Method Article
* Bu yazarlar eşit katkıda bulunmuştur
Bu protokol reperfüzyon ile sol ön inen arter (LAD) bir 90 dakika kapalı göğüs koroner balon oklüzyon kullanarak domuz miyokard infarktüsü (Mİ) modeli anlatılmaktadır. Ayrıca, bu tür kalp fonksiyonu, hemodinamikler, mikrovasküler direnci ve enfarkt boyutu gibi birçok parametrelerde için protokol de sunulmaktadır.
Ilk-in-man denemeler içine yeni keşfedilen kardiyovasküler terapötik tanıtımı kesinlikle düzenlenmiş etik ve yasal yol haritası bağlıdır. Bir önemli ön koşul geçerli olarak miyokard infarktüsü (Mİ), insan senaryoyu yansıtan büyük bir hayvan modelinde elde edilen tüm güvenlik ve etkililiği konularında iyi bir anlayış. Onların kalp büyüklüğü, hemodinamik ve koroner anatomi insanlarınkine yakın olduklarından Domuzlar yaygın olarak bu konuda kullanılmaktadır. Burada, reperfüzyon ardından arter (LAD) sol ön inen bir kapalı göğüs balon koroner oklüzyon kullanılarak domuz MI modeliyle için etkili bir protokol mevcut. Bu yaklaşım, anterior, septal ve inferoseptal duvarların bir sol ventrikül enfarktüsü uyaran, miyokardiyal iskemi, 90 dakika dayanır. Ayrıca, kardiyak sistolik ve diyastolik fonksiyonu, hemodinami gibi kalp üzerinde geniş bir bilgi yelpazesi sunmak sonucu çeşitli önlemler için protokolleri mevcutcs, koroner akım hızı, mikrovasküler direnç ve enfarktüs boyutu. Bu protokol, kolayca farklı aşamalarında roman cardioregenerative biyolojiklerin doğrulama (yani doğrudan akut iskemik ataktan sonra, subakut ortamda ya da kronik MI skar oluşumu tamamlandıktan sonra) için özel gereksinimleri çalışma karşılamak için tasarlanmış olabilir. Bu model, bu nedenle, bir MI incelemek için yararlı bir araç translasyon, daha sonra ters yeniden ve yeni cardioregenerative ajanların potansiyel sağlar.
Akut miyokard infarktüsü (AMI) ve kronik kalp yetmezliği (CHF) olarak uzun süreli sekeller derinden hasta prognozu ve yaşam kalitesini etkileyebilir, yalnız bizim mevcut sağlık kaynakları 1 dayatılan yüksek maliyet sınırlamalar. Batı dünyasında CHF yaygınlığı vakalarının% 60 birincil nedeni 2 olarak AMI sonucudur ~ olan,% 1-2 olarak tahmin edilmektedir. Sadece ABD'de yaklaşık 5,7 milyon hasta 1. Birlikte ele alındığında, bu rakamlar için güçlü bir argüman 2030 yılda 97000000000 $ yükselen maliyetlerinin öngörülen üç kopya ile, 2008 yılında yıllık sağlık maliyeti yaklaşık 30 $ milyar muhasebe CHF muzdarip , hızlı çeviri için doğru, insan senaryoyu taklit eden bir tekrarlanabilir ve güvenilir büyük hayvan miyokard infarktüsü modeline güveniyor yeni cardioregenerative tedavilerin geliştirilmesi.
Domuzlar (Sus scrofa) artan kardiyovasküler kullanılmaktadırfarmakolojik ve toksikolojik test 3 için lar araştırma. Bir öteleme araştırma aracı olarak bu başarı sorumlu özelliklerinden biri insan kalbi, 4,5 ile kalp fonksiyonu ve anatomi kendi benzerlik olduğunu. Örneğin, domuz kalp-to-vücudun ağırlık oranı, kalp boyutu ve koroner arter anatomisi dağıtım tüm 4 insana oldukça benzer olduğu gösterilmiştir. Ayrıca, kardiyomiyosit metabolizması, elektrofizyolojik özellikleri ve bu AMI gibi bir iskemik hasara yanıt insan durum, 6,7 ile uyumlu yüksek düzeyde göstermek için bildirilmiştir. Sonuçta, araştırılan yeni ilaçlar (IND) test için sağlam ve sürdürülebilir MI needed edilir üreten bir standart MI-protokol yukarıda açıklanan kriterleri yerine getirmek. Burada, biz böylece tekrarlanabilir miyokardiyal oluşturarak, reperfüzyon ile sol ön inen arter (LAD) bir 90 dakika kapalı göğüs koroner balon oklüzyon kullanan böyle bir standart model sunuyoruzfarction anteroapikal, septal ve sol ventrikül inferoseptal duvarlarını kaplayan.
