Biventrikuläre Druck-Volumen-Loop-Aufnahmen mit Einlasskathetern im Schweinemodell
Summary
Hier präsentieren wir einen geschlossenen Brustansatz für admittance-basierte biventrikuläre Druck-Volumen-Loop-Aufzeichnungen bei Schweinen mit akuter rechtsventrikulärer Dysfunktion.
Abstract
Die Druckvolumen-Schleifenaufzeichnung (PV) ermöglicht die hochmoderne Untersuchung lastunabhängiger Variablen der ventrikulären Leistung. Die univentrikuläre Bewertung wird häufig in der präklinischen Forschung durchgeführt. Der rechte und der linke Ventrikel üben jedoch aufgrund ihrer parallelen und seriellen Verbindungen eine funktionelle Interdependenz aus, was die gleichzeitige Bewertung beider Ventrikel fördert. Darüber hinaus können verschiedene pharmakologische Interventionen die Ventrikel und ihre Vor- und Nachladungen unterschiedlich beeinflussen.
Wir beschreiben unseren geschlossenen Brustansatz für admittanzbasierte biventrikuläre PV-Loop-Aufnahmen in einem Schweinemodell der akuten rechtsventrikulären (RV) Überlastung. Wir verwenden minimal-invasive Techniken, bei denen alle Gefäßzugänge durch Ultraschall geleitet werden. PV-Katheter sind unter fluoroskopischer Anleitung positioniert, um eine Thorakotomie bei Tieren zu vermeiden, da der geschlossene Brustansatz die relevante kardiopulmonale Physiologie beibehält. Die Admittanz-Technologie bietet Echtzeit-PV-Loop-Aufnahmen, ohne dass eine Post-hoc-Verarbeitung erforderlich ist. Darüber hinaus erläutern wir einige wesentliche Schritte zur Fehlerbehebung während kritischer Zeitpunkte des vorgestellten Verfahrens.
Das vorgestellte Protokoll ist ein reproduzierbarer und physiologisch relevanter Ansatz, um eine biventrikuläre kardiale PV-Schleifenaufzeichnung in einem großen Tiermodell zu erhalten. Dies kann auf eine Vielzahl von kardiovaskulären Tierversuchen angewendet werden.
Introduction
Druckvolumen-Schleifen (PV) enthalten eine große Anzahl hämodynamischer Informationen, einschließlich endsystolischer und enddiastolischer Drücke und Volumina, Auswurffraktion, Hubvolumen und Hubarbeit1. Darüber hinaus schafft die transiente Vorlastreduktion eine Familie von Schleifen, aus denen lastunabhängige Variablen abgeleitet werden können2,3. Diese lastunabhängige Auswertung der ventrikulären Funktion macht PV-Loop-Aufnahmen auf dem neuesten Stand der Technik in der hämodynamischen Auswertung. PV-Loop-Aufzeichnung kann am Menschen durchgeführt werden, wird aber hauptsächlich in der präklinischen Forschung verwendet und empfohlen4,5,6.
Druck-Volumen-Schleifen können sowohl vom rechten Ventrikel (RV) als auch vom linken Ventrikel (LV) erhalten werden. Die meisten Forschungshypothesen konzentrieren sich auf einen einzelnen Ventrikel, was dazu führt, dass nur univentrikuläre PV-Schleifen aufgezeichnet werden7,8,9,10. Der rechte und der linke Ventrikel üben jedoch aufgrund ihrer seriellen und parallelen Verbindungen innerhalb des engen Perikards eine systolische und diastolische Interdependenz aus11. Änderungen in der Ausgabe oder der Größe eines Ventrikels beeinflussen die Größe, die Belastungsbedingungen oder die Perfusion des anderen Ventrikels. Somit liefern biventrikuläre PV-Loop-Aufzeichnungen eine umfassendere Bewertung der gesamten Herzleistung. Pharmakologische Interventionen können auch die beiden Ventrikel und ihre Belastungsbedingungen unterschiedlich beeinflussen, was die Bedeutung der biventrikulären Bewertung weiter unterstreicht.
PV-Katheter können durch mehrere Ansätze in beide Ventrikel vorgeschoben werden, einschließlich der offenen Brustannäherung mit Zugang von der Herzspitze oder durch den RV-Ausflusstrakt7,10,12,13,14. Die Öffnung des Thorax beeinflusst jedoch die physiologischen Bedingungen und kann zu Verzerrungen führen.
Basierend auf unseren Erfahrungen aus früheren Studien15,16,17,18 wollen wir unseren geschlossenen Brustansatz für biventrikuläre PV-Loop-Aufnahmen in einem großen Tiermodell für akutes RV-Versagen mit minimalem Einfluss auf die kardiopulmonale Physiologie vorstellen (Abbildung 1).
Protocol
Representative Results
Discussion
Dieses Papier beschreibt einen reproduzierbaren minimal-invasiven geschlossenen Brustansatz für biventrikuläre Druck-Volumen-Loop-Aufnahmen.
