Name: normothermic ex situ heart perfusion in working mode: assessment of cardiac function and metabolism
Uploaded: 2019-01-12T12:30:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Normothermic Ex Situ Heart Perfusion in Working Mode: Assessment of Cardiac Function and Metabolism at JoVE.com

Dit werk werd gesteund door subsidies van de Canadese nationale transplantatie Research Program. SH is de ontvanger van een faculteit geneeskunde en tandheelkunde Motyl Graduate studententijd in de cardiale wetenschappen. DHF is een ontvanger van een subsidie van de Collaborative Research projecten (CHRP) steun van de National Sciences, de Engineering Research Council en de Canadese instituten van gezondheidsonderzoek.

Alle procedures in deze manuscript werden uitgevoerd in overeenstemming met de richtsnoeren van de Canadese Raadmethetoogop dier zorg en de gids voor de verzorging en het gebruik van proefdieren. De protocollen werden goedgekeurd door het Comité van de institutionele verzorging van de dieren van de Universiteit van Alberta. Dit protocol is vereffend bij vrouwelijke jonge Yorkshire varkens tussen 35-50 kg. Alle personen die betrokken zijn bij ESHP procedures had goede bioveiligheid opleiding ontvangen.
<p class="jove...

<ol>
	<li>Ardehali, A., 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=Ex-vivo+perfusion+of+donor+hearts+for+human+heart+transplantation+(PROCEED+II):+a+prospective,+open-label,+multicentre,+randomised+non-inferiority+trial.">Ex-vivo perfusion of donor hearts for human heart transplantation (PROCEED II): a prospective, open-label, multicentre, randomised non-inferiority trial.</a> Lancet. 385 (9987), 2577-2584 (2015).</li><li>Collins, M. J., Moainie, S. L., Griffith, B. P., Poston, R. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Preserving+and+evaluating+hearts+with+ex+vivo+machine+perfusion:+An+avenue+to+improve+early+graft+performance+and+expand+the+donor+pool.">Preserving and evaluating hearts with ex vivo machine perfusion: An avenue to improve early graft performance and expand the donor pool.</a> European Journal of Cardiothoracic Surgery. 34 (2), 318-325 (2008).</li><li>Freed, D. H., White, C. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Donor+heart+preservation:+Straight+up,+or+on+the+rocks?.">Donor heart preservation: Straight up, or on the rocks?.</a> Lancet. 385 (9987), 2552-2554 (2015).</li><li>Guibert, E. 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=Organ+preservation:+Current+concepts+and+new+strategies+for+the+next+decade.">Organ preservation: Current concepts and new strategies for the next decade.</a> Transfusion Medicine and Hemotherapy. 38 (2), 125-142 (2011).</li><li>Collins, M. 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=Use+of+diffusion+tensor+imaging+to+predict+myocardial+viability+after+warm+global+ischemia:+Possible+avenue+for+use+of+non-beating+donor+hearts.">Use of diffusion tensor imaging to predict myocardial viability after warm global ischemia: Possible avenue for use of non-beating donor hearts.</a> Journal of Heart and Lung Transplantation. 26 (4), 376-383 (2007).</li><li>White, C. 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=A+cardioprotective+preservation+strategy+employing+ex+vivo+heart+perfusion+facilitates+successful+transplant+of+donor+hearts+after+cardiocirculatory+death.">A cardioprotective preservation strategy employing ex vivo heart perfusion facilitates successful transplant of donor hearts after cardiocirculatory death.</a> Journal of Heart and Lung Transplantation. 32 (7), 734-743 (2013).</li><li>Iyer, A., 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=Normothermic+ex+vivo+perfusion+provides+superior+organ+preservation+and+enables+viability+assessment+of+hearts+from+DCD+donors.">Normothermic ex vivo perfusion provides superior organ preservation and enables viability assessment of hearts from DCD donors.</a> American Journal of Transplantation. 15 (2), 371-380 (2015).</li><li>Peltz, 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=Perfusion+preservation+maintains+myocardial+ATP+levels+and+reduces+apoptosis+in+an+ex+vivo+rat+heart+transplantation+model.">Perfusion preservation maintains myocardial ATP levels and reduces apoptosis in an ex vivo rat heart transplantation model.</a> Surgery. 138 (4), 795-805 (2005).</li><li>Liao, R., Podesser, B. K., Lim, C. