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Method Article
우리는 심방 근 병증과 심방 세동 (AF)을 연구하기 위해 미니 피그에서 멸균 심낭염 모델을 설명합니다. 우리는 외과 및 마취 기술, 혈관 접근 전략 및 AF의 유도성을 연구하기위한 프로토콜을 제시합니다.
심방 세동 (AF)은 심방 근병증이라고도하는 심방의 구조적 리모델링으로 인한 가장 흔한 부정맥입니다. 현재의 치료법은 전기적 이상만을 표적으로 하고 근본적인 심방 근병증은 표적으로 삼지 않는다. 새로운 치료법의 개발을 위해서는 심방 근 병증의 재현 가능한 대형 동물 모델이 필요합니다. 이 논문은 Aachener 미니 돼지에서 멸균 심낭염으로 인한 심방 근병증의 모델을 제시합니다. 멸균 심낭염은 멸균 활석을 분무하고 심방 심막 표면 위에 멸균 거즈 층을 남겨둠으로써 유도되었다. 이로 인해 심방 근병증의 병태생리학의 두 가지 중요한 구성 요소인 염증과 섬유증이 발생하여 심방이 AF의 유도에 취약해졌습니다. 두 개의 심박 조율기 전극이 각 심방망에 심막 모양으로 배치되고 서로 다른 제조업체의 두 심박 조율기에 연결되었습니다. 이 전략은 수술 후 지정된 시점에서 AF의 유도성을 결정하기 위해 반복적 인 비 침습적 심방 프로그램 자극을 허용했습니다. AF 유도성을 테스트하기 위한 상이한 프로토콜이 사용되었다. 이 모델의 장점은 AF 유도성과 심방 근병증에 존재하는 염증 및 섬유증의 신속한 유도와 그 재현성과 함께 임상 관련성입니다. 이 모델은 심방 근병증 및 AF를 표적화하는 신규한 치료법의 개발에 유용할 것이다.
심방 세동 (AF)은 가장 널리 퍼진 심장 부정맥으로 심각한 이환률, 사망률 및 의료 비용을 초래합니다1. 많은 경우에, AF는 단지 심방의 구조적, 전기적, 자율적, 및 수축성 리모델링에 의해 정의되는 근본적인 심방 근병증의 전기적 증상일 뿐이다. 이 심방 근병증은 AF 및 뇌졸중 2,3으로 이어질 수 있습니다. 대부분의 치료법은 전기 리모델링만을 목표로하지만 심방의 근본적인 구조적 변화 (염증 및 섬유증)를 목표로하지 않습니다 4,5,6,7. 이것은 아마도 현재의 치료법이 특히 더 진행된 심방 근병증에서 미미하게 효과적인 이유 중 하나 일 것입니다8.
재현 가능한 동물 모델은 심방 근병증에 존재하는 염증 및 섬유증을 표적으로 삼는 데 중요합니다. 심방 빈틈이 모델은 여러 대형 동물 종 9,10,11,12에서 개발되었습니다. 이들 모델에서, 심방 조직은 전기적 및 궁극적으로 구조적 변화를 유도하기 위해 장기간 연속적으로 진행된다. 타키페이싱 모델의 주요 단점은 심방 근병증의 구조적 징후가 나타나기 전에 오랜 기간 지속되며 심방 근병증 전에 전기적 이상이 발생하는 임상 증후군에만 관련성이 있다는 것입니다. 이론적 인 위험은 긴 추적 관찰 9 동안 섬유증으로 인한 페이싱 리드 실패입니다.
멸균 심낭염 모델에서, 멸균 활석은 심방의 심외막 표면 위에 분무되어 급성 염증 및 섬유성 반응을 유도하여, 심방 근병증13,14를 초래한다. 돼지는 인간의 심장 해부학 및 생리학과 유사하므로 돼지 모델은 번역 관련성이 높습니다. 미니 피그 사용의 장점은 기존의 돼지 균주보다 크기가 작기 때문에 취급이 쉽고 체중이 크게 증가하지 않고 장기간 유지 될 수 있다는 것입니다10. 이러한 모든 이유로 인해 미니 피그의 멸균 심낭염은 심방 근 병증 및 세동 조사를위한 훌륭한 모델입니다. 이 프로토콜과 비디오는 다양한 연구 시설에서이 모델의 설정을 용이하게하고 AF의 유도성을 연구하기위한 프로토콜을 표준화하는 것을 목표로합니다.
