Een beeld Geleid Transapical Mitral Valve Leaflet Punctie Model van controlled volume overbelasting van Mitral Regurgitation in de Rat

Summary

Een knaagdier model van linker hart volume overbelasting van mitralregurgitatie wordt gemeld. Mitralisregurgitatie van gecontroleerde ernst wordt veroorzaakt door het bevorderen van een naald van gedefinieerde afmetingen in de voorste bijsluiter van de mitralisklep, in een kloppend hart, met echografie.

Abstract

Mitralre oprisping (MR) is een veel voorkomende hartkleplaesie, die hartherstel veroorzaakt en leidt tot congestief hartfalen. Hoewel de risico’s van ongecorrigeerde MR en de slechte prognose bekend zijn, worden de longitudinale veranderingen in hartfunctie, structuur en remodelleren onvolledig begrepen. Deze kenniskloof heeft ons begrip van de optimale timing voor MR-correctie beperkt, en het voordeel dat vroege versus late MR-correctie kan hebben op de linker ventrikel. Om de moleculaire mechanismen te onderzoeken die ten grondslag liggen aan de herbouw van ventriculaire ventriculaire ventriculaire in de setting van MR, zijn diermodellen noodzakelijk. Traditioneel is het aorto-caval fistelmodel gebruikt om volumeoverbelasting te veroorzaken, wat afwijkt van klinisch relevante laesies zoals MR. MR vertegenwoordigt een lagedrukvolumeoverbelasting hemodynamische stressor, die diermodellen vereist die deze aandoening nabootsen. Hierin beschrijven we een knaagdiermodel van ernstige MR waarbij de voorste bijsluiter van de ratmitralisklep is geperforeerd met een 23G-naald, in een kloppend hart, met echocardiografische beeldbegeleiding. De ernst van MR wordt beoordeeld en bevestigd met echocardiografie, en de reproduceerbaarheid van het model wordt gerapporteerd.

Introduction

Mitralre regurgitatie (MR) is een gemeenschappelijke hartklep laesie, gediagnosticeerd in 1,7% van de algemene Amerikaanse bevolking en in 9% van de oudere bevolking ouder dan 65 jaar¹. In deze hartklep laesie, onjuiste sluiting van de mitralisklep folders in systole, veroorzaakt regurgitatie van bloed uit de linker ventrikel in het linker atrium. MR kan optreden als gevolg van verschillende etiologieën; echter, primaire laesies van de mitralisklep (primaire MR) worden gediagnosticeerd en vaker behandeld in vergelijking met secundaire MR². Geïsoleerde primaire MR is vaak een gevolg van myxomatous degeneratie van de mitralisklep, wat resulteert in verlenging van de folders of chordae tendineae, of breuk van sommige chordae, die allemaal bijdragen aan het verlies van systolische kolion tie van de klep.

MR als gevolg van dergelijke kleplaesies verheft het bloedvolume vullen van de linker ventrikel in elke hartslag, het verhogen van het einde diastolische muur stress en het verstrekken van een hemodynamische stressor die aanzet tot hartaanpassing en remodelleren. Cardiale remodelleren in deze laesie wordt vaak gekenmerkt door aanzienlijke kamervergroting^3,4, milde wandhypertrofie, met een behouden contractiele functie voor langere tijd. Aangezien de uitwerpfractie vaak wordt bewaard, wordt correctie van MR met chirurgische of transkathetermiddelen vaak vertraagd, tot het begin van symptomen zoals dyspneu, hartfalen en hartritmestoornissen. Echter, ongecorrigeerde MR wordt geassocieerd met een hoog risico op cardiale bijwerkingen, hoewel momenteel kennis over de ultrastructurele veranderingen die ten grondslag liggen aan deze gebeurtenissen onbekend zijn.

Diermodellen van MR bieden een waardevol model om dergelijke ultrastructurele veranderingen in het hart te onderzoeken en de longitudinale progressie van de ziekte te bestuderen. Eerder hebben onderzoekers MR veroorzaakt bij grote dieren, waaronder varkens, honden en schapen, door het creëren van een externe venttriculo-atrialshunt⁵, intracardiale akkoordbreuk⁶, of bijsluiter perforatie⁷. Hoewel chirurgische technieken gemakkelijker zijn bij grote dieren, zijn deze studies beperkt tot subchronische follow-up in een kleine steekproefgrootte, vanwege de hoge kosten van het uitvoeren van dergelijke studies bij grote dieren. Bovendien is moleculaire analyse van weefsel uit deze modellen vaak een uitdaging vanwege beperkte soortenspecifieke antilichamen en geannoteerde genoombibliotheken voor uitlijning.

Kleine diermodellen van MR kunnen een geschikt alternatief bieden om deze kleplaesie en de impact ervan op de cardiale remodelleren te bestuderen. Historisch gezien is het rattenmodel van aorto-caval fistel (ACF) van cardiale volumeoverbelasting gebruikt. Voor het eerst beschreven in 1973 door Stumpe et al.⁸, een arterio-veneuze fistel is chirurgisch gemaakt om hoge druk arteriële bloed te omzeilen van de dalende aorta in de lage druk inferieure vena cava. De hoge stroomsnelheid in de fistel veroorzaakt een drastische overbelasting van het volume aan beide zijden van het hart, waardoor aanzienlijke rechter- en linkerventriculaire hypertrofie en disfunctie optreedt binnen enkele dagen na het creëren van de ACF⁹. Ondanks het succes bootst ACF de hemodynamica van MR niet na, een overbelasting van het lagedrukvolume, die voorbelasting verhoogt, maar ook de nabelasting vermindert. Vanwege dergelijke beperkingen van het ACF-model, hebben we geprobeerd om een model van MR te ontwikkelen en te karakteriseren dat de overbelasting van het lagedrukvolume beter nabootst.

