Formålet med denne protokollen er å vise plasseringen av en forsinket constricting enhet (en ameroid constrictor) rundt en koronar i svin modell. Denne enheten lager en iskemiske området i hjertet som er nyttig for å studere nye diagnostic imaging teknikker og nye metoder for behandling.
Hjerte-og karsykdommer er fortsatt nummer én årsaken til dødelighet i USA. Det er mange tilnærminger til behandling av disse sykdommer, men uansett tilnærming, en i vivo modell er nødvendig å teste hver behandling. Grisen er en av de mest brukte store dyr modellene for hjerte-og karsykdommer. Sitt hjerte ligner i anatomi og fungerer som et menneske. Ameroid plassering teknikken oppretter en iskemiske området av hjertet, som har mange nyttige programmer i å studere hjerteinfarkt. Denne modellen har blitt brukt for kirurgiske forskning, farmasøytiske studier, Bildeteknikker og cellen terapi.
Det er flere måter å indusere en iskemiske området i hjertet. Hver har sine fordeler og ulemper, men plasseringen av en ameroid constrictor forblir den mest brukte teknikken. De viktigste fordelene ved hjelp av ameroid er dens utbredelse i eksisterende forskning, dens tilgjengelighet i forskjellige størrelser for å innkvartere anatomi og størrelse på fartøyet å bli innsnevret, kirurgi er en relativt enkel prosedyre, og post-operativ overvåking er minimal, siden det er ingen eksterne enheter for å opprettholde. Dette dokumentet gir en detaljert oversikt over den riktig teknikken for plassering av ameroid constrictor.
Koronarsykdom (CAD), som fører til myokardisk iskemi, er den ledende årsaken til uførhet, død og helsevesenet koster rundt verden4 og skyldes for ca 1 av hver 3 dødsfall i USA1,2 , 3 , 4 , 5 , 6. selv om det har vært mange fremskritt i både PCI og kirurgisk behandling, så mange som en tredjedel av pasienter som lider av CAD er ikke kvalifisert for disse behandlingene på grunn av alder, dårlig helse eller suboptimal anatomi4, 5 , 6 , 7. for å evaluere nye metoder for diagnostic imaging eller behandling, utviklingen av en passende dyremodell er avgjørende.
Når du utvikler en dyremodell for en sykdom, skal forårsaket lidelsen tett emulere anatomiske og fysiologiske kjennetegner uorden i mennesker8,9. En av de mest brukte store dyrene for hjerte studier er grisen. Gris hjertet er mest analogt til det menneskelige hjertet i størrelse, anatomi og fysiologi3,6. Ligner på menneskets hjerte, myokard gris hjerte har ikke en omfattende Kollateral sirkulasjon6. Derfor gris hjertet tolererer ikke akutt koronar okklusjon godt, men det tåler en gradvis koronar okklusjon. Hvis en coronary arterien er okkludert sakte, kan den brukes som modell for kronisk myokardisk iskemi, kronisk hjerteinfarkt og hjertesvikt5,6,9,10, 11 , 12 , 13. kronisk myokardisk iskemi kan bli indusert gjennom stent implantasjon eller plasseringen av en hydraulisk occluder, en fast stenose occluder eller en ameroid constrictor. Det er fordeler og ulemper for alle disse metodene som er beskrevet i detalj i ulike publikasjoner6,9,13 , men den mest brukte metoden er ameroid plassering5, 6,10,11.
Ameroid constrictor består av kasein materiale innkapslet i en rustfritt stål, plast eller Titan ring. Når plassert rundt en arterie (vanligvis venstre fremre synkende koronar (gutt) eller venstre sirkumfleks koronar (LCX)), kasein materialet absorberer omkringliggende væsken forårsaker den indre lumen begrense gradvis mimicking den langsomme stenose i en arterie og resulterer endelig full i okklusjon9,13,14. Denne fremgangsmåten brukes alene eller sammen med andre metoder resultatene i en region av kronisk myokardisk iskemi og/eller hjerteinfarkt av venstre ventrikkel i hjertet som er nyttig for å utvikle og evaluere nye imaging teknikker8, 10,15, terapeutiske behandlinger7,16,17,18 og kirurgiske prosedyrer19,20.
