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Method Article
三尖弁機能の研究のために、右心室に圧力と体積の過負荷が組み合わされた新しい回復子豚の心臓モデルについて説明します。
三尖弁(TV)が体積の増加または圧力ストレッサーに直面している心臓の状態は、早期弁の故障に関連しています。早期のテレビ故障の発症に関与する根本的な病態生理学の理解を深めるためのメカニズム研究は不足しています。これらの研究をヒトで実施できないため、動物モデルが必要です。この原稿では、体積と圧力を組み合わせたストレス下に置かれたときのテレビの変化を研究するための、新しい慢性回復乳子豚の心臓モデルのプロトコルについて説明します。このモデルでは、右心室とテレビの体積負荷は、肺動脈弁の破壊によって達成されます。次に、肺動脈バンドの配置によって圧力負荷が達成されます。このモデルの成功は、介入手術後 4 週間で、心エコー検査、心臓内圧測定、および心臓標本の病理学的検査を通じて評価されます。
通常のテレビは、少量で圧力ストレスのかかる環境でも機能します。ただし、テレビが先天的に奇形であるか、心臓生理機能が右心室とテレビが体積(前負荷)および/または圧力(後負荷)ストレスの増加によって挑戦されるような小児および成人の心臓病があります、ファロー四徴症、エブスタイン異常、大動脈の先天的に修正された転位、心房スイッチ手順後に大動脈の転位のある患者など、 特発性肺高血圧症および左心低形成症候群。これらの心臓病では、テレビは早期弁不全になりやすく、罹患率と死亡率が増加します1,2,3,4,5。これらの心臓病変における早期のテレビ障害は、テレビが体積および/または圧力ストレス要因の増加にさらされていることに関連している可能性があると仮定するかもしれませんが、正確な病因は不明です。過去10年間の研究は、僧帽弁、他の房室弁が、ストレッサー6,7,8に応答して構造変化を誘発することができることを実証しています。しかし、現在の文献には、ストレス要因に対するテレビの適応を評価するメカニズム研究が欠けています。この側面は、そのような研究を可能にする適切な動物の心臓モデルが不足していることが一因である可能性があります。
文献には、右心室に個別に体積または圧力が負荷をかけたモデルがあります。しかし、慢性的な圧力と右心室の体積負荷の組み合わせは、達成するのがより困難でした。文献には、肺動脈バンドの配置を使用して右心室に圧力負荷をかける動物モデルと、右心室に体積負荷をかけるために心房中隔欠損症を作成する動物モデルがあります9。この技術は、右心室の慢性的な圧力と体積負荷の目標を達成することができませんでした タイトな肺動脈バンドの存在により、心房中隔欠損症を横切る右から左へのシャントが発生する可能性があります。これにより、心房中隔欠損症は、右心室に体積負荷を提供しなくなります。心房中隔の右から左へのシャントは、チアノーゼ動物10をもたらします。この合併症を克服するために、モデルでは、自然に存在する心房中隔欠損を持つ動物を除外する必要があります。
他のモデルは、子豚の左心低形成症候群に対するハイブリッドステージI緩和手術を利用しています11。これは、右心室の圧力と体積の負荷を組み合わせられる回復モデルです。しかし、この手術には高価なバルーン拡張型ステントが必要であり、これは経済的に法外な負担となる可能性があります。Zeltser et al.12 と Lambert et al.13 による研究では、右心室流出路と肺動脈弁を切断し、ポリテトラフルオロエチレン パッチを縫い付けて、ファローの環状パッチ四徴症を模倣して、右心室にボリューム負荷をかける方法が含まれています。次に、右心室の圧力負荷は、肺動脈バンドの配置によって達成されます。このモデルは技術的に困難であり、右心室流出路に心室切開の傷跡を残すことで不利な点があり、RV機能、ひいてはTV機能に影響を与える可能性があります。
この研究では、心室切開術なしで右心室への圧力と体積のストレスの組み合わせの増加を引き出す革新的な慢性回復子豚の心臓モデルについて説明しています。このモデルにより、圧力と体積のストレッサーの同時慢性的な増加に対するテレビの適応変化のメカニズム研究が可能になります。
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この原稿のプロトコルと手順は、獣医師の監督の下で開発され、Canadian Council on Animal Careのガイドラインおよび実験動物のケアと使用に関するガイドに準拠して実施されました。このプロトコルは、アルバータ大学の施設内動物管理委員会によって承認されました。原稿の手続きに関与するすべての個人は、適切なバイオセーフティトレーニングを受けました。
1.処置前の準備、麻酔、アクセス
2. 肺動脈弁尖のバイオプトーム破壊
3. 肺動脈バンドの配置
4.心エコー評価
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モデル検証のために、肺動脈弁破壊を伴う左開胸術を受けた子豚10頭(雄5頭、雌5頭)と肺動脈バンドの配置(介入群、IP)と、左開胸術を受けた年齢および性別一致の対照子豚10頭(対照群、CP)を比較した。ベースラインでは、介入前に、すべての子豚は、正常な右心室の形状と機能を伴う肺逆流がないか、軽微な肺逆流を持っていました。対照群には、軽度の三尖弁逆流?...