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+continuing+evolution+of+the+Langendorff+and+ejecting+murine+heart:+New+advances+in+cardiac+phenotyping.">The continuing evolution of the Langendorff and ejecting murine heart: New advances in cardiac phenotyping.</a> American Journal of Physiology-Heart and Circulatory Physiology. 303 (2), H156-H167 (2012).</li><li>Rivard, L., Gallegos, R., Ogden, I., Bianco, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Perfusion+Preservation+of+the+Donor+Heart:+Basic+Science+to+Pre-Clinical.">Perfusion Preservation of the Donor Heart: Basic Science to Pre-Clinical.</a> Journal of Extra Corporeal Technology. 41 (3), 140-148 (2009).</li><li>Dhital, K. K., 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=Adult+heart+transplantation+with+distant+procurement+and+ex+vivo+preservation+of+donor+hearts+after+circulatory+death:+A+case+series.">Adult heart transplantation with distant procurement and ex vivo preservation of donor hearts after circulatory death: A case series.</a> Lancet. 385 (9987), 2585-2591 (2015).</li><li>Messer, S., Ardehali, A., Tsui, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Normothermic+donor+heart+perfusion:+Current+clinical+experience+and+the+future.">Normothermic donor heart perfusion: Current clinical experience and the future.</a> Transplant International. 28 (6), 634-642 (2015).</li><li>White, C. 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+donor+heart+viability+during+ex+vivo+heart+perfusion.">Assessment of donor heart viability during ex vivo heart perfusion.</a> Canadian Journal of Physiology and Pharmacology. 93 (10), 893-901 (2015).</li><li>Messer, S. 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=Functional+assessment+and+transplantation+of+the+donor+heart+after+circulatory+death.">Functional assessment and transplantation of the donor heart after circulatory death.</a> Journal of Heart and Lung Transplantation. 35 (12), 1443-1452 (2016).</li><li>Hatami, S., 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=Endoplasmic+reticulum+stress+in+ex+vivo+heart+prfusion:+A+comparison+between+working+vs+non-working+modes.">Endoplasmic reticulum stress in ex vivo heart prfusion: A comparison between working vs non-working modes.</a> Canadian Journal of cardiology. 33 (10), (2017).</li><li>White, C. 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=Ex+vivo+perfusion+in+a+loaded+state+improves+the+preservation+of+donor+heart+function.">Ex vivo perfusion in a loaded state improves the preservation of donor heart function.</a> Canadian Journal of cardiology. 31 (10), s202 (2015).</li><li>White, C. 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=A+wholeblood-based+perfusate+provides+superior+preservation+of+myocardial+function+during+ex+vivo+heart+perfusion.">A wholeblood-based perfusate provides superior preservation of myocardial function during ex vivo heart perfusion.</a> Journal of Heart and Lung Transplantation. (14), (2014).</li><li>Lips, D. 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=Left+ventricular+pressure-volume+measurements+in+mice:+comparison+of+closed-chest+versus+open-chest+approach.">Left ventricular pressure-volume measurements in mice: comparison of closed-chest versus open-chest approach.</a> Basic Research in Cardiology. 99 (5), 351-359 (2004).</li><li>Morita, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Is+there+a+crystal+ball+for+predicting+the+outcome+of+cardiomyopathy+surgery?+Preload+recruitable+stroke+work,+may+be+a+possible+candidate.">Is there a crystal ball for predicting the outcome of cardiomyopathy surgery? Preload recruitable stroke work, may be a possible candidate.</a> Journal of Cardiology. 71 (4), 325-326 (2018).</li><li>Hatami, S., 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> Canadian Society for Transplantation. , (2017).</li><li>Anthony, 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=Ex+vivo+coronary+angiographic+evaluation+of+a+beating+donor+heart.">Ex vivo coronary angiographic evaluation of a beating donor heart.</a> Circulation. 130 (25), e341-e343 (2014).</li><li>Sandha, J. K., 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=Steroids+Limit+Myocardial+Edema+During+Ex+vivo+Perfusion+Of+Hearts+Donated+After+Circulatory+Death.">Steroids Limit Myocardial Edema During Ex vivo Perfusion Of Hearts Donated After Circulatory Death.</a> Annals of Thoracic Surgery. , (2018).</li></ol>

