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 arbeidet støttes av et offentlig tilskudd overvåket av Det franske nasjonale forskningsbyrået (ANR) som en del av Investissements d'Avenir Program (referanse: ANR-15RHUS0002).

Studien fulgte prinsippene for laboratoriedyrpleie i henhold til National Society for Medical Research og ble godkjent av den lokale etikkkomiteen for dyreforsøk ved Hospital Marie Lannelongue.
1. Kronisk tromboembolisk PH
<ol><li>Induser kronisk tromboembolisk PH som tidligere beskrevet6,12.</li>
	<li>Kort sagt, induser en modell av kronisk trombo-embolisk PH i rundt 20 kg store hvite griser (sus scrofa). Utfør en ligatur...

<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 for å modellere store patofysiologiske trekk ved ARHF på kronisk PH i en stor dyremodell, inkludert volum- og trykkoverbelastning og hemodynamisk restaurering med dobutamin. Vi rapporterte også hvordan man skaffer hemodynamiske data og bildedata for å fenotype de dynamiske endringene i høyre ventrikel ved hver tilstand som er opprettet under protokollen. Disse metodene kan gi bakgrunnsdata for å bygge opp fremtidige forskningsprotokoller innen ARHF, spesielt når det gjelder væskehåndtering...

Akutt høyre hjertesvikt (ARHF) har nylig blitt definert som et raskt progressivt syndrom med systemisk overbelastning som følge av nedsatt høyre ventrikkel (RV) fylling og / eller redusert RV-strømningsutgang1. ARHF kan forekomme under flere tilstander som venstresidet hjertesvikt, akutt lungeemboli, akutt hjerteinfarkt eller pulmonal hypertensjon (PH). Ved PH er ARHF-utbruddet forbundet med en 40% risiko for kortsiktig dødelighet eller akutt lungetransplantasjon2,3,4. Her beskriver vi hvordan man lager en stor dyremodell av ARHF i innstillingen av kronisk lungehypertensjon og hvordan man evaluerer riktig ventrikel ved hjelp av ekkokardiografi og trykkvolumløkker.
Patofysiologiske trekk ved ARHF inkluderer overbelastning av rv-trykk, volumoverbelastning, en reduksjon i bobilutgangen, en økning i sentral venøst trykk og / eller en reduksjon i systemisk trykk. I kronisk PH er det en innledende økning i RV-kontraktilitet som gjør det mulig å bevare hjerteutgangen til tross for økningen i lungevaskulær motstand. Derfor, i sammenheng med ARHF på kronisk PH, kan høyre ventrikel generere nesten isosystemisk trykk, spesielt under inotropisk støtte. Samlet sett fører ARHF på kronisk PH og hemodynamisk restaurering med inotroper til utvikling av akutte RV iskemiske lesjoner, som nylig beskrevet i vår store dyremodell5. Økningen i inotroper skaper en økt energisk etterspørsel som kan videreutvikle iskemiske lesjoner, og til slutt føre til utvikling av end-organ dysfunksjon og dårlige kliniske resultater. Det er imidlertid ingen konsensus om hvordan man skal håndtere pasienter med ARHF på PH, hovedsakelig når det gjelder væskehåndtering, inotroper og rollen som ekstrakorporeal sirkulasjonsstøtte. Følgelig kan en stor dyremodell med akutt høyre hjertesvikt bidra til å gi prekliniske data om ARHF klinisk styring.
Som et første skritt for å kvantifisere responsen på terapi, er det nødvendig med enkle og reproduserbare metoder for å fenotype riktig ventrikel. Til dags dato er det ingen konsensus om hvordan man bedre kan fenotype RV-morfologien og funksjonen til pasienter med ARHF. Gullstandardmetoden for å evaluere RV-kontraktilitet (dvs. egen kapasitet til å trekke seg sammen) og ventriculo-arteriell kobling (dvs. kontraktilitet normalisert ved ventrikulær etterbelastning; en indeks for ventrikulær tilpasning) er analysen av trykkvolum (PV) løkker. Denne metoden er to ganger invasiv fordi den krever riktig hjertekateterisering og en forbigående reduksjon i RV-preload ved hjelp av en ballong satt inn i den dårligere vena cava. I klinisk praksis er det nødvendig med ikke-invasive og repeterbare metoder for å evaluere riktig ventrikel. Hjertemagnetisk resonans (CMR) regnes som gullstandarden for ikke-invasiv evaluering av høyre ventrikel. Hos pasienter med ARHF på kronisk PH som administreres på intensivavdeling (ICU), kan bruken av CMR være begrenset på grunn av pasientens ustabile hemodynamiske tilstand; Videre kan gjentatte CMR-evalueringer, flere ganger om dagen, inkludert om natten, være begrenset på grunn av kostnadene og begrenset tilgjengelighet. På den annen side tillater ekkokardiografi ikke-invasiv, reproduserbar og rimelig RV-morfologi og funksjonsevalueringer hos intensivpasienter.
Store dyremodeller er ideelle for å utføre prekliniske studier med fokus på forholdet mellom invasive hemodynamiske parametere og ikke-invasive parametere. Den store hvite grisanatomien er nær mennesker. Følgelig er de fleste ekkokardiografiske parametere beskrevet hos mennesker kvantifiserbare hos griser. Det finnes noen mindre variasjoner mellom menneske- og grisehjerte som må tas i betraktning for ekkokardiografiske studier. Griser presenterer en konstitusjonell dextrocardia og en litt moturs rotasjon av hjerteaksen. Som et resultat blir den apikale 4-kammervisningen en apikal 5-kammervisning og det akustiske vinduet ligger under xiphoid-tillegget. I tillegg er parasternal lange og korte aksevisninger akustiske vinduer plassert på høyre side av brystbenet.
Her beskriver vi en ny metode for å indusere ARHF i en stor dyremodell av kronisk tromboembolisk PH og for å gjenopprette hemodynamisk ved hjelp av dobutamin. Vi rapporterer også RV iskemiske lesjoner til stede i modellen innen 2-3 timer etter hemodynamisk restaurering med dobutamin. Videre beskriver vi hvordan man skaffer seg RV PV-løkker og ekkokardiografiske BOBILparametere ved hver tilstand som gir innsikt i de dynamiske endringene i RV-morfologi og funksjon. Ettersom den store dyremodellen av kronisk tromboembolisk PH og PV-sløyfemetodene tidligere ble beskrevet6, vil disse seksjonene bli kort beskrevet. Vi rapporterte også resultater av ekkokardiografiske evalueringer som anses som potensielt vanskelige i porcinemodeller. Vi vil forklare metodene for å oppnå gjentatt ekkokardiografisk i modellen.
Modellen for ARHF på kronisk PH rapportert i denne studien kan brukes til å sammenligne ulike terapeutiske strategier. Metodene for RV fenotyping kan brukes i andre store dyremodeller som etterligner klinisk relevante situasjoner som akutt lungeemboli7, RV myokardinfarkt8, akutt respiratorisk nødsyndrom9 eller høyre hjertesvikt forbundet med venstre ventrikulær svikt10 eller venstre ventrikulær mekanisk sirkulasjonsstøtte11.

