Bu içeriği görüntülemek için JoVE aboneliği gereklidir. Oturum açın veya ücretsiz deneme sürümünü başlatın.
Method Article
* Bu yazarlar eşit katkıda bulunmuştur
Protokol, dolaşım ölümünden sonra büyük hayvan (domuz) bağış modelini, ardından kalp naklindeki klinik senaryoyu yakından simüle eden ve terapötik çalışmaları ve stratejileri kolaylaştırma potansiyeline sahip torakoabdominal normotermik bölgesel perfüzyonu tanımlamaktadır.
Yıllar boyunca kalp nakli talebindeki artış, organ bağışçısı havuzunu genişletmek için dolaşım ölümünden (DCD) sonra bağışa olan ilgiyi artırmıştır. Bununla birlikte, DCD süreci, kaçınılmaz sıcak iskemi dönemi nedeniyle kalp dokusu hasarı riski ile ilişkilidir. Norannemik bölgesel perfüzyon (NRP), in situ organ değerlendirmesine izin vererek uygulanabilir olduğu belirlenen kalplerin tedarik edilmesine izin verir. Burada, DCD'nin klinik olarak alakalı bir büyük hayvan modelini ve ardından NRP'yi açıklıyoruz. Anestezi uygulanan domuzlarda mekanik ventilasyonun durdurulması ile dolaşım ölümü sağlanır. Önceden ayarlanmış sıcak iskemi döneminden sonra, en az 30 dakika süren bir NRP dönemi için ekstrakorporeal membran oksijenatörü (ECMO) kullanılır. Bu reperfüzyon döneminde, model ilk kardiyak değerlendirme için çeşitli miyokard biyopsilerinin ve kan örneklerinin toplanmasına izin verir. NRP sütten kesildikten sonra, organ alımından önce kardiyak fonksiyon ve metabolizmanın biyokimyasal, hemodinamik ve ekokardiyografik değerlendirmeleri yapılabilir. Bu protokol, kalp transplantasyonunda DCD ve NRP için daha önce tarif edilen klinik senaryoyu yakından simüle eder ve iskemi-reperfüzyon hasarını azaltmayı ve kardiyak fonksiyonel koruma ve iyileşmeyi arttırmayı amaçlayan çalışmaları kolaylaştırma potansiyeline sahiptir.
Kuzey Amerika'da her yıl 300.000'den fazla kişi kalp yetmezliğinden (HF) ölmektedir; Kardiyak transplantasyon, son dönem hastalığı1 olan bu hastaların bazılarında tek tedavi seçeneği olmaya devam etmektedir. Tarihsel olarak, kalp nakli için tek kaynak, ölümün nörolojik olarak belirlenmesinden (NDD) sonra elde edilen donör kalplerdi, ancak o zaman bile, transplantasyon için sadece% 40 civarında yeterliydi2. Hastaların% 15 ila% 20'si kalp bağışı beklerken ölmektedir, donör kalplerin yetersizliği mevcut kalpler ile ihtiyaç duyulan kalpler arasında bir tutarsızlık yaratan nedenlerden biridir2. Organ bağışçısı havuzunu arttırmak için, önemli bir husus, dolaşım ölümünden sonra bağışlanan kalplerin kullanılmasıdır (DCD)3. DCD kalplerini kullanma konusunda isteksizlik vardır, çünkü bu organlar kan dolaşımının durmasından sonra her zaman korunmasız (sıcak) bir iskemi dönemine maruz kalır ve geri dönüşü olmayan bir hasara neden olabilir. Mükemmel erken sonuçlara sahip başarılı DCD kalp nakli için raporlar mevcut olmasına rağmen4,5, bu kalplerin kullanılabilir olup olmadığını belirlemek ve nakil sonrası performanslarını potansiyel olarak tahmin etmek için doğrulanmış bir değerlendirme yöntemi geliştirmeye ihtiyaç vardır 6,7. DCD kalplerin iskemik dönemlerini sınırlamak, depolama ve taşıma sırasında sürekli izlemek amacıyla ex situ kalp perfüzyon sistemleri geliştirilmiştir8. Bununla birlikte, bu teknoloji perfüzyon ekipmanına sahip karmaşık makinelere dayanır ve tedarik edilen organın nakil için uygun olacağına dair herhangi bir garanti olmaksızın yüksek bir ön maliyete sahiptir. Messer ve ark.3 tarafından normotermik bölgesel perfüzyona (NRP) dayalı DCD kalp transplantasyonu için yeni bir protokol önerilmiştir. Bu teknik, kalp hala donördeyken ve serebral dolaşımı dışlarken miyokard perfüzyonunun geri yüklenmesini içerir. Satın almadan önce yerinde fonksiyonel bir değerlendirmeye izin verir3.
