Name: myocardial infarction and functional outcome assessment in pigs
Uploaded: 2014-04-25T13:45:00
Duration: 12 min 3 s
Description: Watch this Scientific Journal Video about Myocardial Infarction and Functional Outcome Assessment in Pigs at JoVE.com

Cees Verlaan, Joyce Visser, Merel Schurink, og Grace Croft bedes anerkendt for deres fremragende teknisk bistand med dyreforsøg.

Alle in vivo eksperimenter blev udført i overensstemmelse med vejledningen for pleje og anvendelse af forsøgsdyr udarbejdet af Institut for Laboratory Animal Resources. Eksperimenter blev godkendt af den lokale dyreforsøg udvalget. 1.. Medicin, anæstesi, veneadgang og Intubation <ol><li> Medicin og Anæstesi <ol><li> Præmedicinering <ol><li> Start amiodaron 150 mg / kg 10 dage før operationen for at forhindre arytmier. Fortsæt amiodaron i en dosis på 100 mg / kg fra den dag af proceduren indtil dag 28. Reducer dosis til 50 mg / kg på dag 29 og fortsætter indtil slutningen af ​​undersøgelsen. </li><li> Start trombocythæmmende behandling, 1 mg / kg clopidogrel fra dag 3 før operation og 4,5 mg / kg acetylsalicylsyre 1 dag før kirurgi. Fortsæt clopidogrel 1 mg / kg per dag og acetylsalicylsyre 80 mg / dag. </li><li> Start smertestillende medicin 1 dag før operationen af ​​Fentanyl plaster, 25ug / time i ~ 70 kg grise. Fortsætte brugen af ​​fentanylplastre i 24 timer postoperativt for at sikre tilstrækkelig smertestillende medicin. Også daglig monitor for tegn på formodede ubehag (dvs. adfærd, vejrtrækning, gangart, mobilitet osv.) for at øge smertestillende medicin. </li><li> Fast dyret for 12 timer, vedligeholde ubegrænset adgang til vand. </li></ol></li><li> Anæstesi <ol><li> For at forhindre unødig stress og ubehag, bedøve grisen i sin stabile ved intramuskulær injektion af en blanding af midazolam 0,4 mg / kg, ketamin 10 mg / kg, og atropin 0.014 mg / kg. </li><li> Opnå venøs adgang kanylering ørevenen med en 18 G iv kanyle. Narkosen ved intravenøs administration af 5 mg / kg sodiumthiopental og give 1,000 / 100 mg amoxicillin / clavulansyre til at forebygge infektioner. Grisen vil modtage 1.000 / 100 mg amoxicillin / clavulansyre dagen efter operationen som antibiotisk behandling. </li><li> Intubere svin ved hjælp af en endotracheal rør (str. 8.5 til svin, der vejer ~ 70 kg). Hvis det er nødvendigt at udføre ballon-ventilation med en frekvens på 12/min og transportere svin til operationsstuen. </li><li> Ved ankomst på operationsstuen, straks begynde mekanisk positivt tryk ventilation med FiO 2 0,50, 10 ml / kg tidalvolumen, og en frekvens på 12/min under fortsætter kapnografi. </li><li> Start afbalanceret anæstesi ved fortsat intravenøs infusion af en kombination af midazolam 0,5 mg / kg / time, sufentanil 2,5 mikrogram / kg / time og pancuroniumbromid 0,1 mg / kg / time. Under hele operationen, løbende overvåge EKG, arterielt blodtryk, temperatur og kapnografi at måle dybden af ​​anæstesi. For eksempel, hvis en sinustakykardi er til stede, kontrollere, om smertestillende medicin og / eller anæstesi er tilstrækkelige. </li><li> Indgyde 4,3 mg / kg af amiodaron i 500 ml venofundin 6% intravenøst. </li><li> Overvåg hjerterytmen med en 5 fører EKG. </li><li> Barbering og rense hals og hind limB-området. </li><li> Indsæt en Foley kateter. </li></ol></li></ol></li></ol> 2.. Transtorakal Ekkokardiografi <ol><li> Dyret i højre sideværts position. I Landrace svin såsom Dalland grise kan kun parasternale visninger (lange og korte akse) opnås. På grund af formen af ​​brystkassen, apikale vis erhvervelse ikke er mulig. </li><li> Orienten og få parasternale lange akse visning i 2D (B-mode). Bestem LV dimensioner ved slutdiastoliske og slutningen systole i M-mode. </li><li> Drej ekko sonde 90 ° med uret og samtidig opretholde sin parasternale position til at erhverve LV korte akse visninger på de niveauer, mitralklappen, papillærmuskel og spids. Den korte akse visning af papillærmusklen og spids kan kræve anbringelse af ekko sonde én eller to interkostale rum lavere i forhold til positionen for den mitralklap korte akse visning. </li></ol> 3.. Kirurgisk Forberedelse og Vascular Access <ol><li> Desinfektionfekt de kirurgiske områder med jod 2% og bruge sterile kirurgiske gardiner til at dække de ikke-sterile dele af grisen. </li><li> Foretag en medial snit i halsen. Pass linea alba at minimere muskelskader og ligeud nærme halspulsåren og det indre halsvene siden af ​​luftrøret. </li><li> Isolere forsigtigt halspulsåren og det indre halsvene. Sørg for, at vagus nerve er ubeskadiget. Placer Vicryl 2-0 suturer omkring begge skibe for at få skib kontrol. Opnå arteriel adgang kanylering indre carotidarterie med et 8F kappe ved hjælp af Seldinger-teknikken. Fastgør overtrækket til arterien, sørg arterien er ikke fuldt tilstoppet af sutur. Veneadgang kan erhverves ved kanylering jugularvenen med en 9F skede også bruger Seldinger teknik. Før fastgørelse af kappen sørg venen ligeret. Alternativt kan den femorale arterie også anvendes for arteriel adgang. </li><li> Indgiv 100 IE / kg heparin umiddelbart efter indsættelse af sheaths at hæmme trombedannelse. </li><li> For en stabil og konstant arteriel trykmåling cannulate en af ​​de mindre arterier i et af bagbenene ved at gøre et lille snit over arterien. Arterien findes lige under huden, kan svingningerne mærkes gennem huden. Isoler arterie fra dens omgivende væv. Placer 2 Vicryl 2-0 suturer omkring fartøjets 1 proksimal og en distal. Ligere den distale side og sæt en 18 G iv kanyle og sikre stramt tilslutte pres. </li></ol> 4.. Invasivt tryk Volume Loop Analysis <ol><li> Indsæt en Swann-Ganz kateter (SG) via den tidligere placeret kappe i den interne halsfedt. </li><li> Tilslut en cardiac output-enhed til den del af SG, der kulminerer i de proksimale lumen. </li><li> Injicer 5 ml 0,9% saltvand ind i de proksimale lumen SG og måle cardiac output; gentage dette tre gange, og gennemsnittet af indeksene. </li><li> Kalibrer PV systemet ved hjælp af tidligerebestemmes minutvolumen. </li><li> Sæt 7F ledningsevne kateteret via halspulsåren i den venstre ventrikel under fluoroskopisk vejledning. </li><li> Vælg