Succesvolle perfusie wordt vastgesteld overeenkomstig de doelstellingen van de studie; echter, daarbij ononderbroken ESHP voor de gewenste hoeveelheid tijd en de volledige verzameling van de gegevens op de hartfunctie tijdens de perfusie. Voor dit doel, moeten een paar kritische stappen in het protocol worden gevolgd.
Het hart is een orgaan met hoge zuurstof en de vraag naar energie en het minimaliseren van de ischemische tijd voordat cannulation en perfusie is een belangrijk beginsel dat moet...

Klinische relevantie
Terwijl de meeste aspecten van cardiale transplantatie zijn aanzienlijk geëvolueerd sinds de eerste harten transplantatie in 1967, blijft koude opslag (CS) de standaard voor donor hart behoud1. CS blootstelt het orgel voor een periode van koude ischemie die beperkt het veilige behoud interval (4-6 uur) en verhoogt het risico van primaire graft dysfunctie2,3,,4. Als gevolg van de statische aard van CS zijn evaluaties van functie of therapeutische ingrepen niet mogelijk in de tijd tussen de orgaanverkrijging en transplantatie. Dit is een bijzondere beperking bij uitgebreide criteria donors, met inbegrip van harten gedoneerd na bloedsomloop dood (DCD), creëren van obstakel voor het overwinnen van de aanzienlijke kloof tussen de vraag en de huidige donor zwembad5,6. Naar adres die deze beperking, ex situ hart perfusie is voorgesteld als een roman, semi-fysiologische methode voor behoud gedoneerde hearts, minimaliseren blootstelling aan koude ischemie doordat zuurstof, voedselrijke perfusaat naar het hart behoud periode 1 , 7 , 8.
Ex situ hart perfusie
Een van de meest gebruikte methoden voor ex situ behandeling van het geïsoleerde hart is Langendorff perfusie. Bij deze methode geïntroduceerd door Oskar Langendorff in 1895, de stromen van het bloed in de kransslagaderen en uit de coronaire sinus van de geïsoleerde hart, met het hart in een lege en staat9,10te verslaan. Klinische ESHP in een Langendorff mode met het apparaat Transmedics Organ Care System (OCS) heeft aangetoond dat niet-inferieur aan CS in het behoud van de standaard-criteria donor harten1, en de klinische transplantatie van DCD harten heeft vergemakkelijkt 11. er zijn echter zorgen over het vermogen van het apparaat om te evalueren van de levensvatbaarheid van het orgel, zoals een aantal donor harten aanvankelijk dacht als transplanteerbaar werden weggegooid na perfusie op de OCS3. De OCS ondersteunt het hart in de Langendorff (niet-werkende) modus, en beschikt dus over een beperkte capaciteit voor evaluatie van de pompende functie van het hart3,12. Een groeiende hoeveelheid bewijs suggereert dat functionele parameters een betere manier om te beoordelen van de levensvatbaarheid van de orgel bieden, wat suggereert dat de evaluaties van de hartfunctie een betrouwbaar hulpmiddel voor de evaluatie en de selectie van harten voor transplantatie tijdens ESHP3 kunnen worden ,12,13,14, bovendien, onze studies op ex situ geperfundeerd varkens harten suggereren dat ESHP in werkmodus uitgebreide functionele behoud van het hart tijdens biedt de perfusie interval15,16.
Een ESHP apparaat staat voor het behoud van het hart in een werkende modus moet beschikken over een niveau van automatisering om veilig en nauwkeurig preload, afterload en debiet. Ook een dergelijk systeem moet beschikken over de flexibiliteit om uitgebreide evaluaties van de hartfunctie te ondernemen. The ESHP-apparatuur die hier wordt gebruikt is uitgerust met aangepaste software waarmee 1) en gewenste aorta (Ao) en linker atriale (LA) druk/stroom worden bijgehouden en 2) geeft real-time analyse van functionele parameters en visuele beoordeling van druk golfvormen met minimale behoefte aan toezicht. Druk gegevens is verkregen met vloeistof gevulde standaarddruk omvormers en stroom gegevens is verkregen met transittijd doppler stroom sondes. Deze signalen zijn gedigitaliseerd met een brug en analoge input, respectievelijk. Het hart is horizontaal geplaatst met een lichte verhoging aan de grote schepen op een zachte siliconen-membraan. De cannulation bijlagen passeren het membraan, integratie van een kamer van de naleving voor dempend ventriculaire uitwerpen. Het doel van dit werk is bedoeld als onderzoekers op het gebied van cardiale transplantatie met een protocol voor ex situ perfusie en evaluatie van het hart, normothermic, semi-fysiologische omstandigheden in werkmodus, in een groot zoogdier (Yorkshire varken) model.

