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Method Article
이 연구는 급성 중간 위험 PE를 복제하는 큰 자가 색전증을 사용하는 폐색전증(PE)의 돼지 모델을 제시합니다. 이 모델은 병태생리학과 치료 반응을 모두 평가하는 데 적합합니다.
급성 폐색전증(PE)은 폐동맥의 갑작스러운 폐색을 유발하여 급성 우심부전을 유발하는 잠재적으로 생명을 위협하는 상태입니다. 새로운 진단 방법과 카테터 유도 요법이 빠르게 개발되고 있으며, 병태생리학적 평가 및 전임상 검사에 사용할 수 있는 현실적인 PE 동물 모델에 대한 필요성이 분명합니다.
이 프로토콜은 큰 자가 폐색전을 사용하는 돼지 모델을 도입합니다. 기구 삽입은 최소 침습 기법으로 수행되며, 높은 재현성으로 다양한 치료 옵션을 조사할 수 있는 폐쇄 흉부 모델을 만듭니다. 체외에서 자가 색전을 만들기 위해 혈액을 채취한 지 3시간 후, PE의 유도는 평균 폐동맥압(17 ± 3 mmHg to 33 ± 6 mmHg, p < 0.0001)과 심박수(50 ± 9 beats·min-1 to 63 ± 6 beats·min-1, p < 0.0003)의 즉각적인 증가를 동반하여 심박출량(5.0 ± 0.8 L/min에서 4.5 ± 0.9 L/min, p < 0.037)를 기준선과 비교했습니다. CT 폐혈관조영술에서 다발성 색전이 확인되었고, 폐폐색율이 기준선에 비해 증가했다(0%[0-0] - 57.1%[38.8-63.3], p < 0.0001). 급성기에서 표현형은 중간 위험 PE와 비슷합니다.
이 모델은 중간 위험 PE의 현실적이고 잘 특성화된 표현형을 나타내며 새로운 진단 방법, 중재 및 약물 치료, 중재 절차에서 의료 종사자를 위한 실습 교육을 테스트할 수 있는 기회를 제공합니다.
급성 폐색전증(PE)은 심혈관 질환으로 인한 사망 원인 중 세 번째로 흔한 질환으로, 정맥혈전색전증(VTE)의 징후입니다1. VTE의 발병률은 연간 인구 100,000명당 75명에서 269명 사이이며2세에 따라 증가하고 있습니다. 초기 생존자는 30일 내 사망 위험에 직면해 있으며, 저위험 환자의 경우 0.5%, 고위험 환자의 경우 최대 22%에 이른다3. 사망 원인은 우심실(RV) 부전으로, 주로 4,5시간 이내에 발생합니다. 환자가 생존하더라도 여전히 심각한 이환율과 만성 질환의 위험이 있습니다.
급성기의 치료 방법으로는 외과적 색전제거술, 카테터 기반 또는 전신 혈전용해술, 저분자량 헤파린, 경구용 항응고제등이 있다 1. 치료 옵션의 수와 다양성이 확대되고 있으며, 진단 및 중증도 평가를 위한 새로운 기술과 방법이 지속적으로 개발되고 있습니다. 임상 연구를 수행하기 전에 동물 모델에서와 같이 재현 가능하고 일관된 설정에서 타당성과 안전성을 결정해야 합니다. 또한 PE의 급성 병태생리학을 조사하기 위해서는 인간에 가까운 심혈관 및 폐 생리학을 가진 동물 모델이 필요합니다. 설치류와 더 큰 동물, 즉 돼지 모두에 대한 모델이 개발되었습니다6. 대형 동물 모델의 장점은 임상 기술을 사용하고 임상 실습에 사용되는 장비 및 수술 개입을 평가할 수 있다는 것입니다. 그러나 이러한 모델의 대부분은 플라스틱 구체 또는 폐색성 풍선과 같은 인공 물질을 사용하거나 급성 우심부전을 모방하기 위해 폐동맥 밴딩에 대한 대규모 침습적 절차가 필요합니다 7,8,9. 한 연구에서는 하대정맥 필터를 사용하여 제10항 내 혈전증을 일으켰다. 그러나 이는 시간이 많이 걸리고 혈전 부담을 제어하기 어렵습니다. 다른 연구에서는 체외(ex vivo)의 자가 색전을 만들었지만, PE는 크기가 더 작았다11,12. 따라서 이러한 모델은 중재적 절차를 테스트하는 데 적합하지 않을 수 있습니다.
PE의 인간 병리학을 복제할 수 있는 동물 모델이 필요합니다. 우리 그룹13,14,15,16에서 수행한 이전 연구를 기반으로 급성 PE의 돼지 모델을 제시하는 것을 목표로 합니다.
본 연구는 덴마크 동물검사국(면허번호 2021-15-0201-00944)의 승인을 받고 실험실 동물 복지 및 윤리에 관한 덴마크 및 대학의 가이드라인에 따라 수행되었습니다.