den største segment stede i LV for volumen målinger og udføre en baseline scanning under apnø. </li><li> Efter volumen kalibreringen er afsluttet, rekord 10-15 beats under apnø. </li><li> Fjern SG og placere et ballonkateter i ringere caval vene på niveau med membranen under fluoroskopisk vejledning. </li><li> Udfør preload reduktion ved at puste ballonen under apnø og registrere de tilsvarende PV-Loops. </li></ol> 5.. Intracardiac tryk og flow måling <ol><li> Fortyndet nitroglycerin i en koncentration på 100 ug / ml og fortyndes adenosin i en koncentration på 30 ug / ml. </li><li> Placer en 8F styrekateteret i ostium af den venstre koronararterie. </li><li> Placer kombineret tryk / wire i den proximale del af venstre koronar speciesy. </li><li> Administrere 200 mg nitroglycerin intrakoronar og normalisere distale tryk (Pd), målt ved tråd, det arterielle tryk. </li><li> Placer tråden i midten af ​​venstre forreste nedadgående arterie (LAD). </li><li> Begynde at måle baseline tryk og flow. Fremkald hyperæmi ved at administrere 60 ug adenosin intrakoronar, skylles med 2 ml saltvand og måle hyperemic tryk og flow. Vent til strømmen at gendanne til basisværdier. Gentag målingen to gange. </li><li> Indgyde en anden 200 ug nitroglycerin intrakoronar og gentage trin 1,6 og 1,7 for venstre cirkumfleks kranspulsåren. </li></ol> 6.. Induktion af MI <ol><li> Placer intrakardial defibrillering kateter i højre ventrikel ved hjælp af venøse kappe. De distale elektroder skal være i spidsen af ​​ventrikel de proximale elektroder i atrium og / eller overlegen caval vene. Slut kateteret til defibrillatoren og sæt den til 50J. </li><li> Mål diameteren af ​​LAD distalt fra den anden diagonal (D2) i AP og LAO 30 ° visning. </li><li> Vælg en angioplastisk ballon med en diameter ifølge diameteren af LAD distalt fra D2 (figur 1). </li><li> Placer en ledetråd gennem styrekateteret distalt i LAD. </li><li> Advance ballonkateteret over ledetråden. Placer ballonen distalt fra D2. </li><li> Indgiv 30 IE / kg heparin. </li><li> Puste ballonen op, indtil trykket matcher den rigtige diameter af LAD. </li><li> Check samlede okklusion af LAD ved angiografi (figur 1). </li><li> Dæk det sterile arbejdsområde og såret i halsen med sterile forhæng klude. Befri brystet fra nogen dækning for at gøre den tilgængelig for brystkompressioner eller transthoracic defibrillering. </li><li> Kontroller trykket i ballonen under den næste 90 min og genoprette tryk, hvis det er nødvendigt. </li><li> I tilfælde af ventrikelflimren:<ol><li> Straks begynder brystkompressioner med en frekvens på 100/min. </li><li> Administrere 300 mg amiodaron intravenøst ​​som en hurtig bolus (~ 1 min.) </li><li> Start intrakardiel defibrillering giver stød på 50 J. </li><li> Efter 5 mislykkede chok, genstart brystkompressioner. Skift intrakardiel defibrillering til transthoracic defibrillering og stød med 150 J. I tilfælde af mislykket chok, skifte til 200 J. </li><li> Hvis det er nødvendigt, administrere anden dosis på 150 mg amiodaron og / eller 1 mg adrenalin. Gentag adrenalin to gange med intervaller på 3-5 minutter, når det er nødvendigt. </li><li> Fortsæt brystkompressioner, afbrudt transthoracic defibrillering </li></ol></li></ol> Efterbehandling Kirurgisk procedure (for Long Term opfølgning) <ol><li> Efter 90 min skak af angiografi, hvis LAD stadig helt tillukket. </li><li> Indgiv en anden 30 IE / kg heparin og punktere ballonen. Check for reperfusion. Fjern den tømte ballon med guidning kateter fra carotis kappe. </li><li> Fjern forsigtigt arterie sheath og klemme straks halspulsåren med en anastomose klemme (Figur 1). Brug fortsætter sømme (6-0 PROLENE) lukker halspulsåren. Fjern klemmen og tjekke for utætheder. </li><li> Fjern det indre defibrillering kateteret og fjerne hylsteret fra indre halsvene. Liger proximalt af hylsteret post. </li><li> Luk underhuden og huden på halsen i to lag ved hjælp af 2-0 Vicryl. </li></ol> 7.. Cardiac Magnetic Resonance Imaging <ol><li> Placer dyret på MRI bordet med hovedet først i liggende stilling under kontinuerlig anæstesi. </li><li> Placer en dedikeret phased array hjerte-coil over brystet af dyret. </li><li> For image planlægning opnå spejder billeder i korte akse og to-kammer lange akse synspunkter. </li><li> Anskaf EKG-gated steady state fri præcession (SSFP) cine korte akse (fra spids til bunden af ​​LV) og to chamber synspunkter lang-akse. </li><li> Sent gadolinium ekstraudstyr (LGE) kan erhverves ved hjælp af en inversion recovery 3D-turbo-gradient-ekko-teknik 15 min efter dobbelt dosis iv bolusinjektion af et gadolinium-baserede kontrastmiddel. </li><li> Udføre offline analyse med valideret software af funktionelle parametre. Vurdere venstre ventrikels uddrivningsfraktion (LVEF), LV masse, slutdiastolisk volumen, ende systolisk volumen, slagvolumen, cardiac output, og ar masse. </li></ol> 8.. Slutningen af ​​Studie-og infarktstørrelse <ol><li> Ved afslutningen af ​​undersøgelsen, skal du følge protokollerne 1-5 og 7 til at erhverve opfølgning målinger. </li><li> Lav en median 30-40 cm snit fra lige under suprasternal hak til et punkt lige under formet som et sværd proces. Advance gennem linea alba ned til brystbenet. Split formet som et sværd og bruge Klinkenberg saks til at adskille den bageste brystbenet fra hjertesækken med forsigtighed. Efter at have brugt saks omsvøb fortsætte yderligere adskillelse. Udfør en sternotomi by fx ved hjælp af en hammer og Lebsch kniv. Knoglemarv blødning minimeres ved at gnide knogle voks på marv. Åbn brystkassen med en brystbenet retractor. </li><li> Indtast den 3. pleura rummet og find ringere caval vene i mediastinum. </li><li> Humant aflive dyret ved at skære ringere caval vene under dyb anæstesi. Fjern blod med en suge enhed. Placer et 9 V batteri på spidsen at fremkalde ventrikelflimren. </li><li> Efter udskæring af hjertet, klippe højre og venstre ventrikel i fem skiver fra basen til apex og inkuberet i 1% triphenyl-tetrazoliumchlorid opløst i 0,9% saltvand ved 37 ° C i 15 min. Dernæst vaskes skiverne i 0,9% saltvand og fotografere skiverne fra begge sider. </li></ol>

