Summary
本手稿描述了发展严重右心室压力过载的手术技术和实验方法，以模拟其适应性和适应不良表型。
Abstract
肺动脉高压 （PH） 中的失代偿性右心室衰竭 （RVF） 是致命的，药物治疗选择有限。开发和测试PH的新疗法需要一个临床相关的大型动物模型，该模型增加肺血管阻力和裂谷热。本手稿讨论了先前发表的绵羊PH-RVF模型的最新发展，该模型利用左肺动脉（PA）结扎和主PA闭塞。这种PH-RVF模型是一个多功能平台，不仅可以控制疾病的严重程度，还可以控制RV的表型反应。
成年绵羊（60-80 kg）接受了左PA（LPA）结扎，放置主PA袖带并插入RV压力监测器。PA袖带和RV压力监测器连接到皮下端口。受试者每周接受两次进行性 PA 束带，持续 9 周，依次测量 RV 压力、PA 袖带压力和混合静脉血气 （SvO2）。在该模型的起始和终点时，使用超声心动图评估心室功能和尺寸。在12名动物受试者的代表性组中，到第9周，RV平均压和收缩压分别从第1周的28±5和57±7 mmHg增加到44±7和93±18 mmHg（平均±标准差）。超声心动图显示 PH-RVF 的特征性表现，尤其是右心室扩张、壁厚增加和隔膜弓缩。SvO2 和 PA 袖带压力的纵向趋势表明，可以调整 PA 条带的速率以引发不同的 RV 表型。较快的PA条带策略导致SvO2急剧下降<65%，表明RV失代偿，而较慢，更节奏的策略导致生理SvO2维持在70%-80%。一只经历加速策略的动物在第9周出现了几升胸腔积液和腹水。这种慢性PH-RVF模型为研究分子机制，开发诊断生物标志物以及实现治疗创新以管理PH的RV适应和适应不良提供了有价值的工具。
Introduction
失代偿性右心室 （RV） 衰竭是肺动脉高压 （PH） 患者发病和死亡的主要原因。在 PH 值患者中，超过 50% 的住院治疗是 RV 衰竭的原因，也是该患者群体中常见的死亡原因1，2。虽然目前对PH的药物治疗可以提供时间性措施，但它们并不能逆转疾病的进展。因此，唯一的长期治疗方法是肺移植。为了探索和测试PH和RVF的新型医学治疗和干预措施，需要一个临床相关的动物模型来概括该疾病复杂的病理生理学。特别是，临床上非常需要为PH患者开发RV靶向疗法，以改善RV功能。迄今为止，大多数已发表的PH和RV功能障碍动物研究都依赖于小鼠和大鼠等小型哺乳动物3。另一方面，只有少数大型动物模型从异常后负荷中研究疾病和RV病理生理学4，5，6，7。此外，先前发表的大型动物模型均未包括对疾病严重程度的受控滴定的实验程序的描述，这些实验程序可鉴别地导致代偿与失代偿的RV失败表型。需要一种可以滴定以不同程度补偿诱导急性和慢性房车衰竭的PH动物模型来研究疾病机制，并开发，测试PH和RVF的新型诊断和治疗方法并将其转化为临床实践。这种模型在大型动物中对于机械循环支持装置的发展特别有价值8。
这里，提出了一种慢性大型动物PH-RVF模型，该模型在成年绵羊中使用左肺动脉（PA）结扎和进行性主PA束带9，10。左PA（LPA）的结扎会增加肺血管阻力并降低PA电容11，12。渐进式 PA 条带法可精确滴定疾病严重程度和房车适应性。该平台也可以很容易地用于纵向研究疾病进展为RV失代偿。执行该模型所需的程序和过程被作为对大型动物平台感兴趣的研究人员的资源，以开发PH和RVF的新疗法。
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Protocol
范德比尔特大学医学中心的机构动物护理和使用委员会批准了该协议。所描述的程序是根据美国国家研究委员会的实验 动物护理和使用指南第8版进行的。实验过程的概述和时间表如图 1所示。补充表1描述了绵羊的性别、体重、品种、绵羊的来源以及可能有助于重现目的的其他相关信息。
1.手术前一天，准备动物
- 在外科手术前扣留食物24-40小时，以减压动物的瘤胃。
- 在手术前12小时将50μg/h的芬太尼贴剂贴剂涂在绵羊背部的剪切区域。在贴片应用之前，用氯己定清洁该区域以除去羊毛脂油残留物。用弹性管状敷料覆盖并保护贴片。
2.手术当天，在准备室进行术前步骤
- 肌内注射（2.2-5mg / kg）的噻嗪/唑西泮，并通过面罩提供1%-3%的异氟醚与80%-100%的氧气混合以诱导麻醉。
- 将绵羊仰卧位放在准备台上，并固定其腿部。
- 用10 mm气管插管插管，并在容积控制模式下开始机械通气（潮气量，TV = 10 mL / kg，呼吸频率，RR = 每分钟15次呼吸）。
- 将手术区域从羊的脖子剃到上腹部，如下所述。
- 剃掉绵羊的前颈，使皮肤暴露在颈静脉上，以进行中心静脉导管插入术（见步骤3.7）。
- 双侧剃须前外侧胸部，为开胸做准备（见步骤 4.1）。
- 将躯干的左侧从胸部剃到背部（即，在受试者处于仰卧位的情况下，从背部到后腰部），从乳房到尾侧剃须，为皮下端口的植入做准备（见步骤4.12-4.15）。
- 在耳动脉中插入20G血管导管，用于动脉压监测和血气采样。
- 放置一个内径为3/8"-1/2"的硅胶管进行瘤胃减压。在整个手术过程中，口胃管将留在瘤胃中。
- 将动物从术前准备室运送到手术室。
3. 手术当天，手术室中的术前步骤
- 将绵羊重新连接到手术室中的呼吸机，并在步骤2.3中的相同设置下继续通气（异氟醚1%-3%，TV = 10 mL / kg，RR = 每分钟15次呼吸）
- 将脉搏血氧饱和度 （SpO2）、动脉血压、体温、潮气末二值计和心电图 （ECG） 传感器连接到麻醉监护仪。
- 将生命体征传感器连接到动物身上。
- 将脉搏血氧仪放在动物的舌头上。
- 将温度探头放入直肠。
- 连接 3 导联心电图探头：将红色引线放在左后腿上，白色引线放在右前腿上，黑色引线放在左前腿上。
- 将三通旋塞阀的公鲁尔端连接到耳动脉血管导管，并将相反的母鲁尔端连接到压力传感器，使用适当尺寸的压力管进行动脉管路监测。
- 将传感器与手术台的水平对齐。
- 打开传感器上的三通旋塞阀。
- 滚动生命体征监护仪的主旋钮以突出显示动脉血压通道，然后按下旋钮以选择通道。
- 选择 "零 IBP "将传感器归零。
- 将二氧化碳分析仪监测线的公鲁尔连接连接到呼吸机管上的母鲁尔连接，以监测末端潮汐CO2。
- 设置静脉泵，用于连续给药和正性肌力或血管加压药支持。
- 用静脉注射装置在盐水袋上穿孔隔膜。确保在穿孔袋子之前夹紧静脉输液管，以防止溢出。
- 将IV给药装置管对齐并安装到IV辊泵中，并检查泵上指定的方向是否与流体给药方向相匹配。
注意：确保静脉输液给药装置与静脉输液泵兼容。 - 打开泵并指定 PRIME 以除去管路中的所有空气。
- 将绵羊定位以进行手术程序。
- 从仰卧位开始，将绵羊旋转到部分右外侧卧位。
- 向下固定右前脚，固定左前脚，同时用绳索或无创伤带将其缩回头骨和侧面。
- 进行经胸超声心动图检查，以基线评估心室解剖结构和功能。超声检查也有助于确定最佳肋间间隙，便于手术进入主肺动脉和左肺动脉。