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この新しい心臓モデルの開発中、最終的なモデル設計にはいくつかの考慮事項が影響しました。
子豚の年齢と外科的曝露
現在の子豚モデルを策定する前に、チームは1週齢から6週齢までの子豚の死体に取り組み、手続きの器具と曝露が適切な年齢範囲を決定することを目標としてきました。外科的処置には直接心エコー検査のガ?...
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著者は開示していません。
この研究活動は、Stollery Children's Hospital FoundationがWomen and Children's Hospital Research Instituteを通じて提供した寛大な助成金によって支援されました。
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Name | Company | Catalog Number | Comments |
Drugs | |||
1% lidocaine spray | WDDC | 103365 | Lidodan 30 mL |
atropine sodium injection | WDDC/Rafter 8 Products | 0.5 mg/mL | |
bupivacaine | WDDC/Sterimax | 5 mg/mL | |
buprenorphine HCl slow release injection | Chiron Compounding Pharmacy | 1 mg/mL | |
buprenorphine regular | WDDC/Champion Alstoe | 121378 | Vetergesic 0.3 mg/mL |
cefazolin | WDDC/Fresenius Kabi | 102016 | 1 g/vial |
cephalexin capsule | WDDC/Novopharm | Novo-Lexin 250 mg/capsule | |
epinephrine | WDDC | Adrenalin (1:1000) 1 mg/mL | |
furosemide tablet | WDDC/Novopharm | 10 mg tablet | |
Iodine Scrub/Spray | Cardinal Health | KF22422 | Betadine brand |
ketamine hydrochloride injection | WDDC/Vetoquinol | 131771 | Narketan 100 mg/mL |
midazolam | WDDC/Sandoz | 101100 | 5 mg/mL |
norepinephrine | WDDC | 1 mg/mL | |
pentobarbital sodium | WDDC/Bimeda-MTC | 127189 | Euthanyl 240 mg/mL |
ranitidine injection | WDDC | 25 mg/mL | |
ranitidine tablet | Sanis | 300 mg tablet | |
Surgical Scrub Sponge | Stevens | 333-377479 | 4% CHG Surgical Soap scrub brush |
Equipment | |||
24G peripehral IV catheter | BD | Insyte-N | |
5Fr double lumen central venous catheter | Arrow | CS-14502 | 20cm |
5Fr single lumen umbilical vessel catheters | Covidien/Kendall | 8888160333 | Argyle 15 inches |
6" Chest retractor | RRSMRI | ||
6Fr triple lumen central venous catheter | Arrow | JR-42063-HPHNM | 20cm |
7Fr catheter sheath with flange | Dr. Coe custom designed | ||
Adson forceps | RRSMRI | ||
Aestiva/5 Ventilator | GE Datex Ohmeda | ||
Atraumatic forceps | Teleflex | 351865 | |
bioptome | Dr. Coe lab | Mansfield Biopsy Forceps | |
Curved hemostat | RRSMRI | ||
Curved mosquito hemostat | RRSMRI | ||
Debakey Forceps (Long) | Teleflex | 351804 | |
Debakey Forceps (Narrow) | Teleflex | 351802 | |
Debakey Forceps (Rg) | Teleflex | 351800 | |
Echo probe cover | Civco | ||
Endotracheotube | Stevens | 180-112082055 | Rusch Murphy Eye Low Press. Cuff |
Iris Spring scissors | Fisher Scientific | NC0127560 | |
iSTAT 1 blood gas analyzer | Abbott Laboratories | MN:300-G | |
iSTAT CG4+ cartridges | Abbott Laboratories | 03P85-50 | |
Kelly Hemostat | Fine Science Tools | 1301914 | |
Kocher forceps | RRSMRI | ||
Large Army/Navy Retractor | RRSMRI | ||
Laryngoscope | MACO CE Miller#4 Blade | LA6226-4 | Macolaryngoscope.com |
Liga-clip applicator L | Ethicon | LC430 | |
Liga-clip applicator M | Ethicon | LX210 | |
Liga-clip applicator S | Ethicon | LX110 | |
Metal suction tip | RRSMRI | ||
Metzenbaum Scissors (Lg) | RRSMRI | ||
Metzenbaum Scissors (Md) | RRSMRI | ||
Mixter - long/mid wide | RRSMRI | ||
Mixter - long/narrow | RRSMRI | ||
Mixter - long/wide | RRSMRI | ||
Mixter - short/narrow | RRSMRI | ||
Needle Driver 10" | RRSMRI | ||
Needle Driver 6" | RRSMRI | ||
Needle Driver 7" | RRSMRI | ||
Philips iE33 Echocardiography machine | Philips | X7 and S12 probes | |
pressure line tubing and 3-way stopcock | Dr. Freed lab | ||
Rat tooth forcep | RRSMRI | ||
silastic reinforced sheeting | Bioplexus | SH-21001-040 | 6" x 8" x .040" Gloss |
Small Army/Navy Retractor | RRSMRI | ||
Straight hemostat | RRSMRI | ||
Straight mosquito hemostat | RRSMRI | ||
Sutures: 4-0 and 5-0 synthetic, non-absorbable suture, 2-0 silk | Dr. Freed lab | ||
Towel clamp | RRSMRI | ||
vascular tourniquet | Dr. Freed lab | ||
Weitlaner retractor (Md) | RRSMRI | ||
Weitlaner retractor (Sm) | RRSMRI | ||
Zoll R Series Monitor Defibrillator | Zoll technologies |
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