Name: novel percutaneous approach for deployment of 3d printed coronary stenosis implants in swine models of ischemic heart disease
Uploaded: 2020-02-18T16:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Novel Percutaneous Approach for Deployment of 3D Printed Coronary Stenosis Implants in Swine Models of Ischemic Heart Disease at JoVE.com

Wij danken medewerkers van het UCLA Translational Research Imaging Center en het Department of Laboratory Animal Medicine aan de Universiteit van Californië, Los Angeles, CA, USA voor hun hulp. Dit werk wordt gedeeltelijk ondersteund door het Department of Radiology and Medicine aan de David Geffen School of Medicine aan de UCLA, de American Heart Association (18TPA34170049), en door de Clinical Science Research, Development Council of the Veterans Health Administration ( VA-MERIT I01CX001901).

We voerden de experimenten uit volgens de richtlijnen van de Animal Welfare Act, de National Institutes of Health en de American Heart Association on Research Animal Use. Ons Comité voor institutionele dierenverzorging en -gebruik heeft het protocol voor dieronderzoek goedgekeurd.
1. Preprocedurele voorbereiding van 3D-geprinte coronaire stenoseimplantaten
<ol><li>Met behulp van pincet, dip-coat de gedrukte implantaten in een 25% heparine oplossing om trombus vorming te voorkomen en laat de...

