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Medicina

豚の慢性心不全モデルとして頻拍誘発性心筋

Published: February 17, 2018
doi:
10.3791/57030
, , , , , , , , ,
1Department of Physiology, First Faculty of Medicine,Charles University, 2Department of Cardiology,Na Homolce Hospital, 3Department of Cardiovascular Surgery, Second Faculty of Medicine,Charles University

Summary

ここでは、豚の頻拍誘発型心筋症を生成するためのプロトコルを提案する.このモデルは、進行性の慢性心不全の血行動態や応用治療の効果を研究する強力な方法を表します。

Abstract

慢性心不全の安定性と信頼性の高いモデルは、血行動態を理解したり、新しい治療法の効果をテストする多くの実験に必要です。頻拍誘発型心筋症による、急速な心臓の豚でペーシングによって作り出すことができるようなモデルを紹介します。

単一のペーシング リードは右心室の頂点に、完全に麻酔の健康な豚に導入された transvenously を執着します。もう一方の端は、傍脊柱領域に、背側トンネリングされます。そこに、皮下ポケットに移植した社内の変更の心ペース メーカー単位に接続されています。

200-240 拍/分の速度で急速な心室ペーシングの 4-8 週間後診察には重症心不全 – 自然洞性頻脈、呼吸促迫、疲労の兆候が明らかにしました。心エコー検査と x 線は、心腔、体腔液、シストリック機能障害の拡張を示した。これらの所見は非代償性拡張型心筋症にも対応し、ペーシングの中止後も保持されます。

頻拍誘発型心筋症のこのモデルは、病態の進行性慢性心不全、特に血行動態変化による機械的循環サポートのような新しい治療法を研究するため使用できます。この方法は簡単に実行できます、結果は堅牢で再現。

Introduction

心不全 (心不全)、機械的循環サポートと膜型人工肺 (ecmo) 臨床の現場での特に成長している世界的な使用に対する新しい治療法の様々 な臨床実験で反映しています。血行動態の変化によって引き起こさ検査治療すなわち全身血圧1、心筋収縮力、圧力および心腔と心の仕事2,3, での体積変化にされている主な焦点全身動脈と末梢動脈に代謝補償4 – と共に地域組織彩度、肺の血流と血液ガス分析の動脈血流。他の研究は、循環サポート5、併用の炎症、または溶血の発生の長期的な影響されます。研究のすべてのこれらの種類には、うっ血性心不全の安定した biomodel が必要があります。

公開実験のほとんど左心室 (LV) 性能と機械的循環補助の血行動態は急性心不全2,6,7,8の実験モデルで行われています。,9,10、または完全にそのままの心にも。その一方で、臨床実習では、機械的循環サポートは、開発以前の敷地内現在慢性心疾患循環不全の状態では適用よくされています。このような状況に適応メカニズムを完全に開発し、「鋭さや慢性」によると観測結果の矛盾で重要な役割を果たすことの基になる心臓病11。したがって、安定した慢性心不全モデルは血行動態および病態生理学的メカニズムに新しい洞察力を提供できます。慢性心不全モデルの使用が乏しければ – 理由がありますが時間のかかる準備, 心臓のリズム、倫理的な質問、および死亡率 – の不安定性の利点に多くの長期の神経体液性活性化の存在を提供します。一般的な全身の適応、心筋細胞の機能変化と心臓の筋肉や弁12,13の構造変化。

一般に、可用性とさまざまな血行力学的研究に使用される動物モデルは広い、多くの特定のニーズに最適を提供しています。これらの実験は、主にブタ、イヌ、ヒツジ、または小さく設定マウス選択されており期待される人間の身体反応14の良いシミュレーション モデルであります。さらに、単一臓器の実験の形態はより頻繁に15になっています。確実に心不全の病態を模倣、循環は人為的に劣化します。心臓への障害可能性があります、さまざまな方法で多くの場合虚血、不整脈、圧負荷、または心毒性薬剤の効果によってとモデルの血行動態の悪化につながるの。慢性心不全の真のモデルを生成するには、時間は全体の生物の長期的な適応を開発するために提供されます。このような信頼性と安定したモデルは頻拍誘発型心筋症 (TIC)、急速な心臓の実験動物におけるペーシングによって作り出すことができるによってよく表されます。

それは、心の傾向の中で長期にわたる絶え間ない頻脈性不整脈は収縮機能障害と心拍出量の低下による拡張術につながることを示されています。チックは最初と呼ばれる条件 1913年16, 1962年17、以来広く実験でに記載されている、今よく知られている障害です。その起源は各種不整脈であることができる – 上室性と心室性頻脈の収縮機能、両心室の拡張、腹水、浮腫、無気力など HF の進歩的な臨床症状の悪化につながることができます。、と最終的に心臓の代償不全がターミナル心不全に至ると、治療しないと、死。

循環抑制の同様の効果は心臓ペーシング動物モデルで高率の導入によって観察されました。18,存在する個人差が豚モデルで 200 拍/分で心房または心室心拍、tic、特性を持つ 3-5 週間 (進歩的な段階) の期間の末期心不全を誘発するのには十分に強力な19ですこれらの所見に対応しても代償性心筋症とは、重要なのは、21,2220,(慢性期)19、、、をペーシングの中止後も保持。23。

