Name: induction and phenotyping of acute right heart failure in a large animal model of chronic thromboembolic pulmonary hypertension
Uploaded: 2022-03-17T13:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Induction and Phenotyping of Acute Right Heart Failure in a Large Animal Model of Chronic Thromboembolic Pulmonary Hypertension at JoVE.com

Dette arbejde støttes af et offentligt tilskud, der overvåges af det franske nationale forskningsagentur (ANR) som led i Investissements d'Avenir-programmet (reference: ANR-15RHUS0002).

Undersøgelsen overholdt principperne for laboratoriedyrpleje ifølge National Society for Medical Research og blev godkendt af den lokale etikkomité for dyreforsøg på Hospital Marie Lannelongue.
1. Kronisk tromboembolic PH
<ol><li>Inducer kronisk tromboembolic PH som tidligere beskrevet6,12.</li>
	<li>Fremkald kort efter en model af kronisk trombo-embolisk PH hos ca. 20 kg store hvide grise (sus scrofa). Udfør en ligatu...

<ol>
	<li>Harjola, V. 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=Contemporary+management+of+acute+right+ventricular+failure:+a+statement+from+the+Heart+Failure+Association+and+the+Working+Group+on+Pulmonary+Circulation+and+Right+Ventricular+Function+of+the+European+Society+of+Cardiology.">Contemporary management of acute right ventricular failure: a statement from the Heart Failure Association and the Working Group on Pulmonary Circulation and Right Ventricular Function of the European Society of Cardiology.</a> European Journal of Heart Failure. 18 (3), 226-241 (2016).</li><li>Haddad, F., 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=Characteristics+and+outcome+after+hospitalization+for+acute+right+heart+failure+in+patients+with+pulmonary+arterial+hypertension.">Characteristics and outcome after hospitalization for acute right heart failure in patients with pulmonary arterial hypertension.</a> Circulation: Heart Failure. 4 (6), 692-699 (2011).</li><li>Sztrymf, B., 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=Prognostic+factors+of+acute+heart+failure+in+patients+with+pulmonary+arterial+hypertension.">Prognostic factors of acute heart failure in patients with pulmonary arterial hypertension.</a> European Respiratory Journal. 35 (6), 1286-1293 (2010).</li><li>Huynh, T. N., Weigt, S. S., Sugar, C. A., Shapiro, S., Kleerup, E. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Prognostic+factors+and+outcomes+of+patients+with+pulmonary+hypertension+admitted+to+the+intensive+care+unit.">Prognostic factors and outcomes of patients with pulmonary hypertension admitted to the intensive care unit.</a> Journal of Critical Care. 27 (6), 739 (2012).</li><li>Boulate, D., 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=Early+Development+of+Right+Ventricular+Ischemic+Lesions+in+a+Novel+Large+Animal+Model+of+Acute+Right+Heart+Failure+in+Chronic+Thromboembolic+Pulmonary+Hypertension.">Early Development of Right Ventricular Ischemic Lesions in a Novel Large Animal Model of Acute Right Heart Failure in Chronic Thromboembolic Pulmonary Hypertension.</a> Journal of Cardiac Failure. 23 (12), 876-886 (2017).</li><li>Noly, P. E., 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=Chronic+Thromboembolic+Pulmonary+Hypertension+and+Assessment+of+Right+Ventricular+Function+in+the+Piglet.">Chronic Thromboembolic Pulmonary Hypertension and Assessment of Right Ventricular Function in the Piglet.</a> Journal of Visualized Experiments. (105), e53133 (2015).</li><li>Kerbaul, F., 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=Effects+of+levosimendan+versus+dobutamine+on+pressure+load-induced+right+ventricular+failure.">Effects of levosimendan versus dobutamine on pressure load-induced right ventricular failure.</a> Critical Care Medicine. 34 (11), 2814-2819 (2006).</li><li>Ratliff, N., Peter, R., Ramo, B., Somers, W., Morris, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+model+for+the+production+of+right+ventricular+infarction.">A model for the production of right ventricular infarction.</a> The American journal of pathology. 58 (3), 471 (1970).</li><li>Ballard-Croft, C., Wang, D., Sumpter, L. R., Zhou, X., Zwischenberger, J. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Large-animal+models+of+acute+respiratory+distress+syndrome.">Large-animal models of acute respiratory distress syndrome.</a> The Annals of Thoracic Surgery. 93 (4), 1331-1339 (2012).</li><li>Dixon, J. A., Spinale, F. