Benefícios da terapia de ressincronização cardíaca em um modelo assíncrono de insuficiência cardíaca induzida por ablação de ramo esquerdo e ritmo rápido
Summary
O estabelecimento de um modelo assíncrono insuficiência cardíaca (IC) crônica por estimulação rápida combinada com ablação de ramo esquerdo é apresentado. Speckle bidimensional imagem e aórtica integral de tempo velocidade de rastreamento são aplicados para validar este modelo HF estável com assincronismo ventricular esquerdo e os benefícios da terapia de ressincronização cardíaca.
Abstract
Agora é bem reconhecido que pacientes com insuficiência cardíaca (HF) com bloqueio de ramo esquerdo (LBBB) derivam substanciais benefícios clínicos de terapia de ressincronização cardíaca (CRT), e LBBB tornou-se um dos preditores importantes para resposta de CRT. O modelo convencional de HF induzida por tachypacing tem várias limitações principais, incluindo a ausência de LBBB estável e rápida reversão da disfunção ventricular esquerda de (LV) após a interrupção da estimulação. Portanto, é essencial estabelecer um modelo ideal de HF crônica com LBBB isolado para estudar os benefícios de CRT. No presente estudo, é estabelecido um modelo canino de HF assíncrona induzida pela ablação do ramo (LBB) esquerdo e 4 semanas de rápida estimulação ventrículo direito (RV). O RV e bem atrial eletrodos de estimulação (RA) através da abordagem da veia jugular, juntamente com um LV Epicárdica estimulação eletrodo, foram implantados para desempenho de CRT. Aqui apresentados são os protocolos detalhados de ablação por cateter de radiofrequência (RF), ritmo de implantação de pistas e estratégia de marca-passo rápida. Electrogramas intracardíacos e superfície durante a operação também foram fornecidas para uma melhor compreensão da ablação do LBB. Imagem de rastreamento de speckle bidimensional e integral do tempo de velocidade da aorta (aVTI) foram adquiridos para validar o modelo de HF estável crônico com assincronismo LV e benefícios do CRT. Através da coordenação de contração e ativação ventricular, CRT uniformizados o trabalho mecânico de LV e restaurou a função de bomba de LV, que foi seguida por reversão de dilatação de LV. Além disso, o estudo histopatológico revelou uma restauração significativa de casos diâmetro e colágeno fração de volume (CVF) após o desempenho de CRT, indicando um histológica e celular inverter remodelação provocada pela CRT. Neste relatório, nós descrevemos um método viável e válido para desenvolver um modelo HF assíncrono crônico, que era adequado para o estudo estrutural e biológico CRT seguir remodelação reversa.
Introduction
HF crônica avançada é das principais causas de mortalidade por várias doenças cardiovasculares. Um subconjunto de pacientes com insuficiência cardíaca congestiva (ICC), também, desenvolver descoordenação de condução ventricular que agrava os sintomas e prognóstico. CRT, também conhecido como estimulação biventricular, foi introduzido como uma terapia alternativa para estes pacientes para mais de 20 anos,1,2. Infelizmente, cerca de 20-40% dos pacientes mostram má resposta à CRT. Desde então, muitos estudos foram realizados a fim de maximizar a CRT resposta3. Agora é bem reconhecido que pacientes com LBBB poderiam beneficiar mais do CRT do que aqueles com não-LBBB4, uma vez que um padrão LBBB faz com que uma maior magnitude de Dissincronia cardíaca devido à assimetria na liberdade de movimento de parede entre paredes septais e laterais . Entretanto, estudos recentes têm começado a explorar as mudanças na expressão gênica e remodelação molecular associado com CRT5. Que acompanha a remodelação reversa estruturais induzidas pela CRT, celular e molecular de reversão a um nível normal é de grande interesse6. Portanto, é essencial estabelecer um modelo ideal de CHF com LBBB isolado para estudar os benefícios de CRT.
Crônica, estimulação ventricular rápida foi usado para produzir CHF em um modelo canino. RV ritmo, sem dúvida, poderia produzir contração de LV atrasada como um modelo do padrão como LBBB contração. No entanto, este tipo de assincronia funcional com um sistema de condução intacta não pode emular LBBB anatômica e não é considerado um modelo adequado para estudar o desempenho do CRT, a essência do que é coordenar prejudicada ativação elétrica e contração do miocárdio. Rápido restabelecimento da contratilidade LV e recuperação parcial de dimensões LV após cessação da estimulação também foram relatados7.
Estudos experimentais têm induzido LBBB crônica por ablação de RF para estabelecer a contração ventricular assíncrono8. Uma combinação de redução em função de bomba global e regional trabalho mecânico inválido pode exacerbar CHF gerando ineficiência cardíaca, bem como a remodelação cardíaca no tecido, níveis celulares e moleculares. Em corações LBBB, carga de trabalho é mais baixa do septo e mais alto na parede lateral de LV. Como consequência, remodelação cardíaca é mais pronunciada na parede lateral9. O objetivo do presente estudo é: (i) para avançar um modelo HF estável e crônico com assincronismo mecânico interventricular e intraventricular através da estimulação de RV rápida em combinação com ablação LBB; (ii) para confirmar dyssynchronous HF em nosso modelo e benefícios CRT na coordenação de contração por bidimensional speckle tracking ecocardiografia e aVTI; e (iii) para explorar preliminarmente remodelamento reverso celular provocada pela CRT.
