Name: tachycardia-induced cardiomyopathy as a chronic heart failure model in swine
Uploaded: 2018-02-17T15:00:00.000+00:00
Duration: 10 min 8 s
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Questo lavoro era sostenuto da borse di ricerca di Charles University GA UK n. 538216 e GA UK n. 1114213.

Questo protocollo sperimentale è stato esaminato e approvato dal comitato di esperti animale istituzionali presso la prima facoltà di medicina, Charles University ed è stato effettuato presso il laboratorio sperimentale di università, dipartimento di fisiologia, prima facoltà di Medicina, Charles University in Prague, Repubblica Ceca, in conformità con la legge n. 246/1992., sulla protezione degli animali contro la crudeltà. Tutti gli animali sono stati trattati e curati secondo la guida per la cura e l'uso di animali da laboratorio, 8a edizione, pubblicato dalla National Academies Press, 2011. Tutte le procedure sono state eseguite secondo le convenzioni standard veterinari e al completamento di ogni studio, l'animale è stato sacrificato e un'autopsia eseguita. Dovuto l'anatomia adatto, cinque sano incrociate femmina suina (Sus scrofa domestica) fino a 6 mesi di età sono stati inclusi in questo esperimento. Loro peso corporeo medio era di 66 ± 20 kg al giorno di raccolta dei dati.
1. generale anestesia
<ol><li>Dopo 1 giorno di digiuno, avviare l'anestesia mediante somministrazione intramuscolare di midazolam (0,3 mg/kg) e ketamina cloridrato (15-20 mg/kg) nella regione gluteal.</li>
	<li>Inserire periferica cannula nella vena marginale dell'orecchio per applicazioni di droghe per via endovenosa.</li>
	<li>Somministrare boli endovenosi di propofol (2 mg/kg) e morfina (0,1 - 0,2 mg/kg).</li>
	<li>Fornire animali con ossigeno attraverso una maschera facciale e l'intubazione orotracheal anticipo con un tubo endotracheale cuffed con un diametro di 6,5-7,5 mm.</li>
	<li>Continuare l'anestesia endovenosa totale di combinazione di propofol (6-12 mg/kg/h), midazolam (0,1 - 0,2 mg/kg/h) e la morfina (0,1 - 0,2 mg/kg/h), regolazione le dosi secondo le risposte individuali - sopprimere gli atti respiratori spontanei, riflessi corneali, e risposta motoria. Proteggere gli occhi dell'animale con l'unguento per prevenire la secchezza.</li>
	<li>Azionare la ventilazione meccanica di un dispositivo automatico di regolazione impostato su ventilazione adattiva sostegno per mantenere la destinazione fine-di marea CO2 di 38-42 mmHg e la saturazione dell'emoglobina adeguata del 95-99%. Monitorare tutte le funzioni vitali, soprattutto la frequenza cardiaca e la temperatura corporea.</li>
	<li>Allegare l'animale fissando le gambe delicatamente per la tabella di funzionamento in posizione supina.</li>
	<li>Somministrare antibiotici di ampio spettro - 1 g di cefazolina per via endovenosa attraverso la cannula di vena di orecchio.</li>
</ol>2. l'impianto di piombo ventricolare
<ol><li>Individuare siti chirurgici e radere la pelle correttamente utilizzando un rasoio a (1) la regione giugulare sopra il muscolo sternocleidomastoid e (2) la regione paravertebrale unilaterale sul lato posteriore del collo dell'animale.</li>
	<li>Usando la sonda vascolare di ultrasuono, visualizzare la vena giugulare esterna e segnare la sua posizione sulla pelle. Individuare l'arteria carotica pure per prevenire le lesioni.</li>
	<li>Dopo la disinfezione di pelle ampia con iodio povidone, coprire con un telo chirurgico sterile con il foro sopra la regione giugulare profonda.</li>
	<li>Preparare tutti gli strumenti necessari per l'impianto dello stimolatore cardiaco e mantenerli sterili. È fondamentale mantenere un ambiente sterile durante tutta la procedura.</li>
	<li>Tagliare la pelle parallelo sopra la vena giugulare esterna, formare una tasca sottocutanea poco profonda nel tessuto molle non più di 10 mm di profondità. Non esporre qualsiasi grandi vasi.</li>
	<li>Dal fondo della tasca preformata, è necessario inserire una guaina nella vena giugulare esterna, utilizzando la tecnica di Seldinger standard. In primo luogo, inserire un filo guida di soft-punta attraverso un ago puntura 12G e quindi introdurre un introduttore via lacrima plastica 7-francese con un dilatatore sopra il filo guida.</li>
	<li>Sotto guida fluoroscopica, introdurre un 58cm elettrocatetere attraverso la guaina e posizionare la punta all'apice del ventricolo destro. Quindi, rimuovere la guaina e fissare la punta attiva dell'elettrodo al miocardio avvitando fuori sua elica.</li>