<ol>
	<li>The US Burden of Disease Collaborators. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+State+of+US+Health,+1990-2016:+Burden+of+Diseases,+Injuries,+and+Risk+Factors+Among+US+States.">The State of US Health, 1990-2016: Burden of Diseases, Injuries, and Risk Factors Among US States.</a> The Journal of the American Medical Association. 319 (14), 1444-1472 (2018).</li><li>Liao, J., Huang, W., Lium, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Animal+models+of+coronary+heart+disease.">Animal models of coronary heart disease.</a> The Journal of Biomedical Research. 31 (1), 3-10 (2017).</li><li>Lee, K. T., 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=Production+of+advanced+coronary+atherosclerosis,+myocardial+infarction+and+"sudden+death"+in+swine.">Production of advanced coronary atherosclerosis, myocardial infarction and "sudden death" in swine.</a> Experimental and Molecular Pathology. 15 (2), 170-190 (1971).</li><li>Colbert, C. 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=A+Swine+Model+of+Selective+Coronary+Stenosis+using+Transcatheter+Delivery+of+a+3D+Printed+Implant:+A+Feasibility+MR+Imaging+Study.">A Swine Model of Selective Coronary Stenosis using Transcatheter Delivery of a 3D Printed Implant: A Feasibility MR Imaging Study.</a> Proceedings of the International Society for Magnetic Resonance in Medicine 27th Scientific Sessions. , (2019).</li><li>Kovacic, 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=GuideLiner+Mother-and-Child+Guide+Catheter+Extension:+A+Simple+Adjunctive+Tool+in+PCI+for+Balloon+Uncrossable+Chronic+Total+Occlusions.">GuideLiner Mother-and-Child Guide Catheter Extension: A Simple Adjunctive Tool in PCI for Balloon Uncrossable Chronic Total Occlusions.</a> Journal of Interventional Cardiology. 26 (4), 343-350 (2013).</li><li>Fabris, 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=Guide+Extension,+Unmissable+Tool+in+the+Armamentarium+of+Modern+Interventional+Cardiology.+A+Comprehensive+Review.">Guide Extension, Unmissable Tool in the Armamentarium of Modern Interventional Cardiology. A Comprehensive Review.</a> International Journal of Cardiology. 222, 141-147 (2016).</li><li>G&#225;lvez-Mont&#243;n, 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=Comparison+of+two+preclinical+myocardial+infarct+models:+coronary+coil+deployment+versus+surgical+ligation.">Comparison of two preclinical myocardial infarct models: coronary coil deployment versus surgical ligation.</a> Journal of Translational Medicine. 12 (1), 137 (2014).</li><li>Koudstaal, 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=Myocardial+Infarction+and+Functional+Outcome+Assessment+in+Pigs.">Myocardial Infarction and Functional Outcome Assessment in Pigs.</a> Journal of Visualized Experiments. (86), 51269 (2014).</li><li>Rissanen, T. T., 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=The+bottleneck+stent+model+for+chronic+myocardial+ischemia+and+heart+failure+in+pigs.">The bottleneck stent model for chronic myocardial ischemia and heart failure in pigs.</a> American Journal of Physiology. 305 (9), 1297-1308 (2013).</li><li>Bamberg, 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=Accuracy+of+dynamic+computed+tomography+adenosine+stress+myocardial+perfusion+imaging+in+estimating+myocardial+blood+flow+at+various+degrees+of+coronary+artery+stenosis+using+a+porcine+animal+model.">Accuracy of dynamic computed tomography adenosine stress myocardial perfusion imaging in estimating myocardial blood flow at various degrees of coronary artery stenosis using a porcine animal model.</a> Investigative Radiology. 47 (1), 71-77 (2012).</li><li>Schwitter, 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=MR-IMPACT:+comparison+of+perfusion-cardiac+magnetic+resonance+with+single-photon+emission+computed+tomography+for+the+detection+of+coronary+artery+disease+in+a+multicentre,+multivendor,+randomized+trial.">MR-IMPACT: comparison of perfusion-cardiac magnetic resonance with single-photon emission computed tomography for the detection of coronary artery disease in a multicentre, multivendor, randomized trial.</a> European Heart Journal. 29, 480-489 (2008).</li><li>Mahrholdt, H., Klem, I., Sechtem, U. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cardiovascular+MRI+for+detection+of+myocardial+viability+and+ischaemia.">Cardiovascular MRI for detection of myocardial viability and ischaemia.</a> Heart. 93 (1), 122-129 (2007).</li><li>Herr, M. D., McInerney, J. J., Copenhaver, G. L., Morris, D. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Coronary+artery+embolization+in+closed-chest+canines+using+flexible+radiopaque+plugs.">Coronary artery embolization in closed-chest canines using flexible radiopaque plugs.</a> Journal of Applied Physiology. 64, 2236-2239 (1988).</li><li>Rochitte, C. E., Kim, R. J., Hillenbrand, H. B., Chen, E. L., Lima, J. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Microvascular+integrity+and+the+time+course+of+myocardial+sodium+accumulation+after+acute+infarction.">Microvascular integrity and the time course of myocardial sodium accumulation after acute infarction.</a> Circulation Research. 87, 648-655 (2000).</li><li>Krombach, G. A., Kinzel, S., Mahnken, A. H., G&#252;nther, R. W., Buecker, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Minimally+invasive+close-chest+method+for+creating+reperfused+or+occlusive+myocardial+infarction+in+swine.">Minimally invasive close-chest method for creating reperfused or occlusive myocardial infarction in swine.</a> Investigative Radiology. 40 (1), 14-18 (2005).</li><li>Suzuki, Y., Yeung, A. C., Ikeno, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+representative+porcine+model+for+human+cardiovascular+disease.">The representative porcine model for human cardiovascular disease.</a> Journal of Biomedical Biotechnology. 2011, 195483 (2010).</li><li>Eldar, 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=A+closed+chest+pig+model+of+sustained+ventricular+tachycardia.">A closed chest pig model of sustained ventricular tachycardia.</a> Pacing Clinical Electrophysiology. 17, 1603-1609 (1994).</li><li>Reffelmann, T., 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+novel+minimal-invasive+model+of+chronic+myocardial+infarction+in+swine.">A novel minimal-invasive model of chronic myocardial infarction in swine.</a> Coronary Artery Disease. 15 (1), 7-12 (2004).</li><li>Haines, D. E., Verow, A. F., Sinusas, A. J., Whayne, J. G., DiMarco, J. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Intracoronary+ethanol+ablation+in+swine:+characterization+of+myocardial+injury+in+target+and+remote+vascular+beds.">Intracoronary ethanol ablation in swine: characterization of myocardial injury in target and remote vascular beds.</a> Journal of Cardiovascular Electrophysiology. 5, 422-431 (1994).</li><li>Kraitchman, D., Bluemke, D., Chin, B., Heldman, A. W., Heldman, A. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+minimally+invasive+method+for+creating+coronary+stenosis+in+a+swine+model+for+MRI+and+SPECT+imaging.">A minimally invasive method for creating coronary stenosis in a swine model for MRI and SPECT imaging.</a> Investigative Radiology. 35 (7), 445-451 (2000).</li></ol>