<ol>
	<li>Roger, V. L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Heart+disease+and+stroke+statistics-2012+update:+a+report+from+the+American+Heart+Association.">Heart disease and stroke statistics-2012 update: a report from the American Heart Association.</a> Circulation. 125 (1), (2012).</li><li>Mosterd, A., Hoes, A. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Clinical+epidemiology+of+heart+failure.">Clinical epidemiology of heart failure.</a> Heart. 93 (9), 1137-1146 (1136).</li><li>vander Spoel, T. I. G., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Human+relevance+of+pre-clinical+studies+in+stem+cell+therapy:+systematic+review+and+meta-analysis+of+large+animal+models+of+ischaemic+heart+disease.">Human relevance of pre-clinical studies in stem cell therapy: systematic review and meta-analysis of large animal models of ischaemic heart disease.</a> Cardiovasc. Res. 91 (4), 649-658 (2011).</li><li>Crick, S., Sheppard, M., Ho, S., Gebstein, L., Anderson, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Anatomy+of+the+pig+heart+:+comparisons+with+normal+human+cardiac+structure.">Anatomy of the pig heart : comparisons with normal human cardiac structure.</a> J. Anat. 193 (1), 105-119 (1998).</li><li>Stubhan, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Evaluation+of+cardiovascular+and+ECG+parameters+in+the+normal,+freely+moving+G&#246;ttingen+Minipig.">Evaluation of cardiovascular and ECG parameters in the normal, freely moving G&#246;ttingen Minipig.</a> J. Pharmacol. Toxicol. Methods. 57 (3), 202-211 (2008).</li><li>Heusch, G., Skyschally, A., Schulz, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+in-situ+pig+heart+with+regional+ischemia/reperfusion+-+ready+for+translation.">The in-situ pig heart with regional ischemia/reperfusion - ready for translation.</a> J. Mol. Cell Cardiol. 50 (6), 951-963 (2011).</li><li>Skyschally, A., van Caster, P., Iliodromitis, E. K., Schulz, R., Kremastinos, D. T., Heusch, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Ischemic+postconditioning:+experimental+models+and+protocol+algorithms.">Ischemic postconditioning: experimental models and protocol algorithms.</a> Basic Res Cardiol. 104 (5), 469-483 (2009).</li><li>Iekushi, K., Seeger, F., Assmus, B., Zeiher, A. M., Dimmeler, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Regulation+of+cardiac+microRNAs+by+bone+marrow+mononuclear+cell+therapy+in+myocardial+infarction.">Regulation of cardiac microRNAs by bone marrow mononuclear cell therapy in myocardial infarction.</a> Circulation. 125 (14), 1765-1773 (2012).</li><li>Sijbesma, R. P., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Reversible+polymers+formed+from+self-complementary+monomers+using+quadruple+hydrogen+bonding.">Reversible polymers formed from self-complementary monomers using quadruple hydrogen bonding.</a> Science. 278 (5343), 1601-1604 (1997).</li><li>van Slochteren, F. J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Advanced+measurement+techniques+of+regional+myocardial+function+to+assess+the+effects+of+cardiac+regenerative+therapy+in+different+models+of+ischaemic+cardiomyopathy.">Advanced measurement techniques of regional myocardial function to assess the effects of cardiac regenerative therapy in different models of ischaemic cardiomyopathy.</a> Eur. Heart J. Cardiovasc. Imaging. 13 (10), 808-818 (2012).</li><li>McCall, F. C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Myocardial+infarction+and+intramyocardial+injection+models+in+swine.">Myocardial infarction and intramyocardial injection models in swine.</a> Nature Protoc. 8 (7), 1479-1496 (2012).</li><li>Roussi, J., Andre, P., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Platelet+functions+and+haemostasis+parameters+in+pigs:+absence+of+side+effects+of+a+procedure+of+general+anaesthesia.">Platelet functions and haemostasis parameters in pigs: absence of side effects of a procedure of general anaesthesia.</a> Thromb Res. 81 (3), 297-305 (1996).</li></ol>