<table>
	<tbody>
		<tr>
			<td>Debakey-Metzenbaum dissecting scissors</td>
			<td>Pilling</td>
			<td>342202</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>MAYO dissecting scissors</td>
			<td>Pilling</td>
			<td>460420</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>THUMB forceps</td>
			<td>Pilling</td>
			<td>465165</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Debakey straight vascular tissue forceps&#160;</td>
			<td>Pilling</td>
			<td>351808</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>CUSHING Gutschdressing forceps</td>
			<td>Pilling</td>
			<td>466200</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>JOHNSON needle holder</td>
			<td>Pilling</td>
			<td>510312</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>DERF needle holder</td>
			<td>Pilling</td>
			<td>443120</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sternal saw</td>
			<td>Stryker</td>
			<td>6207</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sternal retractor</td>
			<td>Pilling</td>
			<td>341162</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Vorse tubing clamp</td>
			<td>Pilling</td>
			<td>351377</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>MORRIS ascending aorta clamp</td>
			<td>Pilling</td>
			<td>353617</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Surgical snare (tourniquet) set</td>
			<td>Medtronic</td>
			<td>CVR79013</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>2-0 SILK black 12 X 18&#34; strands</td>
			<td>ETHICON</td>
			<td>A185H</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>3-0 PROLENE blue 18&#34; PS-2 cutting</td>
			<td>ETHICON</td>
			<td>8687H</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Biomedicus pump drive (modified)</td>
			<td>Medtronic</td>
			<td>540</td>
			<td>Modified to allow remote electronic control of pump speed</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Biomedicus pump</td>
			<td>Maquet</td>
			<td>BPX-80</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Membrane oxigenator D 905</td>
			<td>SORIN GROUP</td>
			<td>50513</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Tubing flow module&#160;&#160;</td>
			<td>Transonic</td>
			<td>Ts410</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>PXL clamp-on flow sensor</td>
			<td>Transonic</td>
			<td>ME9PXL-BL37SF</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>TruWave pressure transducer</td>
			<td>Edwards</td>
			<td>VSYPX272</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Intercept tubing 3/8&#34; X 3/32&#34; X 6&#39;</td>
			<td>Medtronic</td>
			<td>3506</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Intercept tubing 1/4&#34; X 1/16&#34; X 8&#39;</td>
			<td>Medtronic</td>
			<td>3108</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Heated/Refrigerated Bath Circulator&#160;</td>
			<td>Grant</td>
			<td>TX-150</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>ABL 800 FLEX Blood Gas Analyzer</td>
			<td>Radiometer</td>
			<td>989-963</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>5F Ventriculr straight pigtail cathter</td>
			<td>CORDIS</td>
			<td>534550S</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>5F AVANTI+ Sheath Introducer</td>
			<td>CORDIS</td>
			<td>504605A</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Emerald Amplatz Guidewire</td>
			<td>CORDIS</td>
			<td>502571A</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Dual chamber pace maker</td>
			<td>Medtronic</td>
			<td>5388</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Defibrilltor</td>
			<td>CodeMaster</td>
			<td>M1722B</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Infusion pump</td>
			<td>Baxter</td>
			<td>AS50</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Surgical electrocautery device</td>
			<td>Kls Martin</td>
			<td>ME411</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Gas mixer</td>
			<td>SECHRIST</td>
			<td>3500 CP-G</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Medical oxygen tank</td>
			<td>praxair</td>
			<td>2014408</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Cabon dioxide tank</td>
			<td>praxair</td>
			<td>5823115</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Bovine serum albumin</td>
			<td>MP biomedicals</td>
			<td>218057791</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