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Large+animal+models+of+heart+failure:+a+critical+link+in+the+translation+of+basic+science+to+clinical+practice.">Large animal models of heart failure: a critical link in the translation of basic science to clinical practice.</a> Circulation: Heart Failure. 2 (3), 262-271 (2009).</li><li>Letsou, G. V., 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=Improved+left+ventricular+unloading+and+circulatory+support+with+synchronized+pulsatile+left+ventricular+assistance+compared+with+continuous-flow+left+ventricular+assistance+in+an+acute+porcine+left+ventricular+failure+model.">Improved left ventricular unloading and circulatory support with synchronized pulsatile left ventricular assistance compared with continuous-flow left ventricular assistance in an acute porcine left ventricular failure model.</a> The Journal of Thoracic and Cardiovascular Surgery. 140 (5), 1181-1188 (2010).</li><li>Mercier, O., 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=Piglet+model+of+chronic+pulmonary+hypertension.">Piglet model of chronic pulmonary hypertension.</a> Pulmonary Circulation. 3 (4), 908-915 (2013).</li><li>Seldinger, S. I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Catheter+replacement+of+the+needle+in+percutaneous+arteriography:+a+new+technique.">Catheter replacement of the needle in percutaneous arteriography: a new technique.</a> Acta Radiologica. (5), 368-376 (1953).</li><li>Lang, R. 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=Recommendations+for+cardiac+chamber+quantification+by+echocardiography+in+adults:+an+update+from+the+American+Society+of+Echocardiography+and+the+European+Association+of+Cardiovascular+Imaging.">Recommendations for cardiac chamber quantification by echocardiography in adults: an update from the American Society of Echocardiography and the European Association of Cardiovascular Imaging.</a> European Heart Journal - Cardiovascular Imaging. 16 (3), 233-270 (2015).</li><li>Guihaire, 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=Right+ventricular+reserve+in+a+piglet+model+of+chronic+pulmonary+hypertension.">Right ventricular reserve in a piglet model of chronic pulmonary hypertension.</a> European Respiratory Journal. 45 (3), 709-717 (2015).</li><li>Burkhoff, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Pressure-volume+loops+in+clinical+research:+a+contemporary+view.">Pressure-volume loops in clinical research: a contemporary view.</a> Journal of the American College of Cardiology. 62 (13), 1173-1176 (2013).</li><li>Sagawa, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+end-systolic+pressure-volume+relation+of+the+ventricle:+definition,+modifications+and+clinical+use.">The end-systolic pressure-volume relation of the ventricle: definition, modifications and clinical use.</a> Circulation. 63 (6), 1223-1227 (1981).</li><li>Amsallem, 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=Load+Adaptability+in+Patients+With+Pulmonary+Arterial+Hypertension.">Load Adaptability in Patients With Pulmonary Arterial Hypertension.</a> The American Journal of Cardiology. 120 (5), 874-882 (2017).</li><li>Dandel, M., Knosalla, C., Kemper, D., Stein, J., Hetzer, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Assessment+of+right+ventricular+adaptability+to+loading+conditions+can+improve+the+timing+of+listing+to+transplantation+in+patients+with+pulmonary+arterial+hypertension.">Assessment of right ventricular adaptability to loading conditions can improve the timing of listing to transplantation in patients with pulmonary arterial hypertension.</a> The Journal of Heart and Lung Transplantation. 34 (3), 319-328 (2015).</li><li>Vanderpool, R. R., 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=RV-pulmonary+arterial+coupling+predicts+outcome+in+patients+referred+for+pulmonary+hypertension.">RV-pulmonary arterial coupling predicts outcome in patients referred for pulmonary hypertension.</a> Heart. 101 (1), 37-43 (2015).</li><li>Boulate, D., 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=.">.</a> Pulmonary Hypertension. , 241-253 (2016).</li><li>Cheng, H. W., 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=Assessment+of+right+ventricular+structure+and+function+in+mouse+model+of+pulmonary+artery+constriction+by+transthoracic+echocardiography.">Assessment of right ventricular structure and function in mouse model of pulmonary artery constriction by transthoracic echocardiography.</a> Journal of Visualized Experiments. (84), e51041 (2014).</li></ol>