Dette arbejde blev støttet af HGG Group BV (SK), den &quot;Wijnand M. Pon Stichting&quot; (SC, SK). Denne forskning er en del af projektet P1.04 SMARTCARE for Biomedicinske materialer institut, samfinansieres af det hollandske økonomiministerium, landbrug og innovation (SJL, JG). Alle forfattere har rapporteret, at de ikke har nogen relationer til at videregive.

Intrakoronar ballon okklusion af LAD giver en reproducerbar og konsistent prækliniske MI model i svin, der kan anvendes til at undersøge sikkerheden og effektiviteten af ​​nye kardiovaskulære sygdomme, som nøje efterligner den humane situation. Som vist i figur 5, tilvejebringer den præsenterede iskæmi / reperfusion infarkt model platform, der yderligere kan skræddersys til at undersøge forskellige faser af MI og post-MI remodeling mens den indledende iskæmi / reperfusionsskade er identisk for begge. Succesen af ​​den beskrevne protokollen beskrevet her er afhængig af myocardial iskæmi som den mest kritiske fase af protokollen. Korrekt placering af ballonen distalt til den anden diagonal gren af ​​LAD er afgørende for at nå tilstrækkelig infarktstørrelse samtidig sikre en høj overlevelsesrate. Baseret på denne MI model blev en ~ 15% dødelighed observeret, mens omfattende midten og apikale segmenter af den forreste, septal og Inferieller vægge var infarkt som set på CMR og TTC-farvning (figur 2A og 2B). Varigheden af ​​iskæmi kan tilpasses efter den ønskede infarktstørrelse. Selvom vi har brugt Landrace svin i denne protokol, minigrise (dvs. Göttingen minigrise) kræver normalt længere varigheder af myokardie iskæmi (fx 150 min okklusion). Outcome analyse i prækliniske og kliniske MI studier er ofte baseret på LVEF. Selv lavere LVEF er solidt forbundet med øget risiko for kardiovaskulær mortalitet, er det stadig afhængig af hemodynamical parametre såsom forbelastning 9. Velsagtens, da kun 10-15% af LV i gennemsnit er infarktramt flere konceptuelle og praktiske begrænsninger er relateret til LVEF være en global måling af LV systolisk funktion snarere end afspejle lokal forbedring 10. Derfor er det foreslåede foranstaltninger af resultat anvendes i denne model belyse forskellige aspekter af<html> MI og post-MI remodeling hvilket giver efterforskerne mulighed for nøjagtigt at vurdere effekten af ​​nye behandlinger på flere niveauer. For at optimere oversættelse fra prækliniske modeller til klinisk praksis, vælger vi at bruge store grise i stedet for minigrise. Hæmodynamiske målinger, medicindosering og kirurgiske enheder kan nemt udskiftes med klinisk praksis. Sammenlignet med minigrise, store grise får relativt meget vægt. Dette kan forårsage et problem på længere sigt følge op med hensyn til sammenligneligheden af ​​serielle resultater. Kvindelige Dalland Landrace svin vejer cirka 70 kg i en alder af 6 måneder. For at forhindre rigelige vægtøgning under opfølgningsperioden, er dyr, der holdes på en diæt. Svin får 750 g specialfremstillede lavt kalorieindhold fødevarer (som indeholder: proteiner 15,6%, fedt 2,0%, fibre 14,8%, aske 8,8%, calcium 0,9% fosfor 0,57%, magnesium 0,29% og kalium 0,18%) to gange dagligt og vinde omkring 10 kg af vægten i 4 uger. e_content &quot;&gt; McCall og kolleger har tidligere udgivet en lignende protokol for myokardieinfarkt hos svin 11. betydeligt overlap eksisterer mellem denne protokol og deres, understreger præference for LAD snarere end den venstre cirkumfleks arterie (LCX) eller højre kranspulsåre (RCA ). Det er vores erfaring, at der er en mindre grad af infarkt størrelsen af den samlede venstre ventrikel ved hjælp af LCX mens RCA infarkt er ledsaget med større chance for uønskede ledningsforstyrrelser (dvs. sinusknudedysfunktion, AV-knuden dysfunktion). En forskel mellem de to protokoller vedrører brugen af ​​øget farmakologisk trombocythæmning i denne protokol, som vi har observeret højere no-reflow baseret på trombedannelse som resultatet af 90 min af hæmostase i tilstoppet koronararterie. Denne observation er i overensstemmelse med kendt hyperkoagulabilitet observeret hos svin 12. Selv McCall foreslået at bruge en enkelt høj dosis heparin bolusinjektion, This protokol bygger på anvendelsen af ​​heparin i multiple lavere doser fordelt over hele operationen for at minimere trombotiske komplikationer. Sammenfattende præsenterer vi en svine-MI-model, der gør det muligt for forskerne at gøre brug af en effektiv, reproducerbar og frem for alt praktisk store dyremodel af sygdom hos mennesker til at studere nye lægemidler som et vigtigt skridt i retning af en first-in-man kliniske forsøg.