In dit werk richtten we ons op een nieuwe percutane implementatiestrategie voor coronaire stenose-inducerende implantaten en toonden we aan dat een moeder-en-kindkatheter opnieuw kan worden gebruikt voor effectieve percutane levering van 3D-geprinte coronaire implantaten. Discrete kunstmatige coronaire stenoses van variabele ernst kunnen snel worden gemaakt in varkens modellen met een hoog slagingspercentage en op een minimaal invasieve manier met behulp van standaard menselijke percutane coronaire interventionele techni...

Ischemische hart-en vaatziekten blijft de nummer een doodsoorzaak in de Verenigde Staten1. Grote diermodellen zijn experimenteel gebruikt om mechanismen te begrijpen en te karakteriseren die coronaire hartziekten (CAD) en bijbehorende complicaties (waaronder hartinfarct, aritmische gebeurtenissen en hartfalen) veroorzaken en karakteriseren, evenals voor het testen van nieuwe therapieën of diagnostische modaliteiten. De resultaten van deze studies hebben bijgedragen tot het verbreden van het begrip, de diagnose en de monitoring van ischemische hartziekten en het bevorderen van de klinische praktijk2. Verschillende diermodellen, waaronder konijnen, honden en varkens, zijn gebruikt. Echter, coronaire stenoses, met name discrete laesies, komen zeer zelden voor bij deze dieren en zijn moeilijk reproducibly induceren3. Voorafgaand werk beschreef de creatie van kunstmatige coronaire stenoses met behulp van ligatie, occluders, of externe klemmen. Onlangs hebben we beschreven hoe 3D-printtechnologie te gebruiken voor de vervaardiging van coronaire implantaten die kunnen worden gebruikt om percutaneously te creëren discrete kunstmatige coronaire vernauwing4. Met behulp van computer-aided design software, ontwierpen we coronaire slagader implantaten als holle buizen met verschillende binnen-en buitendiameters evenals implantaat lengte en vervolgens vervaardigd ze met behulp van commercieel beschikbare additieve materialen. De implantaten zijn glad, hol, 3D-geprinte buizen met afgeronde randen. We ontwierpen een bibliotheek van implantaatmaten met een bereik van binnendiameter, buitendiameter en lengte. De buitenste diameter van het implantaat is gebaseerd op de grootte van de coronaire geleidekatheter. De binnenste diameter is gebaseerd op de grootte van een leeggelopen coronaire angioplastieballon. We hebben de lengte van het implantaat gevarieerd om de gewenste ernst van perfusie op maat te maken. Echter, veilige percutane levering van dergelijke apparaten kan een uitdaging zijn als gevolg van het ontbreken van draden en katheters vervaardigd speciaal voor groot diergebruik. In tegenstelling, een uitgebreide collectie van katheters, draden, en ondersteunende apparatuur zijn beschikbaar voor klinisch gebruik in menselijke kransslagaders. In dit werk laten we zien hoe je een klinische kwaliteit moeder-en-kind coronaire gids katheter hergebruiken voor de levering van de 3D-geprinte coronaire implantaten.
De GuideLiner katheter (figuur 1A) is ontwikkeld voor percutane coronaire interventie (PCI) om diepe katheter zitplaatsen en verhoogde ondersteuning voor complexe gevallen5mogelijk te maken. In ons onderzoek is de GuideLiner katheter gekozen vanwege de vertrouwdheid van het gebruik en de beschikbaarheid, maar soortgelijke katheters, indien beschikbaar, kunnen ook worden overwogen. Beschouwd als een "moeder-en-kind" geleidekatheter(figuur 1B),het apparaat past in een typische coronaire geleidekatheter ("moeder") en is een coaxiale flexibele buis ("kind"). Deze katheter kan worden ingebracht over een geleidingsdraad en verlengt effectief het bereik van een typische coronaire geleidekatheter door zich buiten het einde van de coronaire gids uit te breiden. De GuideLiner of een soortgelijke moeder-en-kind katheter kan worden gebruikt als extra ondersteuning voor de inzet van de 3D-geprinte coronaire implantaten. Omdat de implantaten zijn gemonteerd over angioplastieballonnen die als eenheid over een kransslagader in het vat moeten worden ingebracht(figuur 1B,1C),biedt de katheter extra ondersteuning om het implantaat naar de gewenste locatie te brengen. Door de moeder-en-kindkatheter gewoon proximal op de ballon te plaatsen, blijft het implantaat op de gewenste locatie tijdens ballondeflatie en intrekking. Ondanks het feit dat enige stevigheid aan de structuur, de moeder-en-kind katheter unieke vermogen om diep worden gevorderd in kransslagaders over een geleidingsdraad en de radiopaque marker op de katheter tip waren essentiële kenmerken voor implantatie.
Ons geassembleerde toedieningsapparaat bestond uit een typische coronaire geleidekatheter, de moeder-en-kindkatheter en een 3D-geprint implantaat dat op een leeggelopen coronaire angioplastieballon(figuur 1B)was bevestigd. Als functionele toedieningseenheid bood de moeder-en-kindkatheter niet alleen stabiele extra ondersteuning voor de levering van de apparatuur, maar werd hij ook op unieke wijze toegepast als afschuifapparaat om de implantaten op zijn plaats te houden tijdens deflatie en verwijdering van de ballon. De radiopaque marker op de katheter tip diende als een positionering gids voor het geassembleerde apparaat en zit proximale aan de angioplastie ballon. Deze kenmerken maakten een nauwkeurige inzet van de stroombeperkende implantaten mogelijk. Het proces is ontworpen om reproduceerbaar, efficiënt en humaan te zijn voor de proefpersonen.
In onze toepassing werd de moeder-en-kind percutane levering techniek gebruikt om varkens modellen met focale coronaire stenose voor de evaluatie van contrast-verbeterde stress hartperfusie magnetische resonantie beeldvorming (MRI) te creëren. Echter, de techniek kan worden gebruikt in andere onderzoeken, waaronder vasculaire systemen buiten de kransslagaders.