Büyük hayvan modelleri kullanıldığında, domuz kalbi, insan kalbine anatomik benzerliği göz önüne alındığında, kalp cerrahisi araştırması yapmak için tercih edilen platformlardan biridir. Ancak bu model kullanılırken domuz kalplerinde bazı önemli faktörler göz önünde bulundurulmalıdır. Örneğin, domuz kalp dokusu çok kırılgan ve gevrektir ve özellikle pulmoner arterde ve sağ atriyumda yırtılmaya eğilimlidir9. Dikkate alınması gereken bir diğer önemli faktör, domuz kalbinin iskemiye karşı çok hassas olması ve aritmilere eğilimli olmasıdır, bu nedenle antiaritmikler deneyden önce her hayvana rutin olarak uygulanmalıdır; Bununla birlikte, kalp transplantasyonunda akut iskeminin incelenmesi için hala uygun bir model olarak kabul edilmektedir9.
Bu yazıda, dolaşım ölümü sonrası büyük hayvan (domuz) bağış modeli ve ardından kalp naklindeki klinik senaryoyu yakından simüle eden ve translasyonel araştırmalar için yeni terapötik çalışmaları ve stratejileri kolaylaştırma potansiyeline sahip olan torakoabdominal normotermik bölgesel perfüzyon anlatılmaktadır.
Centre de Recherche du Centre Hospitalier de l'Université de Montréal'in (CRCHUM) kurumsal hayvan bakımı ve kullanımı komitesi tüm deneysel protokolleri onayladı ve hayvanlar Laboratuvar Hayvanlarının Bakımı ve Kullanımı Kılavuzu'na uygun olarak tedavi edildi. Bu protokol için 50-60 kg ağırlığındaki 3-4 aylık Büyük Beyaz erkek veya dişi domuzlar kullanıldı. Hayvan büyüklüğü, araştırmacıların deneysel hedeflerine göre değişebilir.
1. Hayvan hazırlama ve anestezik indüksiyon
2. Cerrahi erişimin sağlanması
3. Yaşamı sürdüren tedavilerin geri çekilmesi ve ölüm ilanı
4. Torakoabdominal normotermik rejyonel perfüzyonun yerleştirilmesi
5. Reperfüzyonun bakımı ve sütten kesme hedefleri
6. Kardiyak iyileşme değerlendirmesi
7. NRP çıkarılması ve kardiyak değerlendirme
8. Denemenin sonlandırılması
Şekil 1: Deneysel protokolün şematik özeti. Kısaltmalar: NRP = Normothermic Regional Perfusion. Bu şeklin daha büyük bir versiyonunu görmek için lütfen buraya tıklayın.
Tanım/Kriterler | |
Fonksiyonel Sıcak İskemi Dönemi | Sistolik basınç 50 mmHg'< başladığında başlayan ve NRP başlatıldığında sona eren dönem. Bu protokolde bu süre 15 dakikadır |
Dolaşım Tutuklaması | Kalp asistolde veya ventriküler fibrilasyonda olduğunda kurulur |
Stand-Off Dönemi | Dolaşım tutuklaması ile başlayan ve ölüm ilanı ile sona eren dönem. Bu protokolde bu süre 5 dakikadır |
NRP'nin başarılı bir şekilde sütten kesilmesi | İnotropların ve vazopresörlerin minimum kullanımı |
CI > 2,2 L/dak/m2 | |
HARİTA > 55 mmHg | |
RAP < 15 mmHg | |
PCWP < 15 mmHg | |
Normal AG ve RV fonksiyonu |
Tablo 1: Bu protokolde kullanılan parametrelerin ve kriterlerin temsili tanımı. Kısaltmalar: CI = Kardiyak İndeks; MAP = Ortalama Arteriyel Basınç; NRP = Norannemik Bölgesel Perfüzyon; PCWP = Pulmoner Kapiller Kama Basıncı; RAP = Sağ Atriyal Basınç.