	<li>Verificare i parametri di stimolazione - il segnale percepito di piombo da elettrocardiogramma ventricolare e impedenza deve essere stabile, la soglia di stimolazione dovrebbe essere inferiore a un'ampiezza di 1 V con 0,4 ms di durata dell'impulso.</li>
	<li>Tirare un manicotto di gomma il conduttore e fissare entrambi insieme alla parte inferiore della tasca sottocutanea giugulare preformata da due punti di filo di sutura non assorbibile intrecciata. Importante, deve essere inserita una lunghezza sufficiente di cavo di cadenza, considerando l'eventuale futura crescita dell'animale.</li>
</ol>3. sottocutaneo Tunneling piombo
<ol><li>Capovolgere l'animale sul suo lato e disinfettare la pelle precedentemente rasata regione laterale alla spina dorsale, poi coprire con un telo chirurgico sterile con un buco. Assicurarsi che la tasca sottocutanea giugulare e il piombo rimane sterile.</li>
	<li>Tagliare la pelle laterale alla spina dorsale e formare una tasca profonda, spaziosa e sottocutanea. Utilizzare preparazione noioso e interrompere qualsiasi possibile sanguinamento.</li>
	<li>Prendere un tubo di prolunga in gomma morbida da un'infusione sterile e tagliare entrambe le sue estremità. Utilizzando uno strumento di tunneling, preforme un tunnel sottocutaneo diretto collega la giugulare e dorsale tasche sottocutanee con questo tubo di prolunga.</li>
	<li>Collegare le estremità libera del tubo al cavo del ventricolare tirandola sul suo connettore IS-1 e disegnare il piombo attraverso il tunnel preformato in tasca sottocutanea dorsale da tirando il tubo dorsalmente. Può essere utile proteggere la connessione con una cravatta di seta.</li>
	<li>Rimuovere lo strumento di tunneling e il tubo di prolunga, esponendo il cavo ventricolare da tasca sottocutanea dorsale.</li>
</ol>4. impianto dello stimolatore cardiaco
<ol><li>Consente di impostare l'unità di stimolatore cardiaco impiantabile bicamerale cuore con la parte di collegamento "Y". La connessione a "Y" consente una connessione convergente di entrambi pacemaker uscite per essere Uniti e collegati tra loro per il singolo ritmo conducono (Figura 1 e Figura 2). Questa impostazione più tardi fornirà una vasta gamma di frequenze di stimolazione.</li>
	<li>Dopo aver collegato il cavo di cadenza, stringere tutte le viti di connessione IS-1 nell'unità di intestazione di pacemaker e la connessione del cavo "Y".</li>
	<li>Nascondere l'intero sistema in tasca dorsale profonda di stimolazione. Ci deve essere spazio sufficiente per ospitare comodamente l'unità dello stimolatore cardiaco e qualsiasi piombo ridondante.</li>
	<li>Verificare i parametri di stimolazione finali. Assicurarsi che il pacing ventricolare cardiaco è possibile da entrambe le uscite dello stimolatore cardiaco.</li>
	<li>Svuotare con lo iodio povidone e chiudere due tasche sottocutanee. Filo per sutura strati di tessuto fibroso e sutura non assorbibile per l'adattamento della pelle intrecciato uso assorbibile.</li>
</ol>5. postoperatoria
<ol><li>Osservare attentamente l'animale fino a quando non riprende conoscenza sufficiente.</li>
	<li>Continuare in un regime antibiotico endovenoso di ampio spettro, fino a quando le ferite sono guarite - cefazolina 1g analgesici di amministrare ogni 12 h. in caso di dosaggio, ad esempio, morfina 0,2 mg/kg ogni 6-12 h per 3 giorni per via sottocutanea. Se necessario, apportare aggiustamenti della dose per prevenire adeguatamente il dolore.</li>
	<li>Metti l'animale in una struttura confortevole a temperatura ambiente. Consentire il libero accesso all'acqua e nutrimenti adatti.</li>
	<li>Vestire le ferite con scrub sterile regolarmente per mantenere pulita la guarigione.</li>
	<li>Per fornire riposo dopo l'intervento chirurgico, mantenere il pacemaker inibito da ritmo cardiaco nativo per almeno 3 giorni.</li>
	<li>Rimuovere le suture non assorbibili pelle quando completamente guarito, circa 10-14 giorni dopo la procedura.</li>
</ol>6. protocollo di stimolazione
<ol><li>Avviare il protocollo di stimolazione dopo un adeguato periodo di riposo. Inizialmente, aumentare la frequenza cardiaca ventricolare ritmo a 200 battiti/min impostando il pacemaker bicamerali modalità D00, 100 battimenti/minuto e regolare simultaneamente il ritardo AV a 300 ms (per corrispondere esattamente il ritmo per ritmo intervallo, Vedi tabella 1). Selezionare la cadenza unipolare in entrambe le uscite.</li>
	<li>Aumentare gradualmente la frequenza cardiaca veloce a 220 battiti/min dopo 1 settimana e a 240 battiti/min dopo 2 settimane (Figura 3). Mantenere continuo ritmo a questa frequenza, a meno che non è tollerata emodinamicamente. Se HF progredisce troppo velocemente, è possibile ridurre la frequenza cardiaca veloce aumentare nuovamente dopo un'altra settimana.</li>