참고: 이 연구는 ARRIVE 가이드라인 2.017을 따랐다. 3R(Replacement, Reduction, and Refinement)의 원칙은 각 동물을 반복적으로 평가하여 자체 통제 역할을 함으로써 필요한 동물의 수를 줄이고 수집된 정보를 극대화함으로써 존중되었습니다. 이 동물 모델에 사용된 돼지는 60kg의 암컷 덴마크 도축용 돼지(Yorkshire, Duroc 및 Danish Landrace의 교배종)였습니다. 모든 돼지는 덴마크 특이 병원균 무함유(SPF) 프로그램을 따랐습니다. 돼지들은 인간 접촉을 훈련시키기 위해 연구 일주일 전에 연구 농장에서 순응했습니다. 돼지들은 단단한 콘크리트 바닥과 짚으로 만든 침구가 깔린 우리에 사육되었다. 각 펜의 크기는 2.35m x 2.9m였으며 주둥이가 접촉할 수 있도록 인접한 펜이 있었습니다. 돼지는 물을 자유롭게 마실 수 있었고 체중 증가를 줄이기 위해 잘게 썬 비트를 첨가한 기존 돼지 식단으로 하루에 두 번 먹이를 주었습니다. 마구간은 12시 12분의 명암 주기(오전 6시부터 오후 6시까지 점등)를 가졌습니다.
1. 마취, 삽관 및 인공호흡
2. 초음파 유도 혈관 내 접근
참고: 혈관내 접근은 앞서 설명한 바와 같이 확립된다18.
3. 응고 형성
4. 26 F 칼집의 Fluoroscopy 유도 삽입
주의 : 전리 방사선에 대한 납 앞치마 및 갑상선 목걸이와 같은 보호 장비는 형광 투시법을 사용할 때마다 착용해야 합니다.
5. 우측 심장 카테터 삽입
6. 색전처리 장치 조립(그림 3)
알림: 색전 장치는 여기서부터 파트 A와 파트 B라고 하는 두 부분으로 구성됩니다(그림 3).
7. 기준선 평가
참고: 기기 삽입 후와 기준선 평가 전에 혈역학적 안정화를 달성하는 것이 중요합니다. 다음과 같은 조치를 취하는 것이 좋습니다. 기준선 측정 범위는 특정 프로토콜에 따라 조정할 수 있습니다.
8. 혈전 평가
알림: 최소 3시간이 지나면 색전이 유도될 준비가 됩니다. PVC 튜브에는 형성된 색전과 액체 상등액이 포함됩니다. 혈액이 응고되지 않으면 다른 색전을 회수하기 전에 30분 더 기다립니다.
9. 급성 폐색전증 유발(그림 4)
10. 급성 PE 모델(그림 5 및 그림 6)
11. 혈류역학
12. 컴퓨터 단층 촬영 폐 혈관 조영술(CTPA)(그림 7)
참고: 프로토콜의 이 부분은 과학적 범위에 따라 제외될 수 있습니다.
13. 기타 방법
14. 안락사와 부검
이전 연구에 포함된 돼지에 대한 통합 분석에서 본 프로토콜15,16에 설명된 급성 PE 모델을 특징짓는 결과를 제시합니다. 체육 후 급성 우측 심부전으로 돼지 2마리가 사망했습니다. 총 24마리의 돼지를 포함했습니다.
혈액유동
각 색전증 후의 반응은 그림 5에서 분명하게...
이 논문은 최소 침습적이고 재현 가능한 자가 색전을 사용하는 급성 중간 위험 PE의 돼지 모델을 설명합니다.
이 프로토콜에는 몇 가지 중요한 단계가 있습니다. 첫째, 오른쪽 외부 경정맥의 접근부 확장은 색전의 접근 지점 역할을 하기 때문에 모델에 매우 중요합니다. 큰 피복을 전진시킬 때는 주요 혈관 또는 오른쪽 심장실의 파열이나 박리를 방지?...
AA는 연사 명예 훈장(ABBOTT, Gore Medical, Angiodynamics, EPS Vascular, Jannsen)을 수상했으며, Inari Medical의 컨설턴트로 활동하고 있습니다.
우리는 실험을 완료하는 데 있어 오르후스 대학교 임상의학과 직원들이 보여준 엄청난 헌신과 노고에 진심으로 감사를 표하고 싶습니다. 또한, CT 폐 혈관 조영술을 수행하고 분석하는 데 귀중한 도움을 주신 오르후스 대학교 법의학과와 매사추세츠 종합병원 방사선과의 협력자들에게 감사드립니다. 이 연구는 오르후스 대학교 대학원, Karen Elise Jensen's Foundation, Danish Heart Foundation, NIH 보조금 번호 1R01HL168040-01, Novo Nordisk Foundation [NNF17OC0024868], Holger og Ruth Hesse's Mindefond, Laerdal Foundation [3374], Alfred Benzons Foundation, A.P. Møller Fonden, Direktør Emil C. Hertz og hustru Inger Hertz Fond, P.A. Messerschmidt og Hustrus fond, Helga og Peter Kornings Fond의 지원을 받았다.