<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always">
	<tbody>
		<tr>
			<td>3D-Printed coronary implants</td>
			<td>Study Site Manufactured</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Amiodarone IV solution</td>
			<td>Study Site Pharmacy</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Amplatz Left-2 (AL-2) guide catheter (8F)</td>
			<td>Boston Scientific, Marlborough, Massachusetts, USA</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Balance Middleweight coronary wire (0.014&#34; 300cm)</td>
			<td>Abbott Laboratories, Abbott Park, Illinois, USA</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>COPILOT Bleedback Control valve</td>
			<td>Abbott Laboratories, Abbott Park, Illinois, USA</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Esmolol IV solution (1 mg/kg)</td>
			<td>Study Site Pharmacy</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Formlabs Form 2 3D-printer with a minimum XY feature size of 150 &#181;m</td>
			<td>Formlabs Inc., Somerville, Massachusetts, USA</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Formlabs Grey Resin (implant material)</td>
			<td>Formlabs Inc., Somerville, Massachusetts, USA</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Gadobutrol 0.1 mmol/kg</td>
			<td>Gadvist, Bayer Pharmaceuticals, Wayne, NJ</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>GuideLiner catheter (6F)</td>
			<td>Vascular Solutions Inc., Minneapolis, Minnesota, USA</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Heparin IV solution</td>
			<td>Surface Solutions Laboratories Inc., Carlisle, Massachusetts, USA</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Ketamine IM solution (10 mg/kg)</td>
			<td>Study Site Pharmacy</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Lidocaine IV solution</td>
			<td>Study Site Pharmacy</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Male Yorkshire swine (30-45 kg)</td>
			<td>SNS Farms</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Midazolam IV solution</td>
			<td>Study Site Pharmacy</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>NC Trek over-the-wire coronary balloon</td>
			<td>Abbott Laboratories, Abbott Park, Illinois, USA</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Oxygen-isoflurane 1-2% inhaled mixture</td>
			<td>Study Site Pharmacy</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Rocuronium IV solution</td>
			<td>Study Site Pharmacy</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sodium Pentobarbital IV solution (100mg/kg)</td>
			<td>Study Site Pharmacy</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Triphenyltetrazolium chloride stain</td>
			<td>Institution Pathology Lab</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

novel percutaneous approach for deployment of 3d printed coronary stenosis implants in swine models of ischemic heart disease