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이 프로토콜은 앤트워프 대학 동물 실험을위한 윤리위원회 (사례 번호 2019-29)의 승인을 받았으며 앤트워프 대학의 동물 관리 지침을 따릅니다. 이 연구를 위해 체중이 ~20kg인 열일곱 6개월 된 아체너 미니피그(수컷, 거성)를 선정하였다.
1. 약물 및 마취
2. 수술
3. 수술 후 관리
4. AF의 유도를 위한 심방 타키페이싱
5. 안락사
6. 샴 수술
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이환율 및 사망률:
우리가 Aachener 미니 피그에서이 멸균 심낭염 모델을 개발하기 시작했을 때, 우리는 17 마리의 돼지 중 4 마리 (23.5 %)의 수술 전 사망률을 발견했습니다 : 4 명 중 3 명이 "학습 곡선 효과"로 인해 처음 6 번의 수술에서 사망했습니다. 병인은 다음과 같습니다 : 수술 후 호흡 정지로 인해 2 마리의 돼지가 사망했습니다. 이 문제는 알펜타닐의 투여량을 감소시킴으로써 해...
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신뢰할 수있는 대형 동물 모델은 심방 근 병증 및 AF 연구 및 AF에 대한 새로운 치료법 개발의 주요 자산입니다. 심방 심막에 심박 조율기 리드를 이식하면 종방향 추적 관찰 및 반복적 인 전기 생리학 테스트가 가능해졌으며 이는 작은 동물에서는 어렵습니다. 미니피그는 다루기 쉽고, 그들의 심장은 구조적으로나 생리적으로 인간의 심장과 유사하다10.
멸균 ...
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저자 중 누구도 공개 할 이해 상충이 없습니다.
이 연구는 Industrieel OnderzoeksFonds/Strategisch Basisonderzoek (IOF / SBO) 연구 보조금 (PID34923)과 앤트워프 대학의 Geconcerteerde Onderzoeksactie (GOA) 보조금 (PID36444)에 의해 지원되었습니다. 선임 임상 연구자 펠로우십 (VFS에) 및 과학 연구 플랑드르 기금의 연구 보조금 (신청 번호 1842219N, G021019N, G0D0520N 및 G021420N); ERA.Net RUS Plus (2018, Project Consortium 278)의 연구 보조금에 의해; Vlaamse Interuniversitaire Raad/Interuniversitair Bijzonder OnderzoeksFonds (VLIR/iBOF) grant (20-VLIR-iBOF-027). 심박 조율기 리드의 상당 부분을 후원해 주신 Abbott와 Boston Scientific과 심박 조율기 프로그래머의 대출을 위해 Medtronic 및 Biotronik 회사에 감사드립니다. 우리는 앤트워프 대학 동물 시설의 동물 직원들에게 동물을 훌륭하게 돌봐 준 것에 대해 감사드립니다.
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Name | Company | Catalog Number | Comments |
Aachener minipig, 6-months old, male, castrated, weight 15-25 kg | Carfil | ||
Anesthesia and preparation | |||
ECG electrodes | |||
Endotracheal tube 6.5 mm ID | Covidien | 115-65OR | |
External cardioverter-defibrillator | Innomed | Cardio-aid 200B | |
Heating pad | OK. | OUB 60321 | |
Intravenous catheter 22 GA, 1 Inch | BD | 381323 | |
Laryngoscope blade size 4 | Miller | SUS426601 | |
Monitor | GE Medical systems | 2600040-003 | |
Respirator | Datex-Ohmeda | 1009-9000-000 | |
Shaver | Aesculap | GT 104 / REF 985203 | |
Syringe driver pump | Fresenius Kabi | 082470 | |
Arterial and central venous line placement | |||
3-lumen central venous catheterization set, 7 French, 16 cm, 0.032 Inch guide | Arrow medical | EU-22703-EN | |
Arteral catheter 3 French, 8 cm | Vygon | 1,15,090 | |
Caresite Luer access device | B. Braun | 415122-01 | |
Fluids: IV bags of Plasmalyte, Glucose 5%, NaCl 0.9% (500 mL or 1000 mL) | |||
heparinized saline | |||
Needles: 18 Ga / 40 mm and 22 Ga / 40 mm | |||
Pressure monitoring set, 195 cm | Edwards Lifesciences | T005021M | |
Pressure tubing 180 cm | Edwards Lifesciences | 50P172 | |
suture with needle | |||
Syringes Luerlok: 2 mL, 5 mL, 10 mL, 20 mL, 50 mL | |||
Ultrasound gel | Zealand coating | 446-1 | |
Ultrasound with vascular probe | Philips healthcare | EPIQ 7C / REF BZE1723 | |
Surgical set | |||
Blunt-tip surgical scissors | Martin | 11-934-25 | |
60 degrees curved Debakey forceps | Aesculap | FB403 | |