Vi beskriver en metode til at modellere større patofysiologiske træk ved ARHF på kronisk PH i en stor dyremodel, herunder volumen og tryk overbelastning og hæmodynamisk restaurering med dobutamin. Vi rapporterede også, hvordan man kan erhverve hæmodynamiske og billeddannelse data til fænotype de dynamiske ændringer af højre ventrikel på hver betingelse skabt under protokollen. Disse metoder kan give baggrundsdata til at opbygge fremtidige forskningsprotokoller inden for ARHF, især med hensyn til væskestyring ...

Akut højre hjertesvigt (ARHF) er for nylig blevet defineret som en hurtigt progressiv syndrom med systemisk overbelastning som følge af nedsat højre ventrikulære (RV) påfyldning og / eller reduceret RV flow output1. ARHF kan forekomme under flere tilstande såsom venstresidet hjertesvigt, akut lungeemboli, akut myokardieinfarkt eller lungehypertension (PH). I tilfælde af PH er ARHF-debut forbundet med en 40% risiko for kortvarig dødelighed eller akut lungetransplantation2,3,4. Her beskriver vi, hvordan man opretter en stor dyremodel af ARHF i indstillingen af kronisk lungehypertension, og hvordan man evaluerer den rigtige ventrikel ved hjælp af ekkokardiografi og trykvolumensløjfer.
Patofysiologiske træk ved ARHF omfatter RV tryk overbelastning, volumen overbelastning, et fald i RV output, en stigning i centrale venøse tryk og / eller et fald i systemisk tryk. I kronisk PH, der er en indledende stigning i RV kontraktilitet gør det muligt at bevare hjerte output på trods af stigningen i lunge vaskulær modstand. Derfor, i forbindelse med ARHF på kronisk PH, højre ventrikel kan generere næsten isosystemiske tryk, især under inotropisk støtte. Samlet set fører ARHF på kronisk PH og hæmodynamisk restaurering med inotroper til udvikling af akutte RV iskæmiske læsioner, som for nylig beskrevet i vores store dyremodel5. Stigningen i inotroper skaber en øget energisk efterspørgsel, der kan videreudvikle iskæmiske læsioner, og endelig føre til udvikling af end-organ dysfunktion og dårlige kliniske resultater. Der er dog ingen konsensus om, hvordan man håndterer patienter med ARHF på PH, primært med hensyn til væskehåndtering, inotroper og rollen som ekstrakorporal kredsløbsstøtte. Derfor kan en stor dyremodel med akut højre hjertesvigt bidrage til at levere prækliniske data om klinisk ARHF-styring.
Som et første skridt til at kvantificere reaktionen på terapi, enkle og reproducerbare metoder til at fænotype den rigtige ventrikel er nødvendige. Til dato er der ingen konsensus om, hvordan man bedre fænotype RV morfologi og funktion af patienter med ARHF. Guldstandardmetoden til vurdering af RV-kontraktilitet (dvs. iboende kontraktkapacitet) og ventriculo-arteriel kobling (dvs. kontraktilitet normaliseret af ventrikulær efterbelastning; et indeks over ventrikulær tilpasning) er analysen af trykvolumenkredsløb. Denne metode er to gange invasiv, fordi det kræver højre hjertekateterisering og en forbigående reduktion i RV preload ved hjælp af en ballon indsat i ringere vena cava. I klinisk praksis, ikke-invasive og repeterbare metoder til at evaluere den rigtige ventrikel er nødvendig. Hjerte magnetisk resonans (CMR) betragtes som guldstandarden for ikke-invasiv evaluering af højre ventrikel. Hos patienter med ARHF på kronisk PH, som administreres på intensivafdelingen (ICU), kan brugen af CMR være begrænset på grund af patientens ustabile hæmodynamiske tilstand; Desuden kan gentagne CMR-evalueringer flere gange om dagen, herunder om natten, være begrænsede på grund af omkostningerne og den begrænsede tilgængelighed. Omvendt giver ekkokardiografi ikke-invasiv, reproducerbar og billig RV morfologi og funktion evalueringer hos ICU patienter.
Store dyremodeller er ideelle til at udføre prækliniske undersøgelser med fokus på forholdet mellem invasive hæmodynamiske parametre og ikke-invasive parametre. Den store hvide gris anatomi er tæt på mennesker. Derfor er de fleste af de ekkokardigrafiske parametre, der er beskrevet hos mennesker, kvantificerbare hos svin. Der er mindre variationer mellem menneske- og svinehjerte, som skal tages i betragtning ved ekkokardigrafiske undersøgelser. Grise præsenterer en forfatningsmæssig dextrokardi og en lidt mod uret rotation af hjerteaksen. Som følge heraf bliver den apikale 4-kammervisning en apikal 5-kammervisning, og det akustiske vindue er placeret under xiphoid-tillægget. Derudover er parasternal lang og kort akse visninger akustiske vinduer placeret på højre side af brystbenet.