normothermic ex situ heart perfusion in working mode: assessment of cardiac function and metabolism

De huidige standaardmethode voor orgel behoud (koude opslag, CS), bloot het hart tot een periode van koude ischemie die grenzen de veilige behoud-tijd en verhoogt het risico van nadelige resultaten na transplantatie. Bovendien, de statische aard van CS niet mogelijk is voor orgel evaluatie of interventie tijdens het behoud interval. Normothermic ex situ hart perfusie (ESHP) is een nieuwe methode voor behoud van het gedoneerde hart die koude ischemie minimaliseert door het verstrekken van zuurstofrijk, voedselrijke perfusaat naar het hart. ESHP heeft aangetoond dat niet-inferieur aan CS in het behoud van de standaard-criteria donor harten en heeft ook vergemakkelijkt de klinische transplantatie van de harten geschonken na de bloedsomloop vaststelling van overlijden. Op dit moment perfuses het enige beschikbare klinische ESHP apparaat het hart in een gelost, niet-werkende staat, evaluaties van myocardiale prestaties te beperken. Omgekeerd, ESHP in werkmodus biedt de mogelijkheid voor de uitvoerige evaluatie van de prestaties van de cardiale door beoordeling van de parameters van de functionele en metabole onder fysiologische omstandigheden. Bovendien hebben eerder experimentele studies gesuggereerd dat ESHP in werkmodus in betere functionele behoud resulteren kan. Hier beschrijven we het protocol voor ex situ perfusie van het hart in een groot zoogdier (varkens) model, dat voor verschillende diermodellen en hart maten worden gereproduceerd. Het softwareprogramma in dit apparaat ESHP zorgt voor real time en automatische controle van het toerental van de pomp gewenste aorta- en de linkerrand atriale druk te blijven uitoefenen en resulteert in een scala aan functionele en elektrofysiologische parameters met minimale behoefte aan toezicht/manipulatie.

Aan het begin van de perfusie (in niet-werkende modus), zal het hart normaal gesproken een sinus ritme hervatten wanneer de temperatuur van het systeem en het perfusaat normothermia nadert. Bij het invoeren van werkmodus, zoals de LA druk de gewenste waarden naderen, uitwerpen op het Ao druk traceren moet worden nageleefd en de LA stroom (een weerspiegeling van de cardiale output) geleidelijk moet versterken. In een Yorkshire varken model (35-50 kg) en een hart basisgewicht van 180-220 gr...

Watch this Scientific Journal Video about Normothermic Ex Situ Heart Perfusion in Working Mode: Assessment of Cardiac Function and Metabolism at JoVE.com

Normothermic Ex Situ Heart Perfusion in Working Mode: Assessment of Cardiac Function and Metabolism

Normothermic Ex Situ hart perfusie in modus werken: beoordeling van cardiale functie en metabolisme

Normothermic ex situ hart perfusie (ESHP), behoudt het hart in een slaand, semi-fysiologische staat. Wanneer uitgevoerd in een werkmodus, biedt ESHP de mogelijkheid voor het uitvoeren van geavanceerde evaluaties van donor hart functie en orgel levensvatbaarheid. Hier beschrijven we onze methode voor de evaluatie van de myocardiale prestaties tijdens ESHP.

The current standard method for organ preservation (cold storage, CS), exposes the heart to a period of cold ischemia that limits the safe preservation ...