- 使用肥皂或擦洗刷清洁手术区域，没有污垢和其他污染物。用氯己定或倍他定溶液准备颈部和胸部，并以无菌方式覆盖手术区域。
- 使用超声引导或解剖标志，使用寻针或血管导管进入左颈内静脉或右颈内静脉。使用Seldinger技术，将7-法国三腔中心静脉导管插入颈内静脉，用于静脉通路和中心静脉压力监测。
- 使用近端端口进行压力监测，使用远端端口进行液体和药物管理。
- 静脉给予20mg/kg头孢唑啉和5mg/kg恩诺沙星。在手术过程中每2-4小时重复头孢唑啉的剂量。
- 手术前推注500 mL生理盐水溶液以增加前负荷。开始维持 15 mL/kg/h 的静脉输液率。
4. 手术程序
- 在左第四肋间隙进行保留肌肉的小型开胸术（长度< 8 cm），以获得纵隔暴露。选择小型开胸术以加快术后恢复。
- 分割皮肤后，沿着其纤维纵向分开下层肌肉（胸大肌），这些纤维略微倾斜至肋间空间。放置一个自我保留的牵开器，以扩散肌肉层并暴露胸壁。
- 将锯齿状前部和肋间肌切除在选定的肋间间隙，注意立即保持头颅至肋骨。
- 进入胸膜腔，然后继续将肋间肌肉向脊柱后方完全释放，并在胸骨前向前部释放，以防止无意的肋骨骨折或胸骨脱位。避免内侧乳腺血管损伤。
- 放置自保持牵开器以打开肋骨空间和上覆的软组织。使用小型或中型 Finochietto 牵开器分离肋骨，并使用 Tuffier 牵开器（5 cm 牵开器刀片）垂直于肋间间隙内的 Finochietto，从而将软组织缩回肋间空间以改善暴露。
- 切开心包前部膈神经而不损伤膈神经，并用2-0条丝缝线形成心包孔，以暴露主PA和RV。
- 评估暴露并确保是否进入了适当的肋间间隙。理想情况下，近端 PA 和左心耳在切口正下方容易看到，这表明已选择最佳肋间间隙以提供主 PA 和 LPA 的暴露。
- 如果暴露被认为不足以安全到达主PA和LPA，请不要犹豫，打开一个额外的肋间空间，以完成手术的所有必要步骤;但是，通过适当的切口选择，这不是必需的。
- 解剖主 PA 周围并用脐带将其隔离。确保为最终的闭塞放置和PA流量探头尽可能远端的PA进行充分的后部解剖。
- 将无菌流量探头放入无菌现场的一碗水或盐水中，以校准数据采集软件。将另一端的电气插头移交给非无菌指定人员，以将探头连接到仪表。
- 有关连接和校准 PA 流量探头和仪表的详细信息，请参阅补充文档。
- 在PA流动探头的凹槽中应用大量无菌超声凝胶。
- 将硅胶衬垫安装到PA流量探头的凹槽中，并在衬垫上再涂上一层超声凝胶。
- 将 PA 流量探头放在 PA 上，并在流量计和数据采集接口上采集 PA 流量读数。
- 放置 PA 血流探头可能导致 PA 部分闭塞，从而降低左心室前负荷和平均动脉压。在 PA 流量采集过程中要注意血流动力学。
- 检查流量计屏幕，确保 PA 流量信号强度为 5 bar。如果流量计显示少于 5 条，请确保流量探头和主 PA 之间有足够的接触。如果需要，可使用额外的超声凝胶。
- 将无菌流量探头放入无菌现场的一碗水或盐水中，以校准数据采集软件。将另一端的电气插头移交给非无菌指定人员，以将探头连接到仪表。
- 完成心包内LPA的夹层，并用脐带将其包围。
- 使用小海绵棒或薄的可延展性牵开器进行左心耳的尾部缩回。
注意：左心耳的尾部回缩、主 PA 的头颅回缩以及 LPA 离开心包前方的心包侧向回缩有助于 LPA 暴露。
- 使用小海绵棒或薄的可延展性牵开器进行左心耳的尾部缩回。
- 在主PA周围放置一个重型硅胶血管闭塞器（图2A，B， 圆形）。遮挡器尺寸可根据PA直径进行调整;确保贴合度。在 Keith 针上使用 0 丝缝线，用 U 针将血管闭塞的末端固定在一起。一旦固定在主PA周围，沿着主PA向远端滑动闭塞。
- 用 1/2" Penrose 引流管包围近端主 PA，以方便解剖，并保留空间以在随后的手术中放置流动探头。修剪Penrose排水管以松散地适合PA，并使用运行的4-0 Prolene缝合线将Penrose固定在自身（图2B）。
- 建立一条房车压力管路，用于监测房车压力（图2B，白色箭头）。
- 在房车无路出道壁中选择房车压力管路的位置。放置一个5-0单丝，不可吸收的聚丙烯钱包串缝合线，并在所选位置周围放置承诺，并放置一个血管圈套。用无菌手术手套做出承诺。
- 准备RV压力管路：以30°角切断无菌36''压力管的公端，以方便通过心肌插入。使用2-0丝绸领带将压力线标记在最佳深度，以便放置在房车内。
- 使用11刀片手术刀，在先前放置的钱包缝合线内的RVOT自由壁上进行小型心脏切开术。通过手动按压或拧紧钱包缝合线上的圈套来控制出血。
注意：在此步骤中，通过对钱包缝合线内的RV组织进行采样，获得RV游离壁的基线活检。然后，该活检部位可以作为RV压力管线的入口点。 - 将压力管的切割端插入并固定到 RV 流出道 （RVOT） 中。系紧钱包，然后将钱包固定在压力管上以固定压力管路。
- 通过将额外的压力管连接到 RVOT 压力管路来扩展 RVOT 卡套管。
- 将额外的压力管交给非无菌指定人员，将管子连接到压力传感器并监控基线RV压力的测量。按如下方式设置压力传感器。
- 将IV管理装置的公鲁尔端连接到传感器的母鲁尔端。
- 将压力管的母鲁尔端连接到传感器的公鲁尔端。
- 将静脉注射设置到肝素化盐水袋（2 IU / mL）中。
- 将盐水袋放入压力袋中，并按照压力表上的指示将压力袋泵送到250-300 mmHg。
- 通过释放传感器上的阀门来完全启动管路，确保适当的脱气。
- 遵循传感器校准的补充方法。
- 在LPA周围仔细解剖后，用脐带将其包围。通过绑住脐带来固定 LPA。如果与研究相关，请注意动物对结扎的血流动力学反应。增加分钟通气量，以补偿LPA结扎时增加的死区通气。这些呼吸机调整可缓解呼吸性酸中毒。
- 将多达 3 mL 的生理盐水缓慢注入主 PA 闭塞器中，以确保在监测 RVOT 压力管路的 RV 压力时没有泄漏。一旦确认RV反应，取出滴注的盐水。
- 将RVOT压力管和PA闭塞管从胸部切开术切口下方的肋间空间带出。
- 在无菌区域内，沿着绵羊左背侧筋膜层形成两个皮下袋，尽可能向脊柱后方。这些用作留置端口的站点（图2C）。
- 使用胸管拉拔器，将RVOT压力管和闭塞管从胸切口向左背端口部位挖出。
- 将闭塞管和 RV 压力管路固定到端口的倒钩连接处。用额外的连接线将闭塞和压力管固定在端口连接器周围。使用提供的倒钩连接器接头保护连接（图1C）。将端口放在预先形成的皮下口袋内。
- 用3-0个聚丙烯缝合线将端口锚定在其边缘周围的三个位置，以固定在下层筋膜上，以防止端口迁移。用聚乳糖素 910 缝合线分层重新涂抹皮下组织、真皮和皮肤。通过经皮通路端口再次确认压力读数。用 5 mL（1000 IU/mL，5000 单位）肝素钠冲洗 RVOT 端口。
- 通过单独的切口在左胸膜腔中放置一根16-法国胸管，将其固定在皮肤上，然后以-20 cm·H2O的压力连接到封闭的胸管引流装置。