Her beskriver vi en ny metode til at fremkalde ARHF i en stor dyremodel af kronisk tromboembolic PH og til at genoprette hæmodynamisk ved hjælp af dobutamin. Vi rapporterer også RV iskæmiske læsioner til stede i modellen inden for 2−3 timer efter hæmodynamisk restaurering med dobutamin. Desuden beskriver vi, hvordan man erhverver RV PV-loops og ekkokardiografiske RV parametre på hver betingelse giver indsigt i de dynamiske ændringer i RV morfologi og funktion. Da den store dyremodel af kronisk tromboembolic PH og PV-loop metoder tidligere blev beskrevet6, vil disse sektioner blive kort beskrevet. Vi rapporterede også resultater af ekkokardigrafiske evalueringer, som anses for potentielt vanskelige i porcinemodeller. Vi vil forklare metoderne til at opnå gentagne ekkokardiografi i modellen.
Modellen af ARHF på kronisk PH rapporteret i denne undersøgelse kan bruges til at sammenligne forskellige terapeutiske strategier. Metoderne til RV phenotyping kan anvendes i andre store dyremodeller efterligne klinisk relevante situationer såsom akut lungeemboli7, RV myokardieinfarkt8, akut respiratorisk nød syndrom9 eller højre hjertesvigt forbundet med venstre ventrikulær svigt10 eller venstre ventrikulær mekanisk kredsløb støtte11.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" style="width:911px;" width="910">
	<colgroup>
		<col />
		<col />
		<col />
		<col />
	</colgroup>
	<tbody>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;width:215px;">Radiofocus Introducer II</td>
			<td style="width:123px;">Terumo</td>
			<td style="width:344px;">RS+B80K10MQ</td>
			<td style="width:229px;">catheter sheath</td>
		</tr>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;">Equalizer, Occlusion Ballon Catheter</td>
			<td>Boston Scientific</td>
			<td>M001171080</td>
			<td>ballon for inferior vena cava occlusion</td>
		</tr>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;">Guidewire</td>
			<td>Terumo</td>
			<td>GR3506</td>
			<td>0.035; angled</td>
		</tr>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;">Vigilance monitor</td>
			<td>Edwards</td>
			<td>VGS2V</td>
			<td>Swan-Ganz associated monitor</td>
		</tr>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;">Swan-Ganz</td>
			<td>Edwards</td>
			<td>131F7</td>
			<td>Swan-Ganz catheter 7 F; usable lenghth 110 cm</td>
		</tr>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;">Echocardiograph; Model: Vivid 9</td>
			<td>General Electrics</td>
			<td>GAD000810 and H45561FG</td>
			<td>Echocardiograph</td>
		</tr>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;">Probe for echo, M5S-D</td>
			<td>General Electrics</td>
			<td>M5S-D</td>
			<td>Cardiac ultrasound transducer</td>
		</tr>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;">MPVS-ultra Foundation system</td>
			<td>Millar</td>
			<td>PL3516B49</td>
			<td>Pressure-volume loop unit; includes a powerLab16/35, MPVS-Ultra PV Unit, bioamp and bridge amp and cables</td>
		</tr>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;">Ventricath 507</td>
			<td>Millar</td>
			<td>VENTRI-CATH-507</td>
			<td>conductance catheter</td>
		</tr>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;">Lipiodol ultra-fluid</td>
			<td>Guerbet</td>
			<td>306 216-0</td>
			<td>lipidic contrast dye</td>
		</tr>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;">BD Insyte Autoguard</td>
			<td>Becton, Dickinson and Company</td>
			<td align="right">381847</td>
			<td>IV catheter</td>
		</tr>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;">Arcadic Varic</td>
			<td>Siemens</td>
			<td>A91SC-21000-1T-1-7700</td>
			<td>C-arm</td>
		</tr>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;">Prolene 5.0</td>
			<td>Ethicon</td>
			<td style="width:344px;">F1830</td>
			<td style="width:229px;">polypropilene monofil</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