<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

Utviklingen av akutt høyre hjertesvikt (ARHF) i sammenheng med kronisk pulmonal hypertensjon (PH) er forbundet med dårlige kortsiktige utfall. Den morfologiske og funksjonelle fenotypingen av høyre ventrikel er spesielt viktig i sammenheng med hemodynamisk kompromiss hos pasienter med ARHF. Her beskriver vi en metode for å indusere ARHF i en tidligere beskrevet stor dyremodell av kronisk PH, og til fenotype, dynamisk, høyre ventrikkelfunksjon ved hjelp av gullstandardmetoden (dvs. trykkvolum PV-løkker) og med en ikke-invasiv klinisk tilgjengelig metode (dvs. ekkokardiografi). Kronisk PH blir først indusert hos griser ved venstre lungearterie ligation og høyre nedre lobe embolisme med biologisk lim en gang i uken i 5 uker. Etter 16 uker induseres ARHF ved påfølgende volumbelastning ved hjelp av saltvann etterfulgt av iterativ lungeemboli til forholdet mellom det systoliske lungetrykket over systemisk trykk når 0,9 eller til det systoliske systemiske trykket reduseres under 90 mmHg. Hemodynamikk gjenopprettes med dobutamininfusjon (fra 2,5 μg/kg/min til 7,5 μg/kg/min). PV-løkker og ekkokardiografi utføres under hver betingelse. Hver tilstand krever rundt 40 minutter for induksjon, hemodynamisk stabilisering og datainnsamling. Av 9 dyr døde 2 umiddelbart etter lungeemboli og 7 fullførte protokollen, noe som illustrerer modellens læringskurve. Modellen induserte en 3 ganger økning i gjennomsnittlig lungearterietrykk. PV-loop-analysen viste at ventriculo-arteriell kobling ble bevart etter volumbelastning, redusert etter akutt lungeemboli og ble restaurert med dobutamin. Ekkokardiografiske oppkjøp tillot å kvantifisere riktige ventrikulære parametere for morfologi og funksjon med god kvalitet. Vi identifiserte høyre ventrikulære iskemiske lesjoner i modellen. Modellen kan brukes til å sammenligne ulike behandlinger eller for å validere ikke-invasive parametere for høyre ventrikulær morfologi og funksjon i sammenheng med ARHF.