- 给予肋间神经阻滞（0.5-1mg / kg布比卡因）用于术后镇痛。
- 用8字形，#2聚乳糖素910缝合线关闭开胸术。用跑步#0聚乳糖910关闭胸肌层。将皮下组织合拢成运行#2-0聚乳糖素910缝合线层，并钉住皮肤。
- 将动物重新定位到背部卧位，取出口胃管，然后停用异氟醚。
- 继续机械通气和支持性治疗，直到动脉血 pH 值> 7.35，pCO2 < 55 mmHg。
- 一旦动物自主呼吸，抬起头部，咀嚼气管插管，就拔管。在完全麻醉恢复之前取出胸管。系上 U 形缝线以关闭胸管切口。
- 将动物转移到笼子里，同时监测其麻醉恢复。确保在绵羊保持不动时始终提供补充氧气（通过口罩摄入3-5升/分钟）。前 4 小时每小时监测一次生命体征，在接下来的 24 小时内每 8 小时监测一次，之后每天监测一次。
5. 术后恢复
- 每天监测开胸术和端口植入部位是否有感染迹象。术后24小时内给予长效抗生素（头孢噻呋，5mg / kg肌内注射），术后每3-4天施用一次，持续1周。
- 术后继续芬太尼贴片共72小时。之后，如果动物继续出现疼痛迹象（即磨牙、心率升高），则提供额外的镇痛药（例如美洛昔康，1 mg/kg，每日一次，肌内注射）。
- 手术后10-14天或按照兽医人员的建议取下外部缝合线和皮肤钉。
- 确保使用管状敷料防止动物在周围结构上摩擦或刮擦端口站点（图2D）。
6. 慢性 PA 束带 （9 - 10 周）
- 将绵羊转移到一个小围栏里。剪切掉植入端口周围的多余羊毛。
- 用70%异丙醇清洁剃须区域。局部应用利多卡因喷雾剂进行局部麻醉。
- 准备两个压力传感器，用于监测RV和闭塞器袖带压力（图3A）。
- 对于两个传感器：将压力管的母鲁尔端（36英寸或更长）连接到传感器的公鲁尔端。将压力管的外螺纹管端连接到三向旋塞阀上的一个螺纹螺纹连接。最后，将一根 22 G Huber 针连接到该三向旋塞阀的公 Luer 端。
- 对于房车压力传感器：悬挂一个肝素化盐水袋（2 IU/ mL），用静脉注射给药装置刺穿袋子，并将IV给药集的公鲁尔连接连接到房车压力传感器的母鲁尔连接。然后，对盐水袋（例如，压力袋）加压。
- 对于闭塞探头：完全启动传感器和压力管。在压力传感器的母鲁尔端安装一个公鲁尔盖，以防止袖带液泄漏回传感器。
- 使用适当的电缆或适配器将两个传感器连接到数据采集硬件。
- 按照 补充文件1中的规定校准传感器。
- 单击软件窗口右上角的 "开始" ，开始记录数据采集软件，以捕获 400 Hz 下的 RV 和 PA 袖带压力波形。
- 在进入港口之前，让助手对动物进行轻度约束。将 Huber 针从 RV 压力传感器插入 RV 端口。将10 mL注射器连接到三通旋塞阀，并尝试从RV端口将血液抽回注射器（图3B）。
- 如果难以拉回注射器，首先将5-10 mL生理盐水注入RV端口以移开闭塞源。
- 如果堵塞持续存在，将2mg组织纤溶酶原激活剂（tPA）作为纤维蛋白溶解剂滴入端口中，并过夜。第二天检查以吸出tPA。
- 建立 RV 压力管线后，将 Huber 针从 PA 袖带传感器连接。
- 捕获RV和PA袖带压力的起始值（图3C）。请注意与以前的读数相比的任何重大变化。
- 如果 PA 袖带和/或 RV 压力比之前的读数大幅下降，则可能是 PA 袖带泄漏的迹象。
- 通过研究 PA 袖带波形观察 PA 袖带泄漏的另一个明显迹象。如果 PA 气囊的平均压力以可识别的速率下降，则气囊漏出的可能性很高。
注：重新检查压力传感器、管道和旋塞阀上的所有鲁尔连接是否均已拧紧。来自 PA 气束的高压流体内容物可能会流回并泄漏出松动的鲁尔连接。- 如果 PA 袖带漏水，请确定漏气的程度。如果泄漏率较慢，则更频繁的条带策略可以克服泄漏，使疾病模型仍然有效。
- 缓慢将3%高渗盐水注入闭塞端口，同时注意房车和袖带压力。
- 根据所需的PH疾病严重程度和RV表型调整注射量。每周将袖带压力增加 100-150 mmHg 是开发适应性补偿性 RV 表型的合理目标。
- 袖带压力（每周>250 mmHg）的更快增加可能会产生失代偿性RV表型。
- 一旦PA袖带充气到所需量，请从袖口取出Huber针。
- 从房车端口获取血液样本。
- 以无菌方式将10 mL血液从RV端口抽出并放在一边。
- 将新的注射器放在吸入注射器的位置，并根据需要吸出尽可能多的血液，而不会超过每周抽血量占总血量7.5%的限值。
- 将原来的注射器与吸出的血液重新连接，并通过房车端口将其返回。
- 拉动压力传感器的阀杆，将肝素化盐水从盐水袋冲洗到 RV 端口。继续冲洗，直到整个生产线变得清晰无色。
- 用 10 mL 盐水冲洗 RV 端口。然后，用5 mL 1000 U / mL肝素钠进一步冲洗端口。
- 每 1-4 天重复步骤 6.1-6.12，持续 9-10 周。
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Representative Results
使用12只绵羊的代表性组来显示该模型对发展不同程度的PH-RVF的功效。在这些绵羊中，PA袖带的平均压力从第1周的32±20 mmHg增加到第9周的1002±429 mmHg。这导致房车平均压和收缩压分别从第1周的28±5和57±7 mmHg增加到第9周的44±7和93±18 mmHg。此外，将PA袖带压力曲线叠加到混合静脉血氧饱和度（SvO2）上，以证明该模型在微调疾病表型方面的疗效（图4）。具体而言，更快的PA条带导致SvO2下降得更快。相比之下，那些经历过更渐进的PA条带策略的人将SvO2的生理范围保持在70%至80%之间。进行性 PA 束带 9 周后获得的代表性经胸超声心动图显示，由于压力过载，房车扩张和室间隔弓缩（补充视频 1）。在先前发表的病例报告10中，该模型也可用于诱导终末期房车衰竭，从而导致胸腔积液和腹水。
图1：总体实验概述和时间表（A）慢性肺动脉高压（PH）右心室衰竭（RVF）模型的实验时间表和建议的数据采集策略。（B）为建立慢性肺动脉高压（PH）右心室衰竭（RVF）模型基础的第一次生存手术的示意图。植入主肺动脉（PA）闭塞器，连接左肺动脉（LPA），并在右心室流出道（RVOT）放置压力管。最后，RVOT和PA袖带压力管都连接到各自的端口，两者都被植入皮下以进行反复通路和监测。（C）PA袖带，皮下端口和塑料配件的照片，以保护其倒钩连接。请点击此处查看此图的放大版本。
图2：建立绵羊肺动脉高压（PH）模型的关键手术步骤的照片。 （A）隔离主肺动脉（PA）并植入PA袖带（圆形）。（B）植入的PA袖带（圆形），彭罗斯管（星形）和右心室流出道（RVOT）压力管（白色三角形）。（C）皮下植入RVOT和PA袖带的端口。（D）在羊体周围安装管状敷料和泡沫衬垫，以保护植入的端口。 请点击此处查看此图的放大版本。