	<li>Utilizzare l'auscultazione del battito cardiaco, ECG e interrogatorio di stimolatore cardiaco ogni giorno per verificare la frequenza cardiaca e la costante stimolazione parametri, tra cui la durata della batteria.</li>
</ol>7. insufficienza cardiaca induzione e monitoraggio
<ol><li>Garantire una cura regolare da un veterinario specializzato e monitorare lo stato di salute generale dell'animale. Osservazioni cliniche di aumentando cuore nativo e ritmi respiratori, valutazione di pulsossimetria periferici e riduzione di attività fisica spontanea o appetito forniscono informazioni sulla progressione di HF.</li>
	<li>Utilizzare il vantaggio dell'interrogatorio di stimolatore cardiaco transcutaneo wireless e, se possibile, registrazione ECG continua - frequenti tachicardie ventricolari non sostenute (VT) sono un segno di grave progressione di HF.</li>
	<li>Utilizzare le valutazioni ecocardiografiche a rivelare i cambiamenti strutturali e funzionali di cuore. Prestare attenzione a trovare una finestra di immagine ottimale secondo anatomia suina e la dilatazione del cuore - per una vista tipica 4 camera, posizionare il trasduttore a destra appena sotto al xifoideo e angolo per puntare al collo o alla spalla sinistra. Per visite brevi-asse, utilizzare windows dell'intercostale. Riduzione della frazione di eiezione ventricolare nel ritmo cardiaco nativo e rigurgiti atrioventricolare dovrebbe essere evidente dopo poche settimane. Nota: Esistono significative differenze interindividuali di tolleranza pacing ventricolare di tasso alto. Pertanto, il monitoraggio frequente e adattato individualmente adeguamento del protocollo di stimolazione sono necessarie.</li>
</ol><img alt="Figure 1" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/57030/57030fig1.jpg"> Figura 1: schema elettrico unità stimolazione del cuore. Il pacemaker bicamerale (1), un adattatore a forma di "Y" (2) condurre convergently entrambe le uscite dello stimolatore cardiaco insieme a una singola stimolazione piombo (3). La punta del piombo è fissata nella parte apicale della cavità di RV (4). Questa impostazione fornisce una vasta gamma di frequenze di stimolazione elevate. <a href="//ecsource.jove.com/files/ftp_upload/57030/57030fig1large.jpg" target="_blank">Clicca qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.</a>
<img alt="Figure 2" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/57030/57030fig2.jpg"> Figura 2 : Unità di stimolazione del cuore Raggi x (A) e (B) la fotografia dello stimolatore cardiaco del doppio-alloggiamento (1), a "Y" a forma di adattatore (2), e la stimolazione ventricolare portare (3). <a href="//ecsource.jove.com/files/ftp_upload/57030/57030fig2large.jpg" target="_blank">Clicca qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.</a>
<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always"><tbody>
<tr>
<td>HR desiderata</td>
			<td>Tasso di imposta dello stimolatore cardiaco</td>
			<td>Ritmo di ritmo intervallo</td>
		</tr>
<tr>
<td>battiti/min</td>
			<td>battiti/min</td>
			<td>MS</td>
		</tr>
<tr>
<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
<tr>
<td>200</td>
			<td>100</td>
			<td>300</td>
		</tr>
<tr>
<td>220</td>
			<td>110</td>
			<td>270</td>
		</tr>
<tr>
<td>240</td>
			<td>120</td>
			<td>250</td>
		</tr>
<tr>
<td>250</td>
			<td>125</td>
			<td>240</td>
		</tr>
</tbody></table>Tabella 1: parametri di Pacemaker. Per consentire l'alto tasso cardiaco cadenza con l'apparecchio impiantato pacemaker bicamerali in-house-modificato, la tabella mostra la frequenza desiderata ritmo (FC) e il corrispondente passo per passo i valori dell'intervallo. Il pacemaker deve essere impostato su modalità di funzionamento D00 ad un tasso di metà dell'ora desiderata, e il ritardo AV ha impostato il ritmo corrispondente a ritmo intervallo in millisecondi.
<img alt="Figure 3" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/57030/57030fig3.jpg"> Figura 3 : Protocollo di stimolazione. Inizia la fase di progressiva dell'induzione TIC dopo un periodo di riposo di 3 giorni. Quindi, il pacemaker è impostato su modalità D00 con una frequenza di stimolazione di 50% della frequenza del ritmo desiderato, e ritardo AV è impostata al passo corrispondente intervallo di pace (cfr. tabella 1). Grazie all'adattatore a forma di "Y", entrambe le uscite dello stimolatore cardiaco sono condotte da un singolo cavo di cadenza. BPM = battiti al minuto. <a href="//ecsource.jove.com/files/ftp_upload/57030/57030fig3large.jpg" target="_blank">Clicca qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.</a>