All in vivo deneyler Laboratuar Hayvan Kaynakları Enstitüsü tarafından hazırlanan Laboratuar Hayvanlarının Bakımı ve Kullanımı için Kılavuzu'na uygun olarak yapılmıştır. Deneyler Yerel Hayvan Deneyleri Komitesi tarafından onaylandı.
1.. İlaçlar, Anestezi, Venöz Erişim ve Entübasyon
2.. Transtorasik Ekokardiyografi
3. Cerrahi Hazırlık ve Damar Girişi
4. İnvaziv Basınç Hacim Döngüsü Analizi
5.. İntrakoroner Basınç ve Debi Ölçümü
MI 6. İndüksiyon
Cerrahi Prosedür Terbiye (Uzun Süreli Takip Up)
7. Kardiyak Manyetik Rezonans Görüntüleme
Çalışma ve Enfarktüs Boyutu 8. Sonu
Ölüm ve Enfarktüs Boyutu
Merkezimizde, bu MI protokol, beş (% 15.6) tabi tutuldu 32 Domuzlar (6 aylık Kadın Dalland Landrace, ~ 70 kg) üzerinden iskemi sırasında nedeniyle refrakter ventriküler fibrilasyona öldü. Bu protokol anteroseptal, septal ve inferoseptal duvarları (Şekil 2A) bulunan sol ventrikül yaklaşık% 10-15 kapsayan infarktusunden oluşturur. Enfarkt boyutu seri invaziv olmayan değerlendirme garanti edilir ise, CMR geç gadolinyum (LGE) zamanla cansız enfarktüs alanı (Şekil 2B) takip etmek için kullanılabilir.
Kardiyak Fonksiyon ve Tadilat
Dört hafta sonra MI, kardiyak fonksiyonunu yansıtan, küresel ve bölgesel parametreleri sağlıklı başlangıç değerlerine göre azaltılmalıdır. Özellikle, LV ejeksiyon fraksiyonu (EF), yaklaşık ~% 35-45, dört hafta post-MI düşmelidir. Küresel sistolik fonksiyonu yanında,MI sonrası ters yeniden yansıtan çeşitli parametreler, aynı zamanda, LV morfolojisi ve CMR ve ekokardiyografi (Şekiller 3A ve 3B) kullanılarak çapları olarak ölçülebilir. MI, olumsuz yeniden bir işareti olarak diyastol sonu hacmi (DSH) bir artış beklenebilir dört hafta sonra (Şekil 3A ve 3B).
Koroner akım ve basınç parametreleri
Anjiyojenez ve yeni kılcal damarların oluşumu, genellikle iskemik kalp hastalığı 8 önemli tedavi hedefleri olarak kabul edilmektedir. Mikrovasküler direncinin değerlendirilmesi dolaylı içi basınç ve akış hızının kombine ölçümüne dayalı olabilir. Koşulları ve maksimal hiperemi, normal basınç altında Örnek ve akış hızı ölçüm Şekil 4 'de gösterilmiştir. Dört hafta MI sonrası, hiperemik mikrovasküler direnç karşılaştırıldığında enfarktüs ile ilgili koroner arter (LAD) olarak artırılmalıdırmevcut durum 8.