Mulighet Vi beskriver resultatene av 9 påfølgende prosedyrer for ARHF-induksjon i en stor CTEPH-modell for dyr som tidligere er rapportert5. Varigheten av protokollen var rundt 6 timer å fullføre, inkludert anestesiinduksjon, installasjon, vaskulær tilgang / kateterplasseringer, induksjon av volum / trykkoverbelastning og hemodynamisk restaurering, datainnsamlinger og eutanasi. Hver hemodynamiske tilstand krever rundt 40 minutter for å opp...

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 presenterer en protokoll for å indusere og fenotype en akutt høyre hjertesvikt i en stor dyremodell med kronisk lungehypertensjon. Denne modellen kan brukes til å teste terapeutiske intervensjoner, for å utvikle riktige hjertemålinger eller for å forbedre forståelsen av akutt høyre hjertesvikt patofysiologi.

Induksjon og fenotyping av akutt høyre hjertesvikt i en stor dyremodell av kronisk tromboembolisk lungehypertensjon

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 modellen av akutt høyre hjertesvikt i sammenheng med koronar lunge hypertensjon kan bidra til å bedre forstå patofysiologien i denne klinisk relevante situasjonen. Induksjon av akutt høyre hjertesvikt ved gjennomsnitt av volum og trykkoverbelastning er lett reproduserbar og dupliserer de viktigste patofysiologiske aspektene ved den tilsvarende kliniske situasjonen. Etter å ha bekreftet et passende nivå av sedasjon, plasser et sentralt venøst kateter gjennom jugularvenen opp til den overlegne vena cava ved hjelp av Seldinger-metoden.Deretter gjør du et fire centimeter tverrsnitt ved lysken og setter inn en Beckman-retraktor i snittet. Bruk Debakey tang og Metzenbaum saks, del den fremre ansiktet av lårbenet og arterien og legg et 20 gauge kateter inn i lårarterien. Koble deretter kateteret til en engangstransduser med et væskefylt kateter for å oppnå systemisk og sentralt venøst blodtrykk.Bruk et 18 gauge kateter og et fluoroskop med C-arm og en innvendig bakre visning, sett inn en ledetråd i lårbenet gjennom den dårligere vena cava. Plasser et ballongdilasjonskateter over ledetråden på intraperikardalt nivå og plasser ballongens synlige markører rett over membrannivået. Fjern deretter ledetråden.Umiddelbart etter at kateterene er plassert, skaff deg en apikal femkammervisning under xiphoid-prosessen i to dimensjoner og i vevet Doppler-modus. Skaff deg parasternale korte og lange aksevisninger på høyre side av brystbenet i 2D- og vevsdopplermoduser og et bilde av den valvulære strømmen ved hjelp av kontinuerlige og pulserende Doppler-moduser. Deretter skaffe vev Doppler signaler av lateral tricuspid annulus og lateral og septal mitral annulus.For kateterisering av høyre hjerte, introduser Swan-Ganz-kateteret i jugularet 8 fransk kappe satt inn i jugularvenen og få gjennomsnittlig høyre atrie, høyre ventrikulære og lungearterietrykk. Deretter måler du hjerteutgangen med termodilusjonsmetoden i henhold til produsentens instruksjoner samtidig som du måler hjertefrekvensen for beregningen av slagvolumet. Koble engangstransduseren til arbeidsstasjonen for trykkvolumsløyfe for live oppkjøp av trykkene som er avledet fra de væskefylte katetrene, og bruk fluoroskopi til å introdusere ledningskateteret i høyre ventrikel.Kontroller deretter kvalitetssignalet ved hjelp av live oppkjøp av trykkvolumløkkene og skaff deg trykkvolumsløyfefamilier i steady state og under akutt forhåndsinnlastingsreduksjon indusert ved å blåse ballongen satt inn i den dårligere vena cava under slutten utløper apné. For å indusere akutt høyre hjertesvikt, bruk først en fristrømsinfusjonseffekt for å starte en 15 milliliter per kilo saltvannsinfusjon. Fem minutter etter hemodynamisk stabilisering og på slutten av hver infusjon, oppnå riktig hjertekateterisme, trykkvolumsløyfe og ekkokardiografiske målinger.Start deretter den andre infusjonen av 15 milliliter per kilo saltvann umiddelbart etter slutten av målingene og start den tredje infusjonen av 30 milliliter per kilo saltvann umiddelbart etter slutten av det andre settet med målinger. For å indusere hemodynamisk trykkoverbelastning, bruk fluoroskopet til å sette inn et 5 fransk angiografisk kateter gjennom jugularhylsen