Deze methode kan helpen bij het beantwoorden van belangrijke vragen over het optimaal behoud van donorharten, evenals hun functionele en metabole evaluatie voor latere transplantatie geschiktheid. Het belangrijkste voordeel van deze techniek is het mogelijk maakt een functionele evaluatie van het donorhart dat niet alleen is gebaseerd op indirecte metabole beoordelingen. De implicaties van deze techniek breiden zich uit tot de therapie van disfunctionele donorharten, omdat de hartfunctie in de loop van de tijd gemakkelijk en herhaaldelijk kan worden beoordeeld.Over het algemeen zullen individuen die nieuw zijn in deze zaak het moeilijk hebben omdat enige technische expertise nodig is om het hart op een veilige en veilige manier met elkaar te verbinden. Visuele demonstratie van deze methode is van cruciaal belang als de technische aspecten van het hart ophalen en de verbinding met het apparaat kan een uitdaging zijn om te leren door tekst instructie alleen. Na het bevestigen van een gebrek aan reactie op schadelijke stimulus, voer een mediane sternotomie op het verdoofde varken en zodra het hart is blootgesteld, gebruik Metzenbaum schaar om het pericardium te openen.Gebruik 1-0 zijdehechtingen om de pericardiale randen aan het borstbeen vast te stellen en verzamel geleidelijk 750 milliliter vol bloed uit de tweetraps veneuze canule die in het rechteratrium in een autoclaved glascontainer wordt geplaatst gedurende een periode van 15 minuten, terwijl tegelijkertijd het volume wordt vervangen door een liter isotone kristalloid-oplossing. Voeg het bloed toe aan een perfusiecircuit geprimed met 750 milliliter Krebs-Henseleit buffer aangevuld met 8% albumine en plaats een 14-meter cardioplegia naald en canule in de opgaande aorta. Zet de cardioplegia naald op de aorta met een strik en sluit de cardioplegia canule aan op de cardioplegia zak.Voeg 100 milliliter bloed toe aan 400 milliliter cardioplegia. Na het einde van exsanguinatie, kruis-klem de opgaande aorta met een aorta klem. Lever vervolgens de cardioplegische oplossing in de aortawortel.Wanneer alle oplossing is toegediend, verwijder de klem en accijns het hart, met inbegrip van alle aortaboog schepen en een segment van de dalende aorta. Om de schadelijke effecten van langdurige ischemie te voorkomen, moet het hart zo snel mogelijk op het apparaat worden aangeschaft en gemonteerd voor perfusie. Na het verwijderen van overtollig weefsel rond het linker atrium, gebruik maken van een 3-0 polypropyleen hechting om een portemonnee string hechting plaats rond de linker atrium opening.Hecht en sluit de inferieure vena cava met een 3-0 polypropyleen hechting. Plaats de linker atrium canule in de linker atrium opening en zet de canule met een strik. Plaats de linker atrium canule over de siliconen membraan ingebedde magneet van het apparaat, waarbij ervoor wordt gezorgd dat de magneet en de bijbehorende metalen ring in de linker atrium canule goed zijn ingeschakeld.Bevestig de aorta aan de aortabula ingebed in het siliconen membraan en gebruik een zijden das om de aorta rond de canule te beveiligen. Draai de aorta om een goede leugen te bereiken zonder spanning of knikken en verhoog de aortapompsnelheid tot ongeveer 1600 RPM en knijp voorzichtig in de ventrikels om het hart te ontluchten. De resterende lucht in de aortawortel zal worden uitgeworpen door de innominaat en subclavian takken.Sluit de aortazuiveringslijn aan op de innominaatslagader en beveilig de verbinding met een zijden das. Snare de linker subclavian slagader opening met een zijden stropdas en zet de sluiting met een strik en een handomdraai. Plaats een 5 Franse inbredenschede door de opening van de subclavian slagader, waarbij de lengte en oriëntatie van de katheter worden aangepast, zodat de katheter de aortaklepfunctie niet verstoort.Pas de aortapompsnelheid aan om een gemiddelde druk van 30 millimeter kwik te bereiken om de perfusie in de niet-werkende Langendorff-modus te starten. Het verschijnen van een donkere, zuurstofarme perfusaat in