. Şekil 1 MI modeli LAD balon tıkanıklığı dayanarak (A) Standart cerrahi aletler: 1). Havlu kelepçeler; 2) sivrisinek; 3) diseksiyon forseps; 4) yuvarlak kap; 5) iğne tutucular (ince ve kaba); 6) Klinkenberg makas; 7) makas diseksiyon (düz ve kavisli); 9) forseps (De-Bakey, ince ve kaba); 10) hortum kelepçesi; 11) anastomoz kelepçe; 12) tüller; 13) elektro kalem; 14) neşter tutucu; 15) Dreesman (emme); 16) geri çekme; 17) lamba tutucular. (B) LAD ve LCX anterior oblik floroskopi Görünüm Sol. (C) ikinci diyagonal dalı görselleştirme sonra, sadece distale D2 balonun iki radyoopak işaretleyiciler (inset bakın, siyah ok başları) yerleştirin. Inflate ve koroner kan akım başarıyla (yıldız bakınız) kontrast enjeksiyonu ile bloke olduğundan emin olun. Intrakardiyak defibrilatör kurşun (beyaz ok ucu bakınız) sağ ventrikül görülebilir. LAD Sol ön inen arter gösterir; LCX sol sirkumfleks arter gösterir; LAO sol ön oblik görünümü gösterir; AP anterior posterior görünümünü gösterir; D1 birinci diyagonal dal gösterir; D2 ikinci diyagonal dal gösterir. resmi büyütmek için buraya tıklayın.
MI sonrası Şekil 2. Enfarktüs büyüklüğü. (A) LAD 90 dakika balon oklüzyon takip 1 ay TTC boyama tarafından görüntülenmiştir geniş miyokard hasar ve skar oluşumu (beyaz renk), yol açar.(B) şematik enfarktüs dağıtım enfarktüsü, ön kalbin anteroseptal ve inferoseptal segmentleri yer aldığını göstermektedir. (C, D) Kısa ve uzun aks geç gadolinyumdan gelişmiş CMR görüntüleri anterior, kalp anteroseptal ve inferoseptal segmentlerinde lokalize geniş infarkt skar (beyaz sinyal, siyah ok uçları bakınız) göstermektedir. LGE-CMR geç gadolinyum gelişmiş kardiyak manyetik rezonans gösterir. Ölçek çubuğu 3 cm gösterir. resmi büyütmek için buraya tıklayın.
Inf fonksiyonel bozukluk gösteren uç diyastol ve sistol sonu iskemik MI modellerinde kardiyak fonksiyonu Şekil 3.. Değerlendirme. (A) Temsilcisi CMR cine-loop görüntüleriARCT yara bölümleri. LV dilatasyon (LVIDd artış) MI 1 ay sonra, hem de fonksiyonel bozukluğa (septal kalınlaşma yokluğu) göstererek ekokardiyografi ile 2D parasternal uzun eksen (B) M-Mod görüntü. EDV diyastol sonu hacmini gösterir; ESV sistol sonu hacmi gösterir; LVIDd diastole sol ventrikül iç çapı gösterir ve LVIDs sistol sol ventrikül iç çapı ifade eder. resmi büyütmek için buraya tıklayın.
Şekil 4. İntrakoroner basınç ve akış hızı parametreleri türetilmiştir. Yüksek yanıt vermeyen öncesinde MI (A) referans değerlerini gösteren Combowire kullanarak İntrakoroner basınç ve akış hızı kayıtlarıhiperemi (siyah ok) e. (B) 1 ay MI sonrası, infarkt ilişkili arter (LAD) koroner akım hızı (siyah ok başları) bir azalma hiperemik cevabı vardır. Sonuç olarak, basınç ve akış hızı gibi türetilen parametreleri (HMR) veya akım hızı rezervi (CFR) başlangıca göre azalmıştır. bAPV bazal ortalama pik hızı gösterir; pAPV zirve ortalama pik hızı gösterir; CFR koroner akım rezervi gösterir; HMR hiperemik mikrovasküler direncini gösterir. resmi büyütmek için buraya tıklayın.
Araştırılan yeni ilaçlar doğrulamak için birden fazla olası çalışma tasarımları farklı çalışma tasarımlarının Şekil 5. Bakış. (A) şematikBu LAD MI domuz modeli kullanılarak MI çeşitli aşamalarında (IND). Soruşturma altında MI seçilen aşamasında bağımlı, fonksiyonel analiz hemen önce risk alan bazal değerin ve değerlendirme gibi tedavi tahsisi yapılabilir. resmi büyütmek için buraya tıklayın.