Protocol
Representative Results
Discussion
Cardiomiopatia dilatada constitui das principais causas de CHF, que é caracterizada por dilatação ventricular, disfunção sistólica com FEVE reduzida e anormalidades do enchimento diastólico11. Desde mediados por taquicardia crônica HF é uma condição clínica reconhecida, ritmo rápido do átrio ou ventrículo pelo menos 3 a 4 semanas serve como um modelo animal frequentemente usado para induzir CHF11. Alterações hemodinâmicas ocorrem logo que 24h após estimul…
Divulgazioni
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Este trabalho é financiado pela Fundação Nacional de ciências naturais da China (81671685) e Xangai, Comissão de saúde e planejamento familiar (n. º 201440538)
Materials
| Closed iv catheter system (0.9mm×25mm) | Becton Dickinson Medical | 5264442 | Used as venous retention needle |
| Sodium pentobarbital | Sigma-Aldrich Company | 130205 | For anesthesia |
| Pet clipper | Wuhan Shernbao pet supplies Co., Ltd. | PGC-660 | For hair shaving |
| Electrocardiograph | Shanghai photoelectric medical electronic instrument Co., Ltd. | ECG-6511 | For electrocardiogram recording |
| Echocardiograph | GE-Vingmed Ultrasound Company | VIVID E9 | For echocardiographic assessment |
| EchoPAC software | GE healthcare | Version201 | Offline analysis |
| Laryngoscope | Shanghai Medical Instrument Co., Ltd | Orotracheal intubation | |
| Endotracheal tube | SIMS Portex Inc, UK | 274093 | Orotracheal intubation |
| Volume cycled respirator | Newport Corporation | C100 | Artificial ventilation |
| HeartStart XL Defibrillator/Monitor | Philips Medical Systems | M4735A | Electrocardiogram monitor during operation |
| Benzalkonium Bromide Tincture | Shanghai Yunjia Pharmaceutical Co., Ltd. | H31022694 | Used for skin disinfection |
| Rib retractor | Shanghai Medical Instrument Co., Ltd. | For thoracotomy | |
| 4-0 suture | Shanghai Pudong Jinhuan Medical Products Co., LTD. | 24L1005 | Suture of LV epicardial electrode |
| 2-0/T suture | Shanghai Pudong Jinhuan Medical Products Co., LTD. | 11M0505 | Suture of pacing leads, fascia, vessels, etc. |
| 0-suture | Shanghai Pudong Jinhuan Medical Products Co., LTD. | 11P0501 | Skin suture |
| penicillin powder | North China Pharmaceutical Co., Ltd. | F6034105 | |
| DSA X-ray machine | Philips | Allura Xper FD10 | X-ray for fluoroscopy |
| LV pacing electrode | Medtronic, Inc. | LBT 4965 | |
| RV pacing electrode | St. Jude Medical | Tendril 1888 | |
| RA pacing electrode | St. Jude Medical | IsoFlex 1642T | |
| Pacemaker pulse generator | Medtronic, Inc. | Enpulse E2DR01 | For rapid RV pacing |
| CRT pulse generator | St. Jude Medical | Anthem PM 3212 | For CRT performance |
| Multi-channel electrophysiologic recorder | GE Medical Systems | 2003232-004 | For surface and intracardiac electrogram |
| Catheter input module | GE Medical Systems | 301-00202-08 | Multiple pole switches for stimulation or recording |
| Radiofrequency generator | Johnson-Johnson Company | ST-4460 | For RF current delivery |
| Cordless return electrode | Covidien | E7509 | For current circuit formation |
| Cordis 6-Fr sheath | Johnson-Johnson Company | 504-606X | Access for mapping catheter |
| Cordis 7-Fr sheath | Johnson-Johnson Company | 504-607X | Access for mapping and ablation catheter |
| 6-Fr quadripolar catheter | Johnson-Johnson Company | F6QRA005RT | Mapping catheter |
| 7-Fr 4mm-tip steerable ablation catheter | St. Jude Medical | 402823 | Mapping and ablation catheter |
| Prucka Cardio-Lab®2000 | GE Medical Systems | 6.9.00.000 | Software package for electrogram recording |
| Heparin | Haitong Pharmaceutical Co., Ltd | 160505 | Anticoagulant during catheter ablation |
| Digital image analysis system | Leica Microsystems | Qwin V3 | For histologic analysis |
Riferimenti
- Bristow, M. R., et al. Cardiac-resynchronization therapy with or without an implantable defibrillator in advanced chronic heart failure. N Engl J Med. 350 (21), 2140-2150 (2014).