Bu preklinik model kurumumuzda çoklu deneylerde başarıyla kullanılmıştır. İlk olarak, başlangıçta NRP ile reperfüze edilen DCD kalplerinin, soğuk hava deposu ile korunan geleneksel atımlı kalp bağışına kıyasla, transplantasyon sonrası benzer fonksiyonel iyileşme gösterdiğini gösterdik. Ayrıca, NRP sonrası kardiyak fonksiyonel değerlendirmenin transplantasyon sonrası iyileşmenin öngörücü olduğunu göstermek için bu protokolü kullandık. Son olarak, NRP'nin dolaşım durmasını takiben...
Bu yazıda dolaşım ölümü (DCD) sonrası büyük hayvan modeli bağışı ve ardından torakoabdominal normotermik rejyonel perfüzyon anlatılmaktadır. Bu deneyde, kalp ECMO devresinden ayrılmadan önce en az 30 dakika ve en fazla 3 saat boyunca reperfüze edilir. Kalp daha sonra 2 saat boyunca kendi başına çalışır ve bu da kısa vadede değerli kardiyak değerlendirmeye izin verir. Bu nedenle, bu protokolün en büyük sınırlaması kısa süreli takiptir; Bununla birlikte, uzun vadeli bir değerlendirme k...
Yazarların açıklayacak hiçbir şeyi yok.
Melanie Borie, Caroline Landry, Henry Aceros ve Ahmed Menaouar'a değerli yardımları ve destekleri için teşekkür ederiz.
Name | Company | Catalog Number | Comments |
Amiodarone | As available in the institution | ||
Angiocath 20G | BD | 381704 | |
Atropine 0.4 mg/mL | As available in the institution | ||
Biomedicus Centrifugal Pump | Medtronic | ||
Cardioplegia Solution (Del Nido) | in-house made | Another solution can be used at the discretion of the researcher | |
Cautery Pencil | Covidien | E2515H | |
Central Venous Catheter double-lumen | Cook Medical | C-UDLM-501J-LSC | |
Central Venous Sheath Introducer 7 Fr | |||
Conductance Catheter | |||
CPB pack | Medtronic | ||
DLP Aortic Root Cannula | Medtronic | 12218 | |
DLP double-stage venous cannula (29 or 37 F) | Medtronic | ||
Dobutamine | As available in the institution | ||
Dopamine | As available in the institution | ||
Electrode Polyhesive | Covidien | E7507 | |
EOPA Arterial Cannula (17 or 21 F) | |||
Epinephrine | As available in the institution | ||
O2 Face Mask | As available in the institution | ||
Gloves, Nitrile, Medium | Fischer | 27-058-52 | |
Heparin 1000 IU/mL | As available in the institution | ||
Inhaled Isofurane | Provided by the institution's animal facility | ||
Jelco 16 or 18 G catheter | |||
Ketamine inj. 50 mL vial (100 mg/mL) | Health Canada | Health Canada approval is required | |
Lidocaine/Xylocaine 1% | As available in the institution | ||
Magnesium Sulfate 5 g/10 mL | As available in the institution | ||
Midazolam inj. 10 mL vial (5 mg/mL) | Health Canada | Health Canada approval is required | |
MPS Quest delivery disposable pack | Quest Medical | 5001102-AS | |
Norepinephrine | As available in the institution | ||
Normal Saline (NaCl 0.9%) 1L bag | Baxter | JB1324 | |
Pipette Tips 1 mL | Fisherbrand | 02-707-405 | |
Propofol 1 mg/mL | As available in the institution | ||
Rocuronium | As available in the institution | ||
Set Admin Prim NF PB W/ Checkvalve | Smith Medical | 21-0442-25 | |
Sodium Bicarbonate (NaOH) 8.4% | As available in the institution | ||
Sofsil 0 wax coated | Covidien | S316 | |
Solumedrol 500 mg/5 mL | As available in the institution | ||
Suction Tip | Covidien | 8888501023 | |
Suction Tubing 1/4'' x 120'' | Med-Rx | 70-8120 | |
Suture 3.0 Prolene Blu M SH | Ethicon | 8523H | |
Suture 5.0 Prolene BB | Ethicon | 8580H | |
Suture Prolene Blum 4-0 SH 36 | Ethicon | 8521H | |
Suture BB 4.0 Prolene | Ethicon | 8881H | |
Tracheal Tube, 6.5 mm | Mallinckrodt | 86449 | |
Vasopressin | As available in the institution |
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