Этот протокол описывает минимально инвазивную хирургическую процедуру бандажирования восходящей аорты у свиней.
Модели сердечной недостаточности на крупных животных играют важную роль в разработке новых терапевтических вмешательств из-за их размера и физиологического сходства с людьми. Усилия были направлены на создание модели сердечной недостаточности, вызванной перегрузкой давлением, и восходящего бандажа аорты, в то время как это все еще надкоронарная и не идеальная имитация аортального стеноза у человека, очень напоминающая состояние человека.
Целью данного исследования является демонстрация минимально инвазивного подхода к индуцированию перегрузки левым желудочком путем установки аортального бандажа, точно откалиброванного с помощью чрескожно введенных высокоточных датчиков давления. Этот метод представляет собой усовершенствование хирургического вмешательства (3R), что приводит к однородным трансстенотическим градиентам и снижению внутригрупповой вариабельности. Кроме того, это позволяет быстро и без происшествий выздоравливать животных, что приводит к минимальному уровню смертности. На протяжении всего исследования за животными наблюдали в течение 2 месяцев после операции с использованием трансторакальной эхокардиографии и анализа петли давления-объема. Тем не менее, при желании можно добиться более длительных периодов наблюдения. Эта модель крупного животного оказалась ценной для тестирования новых препаратов, особенно тех, которые нацелены на гипертрофию и структурные и функциональные изменения, связанные с перегрузкой левого желудочкового давления.
Сердечная недостаточность (СН) является опасным для жизни заболеванием, которое поражает миллионы людей во всем мире и приводит к серьезным социальным и экономическим последствиям1. Одной из его значимых этиологий является заболевание аортального клапана или аортальный стеноз (АС). Аортальный стеноз более распространен в пожилом возрасте и занимает второе место по распространенности в Соединенных Штатах. Смертность, связанная с АС, также возросла в Европе, особенно в странах, не имеющих доступа к современным интервенционным процедурам2. Учитывая сложность СН и нехватку терапевтических инноваций, существует острая потребность в надежных моделях на животных, которые могли бы воспроизвести состояние человека и облегчить тестирование новых вмешательств3. В то время как моделей грызунов больше, чем моделей крупных животных, последние имеют ряд преимуществ благодаря своему размеру и физиологическому сходству, что позволяет тестировать дозы лекарств и медицинских устройств, предназначенных для использования человеком.
Целью этого метода является создание воспроизводимой модели восходящей аортальной бандажи (AAB), применимой к большинству крупных видов животных, используемых в биомедицинских исследованиях. В данном исследовании процедура демонстрируется на свиньях с использованием минимально инвазивного подхода, придерживаясь принципов 3R (замена, редукция и уточнение4). Такой подход обеспечивает создание точного градиента давления, что приводит к высокой воспроизводимости (потенциально снижая количество необходимых животных). Кроме того, небольшой хирургический разрез (2-3 см) сводит к минимуму хирургическое повреждение, улучшая самочувствие животных по сравнению с более агрессивными подходами, такими как стернотомия и большая торакотомия5 (уточнение). Кроме того, предоставление видеодемонстрации метода, наряду с подробными описаниями в литературе, потенциально может снизить потребность в животных, используемых исключительно в целях дрессировки (замена), что еще больше сократит использование животных. Эта модель может быть адаптирована для различных линий/пород свиней с различными темпами роста и вызывает длительную перегрузку давлением, приводящую к значительной гипертрофии через 1 или 2 месяца наблюдения.
Современные методы используют фиксированный стеноз6, не принимая во внимание изменчивость размеров животных, или рассчитывают градиент с использованием показаний давления7, заполненных жидкостью, которые менее надежны, чем высокоточные датчики давления, и восприимчивы к затуханию сигнала8. Другой подход использует однократное измерение давления дистальнее стеноза5. Тем не менее, калибровка стеноза с помощью одновременных проксимальных и дистальных сигналов давления с использованием чрескожно доставляемых высокоточных датчиков давления представляет собой существенную оптимизацию протокола, что приводит к улучшению однородности группы. Наглядно демонстрируя этот метод, другие исследователи должны иметь возможность воспроизвести его без существенных препятствий, повышая доступность этой модели и способствуя применению принципов 3R.
В последние годы в нескольких исследованиях хирургическое бандажирование аорты использовалось в качестве модели перегрузки левым желудочковым давлением и сердечной недостаточности (нисходящее9 к восходящей аорте10), что позволило исследователям получить ра…
The authors have nothing to disclose.
Эта работа была поддержана и профинансирована в рамках проекта QREN 2013/30196, банковского фонда «la Caixa», проекта Fundação para a Ciência e Tecnologia (FCT), LCF/PR/HP17/52190002. JS и EB были поддержаны программой исследований и инноваций Европейского Союза «Горизонт 2020» в рамках грантового соглашения No 813716 имени Марии Склодовской-Кюри. PdCM был поддержан проектом Stichting Life Sciences Health (LSH)-TKI MEDIATOR (LSHM 21016).