Anatomical forceps | AS | 13-102-16 | |
Debakey forceps | Geister | 10-0634 | |
Electrocautery module | Alsa | Alsatom SU 140/D MPC | |
Holders for stainless steel wire | COBE | 013-123 | |
Mosquito | Leibinger | 32-01008 | |
Needledriver, fine | Delacroix-Chevalier | 50302-21 | |
Needledriver, normal | Aesculap | BM 77 | |
Rib spreader | Martin | 24-178-01 | |
Scalpel | Swann-Morton | 0511 | no. 24 |
Scissors for stainless steel wire | Jakobi | 411830 | |
Spreaders | AS | 16-058-00 | |
Sternum saw | Eure-Power | 5000020 | |
Sternum saw blade | MicroAire | ZR-032M | |
Surgical consumables | |||
Disinfectant: iodine, chlorhexidine | |||
Electrocautery pencil with push button, cable 5 m | Dongguan QueenMed Equipment | ESPB4001LQ | |
Gastric tube | Vygon | 390.12 | |
Mersilene-0, 75 cm | Ethicon | F2505H | |
Monocryl 3-0, 70 cm | Ethicon | Y423H | |
Mouth masks, hair nets | |||
Oriflex-4 vacuum flask for surgical draining | Oriplast Krayer | VK00352 | |
Prolene 6-0, 75 cm | Ethicon | 8711H | |
Stainless steel monofilament non-absorbable suture | Ethicon | W995 | |
Sterile drapes | 3M | 9010 | |
Sterile gauze 20 x 10 cm | Stella | 35921 | |
Sterile gloves | |||
Sterile surgical gown | |||
Steritalc PF3 | Novatech | 16863 | |
Vicryl-0, 75 cm | Ethicon | V324H | |
Cardiac pacing | |||
Bipolar pacing lead Fineline II Sterox EZ 58 cm | Boston Scientific | 4474 | |
Bipolar pacing lead Tendril STS 58 cm | Abbott | 2088TC | |
Ellegaard Göttingen Minipig Frame 3 | Lomir | DF H1PU | |
Ellegaard Göttingen Minipig Sling Cover | Lomir | SS CEG1 | |
Micropace cardiac stimulator | Boston Scientific | EPS 320 | |
Pacemaker for pacing | Medtronic | Azure XT DR MRI SureScan | |
Pacemaker for sensing | Biotronik | Eluna 8 DR-T | |
Pacemaker programmer for pacing | Medtronic | CareLink Encore 29901A | |
Pacemaker programmer for sensing | Biotronik | ICS 3000 DS CD-W US | |
Medication | |||
Adrenaline 1 mg/mL, 1 mL | Sterop | ||
Atropine 0.5 mg/mL, 1 mL | Sterop | ||
Catapressan 150 µg/mL, 1 ml clonidine | Boehringer Ingelheim | BE021402 | |
Cefazoline 2 g powder | Mylan | BE319794 | |
Cordarone 50 mg/mL, 3 mL amiodarone | Sanofi | ||
Durogesic 50 µg/h fentanyl patches | Janssen-Cilag | ||
Glucose 5%, 500 mL | Baxter | AE0063 | |
Ketalar 50 mg/mL, 10 mL | Pfizer | 804101 | |
Lanoxin 0.25 mg/mL, 2 mL digoxine | Aspen | ||
Marcaine 0.5% + adrenaline 1:200,000 | Aspen | ||
Midazolam 5 mg/ml, 3 mL | B. Braun | 3521740 | |
Morfine 10 mg/mL, 1 mL | Sterop | ||
NaCl 0.9%, 500 mL | Baxter | AKE1323 | |
Nitro Pohl 1 mg/mL, 5 mL nitroglycerine | Pohl Boskamp | ||
Noradrenaline 1 mg/mL, 4 mL | Aguettant | ||
Plasmalyte 1000 mL | Baxter | AKE0324 | |
Propofol 10 mg/mL, 20 mL | B. Braun | 3521810 | |
Protamine 1400 IU/mL, 5 mL | Leo pharma | ||
Rapifen 0.5 mg/mL, 2 mL | Janssen-Cilag | 95103 | |
Seloken 1 mg/mL, 5 mL metoprolol | AstraZeneca | ||
Sevorane Quick Fill 100% sevoflurane, 250 mL | Abbvie | 1283-415 | |
Tracrium 10 mg/mL, 5 mL atracurium | Aspen |
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