Akut myokardieinfarkt (AMI) og senfølger såsom kronisk hjertesvigt (CHF) dybt påvirke patientens prognose og livskvalitet, endsige de høje omkostninger begrænsninger pålagt vores tilgængelige sundhedsydelser ressourcer 1.. Forekomsten af CHF i den vestlige verden er anslået til 1-2%, hvoraf ~ 60% af tilfældene er en følge af AMI som primær årsag 2. Alene i USA, omkring 5,7 millioner patienter lider af CHF tegner sig for ca 30 milliarder dollar i årlige udgifter til sundhedsvæsenet i 2008, med en forventet tre eksemplarer i omkostningerne stiger til 97 milliarder dollar om året i 2030 1. Tilsammen disse numre gør et stærkt argument for udvikling af nye cardioregenerative behandlinger, for hurtig oversættelse, er afhængige af en reproducerbar og pålidelig store dyr myokardieinfarkt model, der præcist efterligner den menneskelige scenario. Svin (Sus scrofa) er i stigende grad anvendes i cardiovascuLAR forskning til farmakologiske og toksikologiske undersøgelser 3. Et af de træk, der er ansvarlige for denne succes som en translationel forskning værktøj er deres lighed i hjertets funktion og anatomi med det menneskelige hjerte 4,5. For eksempel har gris hjerte-til-legemsvægt-forhold, hjerte størrelse og koronar anatomi fordeling alle vist sig at være bemærkelsesværdigt lig Man 4. Desuden har cardiomyocyte stofskifte, elektrofysiologiske egenskaber, og svar på en iskæmisk fornærmelse såsom AMI blevet rapporteret at vise høje niveauer af aftale med den menneskelige situation 6,7. I sidste ende, for at opfylde de ovenfor beskrevne kriterier, en standardiseret MI-protokol, der producerer en robust og holdbar MI til afprøvning af testpræparater nye lægemidler (IND) er nødvendig. Her præsenteres en sådan standardiseret model, der anvender en 90 min lukket bryst koronar ballon okklusion af den venstre forreste nedadgående arterie (LAD), efterfulgt af reperfusion, og dermed skabe reproducerbar myocardial ifarction dækker anteroapical, septal og inferoseptal vægge venstre ventrikel.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" width="726">
	<colgroup>
		<col />
		<col />
		<col />
		<col />
	</colgroup>
	<tbody>
		<tr height="22">
			<td height="22" style="height:22px;width:216px;">0.9% Saline</td>
			<td style="width:224px;">Braun</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td style="width:167px;"></td>
		</tr>
		<tr height="22">
			<td height="22" style="height:22px;width:216px;">6-0 Prolene</td>
			<td style="width:224px;">Ethicon</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="22">
			<td height="22" style="height:22px;width:216px;">Acetylsalicylic acid</td>
			<td style="width:224px;">80 mg (Ratiopharm)</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="22">
			<td height="22" style="height:22px;width:216px;">Adenosine</td>
			<td style="width:224px;">3mg/ml apotheek UMCU</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="22">
			<td height="22" style="height:22px;width:216px;">AdVantage PV loop system</td>
			<td style="width:224px;">Transonic Scisence</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="43" rowspan="2" style="height:43px;width:216px;">Amiodarone</td>
			<td style="width:224px;">Cordarone I.V. (Sanofi)</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="22">
			<td height="22" style="height:22px;width:224px;">Amiodaron HCl (PCH)</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Amoxicilline/ clavulaanzuur</td>
			<td style="width:224px;">500/50mg (Sandoz)</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="22">
			<td height="22" style="height:22px;width:216px;">Atropinesulfaat</td>
			<td style="width:224px;">0,5 mg/ml (PCH)</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="22">
			<td height="22" style="height:22px;width:216px;">Bone Marrow Wax</td>
			<td style="width:224px;">Syneture</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="22">
			<td height="22" style="height:22px;width:216px;">Cardiac Defibrillator</td>
			<td style="width:224px;">Philips</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="22">
			<td height="22" style="height:22px;width:216px;">Clopidogrel</td>
			<td style="width:224px;">Clopidrogel 75A (Apothecon B.V.)</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="22">
			<td height="22" style="height:22px;width:216px;">Contrast agent</td>
			<td style="width:224px;">Telebrix</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="22">
			<td height="22" style="height:22px;width:216px;">Endotracheal tube</td>
			<td style="width:224px;">Covidien</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">Fentanyl patch</td>
			<td style="width:224px;">Durogesic&#174; 25 mcg/h (Janssen-Cilag)</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="22">
			<td height="22" style="height:22px;width:216px;">Fogarty catheter</td>
			<td style="width:224px;">Edwards Lifesciences</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="22">
			<td height="22" style="height:22px;width:216px;">Gadolinium</td>
			<td style="width:224px;">Gadovist</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="22">
			<td height="22" style="height:22px;width:216px;">Guidewire</td>
			<td style="width:224px;">Abbott</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="22">
			<td height="22" style="height:22px;width:216px;">Heparin</td>
			<td style="width:224px;">Leo</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="22">
			<td height="22" style="height:22px;width:216px;">I.V. cannula</td>
			<td style="width:224px;">Abbocath&#174; (Hospira venisystems)</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="22">
			<td height="22" style="height:22px;width:216px;">Iodine</td>
			<td style="width:224px;">Jodiumtictuur 2% (Eurovet)</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="22">
			<td height="22" style="height:22px;width:216px;">Ketamine</td>
			<td style="width:224px;">Narketan&#174; 10 V&#233;toquinol</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="22">
			<td height="22" style="height:22px;width:216px;">Midazolam</td>
			<td style="width:224px;">5mg/ml (Actavis)</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="22">
			<td height="22" style="height:22px;width:216px;">Nitroglycerin</td>
			<td style="width:224px;">1mg/ml Pohl Boskamp</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="22">
			<td height="22" style="height:22px;width:216px;">Pancuronium bromide</td>
			<td style="width:224px;">2mg/ml</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="22">
			<td height="22" style="height:22px;width:216px;">Seldinger vascular sheath 8F</td>
			<td style="width:224px;">Arrow</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="22">
			<td height="22" style="height:22px;width:216px;">Sufentanil&#160;</td>
			<td style="width:224px;">50 mcg/ml (Sufentanil-hameln)</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="22">
			<td height="22" style="height:22px;width:216px;">Swann-Ganz catheter</td>
			<td style="width:224px;">Criticath ref 680078 (Argon)</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="22">
			<td height="22" style="height:22px;width:216px;">Synolux</td>
			<td style="width:224px;">250 mg (Pfizer)</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="22">
			<td height="22" style="height:22px;width:216px;">Tetra-polar catheter</td>
			<td style="width:224px;">Transonic Scisence</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="22">
			<td height="22" style="height:22px;width:216px;">Thiopental</td>
			<td style="width:224px;">0,5 g (Inresa)</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="22">
			<td height="22" style="height:22px;width:216px;">Triphenyl-tetrazolium chloride</td>
			<td style="width:224px;">Merck</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="22">
			<td height="22" style="height:22px;width:216px;">Venofundin</td>
			<td style="width:224px;">Braun</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="22">
			<td height="22" style="height:22px;width:216px;">Vicryl 2-0</td>
			<td style="width:224px;">Ethicon</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="22">
			<td height="22" style="height:22px;width:216px;">Volcano ComboMap system</td>
			<td style="width:224px;">Volcano</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