Minimaal invasieve methoden voor het creëren van modellen van focale coronaire vernauwing bij grote dieren zijn een uitdaging. Rapid prototyping met behulp van driedimensionaal (3D) geprinte coronaire implantaten kan worden gebruikt om percutaneously creëren een focale coronaire stenose. Een betrouwbare levering van de implantaten kan echter moeilijk zijn zonder het gebruik van hulpapparatuur. We beschrijven het gebruik van een moeder-en-kind coronaire geleidekatheter voor stabilisatie van het implantaat en voor een effectieve levering van het 3D-geprinte implantaat op elke gewenste locatie langs de lengte van het coronaire vat. De focale coronaire vernauwing werd bevestigd onder coronaire cineangiografie en de functionele betekenis van de coronaire stenose werd beoordeeld met behulp van gadolinium-verbeterde eerste-pass hartperfusie MRI. We toonden aan dat betrouwbare levering van 3D-geprinte coronaire implantaten in varkensmodellen (n = 11) van ischemische hartziekten kan worden bereikt door herbestemming van moeder-en-kind coronaire geleidekatheters. Onze techniek vereenvoudigt de percutane levering van coronaire implantaten om gesloten borst varkens modellen van focale kransslagader stenose te creëren en kan snel worden uitgevoerd, met een lage procedurele mislukking tarief.

Na de eerste optimalisatie van de procedure werd de interventiecomponent binnen 30 min voltooid. De implantaten werden met succes geleverd bij alle 11 proefpersonen (100%). Het implantaat werd bij de autopsie bij alle 11 proefpersonen (100%) teruggevonden. Met behulp van de diagonale takken (langs de LAD) of stompe marginale takken (langs de LCX) als positionele markers, vonden we de positie van het implantaat bij fluoroscopic-geleide inzet en bij autopsie consistent te zijn in 10 van de 11 (91%) proefpersonen waar het i...

Watch this Scientific Journal Video about Novel Percutaneous Approach for Deployment of 3D Printed Coronary Stenosis Implants in Swine Models of Ischemic Heart Disease at JoVE.com

Novel Percutaneous Approach for Deployment of 3D Printed Coronary Stenosis Implants in Swine Models of Ischemic Heart Disease

We beschrijven een nieuwe, kosteneffectieve en efficiënte techniek voor percutane levering van driedimensionale geprinte coronaire implantaten om varkensmodellen met gesloten borst van ischemische hartziekten te creëren. De implantaten werden op hun plaats bevestigd met behulp van een moeder-en-kind extensie katheter met een hoog slagingspercentage.

Nieuwe percutane benadering voor de inzet van 3D-geprinte coronaire stenose implantaten in varkensmodellen van ischemische hart-en vaatziekten

Minimally invasive methods for creating models of focal coronary narrowing in large animals are challenging. Rapid prototyping using three-dimensionally ...