图3：慢性肺动脉（PA）束带的实验方法。 （A） 设置压力传感器以测量和调整右心室（RV）和PA袖带压力值的示意图。（B） 进入房车流出道 （RVOT） 和 PA 袖口的照片描述。（C） RV 和 PA 袖带压力的代表性压力跟踪。 请点击此处查看此图的放大版本。
图 4：肺动脉 （PA） 袖带压力和相应的混合静脉血氧饱和度 （SvO2）。肺动脉 （PA） 袖带与相应的混合静脉血氧饱和度 （SvO2） 之间的纵向趋势显示右心室表型的鉴别。与经历更渐进的波段策略的受试者相比，经历更快速PA波段策略的受试者之间的颜色分布差异很大。请点击此处查看此图的放大版本。
补充视频1：健康基线状态与肺动脉高压右心室衰竭（PH-RVF）疾病模型后的代表性经胸超声心动图。 PH-RVF模型概括了该疾病的关键特征，包括房车扩张和肥大以及室间隔弓。 请点击此处下载此视频。
补充文件1：数据采集设置和校准步骤。 请点击此处下载此文件。
| 源 | 诺贝尔生命科学，伍德拜恩，马里兰州 |
| 性 | 阉割的男性或女性 |
| 应变 | 多塞特十字架 |
| 重量 | 收到时55-70公斤 |
| 饮食 | 每天3磅颗粒。蒂莫西干草放在提供的饲料袋中，每天最多填充两次 |
| 光周期 | 光周期12/12小时光/暗周期;除非另有说明，否则早上6：00开灯，下午6：00熄灯 |
| 外壳状况 | 绵羊单独或成对饲养。除非设施经理另有规定，否则外壳尺寸为 6.3'w X 5.7'd（35.4 平方英尺）。可以根据需要连接多个外壳以获得额外的占地面积。橡胶垫在动物护理技术人员收到后提供给所有绵羊。垫子每周消毒一次。 |
补充表1：本平台动物主题的相关信息。
| 案例/事件 | N (%) |
| 总 | 28 (100) |
| 无并发症 | 22 (78) |
| 感染、提前终止妊娠 | 1 (4) |
| 植入端口的妥协 | 2 (7) |
| 植入性肺动脉袖带的损害 | 2 (7) |
| 模型末端的房车去补偿 | 1 (4) |
补充表2：绵羊肺动脉高压模型期间的并发症。
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Discussion
所提出的PH-RVF模型可以可靠地诱导不同程度的疾病严重程度，以匹配调查目标。结合使用两种不同的方法来诱导这种疾病模型。首先，LPA结扎用于增加肺血管阻力并降低PA电容11，12，从而在已经增加的RV后负荷状态下建立慢性模型的起点。然后，PA袖带的植入及其进行性膨胀有助于开发PH-RVF的靶向表型。控制PA气囊压力及其变化率可以差分地产生补偿或失代偿RV，SvO2 的维持或下降证明了这一点（图4）。通过每周增加250-300 mmHg的袖带压力，绵羊将在5-6周左右开始出现失代偿的早期迹象。另一方面，每周将袖带压力增加100-150 mmHg，可以在整个9周的时间内实现更具适应性的轮廓。
文献中很少有慢性PH和RVF的大型动物模型。绵羊肺动脉栓塞已得到最广泛的报道和讨论4，5。然而，这种方法具有很高的死亡率，根据剂量频率和磁珠大小，死亡率高达86%4，但它仅产生RV血流动力学和功能的微小变化。另一方面，所提出的模型可以诱导更大范围的RV压力过载，同时与程序相关的死亡人数最少。一只因这种PH-RVF模型而死亡的动物患上了几升胸腔积液和腹水10，这与人类13，14，15和大型动物右心衰竭的临床和研究结果相关16。观察到这些迹象没有任何左心衰竭的证据。因此，该模型可以作为临床上可翻译的大型动物平台，具有产生可滴定病理生理学的能力。
执行此模型有几个值得注意的挑战。首先，虽然使用左小开胸术有助于术后恢复，但通过这种微创切口同时手术暴露主PA和LPA在技术上具有挑战性。选择最佳的肋间空间至关重要，超声检查可以成为有用的指导。与人体解剖学相比，PA分叉更远端和后部，使得LPA结扎是该手术中最具挑战性的步骤。虽然结扎是增加肺血管阻力和降低 PA 电容的关键步骤，但仅主 PA 束带即可达到足够高的 RV 压力。
留置口感染和移植部位伤口裂开可能难以解决，并导致毁灭性的并发症。在这种肺动脉高压模型中，感染可能是急性代谢损伤，引发心肺功能受损、塌陷和早期死亡。高标准的无菌技术、细致的皮肤闭合和端口部位保护显著限制了这些事件的发生率和影响。
袖带破裂是该型号的一个特定问题，可能导致房车压力降低。虽然这种情况并不常见，但以前已经观察到过。此问题有一些预防措施和补救措施。首先，应注意避免刺穿袖带，同时用缝合线将其固定在PA周围。在合上胸部之前测试袖带可确保其在初始手术结束时的完整性。接下来，应根据主 PA 直径尺寸选择 PA 袖带尺寸。如果袖带泄漏，那么评估泄漏的大小将是很重要的。如果更频繁的PA波段充气可以克服泄漏率，那么该模型仍然可以实现中度的PH-RVF，尽管它可能不再诱导PH-RVF的所需严重程度。
根据我们的经验，该模型的总体成功率为78%（补充表2），但大多数并发症都发生在这些试验的前半部分。最近的13名受试者的成功率为100%，这表明该模型可以重复，并且在有足够的经验的情况下没有并发症。
最后，所提出的动物模型的一个关键科学局限性是它没有传达肺动脉高压的关键特征，即肺血管重塑。因此，该模型不是开发和测试仅关注肺脉管系统的疗法的理想平台。相反，它是研究RV功能障碍和异常RV后负荷失败的有效平台。PH的患者结局主要由RV功能驱动，有利的结局与该RV功能的保留相关17。虽然该模型没有捕获PH的所有方面，但它是了解导致裂谷热的分子途径和开发房车靶向疗法以改善裂谷热的宝贵模型。
LPA结扎和主增量PA条带模型可以成功地概括继发于PH的裂谷的复杂病理生理学。该模型将为研究人员提供一个实验平台，以开发新的诊断生物标志物，以区分对RV上PH的适应性和适应不良反应，阐明RVF中的关键反应途径，并实现治疗RVF的治疗创新。
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Disclosures
作者没有利益冲突需要披露。
Acknowledgments
这项工作由美国国立卫生研究院R01HL140231资助。我们感谢动物护理司的畜牧业和兽医护理。我们感谢SR Light实验室及其工作人员Jamie Adcock，Susan Fultz，Codi VanRooyen和José Diaz，感谢他们对大型动物手术的专门技术支持。
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| 0.9% Sodium Chloride Irrigation Pour Bottle by Baxter Healthcare, 1000 mL | Medline | BHL2F7124 | Surgical Disposable |
| 0.25% Bupivacaine | Hospira Inc | 0409-1160-18 | Medication, Intra-Operative |
