lo stato clinico. Tuttavia, la specificità e la sensibilità di riportato TTFM non sono uniformi, e, di conseguenza, l'accuratezza diagnostica è in discussione. Inoltre, il valore di cut-off del PI è determinato empiricamente sulla base di esperienze cliniche piuttosto che studi clinici. La console TTFM attualmente usiamo nello studio animale preclinico dispone di epicardico ecografica. Se c'è ancora incertezza sulla qualità della anastomosi dopo misurazioni del flusso, una immagine ecografica epicardico in tempo reale può essere di grande aiuto in un'ulteriore valutazione della anastomosi, aumentando così la diagnosticaP recisione ^27-31.

Un'alternativa sperimentale alle misurazioni TTF è la massima risposta iperemica flusso ^32, cioè, riserva di flusso coronarico, che è il rapporto del picco di flusso iperemica, dopo 30 secondi di occlusione dell'innesto, e il flusso di base. Il picco di risposta iperemica flusso deve essere> 4 per una anastomosi distale. Se l'anastomosi è mirato prossimale sulla coronaria, il picco di risposta iperemica flusso può essere leggermente inferiore e dovrebbe essere> 3 ^6. Una risposta flusso hyperemic assente è suggestiva per un errore anastomotica tecnica o un fallimento del trapianto. In tal caso, consultare le misure TTF e lo stato clinico, e prendere in considerazione la revisione della anastomosi. Si noti che il flusso di riserva assoluta varia con la pressione arteriosa (quindi, misurare sempre alla stessa pressione arteriosa media, in duplicato) e che precondizionamento ischemico può influenzare negativamente la massima risposta iperemica flusso. Inoltre, il hypere piccoRisposta flusso microfono non è un metodo validato e un valore di cut-off assoluto non è stato definito. Abbiamo empiricamente selezionato il cut-off sulla base della nostra esperienza sperimentale.

Infine, la tecnica anastomosi descritto in questo protocollo è una tecnica anastomotica sperimentale con lo scopo e potenziale essere applicato in ambito minimamente invasiva clinica. Attualmente, i materiali per l'applicazione della tecnica mostrato in questo documento non sono prodotti finalizzati o pronti per il mercato, ma piuttosto strumenti prototipo. C'è ancora una finestra di miglioramento (ad esempio, applicatore versatile e flessibile catetere laser), che sarà riempito presto. Questa nuova tecnologia ha un potenziale interessante, e sarà valutata attentamente in uno studio preclinico utilizzando questo protocollo.

Materiali

Name	Company	Catalog Number	Comments
Trinity Clip	Vascular Connect b.v., Utrecht, The Netherlands		Initial Prototype and Proprietary Design
Excimer Laser System CVX-300	Spectranetics Corp., Colorado Springs, CO
Oval laser catheter	Vascular Connect b.v., Utrecht, The Netherlands		Initial Prototype and Proprietary Design
Silicon Extension Tube (vacuum tube)	Medela, Baar, Switzerland
Medela Dominant 50 Pump (vacuum pump)	Medela, Baar, Switzerland
Fixation clip	Vascular Connect b.v., Utrecht, The Netherlands		Initial Prototype and Proprietary Design
Standard Aneurysm clip applier	Peter Lazic, GmbH, Tuttlingen, Germany
VasCo applicator	Vascular Connect b.v., Utrecht, The Netherlands		Initial Prototype and Proprietary Design
Microvascular Acland clamp B-3V	S&T Marketing Ltd, Neuhausen,Switzerland
Aneurysm clip Yasargil-type, curved, 9 mm	Scanlan International, Inc, Saint Paul, Minn
Weck Hemoclip	Teleflex Medical, Research Triangle Park, NC
Hemochron Signature Elite	International Technidyne Corporation (ITC), Edison, NJ, USA
Hemochron Jr. Activated Clotting Time Plus (ACT+) (cartridge)	International Technidyne Corporation (ITC), Edison, NJ, USA
Arteriotomy shunt	Medtronic, Inc, Minneapolis, Minn
Octopus Evolution AS (cardiac tissue stabilizer)	Medtronic, Inc, Minneapolis, Minn
[header]
VeriQ C (TTFM and epicardial ultrasound)	Medi-Stim ASA, Oslo, Norway
Allura Xper FD20	Philips, Eindhoven, the Netherlands
Combowire	Volcano Corporation, San Diego, CA, USA
ComboMap system	Volcano Corporation, San Diego, CA, USA
C7 Dragonfly (frequency domain optical coherence tomography (OCT) system)	LightLab Imaging, Inc., Westford, MA
AnalySiS (software package)	Soft-Imaging Software GmbH, Münster, Germany
Philips XL30LAB (scanning electron microscope)	FEI Europe, Eindhoven, The Netherlands