3-0 PDS II suture | Ethicon | Z683G | Aorta banding |
5-0 prolene | Ethicon | 7472H | Aorta banding |
ACUSON NX2 Ultrasound System | Siemens | (240)11284381 | Vascular Access and Echocardiography |
Arterial Extension 200 cm | PMH | 303.0666 | Anesthesia Maintenance |
Atlan A300 Ventilator | Draeger | 8621300 | Ventilation |
Bone cutters | Fehling | AMP 367.00 | Aorta banding |
Cefazolin 1000 mg | Labesfal | 100063 | Antibiotic |
Chlorhexidine 4% Wash Solution | AGA | 19110008 | Cleaning |
Doyen Intestinal Forceps | Aesculap | EA121R | Intubation |
Echogenic Introducer Needle | Teleflex | AN-04318 | Vascular Access |
Endotracheal tube | Intersurgical | 8040070 | Intubation |
ePTFE vascular graft (5 mm x 40 cm) | GORE-TEX | S0504 | Aorta banding |
Extension line 100 cm | PMH | 303.0394 | Anesthesia Induction |
F.O. Laryngoscope | Luxamed | E1.317.012 | Intubation |
F.O. Miller Blade 4 204 x 17 mm | Luxamed | 3 | Intubation |
Fenestrated Sterile Drape | Bastos Viegas | 4882-256 | Aseptic Technique |
Fentanyl 0.5 mg/10 mL | B.Braun | 5758883 | Anesthesia / Analgesia |
Guidewire 260 cm J-tip | B.Braun | J3 FC-FS 260-035 | Left Ventricle catheterization |
Infusomat Space Infusion Pump | B.Braun | 24101800 | Fluids / Drug administration |
Intercostal retractor | Fehling Surgical | MRP-1 | Thoracotomy |
Introcan Certo IV Catheter 20G | B.Braun | 4251326 | Fluids / Drug administration |
Isotonic Saline Solution 0.9% | B.Braun | 5/44929/1/0918 | Fluids / Drug administration |
Ketamidor 100 mg/mL | Richter pharma | 1121908AB | Anesthesia Induction |
L10-5v Linear Transducer | Siemens | 11284481 | Vascular Access |
Midazolam 15 mg/3 mL | Labesfal | PLB762-POR/2 | Anesthesia Induction |
Mikro-cath | Millar | 63405(1) | Pressure recording |
MP1 guide catheter 6 Fr | Cordis | 67027000 | Left Ventricle catheterization |
Needle Holder | Fehling Surgical | ZYY-5 | Aorta banding |
Non-woven adhesive | Bastos Viegas | 442-002 | Fluids / Drug administration |
P4-2 Phased Array Transducer | Siemens | 11284467 | Echocardiography |
Perfusor Compact Syringe Perfusion Pump | B.Braun | 8717030 | Fluids / Drug administration |
Pressure Signal Conditioner | ADinstruments | PCU-2000 | Pressure recording |
Propofol Lipuro 2% | B.Braun | 357410 | Anesthesia Maintenance |
Radifocus Introducer II Standard Kit B – Introducer Sheath | Terumo | RS+B60K10MQ | Vascular Access |
Radiopaque marker | Scanlan | 1001-83 | Aorta banding |
Scissors | Fehling Surgical | Thoracotomy | |
Skinprep (Chlorhexidine 2% / 70% Isopropyl alcohol) | Vygon | SKPC015ES | Disinfection |
Stopcock manifold (3 ports) | PMH | 310.0489 | Fluids / Drug administration |
Straight forceps | Fehling Surgical | ZYY-1 | Thoracotomy |
Stresnil 40 mg/mL | ecuphar | 572184.2 | Anesthesia Induction |
Syringe Luer Lock 20 cc | Omnifix B.Braun | 4617207V | Anesthesia Induction |
Syringe Luer Lock 50 cc | Omnifix B.Braun | 4617509F | Anesthesia Maintenance |
Transdermal fentanyl Patch 50 mcg/h | Mylan | 5022153 | Analgesia |
Ultravist | Bayer | KT0B019 | Angiography |
Universal Hemostasis Valve Adapter | Merit Medical | UHVA08 | Left Ventricle catheterization |
Velcro Limb Immobilizer | PMH | SU-211 | Animal stabilization |
Venofix A, 21 G | B.Braun | 4056337 | Anesthesia Induction |
Vista 120S Patient Monitor | Draeger | MS32997 | Monitoring |
Weck titanium clip | Teleflex | 523760 | Aorta banding |
Weck titanium clip applier | Teleflex | 523166 | Aorta banding |
Zhiem Vision | Iberdata | N/A | Fluoroscopy |