Name | Company | Catalog Number | Comments |
12L-RS | GE Healthcare Japan | 5141337 | Ultrasound probe |
50 mL BD Luer-Lock | BD Plastipak | 300865 | |
Adhesive Aperature Drape (OneMed) | evercare | 1515-01 | 75 cm x 90 cm (hole: 6 cm x 8 cm) |
Alaris GP Guardrails plus | CareFusion | 9002TIG01-G | Infusion pump |
Alaris Infusion set | BD Plastipak | 60593 | |
Alcohol swap | MEDIQ Danmark | 3340012 | 82% ethanol, 0.5% chlorhexidin, skin disinfection |
Amplatz Support Wire Guide Extra-Stiff | Cook Medical | THSF-25-260-AES | diameter: 0.025 inches, length: 260 cm |
Aortic Perfusion Cannula | Edwards Lifesciences | AA024TFTA | Size: 24F. Length: 30 cm. |
BD Connecta | BD | 394601 | Luer-Lock |
BD Emerald | BD | 307736 | 10 mL syringe |
BD Platipak | BD | 300613 | 20 mL syringe |
BD Venflon Pro | Becton Dickinson Infusion Therapy | 393204 | 20 G |
BD Venflon Pro | Becton Dickinson Infusion Therapy | 393208 | 17 G |
Butomidor Vet | Richter Pharma AG | 531943 | 10 mg/mL |
Chlorhexidine 0.5% | Meda AB | N/A | |
Cios Connect S/N 20015 | Siemens Healthineers | N/A | C-arm |
CP Oxygenation System Adult With Fusion and Cardioplegia 1/B | Medtronic | M450311W | Custom cardiopulmonary oxygenation system including a cardioplegia line. |
D-LCC12A-01 | GE Healthcare Finland | N/A | Pressure measurement monitor |
Durapore | 3M | N/A | Adhesive tape |
E-PRESTIN-00 | GE Healthcare Finland | 6152932 | Respirator tubes |
Euthanimal | Alfasan | 136278 | Pentobarbitalnatrium 400 mg/mL (0.5 mL/kg for euthanasia) |
Favorita II | Aesculap | GT104 | |
Fentanyl | B. Braun | 71036 | 50 µg/mL |
Glucose isotonic | SAD | 419358 | 55 mg/mL Isotonic glucose (500 mL bag) |
Gore DrySeal Flex Introducer Sheath | GORE | DSF2633 | Size: 26 French. Working length: 33 cm. |
Ketaminol Vet | MSD/Intervet International B.V. | 511519 | 100 mg/mL |
Lawton 85-0010 ZK1 | Lawton | N/A | Laryngoscope |
Lectospiral | VYGON | 1159.90 | 400 cm (Luer-LOCK) |
MBH qufora | MBH-International A/S | 13853401 | Urine bag |
Natriumchlorid | Fresenius Kabi | 7340022100528 | 9 mg/mL Isotonic saline |
Noradrenalin | Macure Pharma | 425318 | 1 mg/mL |
PICO50 Aterial Blood Sampler | Radiometer | 956-552 | 2 mL |
Portex Tracheal Tube | Smiths Medical | 100/150/075 | Cuffed Clear Oral/Nasal Murphy Eye |
Pressure Extension set | CODAN | 7,14,020 | Tube for anesthetics, 150 cm long, inner diameter 0.9 mm |
Propolipid | Fresenius Kabi | 21636 | Propofol, 10 mg/mL |
Radiofocus Introducer II | Radiofocus/Terumo | RS+B80N10MQ | 7 + 8F sheaths |
Rompun Vet | Beyer | 86450917 | Xylazin, 20 mg/mL |
Rüsch Brilliant AquaFlate Glycerine | Teleflex | 178000 | Bladder catheter, size 14 |
S/5 Avance | Datex-Ohmeda | N/A | Mechanical ventilator |
Safersonic Conti Plus & Safergel | SECMA medical innovation | SAF.612.18120.WG.SEC | 18 cm x 120 cm (Safersonic Sterile Transducer Cover with Adhesive Area and Safergel) |
Standard Dilator | Cook Medical | G01212 | Size: 16 French. Length: 20 cm. |
Swan-Ganz CCOmbo | Edwards Lifesciences | 744F75 | 110 cm |
TruWave Pressure Monitoring Set | Edwards Lifesciences | T434303A | 210 cm |
Vigilance VGS Patient Monitor | Edwards Lifesciences | N/A | |
Vivid iq | GE Medical Systems China | Vivid iq | |
Zoletil 50 Vet (tiletamin 125 mg and zolazepam 125 mg) | Virbac | 83046805 | Zoletil Mix for pigs: 1 vial of Zoletil 50 Vet (dry matter); add 6.25 mL Xylozin (20 mg/mL), 1.25 mL ketamin (100 mg/mL) and 2.5 mL Butorphanol (10 mg/mL). Dose for pre-anesthesia: 0.1 mL/kg as intramuscular injection |
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