LAD intrakoroner balon oklüzyon güvenliği ve yakından insani durumu taklit eden yeni bir kardiyovasküler tedavilerin etkinliğini araştırmak için kullanılabilecek domuzlarda bir tekrarlanabilir ve tutarlı klinik öncesi MI modeli sağlar. Şekil 5'te gösterildiği gibi, sunulan iskemi / reperfüzyon enfarktüs modeli bundan başka, ilk iskemi / reperfüzyon hasarı her ikisi için de aynıdır iken MI ve MI sonrası yeniden farklı aşamalarını araştırmak için uygun olabilir platform sağlar.
Burada özetlenen açıklanan protokole başarısı protokol en kritik faz olarak miyokart iskemisi bağlıdır. LAD ikinci çapraz dala balon distalinde Doğru yerleştirme yüksek hayatta kalma oranı sağlarken yeterli enfarktüs boyutunu ulaşmak için çok önemlidir. Bu MI modeline dayanarak, bir ~% 15 ölüm oranı, gözlenirken geniş orta ve anterior, septal ve Inferi apikal segmentlerindenCMR ve TTC lekeleme (Şekil 2A ve 2B) üzerinde görüldüğü gibi ya da duvarları enfarkte edilmiştir. Iskemi süresi arzu edilen enfarkt boyutunda göre uyarlanabilir. Bu protokolde Landrace domuzları kullanmış olsa da, mini-domuzlarda (yani Göttingen domuzcuklar), genellikle miyokard iskemi (örneğin, 150 dakika tıkanması) daha uzun süreler gerektirir.
Klinik öncesi ve klinik MI çalışmalarda sonuç analizi genellikle LVEF dayanmaktadır. Düşük EF sıkıca kardiyovasküler mortalite riski ile ilişkili olmasına rağmen, bu tür ön yük 9 gibi hemodinamik parametrelere bağlıdır kalır. Muhtemelen, birçok kavramsal ve pratik sınırlamalar LVEF LV sistolik fonksiyon küresel bir önlem olmaktan ziyade yerel gelişme 10 yansıtan ilgili, ortalama LV sadece% 10-15 enfarkte olduğunu verilmiştir. Bu nedenle, bu modelde kullanılan sonucun önerilen tedbirlerin farklı yönlerine ışık tutacak MI ve MI sonrası yeniden böylece araştırmacılar, doğru çoklu seviyelerde yeni tedavilerin etkinliğini değerlendirmek için araçlar sağlar.
Klinik pratikte klinik öncesi modellerden çeviri optimize etmek için, biz büyük domuz yerine domuzcuklar kullanarak seçin. Hemodinamik ölçümler, ilaç dozları ve cerrahi cihazlar kolaylıkla klinik uygulama ile değiş tokuş edilebilir. Mini-domuzlarda karşılaştırıldığında, büyük domuzlar nispeten çok kilo. Bu uzun vadede bir sorun seri sonuçlarının karşılaştırılabilirliği açısından, takip neden olabilir. Kadın Dalland Landrace domuzları 6 aylık bir yaşta yaklaşık 70 kg ağırlığında. Takipler sırasında bol miktarda kilo alımını önlemek için, hayvanlar kısıtlı diyet tutulur. (: Proteinler% 15,6, yağ% 2.0, lifler% 14.8, külleri% 8.8, kalsiyum% 0,9, fosfor% 0.57,% 0.29 magnezyum, potasyum ve% 0.18 içeren) bir gün ve iki kez domuz özel yapılmış düşük kalorili gıda 750 gr alırsınız 4 hafta içinde ağırlıkça yaklaşık 10 kg kazanır.