de longslagaderlijn duidt op het herstel van de coronaire stroming. Zet de warmtewisselaar op 38 graden Celsius om het perfusaat op te warmen en gebruik een bloedgasanalyzer om de opgeloste gasstatus te controleren en het gasmengsel aan te passen aan de juiste parameters.Voer na een uur in de niet-werkende modus een geschikte linkertrialdruk in het gewenste linkertrialdrukgedeelte van de software in en start de feedbacklus. De geactiveerde werkmodus wordt weergegeven als een groene knop en de linker atriumpompsnelheid zal automatisch toenemen en afnemen om de geselecteerde linker atriumdruk te bereiken en te behouden. Voor de beoordeling en registratie van de steady-state gegevens, plaats een vloeistof gevulde pigtail katheter via de introducer schede in de linker ventrikel.Voor de beoordeling van het preload reprepretbare slagwerk verwijdert u de staartkatheter uit de linkerventrikel en past u de gewenste dalingssnelheid van de linkertrialpomp aan tijdens de analyse en de gewenste periode waarin de analyse zal plaatsvinden. Klik op drukvolumelus opnemen. De software zal automatisch de werkmodus verlaten en geleidelijk de linker atriumpomp RPM verminderen, terwijl tegelijkertijd het opnemen van de linker ventrikelslag werk en de linker atriumdruk.Aan het einde van het verzamelen van gegevens zal de software een lineaire regressie uitvoeren op de nieuw verworven gegevensset om het preload repreutable stroke werk op te leveren. Nadat de ex situ apparaat hartsoftware de analyse heeft voltooid, verschijnt er een bericht op de hoofdpagina met de correlatiecoëfficiënt van de analyse. Klik goed als de coëfficiënt groter is dan 0,95.De preload recruitable stroke work analysis resultaten worden geregistreerd. Om de metabolische toestand van het hart en het perfusaat te beoordelen, gebruik de informatie verkregen uit de bloedgasanalyse van de perfusate monsters verzameld van zowel de arteriële en longslagader lijnen om de een tot twee uur. In een Yorkshire Pig model met een starthart gewicht van 180 tot 220 gram, de eerste linker atrium stroom zal ongeveer 2,000 milliliter minuut, meestal nadert ongeveer 2, 250 milliliter per minuut tijdens de eerste een tot twee uur perfusie in de werkmodus.Bloedgasanalyse en metabole beoordelingen uitgevoerd op de perfusate monsters verkregen tijdens ex situ hartperfusie bieden uitgebreide informatie over de metabolische status van het hart in de tijd, wat wijst op de perfusaatconcentratie en de informatie die nodig is om het myocardzuurzuurstofverbruik te berekenen. Bij afwezigheid van de organen die van nature hun heldere cardiale biomarkers metaboliseren, wordt de accumulatie van deze factoren binnen de perfusaatoplossing na verloop van tijd meestal waargenomen. Naast belastingsafhankelijke parameters kan het voorgeladen aanwervende slagwerk van de linkerventrikel worden geëvalueerd tijdens de computergestuurde lineaire vermindering van de linker atriumdruk, zoals aangetoond.Echocardiografie tijdens ex situ hartperfusie kan ook aanvullende informatie over myocardfunctie en anatomische parameters. Tijdens een poging tot deze procedure, is het belangrijk om te onthouden dat ex situ hartperfusie is nog in de kinderschoenen en dat meer studies zijn gerechtvaardigd om een betere metabole hartsteun voor een beter behoud van cardiale levensvatbaarheid en functie te ontwerpen. Na deze procedure kunnen andere methoden zoals angagrafische beeldvorming worden uitgevoerd om aanvullende vragen over de coronaire status van donorhart te beantwoorden.Na de ontwikkeling, deze techniek maakte de weg vrij voor onderzoekers op het gebied van orgaantransplantatie om de mogelijkheid van de veilige transplantatie van uitgebreide criteria gedoneerd harten bij patiënten in afwachting van een harttransplantatie te verkennen. Vergeet niet dat het werken met biomaterialen zeer gevaarlijk kan zijn en dat voorzorgsmaatregelen, zoals het dragen van handschoenen en beschermende glazen, altijd moeten worden genomen tijdens het uitvoeren van deze procedure.