induction and phenotyping of acute right heart failure in a large animal model of chronic thromboembolic pulmonary hypertension

Udviklingen af akut højre hjertesvigt (ARHF) i forbindelse med kronisk lungehypertension (PH) er forbundet med dårlige kortsigtede resultater. Den morfologiske og funktionelle fænotologi af højre ventrikel er af særlig betydning i forbindelse med hæmodynamisk kompromis hos patienter med ARHF. Her beskriver vi en metode til at fremkalde ARHF i en tidligere beskrevet stor dyremodel af kronisk PH og til fænotype, dynamisk, højre ventrikulær funktion ved hjælp af guldstandardmetoden (dvs. trykvolumen PV loops) og med en ikke-invasiv klinisk tilgængelig metode (dvs. ekkokardiografi). Kronisk PH er først induceret hos svin af venstre lungepulsåre ligation og højre nedre lap emboli med biologisk lim en gang om ugen i 5 uger. Efter 16 uger induceres ARHF ved successive volumenbelastning ved hjælp af saltvand efterfulgt af iterativ lungeemboli, indtil forholdet mellem det systoliske lungetryk over systemisk tryk når 0,9, eller indtil det systoliske systemiske tryk falder til under 90 mmHg. Hæmodynamik genoprettes med dobutamininfusion (fra 2,5 μg/kg/min til 7,5 μg/kg/min). PV-loops og ekkokardiografi udføres under hver tilstand. Hver betingelse kræver omkring 40 minutter til induktion, hæmodynamisk stabilisering og dataindsamling. Ud af 9 dyr døde 2 umiddelbart efter lungeemboli og 7 afsluttede protokollen, hvilket illustrerer modellens indlæringskurve. Modellen induceret en 3-dobling i gennemsnitlige lungepulsåren tryk. PV-loop-analysen viste, at ventriculo-arteriel kobling blev bevaret efter volumenbelastning, faldt efter akut lungeemboli og blev genoprettet med dobutamin. Echokardigrafiske opkøb lov til at kvantificere højre ventrikulære parametre for morfologi og funktion med god kvalitet. Vi identificerede højre ventrikulære iskæmiske læsioner i modellen. Modellen kan bruges til at sammenligne forskellige behandlinger eller til at validere ikke-invasive parametre for højre ventrikulær morfologi og funktion i forbindelse med ARHF.