myocardial infarction and functional outcome assessment in pigs

Indførelse af nyopdagede kardiovaskulære lægemidler i first-in-man forsøg afhænger af en strengt reguleret etisk og juridisk køreplan. En vigtig forudsætning er en god forståelse af alle sikkerheds-og effektivitetsaspekter opnået i et stort dyr model, der gyldigt afspejle den menneskelige scenario for myokardieinfarkt (MI). Svin er almindeligt anvendt i denne forbindelse, da deres hjertefunktion størrelse, hæmodynamik og koronar anatomi er tæt på mennesker. Her præsenteres en effektiv protokol til at bruge den porcine MI model ved hjælp af et lukket bryst koronar ballon okklusion af den venstre forreste nedadgående arterie (LAD), efterfulgt af reperfusion. Denne tilgang er baseret på 90 min af myokardie iskæmi, overtalelse stor venstre ventrikel infarkt af den forreste, septal og inferoseptal vægge. Desuden præsenterer vi protokoller for forskellige mål for udfald, der giver en bred vifte af information på hjertet, såsom hjerte-systolisk og diastolisk funktion, hemodynamics, koronar strømningshastighed, mikrovaskulære modstand, og infarktstørrelse. Denne protokol kan let skræddersyes til at studere specifikke krav til validering af nye cardioregenerative Biologics på forskellige stadier (dvs. umiddelbart efter akut iskæmisk fornærmelse, i subakut indstilling eller endog i den kroniske MI når ardannelse er afsluttet). Denne model giver derfor et nyttigt translationel værktøj til at studere MI, efterfølgende negativ ombygninger, og potentialet af nye cardioregenerative agenter.