| 0.9% Normal Saline, 1000 mL | Baxter Healthcare Corp | 0338-0049-04 | Medication, Intra-Operative |
| 0.9% Normal Saline, 500 mL | Baxter Healthcare Corp., | 0338-0049-03 | Medication, Chronic PH |
| 16 mm Heavy Duty Occluder with actuating tubing | Access Technologies | OC-16HD | Surgical Disposable |
| 3-mL Skin Prep Applicator | Medline | MDF260400 | Surgical Disposable |
| 70% isopropyl alcohol prep pads | Medline | MDS090670 | Disposable, Chronic PH |
| Adhesive bandage tape | Patterson Veterinary | 07-835-7776 | Disposable, Chronic PH |
| Adson forceps | V. Mueller | NL1400 | Surgical Instrument |
| Allis tissue forceps | V. Mueller | CH1560 | Surgical Instrument |
| Aortic clamp, straight (bainbridge forceps) | V. Mueller | SU6001 | Surgical Instrument |
| Backhaus towel forceps | V. Mueller | SU2900 | Surgical Instrument |
| Bags, Infusion: Nonsterile Novaplus Infusion Bag, 500 mL | Medline | TCV4005H | Disposable, Chronic PH |
| Berry sternal needle holder | V. Mueller | CH2540 | Surgical Instrument |
| Blades, Electrode: Electrode Blade, 6.5", with 0.24 cm Shaft | Medline | VALE15516 | Surgical Disposable |
| Blades: Stainless-Steel Sterile Surgical Blade, Size #10 | Medline | B-D371210 | Surgical Disposable |
| Blades: Stainless-Steel Sterile Surgical Blade, Size #11 | Medline | B-D371211 | Surgical Disposable |
| Blades: Stainless-Steel Sterile Surgical Blade, Size #15 | Medline | B-D371215 | Surgical Disposable |
| BNC Male to BNC Male Cable | Digi-Key | 415-0198-036 | Equipment |
| Castroviejo needle holder | V. Mueller | CH8589 | Surgical Instrument |
| Cefazolin | Apotex Corp | 60505-6142-0 | Medication, Intra-Operative |
| Ceftiofur Crystalline Free Acid | Zoetis Inc | 54771-5223-1 | Medication, Post-Operative |
| Chest Drain, with Dry Suction, Adult-Pediatric | Medline | DEKA6000LFH | Surgical Disposable |
| Chest tube passer | V. Mueller | CH04189 | Surgical Instrument |
| COnfidence Flowprobes for Research (PAU-Series) | Transonic | 24PAU | Equipment, Perivascular Flow Probe |
| Cooley tangential occlusion clamp | V. Mueller | CH6572 | Surgical Instrument |
| Data Acquisition Hardware | ADInstruments | PowerLab 16/30 | Equipment |
| DeBakey Aorta clamp | V. Mueller | CH7247 | Surgical Instrument |
| DeBakey multi-purpose clamp | V. Mueller | CH7276 | Surgical Instrument |
| Debakey tissue forceps, 12’’ | V. Mueller | CH5906 | Surgical Instrument |
| Debakey vascular tissue forceps 7 3/4’’ | V. Mueller | CH5902 | Surgical Instrument |
| Debakey vascular tissue forceps, 9’’ | V. Mueller | CH5904 | Surgical Instrument |
| Electrosurgical Generator | Covidien | Force FX-C | Equipment |
| Endotracheal Tube, 10mm | Patterson Veterinary | 07-882-9008 | Surgical Disposable |
| Enrofloxacin | Norbrook Laboratories Limited | 55529-152-05 | Medication, Intra-Operative |
| Fentanyl Transdermal Patch | Apotex Corp | 60505-7007-2 | Medication, Pre-Operative |