Gennemførlighed Vi beskriver resultaterne af 9 på hinanden følgende procedurer for ARHF induktion i en stor dyr CTEPH model tidligere rapporteret5. Varigheden af protokollen var omkring 6 timer at fuldføre, herunder anæstesi induktion, installation, vaskulær adgang / kateter placeringer, induktion af volumen / tryk overbelastning og hæmodynamisk restaurering, dataindsamlinger og aktiv dødshjælp. Hver hæmodynamisk tilstand kræver omkri...

Watch this Scientific Journal Video about Induction and Phenotyping of Acute Right Heart Failure in a Large Animal Model of Chronic Thromboembolic Pulmonary Hypertension at JoVE.com

Induction and Phenotyping of Acute Right Heart Failure in a Large Animal Model of Chronic Thromboembolic Pulmonary Hypertension

Vi præsenterer en protokol til at fremkalde og fænotype en akut højre hjertesvigt i en stor dyremodel med kronisk lunge hypertension. Denne model kan bruges til at teste terapeutiske interventioner, til at udvikle rigtige hjerte målinger eller til at forbedre forståelsen af akut højre hjertesvigt patofysiologi.

Induktion og fænotyping af akut højre hjertesvigt i en stor dyremodel af kronisk tromboembolic Pulmonal Hypertension

The development of acute right heart failure (ARHF) in the context of chronic pulmonary hypertension (PH) is associated with poor short-term outcomes. The ...