e_content "> McCall ve arkadaşları daha önce domuzlarda 11, miyokard enfarktüsü için benzer bir protokol yayınlamıştır. Önemli örtüşme LAD için tercih ziyade sol sirkumfleks arter (LCX) veya sağ koroner arter (RCA vurgulayarak, bu protokol ve onların arasında var RCA enfarktüs yüksek istenmeyen ileti bozukluklarının şans (yani sinüs düğümü disfonksiyonu, AV düğüm disfonksiyonu) ile birlikte iken). Bizim tecrübelerimize göre, lcx kullanarak toplam sol ventrikül enfarktüs büyüklüğü daha az bir ölçüde var. arasındaki bir fark Biz tıkanmış koroner arterde hemostaz, 90 dakika bir sonucu olarak trombüs oluşumu göre-akış-olmamasına daha yüksek oranda görülen gibi iki protokol Bu protokolde artan trombosit farmakolojik inhibisyonu kullanımı ile ilgilidir. bu gözlem ile uyumludur Bilinen hiperkoagülabilite domuzlarda 12 gözlenmiştir. McCall heparin, thi bir tek, yüksek doz, bolus kullanımında önerilen rağmens protokol trombotik komplikasyonlar en aza indirmek için, cerrahi boyunca yayılan birden çok düşük dozlarda Heparin kullanımına dayanır.Özetle, biz bir ilk-in-man klinik deneme yolunda önemli bir adım olarak yeni ilaçlar çalışma insan hastalığının etkili, tekrarlanabilir ve her şeyden pratik büyük hayvan modelinde yararlanmak için araştırmacılar sağlar bir domuz MI modeli sunuyoruz.
Bu çalışma HGG Group BV (SK), "Wijnand M. Pon Stichting" (SC, SK) tarafından desteklenmiştir. Bu araştırma, Hollanda Ekonomik İşler Bakanlığı, Tarım ve İnovasyon (SJL, JG) tarafından cofunded Biyomedikal Malzemeler enstitü, Proje P1.04 SmartCare parçasını oluşturur. Tüm yazarlar ifşa etmek hiçbir ilişkileri olduğunu bildirdi.
Cees Verlaan, Joyce Visser, Merel Schurink ve Grace Croft nazik hayvan deneyleri ile mükemmel teknik yardım için kabul edilmiştir.
Name | Company | Catalog Number | Comments |
0.9% Saline | Braun | ||
6-0 Prolene | Ethicon | ||
Acetylsalicylic acid | Ratiopharm | 80 mg | |
Adenosine | Apotheek UMCU | 3 mg/ml | |
AdVantage PV loop system | Transonic Science | ||
Amiodarone | Cordarone I.V. (Sanofi) | ||
Amiodaron HCl (PCH) | |||
Amoxicilline/clavulaanzuur | Sandoz | 500/50 mg | |
Atropinesulfate | PCH | 0.5 mg/ml | |
Bone Marrow Wax | Syneture | ||
Cardiac Defibrillator | Philips | ||
Clopidogrel | Apothecon B.V. | Clopidrogel 75A | |
Contrast agent | Telebrix | ||
Endotracheal tube | Covidien | ||
Fentanyl patch | Durogesic (Janssen-Cilag) | 25 μg/hr | |
Fogarty catheter | Edwards Life Sciences | ||
Gadolinium | Gadovist | ||
Guidewire | Abbott | ||
Heparin | Leo | ||
I.V. cannula | Abbocath (Hospira Venisystems) | ||
Iodine | Jodiumtictuur 2% (Eurovet) | ||
Ketamine | Narketan 10 Vétoquinol | ||
Midazolam | Actavis | 5 mg/ml | |
Nitroglycerin | Pohl Boskamp | 1 mg/ml | |
Pancuronium bromide | 2 mg/ml | ||
Seldinger vascular sheath 8F | Arrow | ||
Sufentanil | Sufentanil-Hameln | 50 μg/ml | |
Swann-Ganz catheter | Criticath ref 680078 (Argon) | ||
Synolux | Pfizer | 250 mg | |
Tetra-polar catheter | Transonic Science | ||
Thiopental | Inresa | 0.5 g | |
Triphenyl-tetrazolium chloride | Merck | ||
Venofundin | Braun | ||
Vicryl 2-0 | Ethicon | ||
Volcano ComboMap system | Volcano |
A correction was made to Myocardial Infarction and Functional Outcome Assessment in Pigs. An author's middle initial was omitted at publication.
The author's name was updated from:
Sanne Jansen of Lorkeers
to:
Sanne J. Jansen of Lorkeers
Bu JoVE makalesinin metnini veya resimlerini yeniden kullanma izni talebi
Izin talebiThis article has been published
Video Coming Soon
JoVE Hakkında
Telif Hakkı © 2020 MyJove Corporation. Tüm hakları saklıdır