Onze MRI-compatibele minimaal invasieve gesloten borst varkens model. Het vergemakkelijkt een snellere translationele studie van ischemische hartziekten. We hebben aangetoond dat een moeder-en-kind katheter kan worden gebruikt om nauwkeurig te implementeren coronaire implantaten in een veilige en snelle manier, het beperken van nadelige effecten voor de dierlijke onderwerpen.Onze methode kan worden gebruikt om nieuwe diagnostische beeldvormingstechnieken te ontwikkelen bij ischemische hartziekten. Met enkele kleine wijzigingen, het kan ook worden toegepast op andere vasculaire toestanden. Hoewel het moeilijk kan zijn om selectief cannulate de linker belangrijkste kransslagader bij kleinere varkens, met behulp van een moeder-en-kind katheter maakt het mogelijk uitstekende kwaliteit angiogrammen worden verkregen.Onze methode stelt ons in staat om een focale coronaire laesie te induceren in het vat van onze keuze en om een MRI-studie uit te voeren op dezelfde dag. Visuele demonstratie van de techniek zal helpen verminderen trial and error in toekomstige onderzoeken, wat resulteert in meer reproduceerbare resultaten. De dag voor de procedure, gebruik pincet om jas gedrukte implantaten dip in een 25%Heparin oplossing.En laat de implantaten 24 uur drogen. Op de dag van de procedure bevestigt u een passend niveau van sedatie bij een zwijn van 30 tot 45 kilogram yorkshire en gebruikt u de Seldinger-techniek om de arteriële en veneuze omhulsels in de bilaterale dijbeenslagaders en aders van het dier in te voegen. Spoel vervolgens alle katheterpoorten continu door met De normale zoutoplossing van Heparinized.Nadat vasculaire toegang is verkregen, dient u 5.000 tot 10.000 eenheden Heparin toe om een geactiveerde stollingstijd van meer dan 300 honderd seconden te behouden. Voor hemodynamische monitoring gebruikt u elektrocardiografie borstfeeds voor het registreren van veranderingen in het ST-segment, T-golven en hartslag gedurende de gehele experimentele periode. Gebruik een druktransducer om de continue dijbeenslagaderdruk tijdens de procedure vast te leggen.Bevestig een pulsoximeter aan het oor van het dier voor continue pulsoximemetrieopnamen. Steek een leeggelopen NC TREK over de draad coronaire ballon door middel van een moeder-en-kind katheter van de gewenste grootte, zodat de ballon tip strekt zich uit tot voorbij het puntje van de katheter. Monteer het 3D-geprinte implantaat op de leeggelopen angioplastieballon zodanig dat het implantaat tussen de markeringen van de ballon en dicht bij de proximale markering wordt geplaatst.Gebruik vervolgens een Instaflator om de ballon op te blazen tot twee tot drie atmosferen om het implantaat op de ballon te bevestigen en te controleren of het implantaat dichter bij de proximale helft van de ballon is geplaatst, zodat het het dichtst bij de moeder-en-kindkatheter ligt wanneer het klaar is voor verwijdering. Om een coronaire angiografie met een fluoroscopische C-arm in de antero posterior projectie te induceren, bevestig een regelklep aan een linker of rechter coronaire gids katheter. Introduceer de geleidkatheter over een J getipte draad door de rechter dijbeenslagader schede.En onder fluoroscopische begeleiding 5:00 De katheter naar de aortawortel. Selectief de katheter in de linker hoofdkransslagader, en injecteer vijf milliliter gejodinated contrast onder fluoroscopie om het linker kransenstelsel te visualiseren. Plaats de geleidekatheter in de richting van de linker hoofdkransslagader voor het tweede angiogram.Eenmaal ingeschakeld binnen of positie in de buurt van de linker belangrijkste kransslagader, vooraf een 0,014 inch 300 centimeter coronaire draad in de linker belangrijkste kransslagader en verder vooraf de draad naar de distale linker voorste dalende slagader. Steek de eerder geassembleerde moeder-en-kind katheter met de opgeblazen coronaire angioplastie ballon en implantaat over de coronaire draad en vooraf de montage naar de gewenste locatie langs het kransvat. Injecteer vijf milliliter jodinated contrast om een discrete vernauwing te visualiseren op de gewenste locatie waar het coronaire implantaat moet worden ingezet.Zodra het implantaat in positie is, u de moeder-en-kindkatheter naar de proximale markering van de opgeblazen ballon brengen. De geometrische beperkingen van het toedoogsysteem maken het mogelijk de stenose in het proximale tot halverwege het deel van de varkenskransslagader te plaatsen. Deblaas de ballon leeg en trek deze in door de katheter van de moeder en het kind om het implantaat van de ballon te scheren terwijl het wordt ingetrokken, waardoor de positie van het implantaat in het aangewezen segment van het vat wordt bevestigd.Voer vervolgens definitieve angiogrammen uit om de locatie van de nieuwe kunstmatige stenose in het vat en twee orthogonale weergaven mogelijk te documenteren om een visuele schatting van de ernst van de stenose te verkrijgen. Na de oogst ontleedt u het ex-vivo hart om de kransslagaders bloot te leggen. Let op de locatie van het implantaat ten opzichte van de takken waar het naast is geplaatst om de implantaten op te halen en het vat te inspecteren op ernstig letsel.Fotografeer vervolgens het hartweefsel voor grove pathologie en vlek met TTC om een hartinfarct uit te sluiten. In deze stress cardiale overpeinsantie beelden van een coronaire implantaat ingezet in de proximale tot midden links voorste aflopende slagader, het geïmplanteerde vat kan worden waargenomen in rust en op piek adenosine vaatverwijdende stress. Let op de inducible perfusiedefecten in de segmenten die door de linker voorste aflopende slagader worden bestreken.Vergeet niet om ervoor te zorgen dat de moeder-en-kind katheter is flush tegen het implantaat in een stabiele positie voorafgaand aan deflatie van de kransballon om het mogelijk te maken voor het scheren van de ballon bij terugtrekking. We kunnen nu een implantaat inzetten en een hele MR-beeldvormingsstudie uitvoeren die in één dag begint te voltooien, waarbij we de timing en logistieke uitdagingen voor deze experimenten drastisch verminderen.