Denne model af akut højre hjertesvigt i forbindelse med koronar lunge hypertension kan bidrage til bedre at forstå patofysiologi af denne klinisk relevante situation. Induktion af akut højre hjertesvigt ved middelværdi af volumen og tryk overbelastning er let reproducerbar og duplikerer de vigtigste patofysiologiske aspekter af den tilsvarende kliniske situation. Efter at have bekræftet et passende niveau af sedation, placere en central venøs kateter gennem halspulsåren op til den overlegne vena cava ved hjælp af Seldinger metode.Derefter skal du lave et fire centimeter tværgående snit i lysken og indsætte en Beckman-retraktor i snittet. Ved hjælp af Debakey sammentak og Metzenbaum saks, opdele den forreste ansigt lårvene og arterie og placere en 20 gauge kateter i lårben arterie. Tilslut derefter kateteret til en engangstransducer med et væskefyldt kateter for at opnå systemisk og centralt venøs blodtryk.Ved hjælp af en 18 gauge kateter og et fluoroskop med en C-arm og en indvendig-posterior visning, indsætte en guidewire i lårbenet vene gennem ringere vena cava. Placer et ballonudvidelsekateter over styretråden på intrapericardial niveau og placer ballonens synlige markører umiddelbart over mellemgulvet. Fjern derefter guidewiren.Umiddelbart efter katetere er blevet placeret, erhverve en apical fem-kammer visning under xiphoid proces i to dimensioner og i væv Doppler mode. Erhverve de parasternale korte og lange akse synspunkter på højre side af brystbenet i 2D og væv Doppler tilstande og et billede af valvulær flow ved hjælp af kontinuerlige og pulserende Doppler tilstande. Derefter erhverve væv Doppler signaler af den laterale tricuspid annulus og den laterale og septale mitral annulus.For kateterisering af det rigtige hjerte, indføre Swan-Ganz kateter i halspulsåren 8 franske skede indsat i halspulsåren og erhverve den gennemsnitlige højre atrie, højre ventrikel, og lungepulsåren tryk. Derefter måles hjerteudgangen med termodilutionsmetoden i henhold til producentens anvisninger, samtidig med at pulsen for volumenberegningen af slagtilfælde måles. Tilslut engangstransduceren til trykvolumensløjfearbejdsstationen til direkte anskaffelser af trykket fra de væskefyldte katetre, og brug fluoroskopi til at introducere ledningskatetret i højre ventrikel.Derefter kontrollere kvalitet signal ved hjælp af levende erhvervelse af trykvolumen sløjfer og erhverve trykvolumen loop familier i stabil tilstand og under akut preload reduktion induceret ved at puste ballonen indsat i ringere vena cava under slutningen udløb apnø. For at fremkalde akut højre hjertesvigt skal du først bruge en frit flow infusionsydelse til at starte en 15 milliliter pr. Kilo saltvandsinfusion. Fem minutter efter hæmodynamisk stabilisering og i slutningen af hver infusion, opnå den rigtige hjertekateterisme, trykvolumen loop, og ekkokardigrafiske målinger.Start derefter den anden infusion af 15 milliliter pr. kilo saltvand umiddelbart efter afslutningen af målingerne og start den tredje infusion af 30 milliliter pr. kg saltvand umiddelbart efter afslutningen af det andet sæt målinger. For at fremkalde hæmodynamisk tryk overbelastning, bruge fluoroskopet til at indsætte en 5 fransk angiografisk kateter gennem halspulsåren i højre nedre afsky lungearterie. Embolize højre nedre lap lungearterie med en 150 mikroliter bolus indeholdende n-butyl-2-cyanoacrylat lipidisk kontrastfarve, vaske kateteret med 10 milliliter saltvand, når bolus er blevet leveret.To minutter efter emboliseringen måles det systemiske og lungepulsåretryk for at evaluere det hæmodynamiske respons og gentag derefter bolusleveringen hvert andet minut, indtil der opnås hæmodynamisk kompromis. Efter at have nået hæmodynamisk kompromis, erhverve trykvolumen loop og ekkokardiografiske målinger, før du starter en dobutamin infusion på 2,5 mikrogram per kilogram per minut. Vent 10-15 minutter på hæmodynamisk stabilisering, før du udfører højre hjertekateterisering, trykvolumensløjfe og ekkokardigrafiske målinger.Når alle målingerne er opnået, øge dobutamin infusion dosis til fem mikrogram per kilogram per minut og gentage den rigtige hjertekateterisering, trykvolumen loop, og ekkokardigrafiske målinger, når hæmodynamisk stabilisering er opnået som netop demonstreret. Forøg derefter dobutamininfusionsdosis til 7,5 mikrogram pr. kg pr. Minut. Akut volumenbelastning fremkalder ikke akut højre hjertesvigt, men fremhæver snarere den adaptive fænotype af den kroniske lungehypertensionsmodel.Med volumenbelastning øges hjerteydelsen uden en stigning i det rigtige atrietryk og med ventriculo-arteriel kobling, der forbliver stabil. Hæmodynamisk kompromis er forbundet med et betydeligt fald i hjerte output, slagtilfælde volumen, og ventriculo-arteriel kobling, mens højre ventrikel kontraktilitet forblev stabil. En dobbelt stigning i højre atrietryk og gennemsnitlige lungepulsåren tryk er også typisk observeret.Dobutamin levering som påvist genopretter hjerte output, slagtilfælde volumen, og ventriculo-arteriel kobling inden for normalområdet. Ekkokardiografi kan bruges til at kvantificere dynamiske ændringer i højre ventrikel størrelse og funktion i hele eksperimentet. Trykvolumen loop analyse giver mulighed for dynamisk kvantificering af højre ventrikel endesystoliske elastiner og ventriculo-arteriel kobling.I denne repræsentative undersøgelse var de to dødsfald, der opstod umiddelbart efter akut lungeemboli, forbundet med akut trombose i de rigtige hjertehuler. Efter hæmatoxylin eosin og safran farvning, højre ventrikulære iskæmiske læsioner karakteriseret ved klynger af hypereosinofil kardiomyositis med pyknotic kerner kan observeres i sub-endocardial og sub-perikardie lag af højre ventrikel fri væg. Størrelsen af akut volumen og tryk overbelastning kræves for at fremkalde akut højre hjertesvigt fænotype af højre ventrikel i forbindelse med lunge hypertension.Hæmodynamisk restaurering kunne bruges af narkotika eller intervention for at bestemme den bedste terapeutiske løsning.