Dødelighed og infarktstørrelse I vores center ud af 32 grise (Kvinde Dalland Landrace, 6 måneder gammel, ~ 70 kg), som blev udsat for denne MI protokol fem (15,6%) døde på grund af ildfast ventrikelflimren under iskæmi. Denne protokol skaber et infarkt, der dækker ca 10-15% af den venstre ventrikel, som ligger i anteroseptal, septal og inferoseptal vægge (figur 2A). Hvis seriel invasiv vurdering af infarktstørrelse er berettiget, kan sent gadolinium forbedring (LGE) CMR bruges til at følge den levedygtige infarktområde over tid (figur 2B). Hjertefunktion og Remodeling Fire uger efter MI, bør globale og regionale parametre, der afspejler hjertefunktionen være nedsat i forhold til raske baseline værdier. Konkret skal LV uddrivningsfraktion (LVEF) falde til ca ~ 35-45% Fire uger efter MI. Udover globale systolisk funktion,kan også måles flere parametre, der afspejler post-MI negativ remodeling, såsom LV morfologi og diametre hjælp CMR og ekkokardiografi (figur 3A og 3B). Fire uger efter MI, en stigning i slutdiastolisk volumen (EDV) som et tegn på negativ remodeling kan forventes (figur 3A og 3B). Koronar flow og tryk parametre Angiogenese og dannelse af nye blodkar er ofte betragtes som vigtige behandlingsmål i iskæmisk hjertesygdom 8. Vurdering af mikrovaskulære modstand kan indirekte baseres på den kombinerede måling af intrakoronar tryk og hastigheder. Repræsentant tryk og hastighed flowmåling under normale forhold og maksimal hyperæmi er vist i figur 4.. Fire uger efter MI, bør hyperemic mikrovaskulære modstanden øges i infarkt relaterede kranspulsåre (LAD) sammenlignettil udgangssituationen 8. <img alt="Figur 1" fo:content-width="5in" fo:src="/files/ftp_upload/51269/51269fig1highres.jpg" src="/files/ftp_upload/51269/51269fig1.jpg" /> . Figur 1 MI model baseret på LAD ballon okklusion (A) Standard kirurgisk udstyr med: 1). Håndklæde klemmer; 2) myg; 3) dissekere pincet; 4) rund beholder; 5) nåleholdere (fint og groft); 6) Klinkenberg saks; 7) dissekere saks (lige og bøjet); 9) pincet (De-Bakey, fin og groft); 10) spændebånd; 11) anastomose klemme; 12) gaze; 13) elektrokirurgisk pen; 14) skalpel indehaver; 15) Dreesman (suge); 16) retraktor; 17) fatningerne. (B) Venstre anterior skrå fluoroskopisk betragtning af LAD og LCX. (C) Efter at visualisere den anden diagonal gren, skal du placere de to røntgenfaste markører (se indsat, sorte pile) af ballonen lige distalt for D2. Inflate og sikre, at koronare blodgennemstrømning succes er blokeret af kontrast injektion (se stjerne). Intrakardial defibrillator bly kan ses i den højre ventrikel (se hvide pilespids). LAD betegner venstre forreste nedadgående arterie; LCX betegner venstre cirkumfleks arterie; LAO betegner venstre forreste skrå afbildning; AP betegner anterior posterior udsigt; D1 betegner første diagonal gren; D2 betegner anden diagonal gren. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/51269/51269fig1highres.jpg" target="_blank">Klik her for at se større billede.</a> <img alt="Figur 2" fo:content-width="5in" fo:src="/files/ftp_upload/51269/51269fig2highres.jpg" src="/files/ftp_upload/51269/51269fig2.jpg" /> Figur 2. Infarktstørrelse efter MI. (A) 90 min ballon okklusion af LAD fører til omfattende myokardieskade og ardannelse (hvid farve), visualiseret ved TTC-farvning ved 1 måneders opfølgning.(B) Skematisk infarkt fordeling viser, at infarkt er placeret i den forreste, anteroseptal og inferoseptal segmenter af hjertet. (C, D) Kort og lang akse sent gadolinium forbedrede CMR billeder viser den omfattende infarkt ar (hvid signal, se sorte pilespidser), lokaliseret i den forreste, anteroseptal og inferoseptal segmenter af hjertet. LGE-CMR betegner sent gadolinium forbedret hjerte-magnetisk resonans. Målestokken betegner 3 cm. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/51269/51269fig2highres.jpg" target="_blank">Klik her for at se større billede.</a> <img alt="Figur 3" fo:content-width="4in" src="/files/ftp_upload/51269/51269fig3highres.jpg" width="400" /> Figur 3.. Vurdering af hjertefunktionen i iskæmiske MI-modeller. (A) Repræsentant CMR cine-loop billeder på slutdiastoliske og slutningen systole viser funktionsnedsættelse af infARCT ar segmenter. (B) M-mode billede af 2D parasternale lange akse ved ekkokardiografi, viser LV dilatation (stigning i LVIDd) 1 måned efter MI, samt funktionsnedsættelse (fravær af septal fortykkelse). EDV betegner slutdiastolisk volumen; ESV betegner ende systolisk volumen; LVIDd betegner venstre ventrikel indvendig diameter på diastole og LVIDs betegner venstre ventrikel indvendig diameter på systole. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/51269/51269fig3highres.jpg" target="_blank">Klik her for at se større billede.</a> <img alt="Figur 4" fo:content-width="5in" fo:src="/files/ftp_upload/51269/51269fig4highres.jpg" src="/files/ftp_upload/51269/51269fig4.jpg" /> Figur 4.. Intracardiac tryk og hastigheder afledte parametre. Intracardiac tryk og hastigheder optagelser vha. Combowire viser (A) referenceværdier før MI med høje response for at hyperæmi (sort pilespids). (B) 1 måned efter MI, infarkt relaterede arterie (LAD) har en nedsat hyperemic respons i koronar strømningshastighed (sorte pilespidser). Som et resultat, tryk og hastigheder afledte parametre (HMR), eller strømningshastighed reserve (CFR) er faldet i forhold til baseline. bAPV betegner basal gennemsnitlig peak hastighed; pAPV betegner peak gennemsnitlig peak hastighed; CFR betegner koronarstrømning reserve; HMR betegner hyperemic mikrovaskulære modstand. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/51269/51269fig4highres.jpg" target="_blank">Klik her for at se større billede.</a> <img alt="Figur 5" fo:content-width="5in" fo:src="/files/ftp_upload/51269/51269fig5highres.jpg" src="/files/ftp_upload/51269/51269fig5.jpg" /> Figur 5.. Oversigt over forskellige studiedesign. (A) Skematisk af flere mulige studiedesign at validere testpræparater nye lægemidler(IND-) i forskellige stadier af MI ved hjælp af denne LAD MI gris model. Afhængig af den valgte fase af MI, der er omfattet af undersøgelsen, kan funktionel analyse foretages lige før tildelingen af behandling som baseline værdi og vurdering af området i fare. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/51269/51269fig5highres.jpg" target="_blank">Klik her for at se større billede.</a>