- Cleland, J. G., et al. The effect of cardiac resynchronization on morbidity and mortality in heart failure. N Engl J Med. 352 (15), 1539-1549 (2005).
- Rickard, J., et al. Predictors of response to cardiac resynchronization therapy: A systematic review. Int J Cardiol. 225, 345-352 (2016).
- Ponikowski, P., et al. 2016 ESC Guidelines for the diagnosis and treatment of acute and chronic heart failure: The Task Force for the diagnosis and treatment of acute and chronic heart failure of the European Society of Cardiology (ESC). Developed with the special contribution of the Heart Failure Association (HFA) of the ESC. Eur J Heart Fail. 18 (8), 891-975 (2016).
- Yang, S., et al. Glycoproteins identified from heart failure and treatment models. Proteomics. 15 (2-3), 567-579 (2015).
- Barth, A. S., et al. Cardiac resynchronization therapy corrects dyssynchrony-induced regional gene expression changes on a genomic level. Circ Cardiovasc Genet. 2 (4), 371-378 (2009).
- Howard, R. J., Stopps, T. P., Moe, G. W., Gotlieb, A., Armstrong, P. W. Recovery from heart failure: structural and functional analysis in a canine model. Can J Physiol Pharmacol. 66 (12), 1505-1512 (1988).
- Vernooy, K., et al. Cardiac resynchronization therapy cures dyssynchronopathy in canine left bundle-branch block hearts. Eur Heart J. 28 (17), 2148-2155 (2007).
- Spragg, D. D., Kass, D. A. Pathobiology of left ventricular dyssynchrony and resynchronization. Prog Cardiovasc Dis. 49 (1), 26-41 (2006).
- Wang, J., et al. Effect of Cardiac Resynchronization Therapy on Myocardial Fibrosis and Relevant Cytokines in a Canine Model With Experimental Heart Failure. J Cardiovasc Electrophysiol. 28 (4), 438-445 (2017).
- Houser, S. R., et al. Animal models of heart failure: a scientific statement from the American Heart Association. Circ Res. 111 (1), 131-150 (2012).
- Shinbane, J. S., Wood, M. A., Jensen, D. N., Ellenbogen, K. A., Fitzpatrick, A. P., Scheinman, M. M. Tachycardia-induced cardiomyopathy: a review of animal models and clinical studies. J Am Coll Cardiol. 29 (4), 709-715 (1997).
- Helguera, M. E., Trohman, R. G., Tchou, P. J. Radiofrequency catheter ablation of the left bundle branch in a canine model. J Cardiovasc Electrophysiol. 7 (5), 415-423 (1996).
- Blanck, Z., Deshpande, S., Jazayeri, M. R., Akhtar, M. Catheter ablation of the left bundle branch for the treatment of sustained bundle branch reentrant ventricular tachycardia. J Cardiovasc Electrophysiol. 6 (1), 40-43 (1995).
- Auger, D., et al. Effect of induced LV dyssynchrony by right ventricular apical pacing on all-cause mortality and heart failure hospitalization rates at long-term follow-up. J Cardiovasc Electrophysiol. 25 (6), 631-637 (2014).
- Delgado-Montero, A., et al. Additive Prognostic Value of Echocardiographic Global Longitudinal and Global Circumferential Strain to Electrocardiographic Criteria in Patients With Heart Failure Undergoing Cardiac Resynchronization Therapy. Circ Cardiovasc Imaging. 9 (6), e004241 (2016).
- Delgado, V., et al. Assessment of left ventricular dyssynchrony by speckle tracking strain imaging comparison between longitudinal, circumferential, and radial strain radial strain in cardiac resynchronization therapy. J Am Coll Cardiol. 51 (20), 1944-1952 (2008).
- Risum, N., et al. Variability of global left ventricular deformation analysis using vendor dependent and independent two-dimensional speckle-tracking software in adults. J Am Soc Echocardiogr. 25 (11), 1195-1203 (2012).
- Barold, S. S., Ilercil, A., Herweg, B. Echocardiographic optimization of the atrioventricular and interventricular intervals during cardiac resynchronization. Europace. 10 (Suppl 3), iii88-iii95 (2008).
- Höke, U., et al. Relation of Myocardial Contrast-Enhanced T1 Mapping by Cardiac Magnetic Resonance to Left Ventricular Reverse Remodeling After Cardiac Resynchronization Therapy in Patients With Nonischemic Cardiomyopathy. Am J Cardiol. 119 (9), 1456-1462 (2017).
- Osmancik, P., Herman, D., Stros, P., Linkova, H., Vondrak, K., Paskova, E. Changes and prognostic impact of apoptotic and inflammatory cytokines in patients treated with cardiac resynchronization therapy. Cardiology. 124 (3), 190-198 (2013).
- Francia, P., et al. Plasma osteopontin reveals left ventricular reverse remodelling following cardiac resynchronization therapy in heart failure. Int J Cardiol. 153 (3), 306-310 (2011).