Research

JoVE Journal

Medicine

Echocardiographic Assessment of the Right Heart in Mice

Ekkokardiografisk Vurdering af højre hjerte i mus

Transgenic and toxic models of pulmonary arterial hypertension (PAH) are widely used to study the pathophysiology of PAH and to investigate potential ...

An Isolated Working Heart System for Large Animal Models

En Isoleret Working Heart System for Produktionsdyr og Modeller

Since its introduction in the late 19th century, the Langendorff isolated heart perfusion apparatus, and the subsequent development of the working heart ...

Chronic Thromboembolic Pulmonary Hypertension and Assessment of Right Ventricular Function in the Piglet

Kronisk tromboembolisk pulmonal hypertension og vurdering af Højre ventrikels funktion i Grisling

An original piglet model of Chronic Thromboembolic Pulmonary Hypertension (CTEPH) associated with chronic Right Ventricular (RV) dysfunction is described. ...

Shunt Surgery, Right Heart Catheterization, and Vascular Morphometry in a Rat Model for Flow-induced Pulmonary Arterial Hypertension

Shunt Surgery, Højre Heart kateterisation, og vaskulær Morfometri i en rotte model for Flow-induceret pulmonal arteriel hypertension

In this protocol, PAH is induced by combining a 60 mg/kg monocrotalin (MCT) injection with increased pulmonary blood flow through an aorto-caval shunt ...

A Chronic Cardiac Ischemia Model in Swine Using an Ameroid Constrictor

En kronisk hjerte iskæmi Model i svin ved hjælp af en Ameroid kvælerslange

Cardiovascular disease remains the number one cause of mortality in the United States. There are numerous approaches to treating these diseases, but ...

Tachycardia-Induced Cardiomyopathy As a Chronic Heart Failure Model in Swine

Takykardi-induceret kardiomyopati som kronisk hjertesvigt Model hos svin

A stable and reliable model of chronic heart failure is required for many experiments to understand hemodynamics or to test effects of new treatment ...

Invasive Hemodynamic Monitoring of Aortic and Pulmonary Artery Hemodynamics in a Large Animal Model of ARDS

Invasiv hæmodynamiske overvågning af aorta og pulmonal arterie Hæmodynamik i en stor animalsk Model af ARDS

One of the leading causes of morbidity and mortality in patients with heart failure is right ventricular (RV) dysfunction, especially if it is due to ...

A Pulmonary Trunk Banding Model of Pressure Overload Induced Right Ventricular Hypertrophy and Failure

En pulmonale stammen Banding Model af pres overbelastning induceret højre ventrikel hypertrofi og fiasko

Right ventricular (RV) failure induced by sustained pressure overload is a major contributor to morbidity and mortality in several cardiopulmonary ...

Induction and Characterization of Pulmonary Hypertension in Mice using the Hypoxia/SU5416 Model

Induktion og karakterisering af pulmonal hypertension hos mus ved hjælp af Hypoxi/SU5416-modellen

Pulmonary Hypertension (PH) is a pathophysiological condition, defined by a mean pulmonary arterial pressure exceeding 25 mm Hg at rest, as assessed by ...

Invasive Hemodynamic Assessment for the Right Ventricular System and Hypoxia-Induced Pulmonary Arterial Hypertension in Mice

Invasiv Hæodynamisk vurdering for det højre ventrikel system og hypoxia-induceret pulmonal arteriel hypertension i mus

Pulmonary arterial hypertension (PAH) is a chronic and severe cardiopulmonary disorder. Mice are a popular animal model used to mimic this disease. ...