Gli autori non hanno nulla a rivelare.

HF cronico è un problema sanitario importante che contribuisce notevolmente alla morbosità ed alla mortalità. La patogenesi e progressione di HF in esseri umani è complessa, quindi un modello animale adeguato è fondamentale per indagare i meccanismi di fondo e testare nuove terapie che mirano a interferire con la progressione di malattia severa nativo. Per studiare la patogenesi, modelli animali di grandi dimensioni vengono utilizzati per le prove sperimentali.
In generale, modelli chirur...

La varietà di nuovi metodi di trattamento per scompenso cardiaco (HF), soprattutto l'uso crescente in tutto il mondo di supporti meccanici circolatori e l'ossigenazione extracorporea della membrana (ECMO) nella pratica clinica, si riflette in sperimentazione preclinica. L'obiettivo principale è stato il cambiamenti emodinamici causati dalle modalità di trattamento esaminati, vale a dire su pressione sanguigna sistematica1, contrattilità del miocardio, pressione e variazioni di volume delle camere cardiache e cuore lavoro2,3, flusso sanguigno arterioso nelle arterie sistemiche e periferici, insieme a compensazione metabolica4 - analisi di gas del sangue, perfusione polmonare e la saturazione del tessuto regionale. Altri studi sono diretti sugli effetti a lungo termine del supporto circolatorio5, infiammazione concomitante o avvenimento di emolisi. Tutti questi tipi di studio bisogno un biomodel stabile delle congestizia HF.
La maggior parte degli esperimenti pubblicati sulla sinistra la prestazione ventricolare (LV) ed emodinamica di supporto circolatorio meccanico sono stati condotti su modelli sperimentali di acuta HF2,6,7,8 , 9 , 10, o anche su cuori completamente intatti. D'altra parte, nella pratica clinica, supporti circolatori meccanici vengono spesso applicati in uno stato di scompenso circolatorio che si sviluppa sui terreni precedentemente presenti malattie cardiache croniche. In tali situazioni, i meccanismi di adattamento sono completamente sviluppati e possono svolgere un ruolo importante nell'incoerenza dei risultati osservati secondo il "acutezza e cronicità" di sottostante malattia cardiaca11. Di conseguenza, un modello stabile di HF cronica può offrire nuove visioni dei meccanismi fisiopatologici e l'emodinamica. Anche se ci sono motivi per cui l'uso di modelli HF cronici è scarsa - preparazione richiede molto tempo, l'instabilità del ritmo cardiaco, questioni etiche e tasso di mortalità - i loro vantaggi sono chiari, come essi offrono la presenza di attivazione neuroumorale a lungo termine, generale di adattamento sistemico, cambiamenti funzionali dei cardiomiociti e alterazioni strutturali del cuore muscolo e valvole12,13.
In generale, la disponibilità e la varietà di modelli animali utilizzati per studi emodinamici è ampie e offre scelta per molte esigenze specifiche. Per questi esperimenti, soprattutto suini, canini, ovini, o con piccolo murino impostazioni modelli, sono stati scelti e offerta una buona simulazione di reazioni del corpo umano previsto14. Inoltre, forme di esperimenti di singolo organo stanno diventando più frequenti15. Per simulare in modo affidabile la patofisiologia di HF, circolazione è essere artificialmente deteriorata. Danni al cuore possono essere causato da vari metodi, spesso da ischemia, aritmia, sovraccarico di pressione o effetti cardiotossici di farmaci, con uno di questi che conduce a deterioramento emodinamico del modello. Per produrre un vero modello di HF cronica, ora deve essere fornito per sviluppare l'adattamento a lungo termine di tutto l'organismo. Tale modello affidabile e stabile è ben rappresentato la cardiomiopatia tachicardia-indotta (TIC), che può essere prodotto da cardiaco rapido ritmo in animali da esperimento.
È stato dimostrato che nei cuori predisposti, tachiaritmie incessanti di lunga durata possono portare a disfunzione sistolica e dilatazione con diminuita gittata cardiaca. La condizione chiamata TIC fu prima descritto nel 191316, ampiamente utilizzato in esperimenti dal 196217ed è ora un disordine incontestato. Sua origine possa trovarsi in vari tipi di aritmia - sopraventricolare e la tachicardia ventricolare può condurre a deterioramento progressivo della funzione sistolica, la dilatazione a due ventricoli e progressivi segni clinici di HF tra cui ascite, edemi, letargia e il decompensation cardiaco in definitiva che portano allo scompenso cardiaco terminale e, se non trattata, la morte.
Sono stati osservati effetti simili di circolatori soppressione dall'introduzione di tasso alto cardiaci pacing in modelli animali. In un modello porcino, una frequenza cardiaca atriale o ventricolare sopra 200 battiti al minuto è potente abbastanza per indurre HF di stadio finale in un periodo di 3-5 settimane (fase progressiva) con caratteristiche di TIC, anche se esistono delle differenze interindividuali18, 19. questi risultati corrispondono bene alla cardiomiopatia scompensata e sono, soprattutto, conservato anche dopo la cessazione della cadenza (fase cronica)19,20,21,22, 23.
Modelli TIC porcini, canini o ovini ripetutamente sono stati preparati per studiare la fisiopatologia della HF14, come modifiche al LV imitano le caratteristiche di cardiomiopatia dilatativa24. Le caratteristiche emodinamiche sono descritte bene - un aumento della pressione telediastolica ventricolare, arterioso in diminuzione, aumentato la resistenza vascolare sistemica e la dilatazione di entrambi i ventricoli. Al contrario, l'ipertrofia di parete non è osservata costantemente, e assottigliamento della parete persino è stato descritto da alcuni ricercatori25,26. Con la progressione delle dimensioni ventricolari, rigurgito su valvole atrioventricolari sviluppa26.
In questa pubblicazione, vi presentiamo un protocollo per produrre un TIC di cadenza veloce cardiaca a lungo termine in maiali. Questo biomodel rappresenta potenti mezzi per studiare scompensata cardiomiopatia dilatata, emodinamica dell'HF progressiva cronica con bassa gittata cardiaca e gli effetti del trattamento applicato.

