Carico cardiaco mediante pressurizzazione atriale sinistra passiva e postcarico passivo per la valutazione dell'innesto

Riepilogo

Il protocollo descrive un sistema di perfusione cardiaca suina ex vivo in cui il carico diretto del ventricolo sinistro può servire come tecnica di valutazione per la salute del trapianto, fornendo contemporaneamente una valutazione olistica della funzione del trapianto. Viene inoltre fornita una discussione sulla progettazione del sistema e sulle possibili metriche di valutazione.

Abstract

La perfusione meccanica ex vivo o perfusione meccanica normotermica è un metodo di conservazione che ha acquisito grande importanza nel campo dei trapianti. Nonostante l'immensa opportunità di valutazione dovuta allo stato di battito cardiaco, l'attuale pratica clinica dipende da tendenze metaboliche limitate per la valutazione del trapianto. Le misurazioni emodinamiche ottenute dal carico ventricolare sinistro hanno attirato un'attenzione significativa nel campo grazie al loro potenziale come parametri di valutazione oggettiva. In effetti, questo protocollo fornisce un modo semplice ed efficace per incorporare le capacità di carico ai sistemi di perfusione di Langendorff consolidati attraverso la semplice aggiunta di un serbatoio aggiuntivo. Inoltre, dimostra la fattibilità dell'impiego della pressurizzazione atriale sinistra passiva per il carico, un approccio che, a nostra conoscenza, non è stato precedentemente dimostrato. Questo approccio è completato da un postcarico passivo della base Windkessel, che funge da camera di compliance per massimizzare la perfusione miocardica durante la diastole. Infine, evidenzia la capacità di acquisire metriche funzionali durante il carico cardiaco, tra cui la pressione del polso ventricolare sinistro, la contrattilità e il rilassamento, per scoprire carenze nella funzione del trapianto cardiaco dopo lunghi periodi di conservazione (˃6 ore).

Introduzione

Il trapianto di cuore ortotopico è l'attuale gold standard di cura per l'insufficienza cardiaca allo stadio terminale¹. Sfortunatamente, il campo è significativamente limitato da una grave crisi di carenza di donatori, con il risultato che ogni anno vengono eseguiti solo 2.000 trapianti di cuore, quando oltre 20.000 persone trarrebbero beneficio dalla procedura salvavita². Si prevede che questa carenza di organi peggiorerà poiché si prevede che la prevalenza dell'insufficienza cardiaca nei soli Stati Uniti supererà gli 8 milioni di individui entro il 2030³. Il cos....

Protocollo

Questo studio è stato condotto in conformità con l'Institutional Animal Care and Use Committee (IACUC), il Massachusetts General Hospital e le linee guida sugli animali di Jove. I cuori (170 - 250 g) sono stati raccolti da suini dello Yorkshire (30 - 35 kg, età 3-4 mesi, sesso misto) utilizzando un modello di donazione dopo la morte cerebrale e perfusi retrogradamente (Langendorff) per 6 ore prima del carico. Tutti gli innesti sono stati esposti a un tempo di ischemia fredda di circa 1 ora durante la strumentazione.

1. Progettazione del sistema

1. Verificare che il sistema sia comp....

Discussione

La perfusione meccanica normotermica è una potente modalità per la conservazione e la valutazione degli organi che ha avuto un grande impatto sul campo del trapianto cardiaco ampliando il pool di donatori di cuori adulti³⁶. Questa espansione è il risultato della capacità di utilizzare attualmente un piccolo pool di cuori precedentemente considerati non idonei al trapianto. La perfusione meccanica normotermica preserva gli innesti cardiaci in uno stato di batti.......

Materiali

Name	Company	Catalog Number	Comments
4- way Stopcock	Smiths Medical	MX9341L
4-0 Prolene sutures	Ethicon	8711
5-0 Suture	Fine Scientific Tools	18020-50
Aortic Connector	VentriFLO Inc		Custom Made
Aortic root cannula	Medtronic Inc	10012
Bovine Serum Albumin	Sigma	A7906
Calcium Chloride	Sigma	C7902
Cell Saver	Medtronic Inc	ATLG
Cell Saver cartridges	Medtronic Inc	ATLS00
Dextran	Sigma	31389
EKG epicardial leads	VentriFLO Inc		Custom Made
Equipment stand and brackets	VentriFLO Inc		Custom Made
External Pace maker	Medtronic Inc	5392
Falcon High Clarity 50mL conical tubes	Fisher Scientific	14-432-22
Flow Probes	TranSonic Sytems inc	1828
Heparin sodium Injection	Medplus	G-0409-2720-0409-2721
Hollow fiber oxygenator and Venous  Resevior	Medtronic Inc	BBP241	Affinity Pixie, 1L
HTP 1500  Heat Therapy Pump	HTP	6826619
Insulin	Humulin R		MGH Pharmacy
Iworx Data Acquisition System	Iworx	IX-RA-834
Krebs-Henseleit Buffer	Sigma	K3753
Leukocyte Filter	Haemonetics	SB1E
Organ Chamber	VentriFLO Inc		Custom Made
Pacing Wires Biopolar	Medtronic Inc	6495
Penicillin-Streptomycin	ThermoFisher Scientific	15140122
Pressure Trasnducers	Iworx	BP100
Pulsatile Pump	VentriFLO Inc	2100-0270
PVC Tubing	Medtronic Inc	HY10Z49R9
Right Angle Metal Tip Cannula 20F	Medtronic Inc	67318
Sodium Bicarobonate	Sigma	5761
Standard PHD ULTRA CP Syringe Pump	Harvard Aparatus	88-3015
Tourniquet kit 7in	Medtronic Inc	79006
Transonic Flow box	TranSonic Sytems Inc	T402
Venous Resevior	Medtronic Inc	CB841	Affinity Fusion, 4L
WIndKessel Bag	VentriFLO Inc		Custom Made
Y adapter	Medtronic Inc	10005