| Ferris smith tissue forceps | V. Mueller | SU2510 | Surgical Instrument |
| Finochietto rib spreaders, large | V. Mueller | CH1220-1 | Surgical Instrument |
| Finochietto rib spreaders, medium | V. Mueller | CH1215-1 | Surgical Instrument |
| Flexsteel ribbon retractor, 1” x 13” | V. Mueller | SU3340 | Surgical Instrument |
| Flexsteel ribbon retractor, 2” x 13” | V. Mueller | SU3346 | Surgical Instrument |
| Foerster sponge forceps, curved | V. Mueller | GL660 | Surgical Instrument |
| Gauze Sponges: Sterile X-ray Compatible Gauze Sponges, 16-Ply, 4" x 4" | Medline | PRM21430LFH | Surgical Disposable |
| Gerald-DeBakey forceps | V. Mueller | CH04242 | Surgical Instrument |
| Glassman Allis | V. Mueller | SU6152 | Surgical Instrument |
| Halsted mosquito forceps | V. Mueller | SU2702 | Surgical Instrument |
| Harken clamp | V. Mueller | CH6462 | Surgical Instrument |
| Heat Therapy Pump | Gaymar/Stryker | TP-400 | Equipment |
| Heparin | Fresenius Kabi, | 63323-540-31 | Medication, Chronic PH |
| Hospira Primary IV Sets, 80" | Patterson Veterinary | 07-835-0123 | Surgical Disposable |
| Hypertonic saline 3% | Baxter Healthcare Corp., | 0338-0054-03 | Medication, Chronic PH |
| Hypodermic Needle with Bevel and Regular Wall, 20 G x 1" | Medline | B-D305175Z | Disposable, Chronic PH |
| Interface Cable, Edwards LifeScience Transducer to ADInstruments Bridge Amplifier | Fogg System | 0395-2434 | Equipment |
| Intravenous Infusion Pump | Heska | Vet/IV 2.2 Infusion Pump | Equipment |
| Isoflurane | Patterson Veterinary | 14043-704-06 | Medication, Pre-Operative |
| Kantrowitz thoracic clamp, 9-1/2” | V. Mueller | CH1722 | Surgical Instrument |
| Kelly hemostats | V. Mueller | 88-0314 | Surgical Instrument |
| Lidocaine HCl, 2.46% | PRN Pharmacal, | 49427-434-04 | Medication, Chronic PH |
| Ligaclip Multiple-Clip Appliers by Ethicon | Medline | ETHMCS20 | Surgical Disposable |
| Loop, Vessel, Mini, Red, 2/pk, Sterile | Medline | DYNJVL12 | Surgical Disposable |
| Lorna non-perforating towel forceps | V. Mueller | SU2937 | Surgical Instrument |
| Mayo dissecting scissors, curved | V. Mueller | SU1826 | Surgical Instrument |
| Mayo dissecting scissors, straight | V. Mueller | SU1821 | Surgical Instrument |
| Medipore Dress-It Pre-Cut Dressing Covers by 3M | Medline | MMM2955Z | Surgical Disposable |
| Meloxicam | Patterson Veterinary | 14043-909-10 | Medication, Post-Operative |
| Mixter thoracic forceps, 9” | V. Mueller | CH1730-003 | Surgical Instrument |
| Mosquito hemostats | V. Mueller | 88-0301 | Surgical Instrument |
| Multi-Channel Research Consoles | Transonic | T402/T403 | Equipment, Perivascular Flow Meter |
| Multi-Lumen Central Venous Catheterization Kits | Medline | ARW45703XP1AH | Surgical Disposable |
| Multi-Parameter Vital Signs Monitor | Smiths Medical | SurgiVet Advisor 3 | Equipment |
| Needles: Hypodermic Needle with Regular Bevel, Sterile, 18 G x 1.5" | Medline | B-D305185Z | Surgical Disposable |