Ameroid utstilt; har blitt brukt mye å lage dyr modeller av kronisk myokardisk iskemi og kronisk hjerteinfarkt, hjertesvikt,5,,6,,7,,9,,10 , 11 , 12 , 13 , 15 , 16 , 17 , 18 , 19 , 22. selv om disse modellene kan opprettes ved hjelp av stents, hydrauliske occluders eller fast stenose occluders, utbredelsen av ameroid bruk i vitenskapelig litteratur tillater forskere å mer nøyaktig sammenligne resultatene av sitt arbeid med tidligere publiserte studier5,6,7,9,10,11,12,13, 15 , 16 , 17 , 18 , 19 , 22. en annen fordel med å bruke ameroid constrictor er at prosedyren er relativt enkelt og kan bli utført av noen med rimelig kirurgiske ferdigheter, og krever ingen spesialisert instrumenter. Andre nevnte metodene krever større tekniske ferdigheter, og i tilfelle av den hydrauliske occluder, krever intens postoperativ overvåkingen på grunn av externalized enheten6,13.
Den viktigste begrensningen av benytter ameroid constrictor er variasjon i frekvensen av okklusjon9,13. Generelt, har de fleste studier med ameroid constrictor funnet frekvensen av stenose være høyest i de to første ukene og deretter gradvis avta til fullstendig okklusjon oppstår23,24. Ex vivo studier direkte måling nedleggelse frekvensen av ameroid lumen har bekreftet at den største reduksjonen i lumen diameter forekommer i de to første ukene og bremser deretter25,26. Men har disse samme studier også vist at rundt glukose og protein konsentrasjoner kan påvirke hastigheten og fullstendigheten av ameroid nedleggelse, og dermed antyder at i vivo forhold er sannsynligvis ansvarlig for variasjon i ameroid priser okklusjon25,26. Andre etterforskere har antydet at mekanisk traume, betennelse, fibrose og dannelse forårsaket av ameroid plassering selv kan bidra til denne variasjonen5,6,25 . Sistnevnte scenario er mest sannsynlig årsaken til tidlig dødsfall og hjerte svikt i denne studien. Det kan ikke være stresset nok viktigheten av å gjøre delikat, men tilstrekkelig, arterien disseksjon på hver side av ameroid å unngå elastiske av fartøyet.
Riktig plassering av ameroid constrictor er avgjørende for å utvikle en iskemiske området i hjertet som er stor nok til å behandle, men ikke så stor at det resulterer i døden. Plasserer ameroid constrictor på LCX før den første stumpe marginale grenen synes å fungere best i Yorkshire griser. Som rapportert andre steder, resulterte dette i en iskemiske området rundt 25-30% av venstre ventrikkel6. Plassere ameroid lavere noen resulterte i en iskemiske området som var utilstrekkelig for den spesifikke behandlingen som ble etterforsket i denne studien.
Arytmi skjer under den kirurgiske prosedyren er sjeldne. Administrerer muntlig amiodarone etter operasjon gjennom slutten av studien, kan hindre arytmi under 2 til 3 uker etter operasjonen, når ameroid lukkes av. I tillegg bør caretaking og helsepersonell være spesielt årvåkne i å merke seg noen hoste samtidig som kan være en tidlig tegn på lunge ødem/hjertesvikt.
Gjennom årene, er utformingen av ameroid constrictor forbedret ved. Ameroids er tilgjengelig i mange størrelser slik at kirurgen å velge en ameroid som samsvarer med diameter på fartøy å være okkludert. Den ytre ringen med ameroid er tilgjengelig i rustfritt stål, Titan eller plast. Dette er spesielt viktig når du vurderer berørte hjerter bruke MRI. Alle metall får en gjenstand på Mr bildene. Titan ameroids forårsake mindre av en gjenstand enn rustfritt stål, mens plast ingen etterlater i det hele tatt. Mr bilder viser forskjellen mellom en Titan ameroid og en plast ameroid er vist i figur 2 og Figur 3, henholdsvis. Gjenstand på høyre side av hjertet i figur 2 skyldes Titan ringen encasing ameroid. Inntil nylig var containment ringen på plast ameroid tykk å plassere rundt en koronar uten elastiske fartøyet. Ameroid constrictor brukt i denne studien (se Tabell for materiale) er en mye mer strømlinjeformet versjon, som har samme ytre diameter som metal ameroids.
The authors have nothing to disclose.
Intramural midler ble gitt for dette prosjektet ved divisjon av Intramural forskning, nasjonale hjerte, lunge og blod Institute ved National Institutes of Health. Vi ønsker å erkjenne Dr. James Hawkins, Dr. Robert Hoyt, The NIH divisjon av veterinær ressurser og ansatte i programmet studerte kirurgi forskning på NIH.