Hierin beschrijven we het protocol voor een model van mitralisklep bijsluiter punctie om ernstige MR bij ratten^10,,11te creëren. Een hypodermische naald werd geïntroduceerd in het kloppende rat hart, en geavanceerde in de voorste mitralisklep bijsluiter onder real-time echocardiografische begeleiding. De techniek is zeer reproduceerbaar en een relatief goed model dat MR nabootst zoals gezien bij patiënten. Mr ernst wordt gecontroleerd door de grootte van de naald die wordt gebruikt om de mitralisbijsluiter te perforeren en de ernst van MR kan worden beoordeeld met behulp van transoestale echocardiografie (TEE).

Protocol

De procedures werden goedgekeurd door het Animal Care and Use Program van Emory University onder het protocolnummer EM63Rr, goedkeuringsdatum 06/06/2017. 1. Prechirurgische bereiding Stoom steriliseren chirurgische instrumenten voorafgaand aan de procedure. Op de dag van de procedure, overdracht ratten van huisvesting naar chirurgie, en weeg ze. Teken preoperatieve en postoperatieve geneesmiddelen op basis van het gewicht: twee doses Carprofen (elk 2,5 mg/kg), é?…

Representative Results

Haalbaarheid en reproduceerbaarheidHet voorgestelde MR-model is zeer reproduceerbaar, met een duidelijk gedefinieerd gat in de mitralisfolder die in 100% van de ratten die in deze studie worden gebruikt, wordt bereikt. Figuur 6A toont de richting van de naald als deze in de mitralisklep wordt ingebracht. Figuur 6B toont een gat in de mitralisklep bijsluiter van een representa…

Discussion

Een reproduceerbaar knaagdiermodel van ernstige MR met een goede overleving (93,75% overleving na een operatie) en zonder significante postoperatieve complicaties wordt gemeld. Real-time beeldvorming met transoesofageale echocardiografie en introductie van een naald in het kloppende hart om de mitralisbijsluiter te doorboren is haalbaar en kan worden onderwezen. Ernstige MR werd geproduceerd met de 23 G naald grootte in deze studie, die kan worden gevarieerd zoals gewenst met behulp van een kleinere of grotere naald. MR …

Materials

23G needle	Mckesson	16-N231
25G needle, 5/8 inch	McKesson	1031797
4-0 vicryl	Ethicon	J496H
6-0 prolene	Ethicon	8307H
70% ethanol	McKesson	350600
ACE Light Source	Schott	A20500
ACUSON AcuNav Ultrasound probe	Biosense Webster	10135936	8Fr Intracardiac echo probe
ACUSON PRIME Ultrasound System	Siemens	SC2000
Betadine	McKesson	1073829
Blunted microdissecting scissors	Roboz	RS5990
Buprenorphine	Patterson Veterinary	99628
Carprofen	Patterson Veterinary	7847425
Chest tube (16G angiocath)	Terumo	SR-OX1651CA
Disposable Surgical drapes	Med-Vet	SMS40
Electric Razor	Oster	78400-XXX
Gentamycin	Patterson Veterinary	78057791
Heat lamp with table clamp	Braintree Scientific	HL-1 120V
Hemostatic forceps, curved	Roboz	RS7341
Hemostatic forceps, straight	Roboz	RS7110
Induction chamber	Braintree Scientific	EZ-1785
Injection Plug, Cap, Luer Lock	Exel	26539
Isoflurane	Patterson Veterinary	6679401725
Mechanical ventilator	Harvard Apparatus	Inspira ASV
Microdissecting forceps	Roboz	RS5135
Microdissecting spring scissors	Roboz	RS5603
Needle holder	Roboz	RS6417
No. 15 surgical blade	McKesson	1642
Non-woven sponges	McKesson	446036
Otoscope	Welch Allyn	23862
Oxygen	Airgas Healthcare	UN1072
Pulse Oximeter	Nonin Medical	2500A VET
Retractor, Blunt 4×4	Roboz	RS6524
Rodent Surgical Monitor	Indus Instruments	113970	The integrated platform allows for monitoring of vital signs and surgical warming
Scale	Salter Brecknell	LPS 150
Scalpel Handle	Roboz	RS9843
Silk suture 3-0	McKesson	220263
Small Animal Anesthesia System	Ohio Medical	AKDL03882
Sterile saline (0.9%)	Baxter	281322
Sugical Mask	McKesson	188696
Surgical cap	McKesson	852952
Surgical gloves	McKesson	854486
Syringe 10mL	McKesson	1031801
Syringe 1mL	McKesson	1031817
Ultra-high frequency probe	Fujifilm Visualsonics	MS250
Ultrasound gel	McKesson	150690
VEVO Ultrasound System	Fujifilm Visualsonics	VEVO 2100