| No. 3 knife handle | V. Mueller | SU1403-001 | Surgical Instrument |
| No. 7 knife handle | V. Mueller | SU1407 | Surgical Instrument |
| Non-Vented Male Luer Cap | Qosina | 13614 | Disposable, Chronic PH |
| Octal Bridge Amplifier | ADInstruments | FE228 | Equipment |
| Ophthalmic Ointment | Akorn Animal Health | 59399-162-35 | Medication, Pre-Operative |
| Penrose Tubing, 6 mm x 46 cm, 11 mm Flat | Medline | SWD514604H | Surgical Disposable |
| Perma-Hand Black Braided Silk: 2-0 SH Taperpoint Needle, Control Release, 30" | Medline | ETHD8552 | Surgical Disposable |
| Perma-Hand Suture, Black Braided, Size 0, 6 x 30” | Medline | ETHA306H | Surgical Disposable |
| Perma-Hand Suture, Black Braided, Size 4-0, 12 x 30" | Medline | ETHA303H | Surgical Disposable |
| Phenylephrine | West-Ward | 0641-6142-25 | Medication, Intra-Operative |
| Polyhesive Cordless Patient Return Electrodes, Adult | Medline | SWDE7509 | Surgical Disposable |
| Port-A-Cath Huber Needle, Straight, 22 G x 1-1/2" | Medline | AAKM21200724 | Disposable, Chronic PH |
| PROLENE Monofilament Suture, Blue, Size 4-0, 36", Double Arm, RB-1 Needle | Medline | ETHD7143 | Surgical Disposable |
| PROLENE Polypropylene Monofilament Suture, Blue, Double-Armed, RB-1 Needle, Size 5-0, 24" | Medline | ETH8555H | Surgical Disposable |
| Regional Block Needles, 22-gauge | Medline | B-D408348Z | Surgical Disposable |
| Schnidt tonsil artery forceps | V. Mueller | M01700 | Surgical Instrument |
| Skin staple extractor | Medline | CND3031 | Disposable, Chronic PH |
| Skin stapler 35 wide, with counter | Medline | STAPLER35W | Surgical Disposable |
| Sphygmomanometer | Patterson Veterinary | 07-815-0464 | Equipment |
| Sponge bowl | V. Mueller | GE-75 | Surgical Instrument |
| Sponge, Lap: X-Ray Detectable Sterile Lap Sponge, 18" x 18", 5/Pack | Medline | MDS241518HH | Surgical Disposable |
| Sponge, Peanut: X-Ray Detectable Sterile Peanut Sponge, Small, 3/8" | Medline | MDS72038 | Surgical Disposable |
| Sterile Disposable Deluxe OR Towel, Blue, 17'' x 27'', 2/Pack | Medline | MDT2168202 | Surgical Disposable |
| Sterile Luer-Lock Syringe, 3 mL | Medline | SYR103010Z | Disposable, Chronic PH |
| Sterile Luer-Lock Syringe, 5 mL | Medline | SYR105010Z | Disposable, Chronic PH |
| Sterile Surgical Equipment Probe Covers | Medline | DYNJE5930 | Surgical Disposable |
| Stopcock: 3-Way Stopcock with Handle in OFF Position, Rotating Adaptor Male Collar Fitting, 45 PSI | Medline | DYNJSC301 | Surgical Disposable |
| Stopcock: 3-Way Stopcock with Handle in OFF Position, Rotating Adaptor Male Collar Fitting, 45 PSI | Medline | DYNJSC301 | Disposable, Chronic PH |
| Subcutaneous Port with 5-French Connector and Blue Boot | Access Technologies | CP2AC-5NC | Surgical Disposable |
| Super cut metzenbaum dissecting scissors | V. Mueller | CH2032-S | Surgical Instrument |
| Super cut nelson-metzenbaum dissecting scissors | V. Mueller | CH2025-S | Surgical Instrument |