ブタやイヌ、ヒツジのチック モデルは、LV への変更は、拡張型心筋症24の特性を模倣するよう繰り返し HF14の病態を検討する調製しました。血行動態の特性がよく述べ増加心室末期圧力、減らされた心臓出力、全身血管抵抗と両方の心室の肥大を増加しました。対照的に、壁の肥大が一貫して、観測されていないと一部研究者25,26によって記述されていたも減します。室寸法の進行とは、房室弁の逆流は26を開発しています。

この文書では、豚の長期的な高速心臓ペーシングによってチックを生成するプロトコルを提案します。この biomodel は、非代償性拡張型心筋症、低心拍出量と進行性慢性心不全の血行動態と応用治療の効果を研究するための強力な手段を表します。

Protocol

この実験的なプロトコルに見直された最初医学部、カレル大学で機関の動物専門家委員会による承認し、大学実験室、生理学教室第一部で行われました。動物に対する虐待行為の保護に関する医学、チャールズ大学プラハ、チェコ共和国で、法律第 246/1992 年高専、に従って。すべての動物が扱われ、気遣われる心配のためのガイドに従い、国民アカデミーの出版物、によって 2011 年に公開さ…

Representative Results

モデルをテスト:非代償性の慢性心不全の兆候が顕著になった後、麻酔・人工呼吸管理は再度、上記原則に従う投与された低心による調整された投与27を出力します。麻酔薬の影響で可能な cardiodepressive、重要な機能の集中的な注視が必要です。 動物は、仰臥位で接続されていた、すべての侵?…

Discussion

慢性心不全の罹患率と死亡率に大きく貢献する主要な健康問題であります。病態と人間の心不全の進行は、適切な動物モデルが基になっているメカニズム解明のため、ネイティブの深刻な病気の進行を妨害することを目指す治療をテストするのには重要なので、複雑です。その病因を研究するには、実験の大動物モデルを使用されています。

一般に、慢性心不全の外科?…

Divulgazioni

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

この作品は、カレル大学研究助成金ジョージア州英国号 538216 とジョージア州英国号 1114213 によって支持されました。

Materials

Medication
midazolam Roche Dormicum anesthetic
ketamine hydrochloride Richter Gedeon Calypsol anesthetic
propofol B.Braun Propofol anesthetic
cefazolin Medochemie Azepo antibiotic
Silver Aluminium Aerosol Henry Schein 9003273 tincture
povidone iodine Egis Praha Betadine disinfection
morphine Biotika Bohemia Morphin 1% inj analgetic
Tools
Metzenbaum scissors, lancet with #22 blade, DeBakey forceps, needle driver basic surgical equipment
cauterizer
2-0 Vicryl Ethicon V323H absorbable braided suture
2-0 Perma-Hand Silk Ethicon A185H silk tie suture
2-0 Prolene Ethicon 8433H non-absorbable suture
Diagnostic devices
ESP C-arm GE Healthcare ESP X-ray fluoro C-arm
Acuson x300 Siemens Healthcare ultrasound system
Acuson P5-1 Siemens Healthcare echocardiographic probe
Acuson VF10-5 Siemens Healthcare sonographic vascular probe
3PSB, 4PSB and 6PSB Transonic Systems perivascular flow probes
TS420 Transonic Systems perivascular flow module
TruWave  Edwards Lifesciences T001660A fluid-filled pressure transducer
7.0F VSL Pigtail Transonic Systems pressure sensor catheter
INVOS 5100C Cerebral/Somatic Oximeter Somanetics/Medtronic near infrared spectroscopy
CCO Combo Catheter Edwards Lifesciences 744F75 Swan-Ganz pulmonary artery catheter
Vigillace II Edwards Lifesciences VIG2E cardiac output monitor
7.0F VSL Pigtail Transonic Systems pressure-volume catheter
ADV500 Transonic Systems pressure-volume system
LabChart and PowerLab ADInstruments data acquisition and analysis system
Prism 6 GraphPad statistical analysis software
Pacing devices
ICS 3000 Biotronic 349528 pacemaker programmer
ERA 3000 Biotronic 128828 external pacemaker
Effecta DR Biotronic 371199 dual-chamber pacemaker
Tendril STS St. Jude Medical 2088TC/58 ventricular pacing lead
Lead permanent adapter Osypka Article 53422 convergent "Y" connecting part
Lead permanent adapter Osypka Article 53904 convergent "Y" connecting part
Tear-Away Introducer 7F B.Braun 5210593 tear away introducer sheath 
Split Cath Tunneler medComp AST-L tunneling tool
infusion line MPH Medical Devices 2200045 connecting line
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Riferimenti

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Hála, P., Mlček, M., Ošťádal, P., Janák, D., Popková, M., Bouček, T., Lacko, S., Kudlička, J., Neužil, P., Kittnar, O. Tachycardia-Induced Cardiomyopathy As a Chronic Heart Failure Model in Swine. J. Vis. Exp. (132), e57030, doi:10.3791/57030 (2018).
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