Research

JoVE Journal

Medicine

Assessment of Cardiac Function and Myocardial Morphology Using Small Animal Look-locker Inversion Recovery (SALLI) MRI in Rats

Assessment of Cardiac Function and Myocardial Morphology Using Small Animal Look-locker Inversion Recovery SALLI MRI in Rats

Evaluatie van de hartfunctie en myocard morfologie Met kleine dieren Look-locker Inversion Recovery (SALLI) MRI bij ratten

Small animal magnetic resonance  imaging is an important tool to study cardiac function and changes in myocardial  tissue. The high heart rates of small ...

Method of Isolated Ex Vivo Lung Perfusion in a Rat Model: Lessons Learned from Developing a Rat EVLP Program

Method of Isolated Ex Vivo Lung Perfusion in a Rat Model: Lessons Learned from Developing a Rat EVLP Program

WERKWIJZE Geïsoleerde<em&gt; Ex Vivo</em&gt; Longperfusie in een Rat Model: Lessen uit het ontwikkelen van een Rat EVLP Program

The number of acceptable donor lungs available for lung transplantation is severely limited due to poor quality. Ex-Vivo Lung Perfusion (EVLP) has allowed ...

Ex Situ Normothermic Machine Perfusion of Donor Livers

Ex Situ Normothermic Machine Perfusion of Donor Livers

In contrast to conventional static cold preservation (0-4 &#176;C), ex situ machine perfusion may provide better preservation of donor livers. Continuous ...

Normothermic Ex Vivo Kidney Perfusion for the Preservation of Kidney Grafts prior to Transplantation

Normothermic Ex Vivo Kidney Perfusion for the Preservation of Kidney Grafts prior to Transplantation

Normotherme<em&gt; Ex Vivo</em&gt; Nier Perfusie voor het Behoud van de Nier transplantaten voorafgaand aan de transplantatie

Kidney transplantation has become a well-established treatment option for patients with end-stage renal failure. The persisting organ shortage remains a ...

A Small Animal Model of Ex Vivo Normothermic Liver Perfusion

A Small Animal Model of Ex Vivo Normothermic Liver Perfusion

Een kleine diermodel van Ex Vivo Normothermic lever perfusie

There is a significant shortage of liver allografts available for transplantation, and in response the donor criteria have been expanded. As a result, ...

Echocardiographic Assessment of Cardiac Anatomy and Function in Adult Rats

ECHO cardiografische beoordeling van cardiale anatomie en functie bij volwassen ratten

The use of experimental animal models has become crucial in cardiovascular science. Most studies using rodent models are focused on two-dimensional ...

In Vitro Assessment of Cardiac Function Using Skinned Cardiomyocytes

In Vitro Beoordeling van cardiale functie met behulp van gevilde cardiomyocyten

In this article, we describe the steps required to isolate a single permeabilized (&#34;skinned&#34;) cardiomyocyte and attach it to a force-measuring ...

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

Semi-minimale invasieve methode om myocardiaal infarct induceren bij ratten en de beoordeling van de cardiale functie door een geïsoleerd werkend hartsysteem

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

Normothermic Negative Pressure Ventilation Ex Situ Lung Perfusion: Evaluation of Lung Function and Metabolism

Normothermic Negative Pressure Ventilation Ex Situ Lung Perfusion: Evaluation of Lung Function and Metabolism

Normothermische negatieve drukventilatie ex situ longperfusie: evaluatie van longfunctie en metabolisme

Lung transplantation (LTx) remains the standard of care for end-stage lung disease. A shortage of suitable donor organs and concerns over donor organ ...

Normothermic Ex Vivo Pancreas Perfusion for the Preservation of Pancreas Allografts before Transplantation

Normothermic Ex Vivo Pancreas Perfusion for the Preservation of Pancreas Allografts before Transplantation

Normothermic Ex Vivo Pancreas Perfusie voor het behoud van Pancreas allogläts vóór transplantatie

Pancreas transplantation (PTx) is a curative treatment for people who live with the burden of a diagnosis of diabetes mellitus (DM). However, due to organ ...