| Syringes: Sterile Luer-Lock Syringe, 10 mL | Medline | SYR110010Z | Surgical Disposable |
| Thoracic Catheter, Straight, 28 Fr x 20" | Medline | SWD570549H | Surgical Disposable |
| Three-quarter surgical drape | Medline | DYNJP2414H | Surgical Disposable |
| Tiletamine + Zolazepam | Zoetis Inc | 54771-9050-1 | Medication, Pre-Operative |
| TourniKwik Tourniquet Set with Four 7.5" Bronze-Colored Tubes and 1 Snare, 12 French | Medline | CVR79013 | Surgical Disposable |
| Transducer clip | Edwards LifeScience | TCLIP05 | Equipment |
| Trigger Aneroid Gauge (Sphygmomanometer) | Patterson Veterinary | 07-815-0464 | Equipment |
| TruWave Disposable Pressure Transducer Kits by Edwards Lifesciences | Medline | VSYPX260 | Surgical Disposable and Chronic PH |
| TS420 Perivascular Flow Module | Transonic | TS420 | Equipment, Perivascular Flow Meter |
| Tubing, Suction: Sterile Universal Suction Tubing with Straight Ribbed Connectors, 1/4" x 12' | Medline | OR612 | Surgical Disposable |
| Tubing: Pressure Monitoring Tubing with Fixed Male Luer Lock and Female Fitting, Low Pressure, 72" L | Medline | DYNJPMTBG72MF | Surgical Disposable |
| Tubing: Pressure Monitoring Tubing with Fixed Male Luer Lock and Female Fitting, Low Pressure, 72" L | Medline | DYNJPMTBG72MF | Disposable, Chronic PH |
| Tubular Elastic Dressing Retainer | Medline | DERGL711 | Disposable, Chronic PH |
| Tuffier rib retractor | V. Mueller | CD1101 | Surgical Instrument |
| Tygon E-3603 Flexible Tubings | Fisher Scientific | 14-171-227 | Surgical Disposable |
| U.S.A retractor | V. Mueller | SU3660 | Surgical Instrument |
| Umbilical Tape, Cotton, 3-Strand, 1/8 x 36" | Medline | ETHU12TH | Surgical Disposable |
| Valleylab Button Switch Pencil | Medline | VALE2516H | Surgical Disposable |
| Vanderbilt deep vessel forceps | V. Mueller | CH1687 | Surgical Instrument |
| Veterinary Anesthesia Machine | Midmark | Matrx VMC | Equipment |
| Veterinary Anesthesia Ventilator | Hallowell EMC | Model 2000 | Equipment |
| Vicryl: Undyed Coated Vicryl 0 CT-1 36" Suture | Medline | ETHVCP946H | Surgical Disposable |
| Vicryl: Undyed Coated Vicryl 2 TP-1 Taper 54" Suture | Medline | ETHVCP880T | Surgical Disposable |
| Vicryl: Undyed Coated Vicryl 2-0 CT-1 18" Suture | Medline | ETHVCP739D | Surgical Disposable |
| Vital crile-wood needle holder, 10-3/8” | V. Mueller | CH2427 | Surgical Instrument |
| Vital mayo-hegar needle holder, 7-1/4” | V. Mueller | CH2417 | Surgical Instrument |
| Vital metzenbaum dissecting scissors, 14’’ | V. Mueller | CH2009 | Surgical Instrument |
| Vital metzenbaum dissecting scissors, 9” | V. Mueller | CH2006 | Surgical Instrument |
| Vital ryder needle holder, 9” | V. Mueller | CH2510 | Surgical Instrument |
| Yankauer, Bulb Tip: Sterile Rigid Yankauer with Bulb Tip, No Vent | Medline | DYND50130 | Surgical Disposable |
References
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