Anesthesia: ketamine | Putney, INC | Dose: 25mg/kg, IM | |
Anesthesia: midazolam | App Pharmaceuticals | Dose: 0.75mg/kg, IM | |
Anesthesia: isoflurane | Baxter | Dose: 1-3%, INH | |
Antibiotics: amoxicillin and clavulanate potassium | WG Critical Care | Dose: 15mg/kg, IV | |
Antibiotics: piperacillin and tazobactam | Fresenius Kabl | Dose: 100mg/kg, PO | |
Analgesia: buprenorphine (sustained release) | Zoo Pharm | 10mg/ml bottle, Dose: 0.2mg/kg SC | |
Analgesia: fentanyl patch | Mylan | Dose: 25-50mcg/hr, TD | |
Analgesia: bupivicaine 0.25% | Hospira | Give SC at incision site for analgesia | |
Alcohol 70% | Humco | NDC 0395-4202-28 | for scrubbing surgical site |
Chlorhexidine scrub 2% | Vet One | 510083 | for scrubbing surgical site |
Datex-Ohmeda Aestiva /5 anesthesia machine | GE Healthcare Madison WI. | ||
Pediatric anesthesia circuit | Westmed | 7-8901 | www.westmedinc.com |
Water blanket | Cincinnati Sub Zero | Blanketrol 2 | |
EKG | Medtronics- Physiocontrol | LifePak 20 | |
Oxygen saturation monitor | GE Healthcare Madison WI. | ||
Temperature probe | GE Healthcare Madison WI. | ||
Electrical cautery unit | Valley Labs | Force 2 | Cut-30 Coag-40 |
Endotracheal tube | Hudson RCI | HUD510312 | Hudson brand – appropriate size for animal |
Intravenous catheter, size 20 gauge | Santa Cruz Biotechnology, Inc | SC-360097 | Fluid and drug administration |
Lactated Ringers Solution | Hospira | NDC 0409-7953-03 | |
Macro IV drip set 15 drops/ml | Hospira | 12672-28 | |
Surgical gowns | Kimberly Clark | 90142 | |
Utility drapes | Kimberly Clark | 89731 | |
Adult laparotomy drape | Medline | DYNJP3004 | |
Sterile surgical gloves | Cardinal Health (Allegiance) | 22537-570 | Size 7 – use appropriate size for surgeon |
Needle mat – sterile | Medline | NC30MBR | |
Cautery pencil | Medline | ESPB 2000 | |
Suction tubing | Medline | DYND50251 | |
Suction tip; Yankauer | Medline | DYND50130 | |
Suction cannister | Cardinal Health (Allegiance) | 65651-220 | |
Ameroid constrictors sizes 2.5mm -3.5mm | Research Instruments SW, Inc. | 760-764-9411 | Types: Stainless steel, titanium, or plastic |
3-way stopcock | Cardinal Health (Allegiance) | 455991 | For chest tube |
Stomach tube – 18 Fr | Cardinal Health (Allegiance) | DC4418 | For chest tube |
60cc syringe | Cardinal Health (Allegiance) | SY35060LL | For chest tube |
3cc syringe | Cardinal Health (Allegiance) | SY35003LL | For post-op analgesia injection |
Skin stapler – 35W | Ethicon Endo-Surgery | PMW 35 | skin closure |
Scalpel blade – size #10 | Cardinal Health (Allegiance) | 32295-010 | |
Mini silicone vessel loops 1 Pak | Aspen Surgical | 011001PBX | for elevating circumflex artery to apply ameroid |
1 (polypropylene) taper | Ethicon | BB #8425H | close ribs |
2-0 (polypropylene) taper | Ethicon | SH #8523 | close muscle layers |
4-0 (polypropylene) taper | Ethicon | BB #8581H | close pericardium |
20 gauge needle | Cardinal Health (Allegiance) | 81-200219 | post-op analgesia injection |
antimicrobial drape | 3M | 6640EZ | |
Finochietto rib retractor – infant size | Codman | 50-8057 | |
Potts-Smith scissors | Roboz | RS-6043 | |
Babcock forceps | Roboz | RS-8022 | |
Pean hemostatic forceps curved | Codman | 30-4565 | |
scalpel handle #7 | Codman | 11-5534 | |
Brown Adson forceps | Roboz | RS-5231 | |
Debakey forceps | Roboz | RS-7562 | |
Mayo scissors | Roboz | RS-6870SC | |
Metzenbaum dissecting scissors | Codman | 36-5011 | |
Metzenbaum dissecting scissors | Codman | 36-5016 | |
Mayo-Hegar needle holder | Codman | 36-2017 | |
Ryder needle holder | Codman | 36-3012 | |
Kelly hemostatic forceps | Roboz | RS-7130 | |
Reynolds hemostatic forcep | Roboz | RS-7211 | |
Weitlander retractor | Roboz | RS-8612 | |
Yorkshire domestic pigs |