i høyre nedre lobe lungearterie. Embolize høyre nedre lobe lungearterie med en 150 mikroliter bolus som inneholder n-butyl-2-cyanoacrylat lipidisk kontrastfarge, vaske ut kateteret med 10 milliliter saltvann når bolus er levert.To minutter etter emboliseringen måler du det systemiske og lungearterietrykket for å evaluere den hemodynamiske responsen, og gjenta deretter bolusleveringen hvert annet minutt til hemodynamisk kompromiss oppnås. Etter å ha nådd hemodynamisk kompromiss, skaffe trykkvolum sløyfe og ekkokardiografiske målinger før du starter en dobutamin infusjon på 2,5 mikrogram per kilo per minutt. Vent i 10-15 minutter på hemodynamisk stabilisering før du utfører høyre hjertekateterisering, trykkvolumsløyfe og ekkokardiografiske målinger.Når alle målingene er anskaffet, øk dobutamininfusjonsdosen til fem mikrogram per kilo per minutt og gjenta riktig hjertekateterisering, trykkvolumsløyfe og ekkokardiografiske målinger når hemodynamisk stabilisering er oppnådd som nettopp vist. Øk deretter dobutamininfusjonsdosen til 7,5 mikrogram per kilo per minutt. Akutt volumbelastning fremkaller ikke akutt høyre hjertesvikt, men fremhever heller den adaptive fenotypen til den kroniske lungehypertensjonsmodellen.Ved volumbelastning øker hjerteeffekten uten en økning i riktig atrietrykk og med ventriculo-arteriell kobling forblir stabil. Hemodynamisk kompromiss er forbundet med en betydelig reduksjon i hjerteutgang, slagvolum og ventriculo-arteriell kobling, mens høyre ventrikel kontraktilitet forble stabil. En todelt økning i høyre atrietrykk og gjennomsnittlig lungearterietrykk observeres også vanligvis.Dobutaminlevering som demonstrert gjenoppretter hjerteutgang, slagvolum og ventriculo-arteriell kobling innenfor det normale området. Ekkokardiografi kan brukes til å kvantifisere dynamiske endringer i riktig ventrikelstørrelse og funksjon gjennom hele eksperimentet. Trykkvolum sløyfe analyse tillater dynamisk kvantifisering av høyre ventrikel end-systoliske elastiner og ventriculo-arteriell kobling.I denne representative studien var de to dødsfallene som skjedde umiddelbart etter akutt lungeemboli forbundet med akutt trombose i høyre hjertehule. Etter hematoksylin eosin og safran farging, høyre ventrikulære iskemiske lesjoner preget av klynger av hypereosinofil kardiomyositt med pyknotiske kjerner kan observeres i sub-endokardielle og sub-perikardiale lag av høyre ventrikelfri vegg. Størrelsen på akutt volum og trykkoverbelastning som kreves for å indusere akutt høyre hjertesvikt fenotype av høyre ventrikel i sammenheng med lungehypertensjon.Hemodynamisk restaurering kan brukes av legemidler eller intervensjon for å bestemme det beste terapeutiske alternativet.

Research

JoVE Journal

Medicine

Echocardiographic Assessment of the Right Heart in Mice

Ekkokardiografivurdering av Høyre Heart in Mice

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

Et isolert Working Hjerte System for stort dyr 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 Tromboemboli pulmonal hypertensjon og vurdering av Høyre ventrikkelfunksjon i Nasse Nøff

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, Høyre hjertekateterisering, og Vaskulær morfometri i en rottemodell for Flow-indusert pulmonal arteriell hypertensjon

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 hjertesvikt Ischemia modell i svin bruker en Ameroid Constrictor

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

Tachycardia-indusert kardiomyopati som kronisk hjertesvikt modell i 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 Hemodynamic overvåking av aorta og pulmonal arterien Hemodynamics i en stor dyr modell av 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 lunge bagasjerommet striper modell av press overbelastning indusert høyre ventrikkel hypertrofi og feil

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

Induksjon og karakterisering av pulmonal hypertensjon hos mus ved bruk av hypoksi/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 hemodynamisk vurdering for høyre ventrikkel system og hypoksi-indusert pulmonal arteriell hypertensjon i mus

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