Watch this Scientific Journal Video about Myocardial Infarction and Functional Outcome Assessment in Pigs at JoVE.com

Myocardial Infarction and Functional Outcome Assessment in Pigs

Denne protokol beskriver porcin myokardieinfarkt (MI) model ved hjælp af en 90 min lukket bryst koronar ballon okklusion af den venstre forreste nedadgående arterie (LAD), efterfulgt af reperfusion. Desuden protokollen for flere outcome parametre, såsom hjertefunktion, hæmodynamik microvascular modstand og infarktstørrelse, er også præsenteret.

Myokardieinfarkt og Functional resultatvurdering i Pigs

Introduction of newly discovered cardiovascular therapeutics into first-in-man trials depends on a strictly regulated ethical and legal roadmap. One ...

Research

JoVE Journal

Medicine

Acute Myocardial Infarction in Rats

With heart failure leading the cause of death in the USA (Hunt), biomedical research is fundamental to advance medical treatments for cardiovascular ...

Induction of Myocardial Infarction in Adult Zebrafish Using Cryoinjury

Induktion af myokardieinfarkt i Adult Zebrafisk Brug kryobeskadigelse

The mammalian heart is incapable of significant regeneration following an acute injury such as myocardial infarction1. By contrast, urodele amphibians and ...

MRI and PET in Mouse Models of Myocardial Infarction

MR og PET i musemodeller af myokardieinfarkt

Myocardial infarction is one of the leading causes of death in the Western world. The similarity of the mouse heart to the human heart has made it an ...

Minimal Invasive Surgical Procedure of Inducing Myocardial Infarction in Mice

Minimal Invasive Kirurgisk Procedure inducere myokardieinfarkt i mus

Myocardial infarction still remains the main cause of death in western countries, despite considerable progress in the stent development area in the last ...

Primary Outcome Assessment in a Pig Model of Acute Myocardial Infarction

Primære resultatvurdering i en Pig Model af akut myokardieinfarkt

Mortality after acute myocardial infarction remains substantial and is associated with significant morbidity, like heart failure. Novel therapeutics are ...

Myocardial Infarction in Neonatal Mice, A Model of Cardiac Regeneration

Myokardieinfarkt i neonatale mus, en model af Cardiac Regeneration

Myocardial infarction induced by coronary artery ligation has been used in many animal models as a tool to study the mechanisms of cardiac repair and ...

Real-time Pressure-volume Analysis of Acute Myocardial Infarction in Mice

Real-time pres-binds analyse af akut myokardieinfarkt i mus

Acute myocardial infarction can lead to acute heart failure and cardiogenic shock. The evaluation of hemodynamics is critical for the evaluation of any ...

Digital PCR for Quantifying Circulating MicroRNAs in Acute Myocardial Infarction and Cardiovascular Disease

Digital PCR for kvantificering af cirkulerende MicroRNA i akut myokardieinfarkt og hjerte-kar-sygdom

Circulating serum microRNAs (miRNAs) have shown promise as biomarkers for the cardiovascular disease and acute myocardial infarction (AMI), being released ...

A Cryoinjury Model to Study Myocardial Infarction in the Mouse

En Kryoskade model til undersøgelse af myokardieinfarkt i mus

The use of animal models is essential for developing new therapeutic strategies for acute coronary syndrome and its complications. In this article, we ...

Semi-Minimal Invasive Method to Induce Myocardial Infarction in Rats and the Assessment of Cardiac Function by an Isolated Working Heart System

Semi-Minimal invasive metode til at fremkalde myokardieinfarkt hos rotter og vurdering af hjertefunktion ved et isoleret arbejdende hjertesystem

Myocardial infarction (MI) remains the main contributor to morbidity and mortality worldwide. Therefore, research on this topic is mandatory. An easily ...