<table><tbody><tr><td>&lt;strong&gt;Medication&lt;/strong&gt;</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>midazolam</td><td>Roche</td><td>Dormicum</td><td>anesthetic</td></tr><tr><td>ketamine hydrochloride</td><td>Richter Gedeon</td><td>Calypsol</td><td>anesthetic</td></tr><tr><td>propofol</td><td>B.Braun</td><td>Propofol</td><td>anesthetic</td></tr><tr><td>cefazolin</td><td>Medochemie</td><td>Azepo</td><td>antibiotic</td></tr><tr><td>Silver Aluminium Aerosol</td><td>Henry Schein</td><td>9003273</td><td>tincture</td></tr><tr><td>povidone iodine</td><td>Egis Praha</td><td>Betadine</td><td>disinfection</td></tr><tr><td>morphine</td><td>Biotika Bohemia</td><td>Morphin 1% inj</td><td>analgetic</td></tr><tr><td>&lt;strong&gt;Tools&lt;/strong&gt;</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Metzenbaum scissors, lancet with #22 blade, DeBakey forceps, needle driver</td><td>basic surgical equipment</td><td></td><td></td></tr><tr><td>cauterizer</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>2-0 Vicryl</td><td>Ethicon</td><td>V323H</td><td>absorbable braided suture</td></tr><tr><td>2-0 Perma-Hand Silk</td><td>Ethicon</td><td>A185H</td><td>silk tie suture</td></tr><tr><td>2-0 Prolene</td><td>Ethicon</td><td>8433H</td><td>non-absorbable suture</td></tr><tr><td>&lt;strong&gt;Diagnostic devices&lt;/strong&gt;</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>ESP C-arm</td><td>GE Healthcare</td><td>ESP</td><td>X-ray fluoro C-arm</td></tr><tr><td>Acuson x300</td><td>Siemens Healthcare</td><td></td><td>ultrasound system</td></tr><tr><td>Acuson P5-1</td><td>Siemens Healthcare</td><td></td><td>echocardiographic probe</td></tr><tr><td>Acuson VF10-5</td><td>Siemens Healthcare</td><td></td><td>sonographic vascular probe</td></tr><tr><td>3PSB, 4PSB and 6PSB</td><td>Transonic Systems</td><td></td><td>perivascular flow probes</td></tr><tr><td>TS420</td><td>Transonic Systems</td><td></td><td>perivascular flow module</td></tr><tr><td>TruWave&amp;nbsp;</td><td>Edwards Lifesciences</td><td>T001660A</td><td>fluid-filled pressure transducer</td></tr><tr><td>7.0F VSL Pigtail</td><td>Transonic Systems</td><td></td><td>pressure sensor catheter</td></tr><tr><td>INVOS 5100C Cerebral/Somatic Oximeter</td><td>Somanetics/Medtronic</td><td></td><td>near infrared spectroscopy</td></tr><tr><td>CCO Combo Catheter</td><td>Edwards Lifesciences</td><td>744F75</td><td>Swan-Ganz pulmonary artery catheter</td></tr><tr><td>Vigillace II</td><td>Edwards Lifesciences</td><td>VIG2E</td><td>cardiac output monitor</td></tr><tr><td>7.0F VSL Pigtail</td><td>Transonic Systems</td><td></td><td>pressure-volume catheter</td></tr><tr><td>ADV500</td><td>Transonic Systems</td><td></td><td>pressure-volume system</td></tr><tr><td>LabChart and PowerLab</td><td>ADInstruments</td><td></td><td>data acquisition and analysis system</td></tr><tr><td>Prism 6</td><td>GraphPad</td><td></td><td>statistical analysis software</td></tr><tr><td>&lt;strong&gt;Pacing devices&lt;/strong&gt;</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>ICS 3000</td><td>Biotronic</td><td>349528</td><td>pacemaker programmer</td></tr><tr><td>ERA 3000</td><td>Biotronic</td><td>128828</td><td>external pacemaker</td></tr><tr><td>Effecta DR</td><td>Biotronic</td><td>371199</td><td>dual-chamber pacemaker</td></tr><tr><td>Tendril STS</td><td>St. Jude Medical</td><td>2088TC/58</td><td>ventricular pacing lead</td></tr><tr><td>Lead permanent adapter</td><td>Osypka</td><td>Article 53422</td><td>convergent &quot;Y&quot; connecting part</td></tr><tr><td>Lead permanent adapter</td><td>Osypka</td><td>Article 53904</td><td>convergent &quot;Y&quot; connecting part</td></tr><tr><td>Tear-Away Introducer 7F</td><td>B.Braun</td><td>5210593</td><td>tear away introducer sheath&amp;nbsp;</td></tr><tr><td>Split Cath Tunneler</td><td>medComp</td><td>AST-L</td><td>tunneling tool</td></tr><tr><td>infusion line</td><td>MPH Medical Devices</td><td>2200045</td><td>connecting line</td></tr></tbody></table>

tachycardia-induced cardiomyopathy as a chronic heart failure model in swine

Un modello affidabile e stabile dell'insufficienza cardiaca cronica è necessario per molti esperimenti per comprendere emodinamica o per verificare gli effetti dei nuovi metodi di trattamento. Qui, presentiamo un tale modello di cardiomiopatia tachicardia-indotta, che può essere prodotto da cardiaco rapido ritmo in maiali.
Un singolo cavo di cadenza è transvenously introdotto in completamente anestetizzato suina sano, all'apice del ventricolo destro e fissato. L'altra estremità poi incanalata dorsalmente nella regione paravertebrale. Lì, è collegato a un'unità di stimolatore cardiaco del cuore modificate in-House che viene quindi impiantata in una tasca sottocutanea.
Dopo 4-8 settimane di stimolazione ventricolare rapida al prezzo di 200-240 battiti/min, l'esame fisico ha rivelato segni di insufficienza cardiaca grave - tachipnea, tachicardia sinusale spontanea e l'affaticamento. L'ecocardiografia e la radiografia ha mostrato la dilatazione di tutte le camere cardiache, effusioni e disfunzione sistolica severa. Questi risultati corrispondono bene alla cardiomiopatia dilatativa scompensata e vengono mantenuti anche dopo la cessazione della stimolazione.
Questo modello di cardiomiopatia tachicardia-indotta può essere utilizzato per studiare la fisiopatologia dell'insufficienza cardiaca cronica progressiva, soprattutto i cambiamenti emodinamici causati da nuove modalità di trattamento come supporti circolatori meccanici. Questa metodologia è facile da eseguire e i risultati sono affidabili e riproducibili.

Test del modello: Dopo segni di HF cronica scompensata è diventato prominenti, anestesia e ventilazione artificiale sono stati somministrati seguendo i principi descritti sopra, ma il dosaggio era registrato dovuto cardiaco basso uscita27. A causa di possibili cardiodepressive effetti degli anestetici, attento monitoraggio intensivo delle funzioni vitali è necessario.
L'animale è stato...

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Tachycardia-Induced Cardiomyopathy As a Chronic Heart Failure Model in Swine

Cardiomiopatia tachicardia-indotta come un modello di insufficienza cardiaca cronica in maiali

Qui, presentiamo un protocollo per la produzione di cardiomiopatia tachicardia-indotta in maiali. Questo modello rappresenta un modo potente per studiare l'emodinamica dell'insufficienza cardiaca cronica progressiva e gli effetti del trattamento applicato.

A stable and reliable model of chronic heart failure is required for many experiments to understand hemodynamics or to test effects of new treatment ...

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Research

JoVE Journal

Medicine

13.5K Views.  Charles University. Qui, presentiamo un protocollo per la produzione di cardiomiopatia tachicardia-indotta in maiali. Questo modello rappresenta un modo potente per studiare l'emodinamica dell'insufficienza cardiaca cronica progressiva e gli effetti del trattamento applicato.

