右室不全と機能性三尖弁逆流の慢性ヒツジモデル
Summary
右心室不全と機能性三尖弁逆流は、左側の心臓病と肺高血圧症に関連しており、患者の罹患率と死亡率に大きく寄与しています。右心室不全と機能性三尖弁逆流を研究するための慢性ヒツジモデルを確立することは、それらのメカニズム、進行、および可能な治療法を理解するのに役立ちます。
Abstract
右心室機能障害に関連する重度の機能性三尖弁逆流(FTR)の病態生理は十分に理解されておらず、最適ではない臨床結果につながります。FTRのメカニズムを調べるために、FTRと右心不全の慢性ヒツジモデルの確立に着手しました。20匹の成体雄羊(6〜12ヶ月齢、62±7kg)が左開胸術とベースライン心エコー検査を受けた。肺動脈バンド(PAB)を配置し、主肺動脈(PA)の周りに固定して収縮期肺動脈圧(SPAP)を少なくとも2倍にし、右心室(RV)圧過負荷とRV拡張の兆候を誘発しました。PABは、SPAPを21 ± 2 mmHgから62 ± 2 mmHgに急激に増加させました。動物を8週間追跡し、心不全の症状を利尿薬で治療し、監視心エコー検査を使用して胸水および腹液の採取を評価しました。追跡期間中に3匹の動物が脳卒中、出血、急性心不全のために死亡した。2ヵ月後,胸骨正中切開術,心外エコー検査を施行した.生き残った17匹のうち、3匹が軽度の三尖弁逆流を発症し、3匹が中等度の三尖弁逆流を発症し、11匹が重度の三尖弁逆流を発症した。8週間の肺動脈バンディングの結果、右心室機能障害の安定した慢性ヒツジモデルと有意なFTRが得られました。この大型動物プラットフォームは、RV障害および機能的三尖弁逆流の構造的および分子的基盤をさらに調査するために使用できます。
Introduction
右心室不全(RVF)は、心臓病患者の罹患率と死亡率に寄与する重要な要因として認識されています。RVFの最も一般的な原因は、左側心臓病と肺高血圧症です1。RVFの進行中に、右心室(RV)機能障害、環状拡張、および弁下リモデリングの結果として、機能的三尖弁逆流(FTR)が発生する可能性があります。中等度から重度のFTRは、死亡率の独立した予測因子であり2,3、三尖弁逆流症例の80%〜90%が本質的に機能的であると推定されています4。FTR自体は、後負荷または前負荷のいずれかに影響を与えることにより、有害な心室リモデリングを促進する可能性があります5。三尖弁は歴史的に忘れられた弁6と考えられており、左側心臓病の治療は関連するRV病理とFTR7を解決すると信じられていました。最近のデータは、これが誤った戦略であることを示しており、現在の臨床ガイドラインは、FTR4へのはるかに積極的なアプローチを提唱しています。しかし、右心室機能障害に関連する重度のFTRの病態生理学はまだよく理解されておらず、最適ではない臨床結果につながります8。RVFの現在利用可能な大型動物モデルは、圧力、体積、または混合過負荷に基づいています。RVFとTRの大型動物モデルについては以前に説明しましたが、急性期のみでした9。
現在の研究は、肺動脈バンディング(PAB)の慢性ヒツジモデルに焦点を当てており、RVの後負荷(圧力過負荷)を増加させ、RV機能障害とFTRを誘発します。後負荷モデルは、微小血管系の変化が予測不可能であり、可能性が高い肺高血圧症モデルと比較して信頼性が高く再現性があります10。この研究の目的は、RVFとFTRの慢性大型動物モデルを開発することでした 左側心臓病と肺高血圧症の患者のRV圧力過負荷を最も正確に模倣します。このようなモデルの確立により、RV機能障害および三尖弁機能不全に関連する心室および弁膜リモデリングの病態生理学に関する詳細な研究が可能になります。ヒツジモデルは、僧帽弁に関する以前の研究と、ヒトとヒツジの心臓の解剖学的および生理学的類似性を支持する公開された文献に基づいて選択されました11,12,13。
この研究では、20匹の成体ヒツジ(62 ± 7 kg)が左開胸術と主肺動脈バンディング(PAB)を受け、収縮期肺動脈圧(SPAP)を少なくとも2倍にし、RV圧過負荷を誘発しました。動物を8週間追跡し、心不全の症状は臨床的に明らかな場合は利尿薬で治療した。RV機能と弁膜能力を評価するために、監視心エコー検査を定期的に実施しました。モデル開発のための実験プロトコルの完了後(8週間)、動物は正中胸骨切開術と心外膜および心臓内構造へのソノマイクロメトリー結晶の移植のために手術室に戻されました。この手順は、心拍動を伴う心肺バイパスおよび両翼制御を用いて行われた。右心支持のための変力剤を必要とせずに、心肺バイパスから動物を引き離したり、安定した定常状態の血行動態環境でソノマイクロメトリーデータを取得したりすることに問題はなかった。近い将来、右開胸術を用いた三尖輪形成術などの右心手術を末期実験と生存実験の両方で実施する予定です。現在の経験から、心肺バイパス術から動物を難なく引き離すことが可能であり、長期生存が可能であると私たちは信じています。そのため、このモデルにより、臨床的に関連する心臓手術の実施が可能になると考えています。以下は、ヒツジ実験プロトコルを実施するために実行されるステップ(周術期および手術)の説明である。
Protocol
Representative Results
Discussion
このモデルでは、8週間の肺動脈バンディングにより、右心室機能障害の安定した慢性ヒツジモデルが得られ、ほとんどの場合、有意なFTRが得られました。提示された慢性PABモデルの長所には、RV応答への影響は異なる場合がありますが、手順中の正確な後負荷調整が含まれます。このモデルは、肺動脈狭窄の程度によって重症度が変調された、さまざまな程度のRV障害またはFTRを評価するの?…
Offenlegungen
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
この研究は、スペクトラムヘルスのMeijer Heart and Vascular Instituteからの内部助成金によって資金提供されました。
Materials
| Anesthesia Machine Drager Narkomed MRI-2 | Drager | 4116091-001 | |
| angiocatheter | BD | BD382268 | 14GAx8.25cm |
| BD ChloraPrep Scrub Teal 26 ml applicator with a sterile solution | |||
| Blade #11 | Bard-Parker | 371111 | |
| Buprenorphine | HIKMA | ||
| cefazolin 1.0g | Hikma | 0143-9924-90 | |
| Diprivan 200mg/20ml | 63323-0269-29 | FRESENIUS KABI | |
| Electrosurgical generator Valleylab Force FX | Valleylab | CF5L44233A | |
| Gentamicin Sulfate 40 mg / mL | Fresenius | 406365 | |
| i-Stat Blood analyzer MN 300 | Abbott | ||
| Lidocaine HCl 1% | Pfizer | 243243 | |
| Open ligating clip appliers Horizon Medium | Teleflex | 237061 | |
| PERMAHAND Silk Suture | PERMA HAND | SA 63H | |
| Pinnacle Introducer sheath | Terrumo | RSS102 | sheath length 10cm |
| Prolene 3-0 | ETHICON | 8684H | |
| Titanium Clips Medium | Teleflex | 2200 | |
| Umbilical tape | Ethicon | EFA 1165 | |
| VICRYL 2 coated undyed 1X54" TP-1 | ETHICON | J 880T | |
| Vicryl 2-0 | ETHICON | J269H |
Referenzen
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