Die Weiterentwicklung des PV-Katheters vom RA zum RV ist der kritischste Schritt in diesem Protokoll. Die komplexe Zusammensetzung des RV und die Steifigkeit des Katheters erschweren das Einsetzen in das leicht aufgeblähte und geometrisch anspruchsvolle RV. Diese Schwierigkeit kann erklären, warum die Instrumentierung der offenen Brust oft bevorzugt w…
Divulgations
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Diese Arbeit wurde von der Laerdal Foundation for Acute Medicine (3374), der Holger and Ruth Hesse’s Memorial Foundation, der Søster and Verner Lippert’s Foundation, der Novo Nordisk Foundation (NNF16OC0023244, NFF17CO0024868) und der Alfred Benzon’s Foundation unterstützt.
Materials
| 12L-RS | GE Healthcare Japan | 5141337 | Ultrasound probe |
| Adhesive Aperature Drape (OneMed) | evercare | 1515-01 | 75 x 90 cm (hole: 6 x 8 cm) |
| Alaris GP Guardrails plus | CareFusion | 9002TIG01-G | Infusion pump |
| Alaris Infusion set | BD Plastipak | 60593 | |
| Alkoholswap | MEDIQ Danmark | 3340012 | 82% ethanol, 0,5% chlorhexidin, skin disinfection |
| Amplatz Support Wire Guide Extra-Stiff | Cook Medical | THSF-25-260-AES | diameter: 0.025 inches, length: 260 cm |
| BD Connecta | BD | 394601 | Luer-Lock |
| BD Emerald | BD | 307736 | 10 mL syringe |
| BD Luer-Lock | BD Plastipak | 300865 | BD = Becton Dickinson, 50 mL syringe |
| BD Platipak | BD | 300613 | 20 mL syringe |
| BD Venflon Pro | Becton Dickinson Infusion Therapy | 393204 | 20G |
| BD Venflon Pro | Becton Dickinson Infusion Therapy | 393208 | 17G |
| Butomidor Vet | Richter Pharma AG | 531943 | 10 mg/mL |
| Check-Flo Performer Introducer | Cook Medical | RCFW-16.0P-38-30-RB | 16 F sheath, 30 cm long |
| Cios Connect S/N 20015 | Siemens Healthineers | C-arm | |
| D-LCC12A-01 | GE Healthcare Finland | Pressure measurement monitor | |
| Durapore | 3M | – | Adhesive tape |
| E-PRESTIN-00 | GE Healthcare Finland | 6152932 | Respirator tubes |
| Exagon vet | Richter Pharma AG | 427931 | 400 mg/mL |
| Fast-Cath Hemostasis Introducer 12F | St. Jude Medical | 406128 | L: 12 cm |
| Favorita II | Aesculap | Type: GT104 | |
| Fentanyl | B. Braun | 71036 | 50 mikrogram/mL |
| Ketaminol Vet | MSD/Intervet International B.V. | 511519 | 100 mg/mL |
| LabChart | ADInstruments | Data aquisition software | |
| Lawton 85-0010 ZK1 | Lawton | Laryngoscope | |
| Lectospiral | VYGON | 1159.90 | 400 cm (Luer-LOCK) |
| Lubrithal eye gel | Dechra, Great Britain | ||
| MBH qufora | MBH-International A/S | 13853401 | Urine bag |
| Natriumklorid | Fresenius Kabi | 7340022100528 | 9 mg/ml Isotonic saline |
| PICO50 Aterial Blood Sampler | Radiometer | 956-552 | 2 mL |
| Portex Tracheal Tube | Smiths Medical | 100/150/075 | "Cuffed Clear Oral/Nasal Murphy Eye" |
| PowerLab 16/35 | ADInstruments | PL3516 | Serial number: 3516-1841 |
| Pressure Extension set | CODAN | 7,14,020 | Tube for anesthetics, 150 cm long, inner diameter 0.9 mm |
| Propolipid | Fresenius Kabi | 21636 | Propofol, 10 mg/mL |
| PTS-X | NuMED Canada Inc. | PTSX253 | Inferior vena cava balloon |
| Radiofocus Introducer II | Radiofocus/Terumo | RS+B80N10MQ | 6+7+8F sheaths |
| Rompun Vet | Beyer | 86450917 | Xylazin, 20 mg/mL |
| Rüsch Brilliant AquaFlate Glycerine | Teleflex | 178000 | Bladder catheter, size 14 |
| S/5 Avance | Datex-Ohmeda | – | Mechanical ventilator |
| Safersonic Conti Plus & Safergel | SECMA medical innovation | SAF.612.18120.WG.SEC | 18 x 120 cm (Safersonic Sterile Transducer Cover with Adhesive Area and Safergel) |
| Scisense Catheter | Transonic Scisense | FDH-5018B-E245B | Serial number: 50-533. Pressure-volume catheter |
| Scisense Pressure-Volume Measurement System | Transonic Scisense | ADV500 | Model: FY097B. Pressure-volume box |
| Swan-Ganz CCOmbo | Edwards Lifesciences | 744F75 | 110 cm |
| TruWave Pressure Monitoring Set | Edwards Lifesciences | T434303A | 210 cm |
| Vivid iq | GE Medical Systems China | Vivid iq | |
| Zoletil 50 Vet (tiletamin 125 mg and zolazepam 125 mg) | Virbac | 83046805 | Zoletil Mix for pigs: 1 vial of Zoletil 50 Vet (dry matter); add 6.25 mL Xylozin (20 mg/mL), 1.25 mL ketamin (100 mg/mL) and 2.5 mL Butorphanol (10 mg/mL). Dose for pre-anesthesia: 10 mL/10 kg as intramuscular injection |
References
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