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Myocardial Infarction and Functional Outcome Assessment in Pigs

Introduction of newly discovered cardiovascular therapeutics into first-in-man trials depends on a strictly regulated ethical and legal roadmap. One important prerequisite is a good understanding of all safety and efficacy aspects obtained in a large animal model that validly reflect the human scenario of myocardial infarction (MI). Pigs are widely used in this regard since their cardiac size, hemodynamics, and coronary anatomy are close to that of humans. Here, we present an effective protocol for using the porcine MI model using a closed-chest coronary balloon occlusion of the left anterior descending artery (LAD), followed by reperfusion. This approach is based on 90 min of myocardial ischemia, inducing large left ventricle infarction of the anterior, septal and inferoseptal walls. Furthermore, we present protocols for various measures of outcome that provide a wide range of information on the heart, such as cardiac systolic and diastolic function, hemodynamics, coronary flow velocity, microvascular resistance, and infarct size. This protocol can be easily tailored to meet study specific requirements for the validation of novel cardioregenerative biologics at different stages (i.e. directly after the acute ischemic insult, in the subacute setting or even in the chronic MI once scar formation has been completed). This model therefore provides a useful translational tool to study MI, subsequent adverse remodeling, and the potential of novel cardioregenerative agents.

This protocol describes the porcine myocardial infarction (MI) model using a 90 min closed-chest coronary balloon occlusion of the left anterior descending artery (LAD), followed by reperfusion. Furthermore, the protocol for several outcome parameters, such as cardiac function, hemodynamics, microvascular resistance, and infarct size, are also presented.

Infarto miocardico e funzionale Outcome Assessment in Pigs

Introduction of newly discovered cardiovascular therapeutics into first-in-man trials depends on a strictly regulated ethical and legal roadmap. One ...

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Medicina

Surgical Placement of Catheters for Long-term Cardiovascular Exercise Testing in Swine

This protocol describes the surgical procedure to chronically instrument swine and the procedure to exercise swine on a motor-driven treadmill. Early cardiopulmonary dysfunction is difficult to diagnose, particularly in animal models, as cardiopulmonary function is often measured invasively, requiring anesthesia. As many anesthetic agents are cardiodepressive, subtle changes in cardiovascular function may be masked. In contrast, chronic instrumentation allows for measurement of cardiopulmonary function in the awake state, so that measurements can be obtained under quiet resting conditions, without the effects of anesthesia and acute surgical trauma. Furthermore, when animals are properly trained, measurements can also be obtained during graded treadmill exercise.
Flow probes are placed around the aorta or pulmonary artery for measurement of cardiac output and around the left anterior descending coronary artery for measurement of coronary blood flow. Fluid-filled catheters are implanted in the aorta, pulmonary artery, left atrium, left ventricle and right ventricle for pressure measurement and blood sampling. In addition, a 20 G&#160;catheter is positioned in the anterior interventricular vein to allow coronary venous blood sampling.
After a week of recovery, swine are placed on a motor-driven treadmill, the catheters are connected to pressure and flow meters, and swine are subjected to a five-stage progressive exercise protocol, with each stage lasting 3 min. Hemodynamic signals are continuously recorded and blood samples are taken during the last 30 sec of each exercise stage.
The major advantage of studying chronically instrumented animals is that it allows serial assessment of cardiopulmonary function, not only at rest but also during physical stress such as exercise. Moreover, cardiopulmonary function can be assessed repeatedly during disease development and during chronic treatment, thereby increasing statistical power and hence limiting the number of animals required for a study.

Here we present a protocol to assess cardiopulmonary function in awake swine, at rest and during graded treadmill exercise. Chronic instrumentation allows for repeated hemodynamic measurements uninfluenced by cardiodepressive anesthetic agents.

Posizionamento chirurgico di cateteri per durata Esercizio cardiovascolare test in Swine

This protocol describes the surgical procedure to chronically instrument swine and the procedure to exercise swine on a motor-driven treadmill. Early ...

A Chronic Cardiac Ischemia Model in Swine Using an Ameroid Constrictor

Cardiovascular disease remains the number one cause of mortality in the United States. There are numerous approaches to treating these diseases, but regardless of the approach, an in vivo model is needed to test each treatment. The pig is one of the most used large animal models for cardiovascular disease. Its heart is very similar in anatomy and function to that of a human. The ameroid placement technique creates an ischemic area of the heart, which has many useful applications in studying myocardial infarction. This model has been used for surgical research, pharmaceutical studies, imaging techniques, and cell therapies.
There are several ways of inducing an ischemic area in the heart. Each has its advantages and disadvantages, but the placement of an ameroid constrictor remains the most widely used technique. The main advantages to using the ameroid are its prevalence in existing research, its availability in various sizes to accommodate the anatomy and size of the vessel to be constricted, the surgery is a relatively simple procedure, and the post-operative monitoring is minimal, since there are no external devices to maintain. This paper provides a detailed overview of the proper technique for the placement of the ameroid constrictor.

The purpose of this protocol is to demonstrate the placement of a delayed constricting device (an ameroid constrictor) around a coronary artery in a swine model. This device creates an ischemic area of the heart that is useful for studying new diagnostic imaging techniques and new methods of treatment.

Un modello di Ischemia cardiaca cronica nei suini utilizzando un Constrictor Ameroid

Cardiovascular disease remains the number one cause of mortality in the United States. There are numerous approaches to treating these diseases, but ...

Surgical Swine Model of Chronic Cardiac Ischemia Treated by Off-Pump Coronary Artery Bypass Graft Surgery

Chronic cardiac ischemia that impairs cardiac function, but does not result in infarct, is termed hibernating myocardium (HM). A large clinical subset of coronary artery disease (CAD) patients have HM, which in addition to causing impaired function, puts them at higher risk for arrhythmia and future cardiac events. The standard treatment for this condition is revascularization, but this has been shown to be an imperfect therapy. The majority of pre-clinical cardiac research focuses on infarct models of cardiac ischemia, leaving this subset of chronic ischemia patients largely underserved. To address this gap in research, we have developed a well-characterized and highly reproducible model of hibernating myocardium in swine, as swine are ideal translational models for human heart disease. In addition to creating this unique disease model, we have optimized a clinically relevant treatment model of coronary artery bypass surgery in swine. This allows us to accurately study the effects of bypass surgery on heart disease, as well as investigate additional or alternate therapies. This model surgically induces single vessel stenosis by implanting a constrictor on the left anterior descending (LAD) artery in a young pig. As the pig grows, the constrictor creates a gradual stenosis, resulting in chronic ischemia with impaired regional function, but preserving tissue viability. Following the establishment of the hibernating myocardium phenotype, we perform off-pump coronary artery bypass graft surgery to revascularize the ischemic region, mimicking the gold-standard treatment for patients in the clinic.