Research

JoVE Journal

Medicine

Gene Transfer for Ischemic Heart Failure in a Preclinical Model

Gene Transfer voor ischemisch hartfalen in een preklinisch model

Various emerging technologies are being developed for patients with heart failure. Well-established preclinical evaluations are necessary to determine ...

Implantation of Total Artificial Heart in Congenital Heart Disease

Implantatie van Total Artificial Heart bij aangeboren hartziekte

In patients with end-stage heart failure (HF), a total artificial heart (TAH) may be implanted as a bridge to cardiac transplant. However, in congenital ...

Quantitative 3D In Silico Modeling (q3DISM) of Cerebral Amyloid-beta Phagocytosis in Rodent Models of Alzheimer's Disease

Quantitative 3D In Silico Modeling q3DISM of Cerebral Amyloid-beta Phagocytosis in Rodent Models of Alzheimer's Disease

kwantitatieve 3D<em&gt; In Silico</em&gt; Modeling (q3DISM) van cerebrale amyloid-beta Phagocytosis in diermodellen van de ziekte van Alzheimer

Neuroinflammation is now recognized as a major etiological factor in neurodegenerative disease. Mononuclear phagocytes are innate immune cells responsible ...

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

Tachycardie-geïnduceerde cardiomyopathie, als een Model van chronisch hartfalen in varkens

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

3D Planning and Printing of Patient Specific Implants for Reconstruction of Bony Defects

3D-planning en -print van patiëntspecifieke implantaten voor de reconstructie van bony-defecten

We are in the midst of the 3D era in most aspects of life, and especially in medicine. The surgical discipline is one of the major players in the medical ...

Model of Ischemic Heart Disease and Video-Based Comparison of Cardiomyocyte Contraction Using hiPSC-Derived Cardiomyocytes

Model van ischemische hartziekten en video-gebaseerde vergelijking van Cardiomyocyte Contractie met behulp van hiPSC-afgeleide Cardiomyocyten

Ischemic heart disease is a significant cause of death worldwide. It has therefore been the subject of a tremendous amount of research, often with ...

Development and Evaluation of 3D-Printed Cardiovascular Phantoms for Interventional Planning and Training

Ontwikkeling en evaluatie van 3D-geprinte cardiovasculaire phantoms voor interventionele planning en training

Catheter-based interventions are standard treatment options for cardiovascular pathologies. Therefore, patient-specific models could help training ...

Use of a Percutaneous Ventricular Assist Device/Left Atrium to Femoral Artery Bypass System for Cardiogenic Shock

Gebruik van een percutaan ventriculaire hulpapparaat / linker atrium naar femorale slagader bypass-systeem voor cardiogene shock

The left atrial to femoral artery bypass (LAFAB) system is a mechanical circulatory support (MCS) device used in cardiogenic shock (CS) that bypasses the ...

Large Animal Model for Evaluating the Efficacy of the Gene Therapy in Ischemic Heart

Coronary artery disease is one of the significant causes of mortality and morbidity worldwide. Despite the progression of current therapeutics, a ...

Myocardial Infarction by Percutaneous Embolization Coil Deployment in a Swine Model

Myocardinfarct door percutane embolisatie spoelinzet in een varkensmodel

Myocardial infarction (MI) is the leading cause of mortality worldwide. Despite the use of evidence-based treatments, including coronary revascularization ...