This protocol presents a surgical large animal model of chronic, single vessel ischemia that results in regional abnormalities but does not create infarct, known as hibernating myocardium. Following establishment of chronic ischemia, animals are treated with off-pump LIMA-LAD coronary artery bypass graft surgery to revascularize the ischemic tissue.

Chirurgico suina modello di Ischemia cardiaca cronica trattato con intervento di Bypass coronarico fuori pompa

Chronic cardiac ischemia that impairs cardiac function, but does not result in infarct, is termed hibernating myocardium (HM). A large clinical subset of ...

Establishing a Swine Model of Post-myocardial Infarction Heart Failure for Stem Cell Treatment

Although advances have been achieved in the treatment of heart failure (HF) following myocardial infarction (MI), HF following MI remains one of the major causes of mortality and morbidity around the world. Cell-based therapies for cardiac repair and improvement of left ventricular function after MI have attracted considerable attention. Accordingly, the safety and efficacy of these cell transplantations should be tested in a preclinical large animal model of HF prior to clinical use. Pigs are widely used for cardiovascular disease research due to their similarity to humans in terms of heart size and coronary anatomy. Therefore, we sought to present an effective protocol for the establishment of a porcine chronic HF model using closed-chest coronary balloon occlusion of the left circumflex artery (LCX), followed by rapid ventricular pacing induced with pacemaker implantation. Eight weeks later, the stem cells were administered by intramyocardial injection in the peri-infarct area. Then the infarct size, cell survival, and left ventricular function (including echocardiography, hemodynamic parameters, and electrophysiology) were evaluated. This study helps establish a stable preclinical large animal HF model for stem cell treatment.

We sought to establish a swine model of heart failure induced by left circumflex artery blockage and rapid pacing to test the effect and safety of intramyocardial administration of stem cells for cell-based therapies.

Istituzione di un modello suina di infarto post-miocardico per il trattamento delle cellule staminali

Although advances have been achieved in the treatment of heart failure (HF) following myocardial infarction (MI), HF following MI remains one of the major ...

Post-Myocardial Infarction Heart Failure in Closed-chest Coronary Occlusion/Reperfusion Model in G&#246;ttingen Minipigs and Landrace Pigs

The development of heart failure is the most powerful predictor of long-term mortality in patients surviving acute myocardial infarction (MI). There is an unmet clinical need for prevention and therapy of post-myocardial infarction heart failure (post-MI HF). Clinically relevant pig models of post-MI HF are prerequisites for final proof-of-concept studies before entering into clinical trials in drug and medical device development.
Here we aimed to characterize a closed-chest porcine model of post-MI HF in adult G&#246;ttingen minipigs with long-term follow-up including serial cardiac magnetic resonance imaging (CMRI) and to compare it with the commonly used Landrace pig model.
MI was induced by intraluminal balloon occlusion of the left anterior descending coronary artery for 120 min in G&#246;ttingen minipigs and for 90 min in Landrace pigs, followed by reperfusion. CMRI was performed to assess cardiac morphology and function at baseline in both breeds and at 3 and 6 months in G&#246;ttingen minipigs and at 2 months in Landrace pigs, respectively.
Scar sizes were comparable in the two breeds, but MI resulted in a significant decrease of left ventricular ejection fraction (LVEF) only in G&#246;ttingen minipigs, while Landrace pigs did not show a reduction of LVEF. Right ventricular (RV) ejection fraction increased in both breeds despite the negligible RV scar sizes. In contrast to the significant increase of left ventricular end-diastolic (LVED) mass in Landrace pigs at 2 months, G&#246;ttingen minipigs showed a slight increase in LVED mass only at 6 months.
In summary, this is the first characterization of post-MI HF in G&#246;ttingen minipigs in comparison to Landrace pigs, showing that the G&#246;ttingen minipig model reflects post-MI HF parameters comparable to the human pathology. We conclude that the G&#246;ttingen minipig model is superior to the Landrace pig model to study the development of post-MI HF.

The overall goal of the current study is to present the techniques of induction of myocardial infarction (MI) and post-myocardial infarction heart failure (post-MI HF) in closed-chest, adult G&#246;ttingen minipigs and the characterization of post-MI HF model in G&#246;ttingen minipigs as compared to Landrace pigs.

Infarto post-miocardico Insufficienza cardiaca in occlusione coronarica a torace chiuso/ modello di riperfusione nei minipig di Gottinga e nei maiali Landrace

The development of heart failure is the most powerful predictor of long-term mortality in patients surviving acute myocardial infarction (MI). There is an ...

Sterile Pericarditis in Aachener Minipigs As a Model for Atrial Myopathy and Atrial Fibrillation

Atrial fibrillation (AF) is the most common arrhythmia caused by structural remodeling of the atria, also called atrial myopathy. Current therapies only target the electrical abnormalities and not the underlying atrial myopathy. For the development of novel therapies, a reproducible large animal model of atrial myopathy is necessary. This paper presents a model of sterile pericarditis-induced atrial myopathy in Aachener minipigs. Sterile pericarditis was induced by spraying sterile talcum and leaving a layer of sterile gauze over the atrial epicardial surface. This led to inflammation and fibrosis, two crucial components of the pathophysiology of atrial myopathy, making the atria susceptible to the induction of AF. Two pacemaker electrodes were positioned epicardially on each atrium and connected to two pacemakers from different manufacturers. This strategy allowed for repeated non-invasive atrial programmed stimulation to determine the inducibility of AF at specified time points after surgery. Different protocols to test AF inducibility were used. The advantages of this model are its clinical relevance, with AF inducibility and the rapid induction of inflammation and fibrosis-both present in atrial myopathy-and its reproducibility. The model will be useful in the development of novel therapies targeting atrial myopathy and AF.

We describe a sterile pericarditis model in minipigs to study atrial myopathy and atrial fibrillation (AF). We present surgical and anesthetic techniques, strategies for vascular access, and a protocol to study the inducibility of AF.

Pericardite sterile in Aachener Minipigs come modello per la miopatia atriale e la fibrillazione atriale

Atrial fibrillation (AF) is the most common arrhythmia caused by structural remodeling of the atria, also called atrial myopathy. Current therapies only ...

A Surgical Model of Heart Failure with Preserved Ejection Fraction in Tibetan Minipigs

More than half of heart failure (HF) cases are classified as heart failure with preserved ejection fraction (HFpEF) worldwide. Large animal models are limited for investigating the fundamental mechanisms of HFpEF and identifying potential therapeutic targets. This work provides a detailed description of the surgical procedure of descending aortic constriction (DAC) in Tibetan minipigs to establish a large animal model of HFpEF. This model used a precisely controlled constriction of the descending aorta to induce chronic pressure overload in the left ventricle. Echocardiography was used to evaluate the morphological and functional changes in the heart. After 12 weeks of DAC stress, the ventricular septum was hypertrophic, but the thickness of the posterior wall was significantly reduced, accompanied by dilation of the left ventricle. However, the LV ejection fraction of the model hearts was maintained at &gt;50% during the 12-week period. Furthermore, the DAC model displayed cardiac damage, including fibrosis, inflammation, and cardiomyocyte hypertrophy. Heart failure marker levels were significantly elevated in the DAC group. This DAC-induced HFpEF in minipigs is a powerful tool for investigating molecular mechanisms of this disease and for preclinical testing.

The present protocol describes a step-by-step procedure to establish a minipig model of heart failure with preserved ejection fraction using descending aortic constriction. The methods for evaluating cardiac morphology, histology, and function of this disease model are also presented.

Un modello chirurgico di insufficienza cardiaca con frazione di eiezione conservata nei maialini tibetani

More than half of heart failure (HF) cases are classified as heart failure with preserved ejection fraction (HFpEF) worldwide. Large animal models are ...

Translational Rabbit Model of Chronic Cardiac Pacing

Animal models of cardiac pacing are beneficial for testing novel devices, studying the pathophysiology of artificially paced heart rhythms, and studying arrhythmia-induced cardiomyopathies and subsequent heart failure. Currently, only a few such models are available, and they mostly require extensive resources. We report a new experimental cardiac pacing model in small mammals with the potential to study arrhythmia-induced heart failure.
In six New Zealand white rabbits (mean weight: 3.5 kg) under general inhalational anesthesia the jugular region was dissected and a single pacing lead was inserted via the right external jugular vein. Using fluoroscopic guidance, the lead was further advanced to the right ventricular apex, where it was stabilized using passive fixation. A cardiac pacemaker was then connected and buried in a subcutaneous pocket.
The pacemaker implantation was successful with good healing; the rabbit anatomy is favorable for the lead placement. During 6 months of follow-up with intermittent pacing, the mean sensed myocardial potential was 6.3 mV (min: 2.8 mV, max: 12 mV), and the mean lead impedance measured was 744 &#937; (min: 370 &#937;, max: 1014 &#937;). The pacing threshold was initially 0.8 V &#177; 0.2 V and stayed stable during the follow-up.
This present study is the first to present successful transvenous cardiac pacing in a small-mammal model. Despite the size and tissue fragility, human-size instrumentation with adjustments can safely be used for chronic cardiac pacing, and thus, this innovative model is suitable for studying the development of arrhythmia-induced cardiomyopathy and consequent heart failure pathophysiology.

We present a minimally invasive leporine model of long-term cardiac pacing that can be utilized for artificial pacing and heart failure development in preclinical studies.

Modello traslazionale di coniglio di stimolazione cardiaca cronica

Animal models of cardiac pacing are beneficial for testing novel devices, studying the pathophysiology of artificially paced heart rhythms, and studying ...

Bande aortica ascendente per lo studio dell'insufficienza cardiaca indotta da sovraccarico di pressione

A Minimally Invasive Model of Aortic Stenosis in Swine

Large animal models of heart failure play an essential role in the development of new therapeutic interventions due to their size and physiological similarities to humans. Efforts have been dedicated to creating a model of pressure-overload induced heart failure, and ascending aortic banding while still supra-coronary and not a perfect mimic of aortic stenosis in humans, closely resembling the human condition.
The purpose of this study is to demonstrate a minimally invasive approach to induce left ventricular pressure overload by placing an aortic band, precisely calibrated with percutaneously introduced high-fidelity pressure sensors. This method represents a refinement of the surgical procedure (3Rs), resulting in homogenous trans-stenotic gradients and reduced intragroup variability. Additionally, it enables swift and uneventful animal recovery, leading to minimal mortality rates. Throughout the study, animals were followed for up to 2 months after surgery, employing transthoracic echocardiography and pressure-volume loop analysis. However, longer follow-up periods can be achieved if desired. This large animal model proves valuable for testing new drugs, particularly those targeting hypertrophy and the structural and functional alterations associated with left ventricular pressure overload.

Autore in primo piano: Sviluppo di un modello minimamente invasivo di grandi animali per una ricerca cardiovascolare affidabile e riproducibile 

This protocol describes a minimally invasive surgical procedure for ascending aortic banding in swine.

Un modello minimamente invasivo di stenosi aortica nei suini

Large animal models of heart failure play an essential role in the development of new therapeutic interventions due to their size and physiological ...