Ex-situ灌流中のドナー心臓の機能評価:圧力-体積ループと表面心エコー検査からの洞察
1Laboratory of Preclinical Research, Department of Research and Innovation,Groupe Hospitalier Paris Saint Joseph, 2Inserm UMR S 999, Pulmonary Hypertension: Pathophysiology and Novel Therapies, Marie Lannelongue Hospital,Groupe Hospitalier Paris Saint Joseph, 3Department of Cardiac Surgery,Marie Lannelongue Hospital
Summary
正常温候性 ex situ 心灌流(NESP)中のドナー心臓の機能評価のための信頼できる非侵襲的アプローチは不足しています。本明細書では、心外エコー検査およびコンダクタンスカテーテル法を用いた心筋性能の ex situ 評価のためのプロトコルについて説明します。
Abstract
心臓移植は、進行性心不全のゴールドスタンダードの治療法であり続けています。しかし、現在の重大な臓器不足により、基準が拡張されたドナー心臓の数が増えています。これらの辺縁移植片は、一次移植片の失敗のリスクが高く、移植前の その場灌 流の恩恵を受ける可能性があります。この技術は、継続的な代謝モニタリングを備えた温酸素化血液灌流を使用した臓器保存の延長を可能にします。現在臨床診療に利用可能な唯一のNESPデバイスは、無負荷の非動作状態で臓器を灌流するため、鼓動する心臓の機能評価はできません。そこで我々は、左心室の前負荷と後負荷を調整した作業モード条件におけるNESPの独自のプラットフォームを開発しました。このプロトコルはブタの心臓に適用されました。心臓の Ex situ 機能評価は、心臓内コンダクタンスカテーテル法と表面心エコー検査で達成されました。実験プロトコルの説明とともに、ここでは、NESP中の圧力-体積ループと心筋パワーの獲得に関連する主な結果、真珠と落とし穴を報告します。血行動態所見と超音波変数との相関関係は、特に移植前のドナー心臓のさらなるリハビリテーションにとって大きな関心事です。このプロトコルは、ドナーハートの評価を改善して、ドナープールを増やし、一次移植片の失敗の発生率を減らすことを目的としています。
Introduction
心臓移植は進行性心不全のゴールドスタンダード治療ですが、現在の臓器不足によって制限されています1。拡張基準(45歳>、心血管危険因子、長期低流量、カテコールアミン作動性ストームに続発する急性左心室機能障害)を持つドナー心臓の数の増加は、一次移植片不全のリスクの増加に割り当てられます2。さらに、制御循環死(DCD)後に提供された心臓は、長期の温虚血に続発する心筋損傷を呈する可能性があります3。したがって、移植前にこれらのドナー心臓のより良い評価が必要であり、特に心臓移植の適格性を評価する必要があります4,5。
正常母性 ex situ 灌流(NESP)は、温かい酸素化された血液を使用して鼓動する心臓を保存します。NESP用の唯一の市販のデバイスは、心臓を非動作状態(ランゲンドルフモード)で保存します。このアプローチは当初、寒冷虚血の重要な4時間期間を超えて移植片の保存を拡大するために適用されました6。この技術の別の大きな利点は、灌流物6中の乳酸濃度に基づく心筋生存率の連続評価を提供することである。しかし、この生化学的評価は、これまで移植後の結果と相関したことはありません。同様に、NESPのランゲンドルフモードは、移植前の心臓の血行動態および機能評価を可能にしません。一部の著者は、移植後の心筋の回復を予測するために、NESP中の心臓内カテーテル法の潜在的な利点を報告しています7。
本レポートは、NESP中のドナーの心臓パフォーマンスを評価するための再現可能な方法論を提供することを目的としています。作業モード灌流を可能にし、心外エコー検査による非侵襲的な機能変数の取得を可能にするために回路を変更しました。負荷に依存しない変数である心筋仕事指数は、圧力-ひずみループを使用して記録されました。心筋内コンダクタンスカテーテル法で得られた心筋仕事と血行動態変数との関係を検討した。
Protocol
本議定書は、動物実験に関する地方倫理委員会および動物福祉に関する機関委員会(APAFIS#30483-2021031811339219 v1、パリ大学サクレー校動物倫理委員会、フランス)によって承認されました。動物は、国立衛生研究所によって開発された実験動物の世話と使用のためのガイドラインと、国立医学研究協会によって開発された実験動物の世話の原則に従って扱われました。 注:外科…
Representative Results
本発明者らは本明細書において、単心室作業状態におけるNESPプロトコルを、移植前のドナー心臓のランゲンドルフ灌流のために臨床診療において通常使用される修正心臓灌流モジュールを用いて記載する。このカスタムモジュールを用いたNESPの子豚モデルは、2019年に開発されました。灌流回路のほとんどが実験に再利用されたため、回路の変更は軽微でした。モジュールのキャップは、輸?…
Discussion
NESPプロトコルでは考慮すべきいくつかの重要なステップがあります。心臓の in situ 予備評価は、特に重大な大動脈弁閉鎖不全症(グレード2以上)を示さないはずの大動脈弁を考慮すると、依然として重要である。そうしないと、冠状動脈灌流障害と心筋虚血のために、ランゲンドルフ期間中に心臓の蘇生が損なわれます。ランゲンドルフ灌流後のWMの開始は困難な操作であり、予圧リザ?…
Divulgazioni
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
ジョルジュロペスインスティテュート、リシュー、69380、フランス
クラウディア・ラセルダ、ゼネラル・エレクトリック・ヘルスケア、バック、フランス
Materials
| 3T Heater Cooler System | Liva Nova, Châtillon, France | IM-00727 A | Extracorporeal Heater Cooler device |
| 4-0 polypropylene suture | Peters, bobigny, France | 20S15B | sutures |
| 5-0 polypropylene suture | Peters, bobigny, France | 20S10B | sutures |
| Adenosine | Efisciens BV, Rotterdam, Netherlands | 9088309 | Drugs for the ex-vivo perfusion |
| Adrenaline | Aguettant, Lyon, France | 600040 | Drugs for the ex-vivo perfusion |
| Atracurium | Pfizer Holding France, Paris, France | 582547 | Drugs for the induction of the anesthesia |
| DeltaStream | Fresenius Medical Care, L’Arbresle, France | MEH2C4024 | Extracorporeal blood pump |
| EKG epicardial electrodes | Cardinal Health LLC, Waukegan, Illinois, USA | 31050522 | EKG detection electrodes |
| External pacemaker | Medtronic Inc. Minneapolis, Minneapolis, USA | 5392 | Pacemaker device |
| Glucose 5% | B.Braun Melsungen AG, Melsungen, Germany | 3400891780017 | Drugs for the priming solution |
| Heart Perfusion Set, Organ Care System | Transmedics, Andover, MA, USA | Ref#1200 | Normothermic ex-vivo heart perfusion device |
| Intellivue MX550 | Philips Healthcare, Suresnes, France | NA | Permanent monitoring system |
| Istat 1 | Abbott, Chicago, Ill, USA | 714336-03O | Blood Analyzer machine |
| Labchart | AD Instruments Ltd, Paris, France | LabChart v8.1.21 | Pressure Volume loops aquisition software |
| Magnesium | Aguettant, Lyon, France | 564 780-6 | Drugs for the cardioplegia |
| Magnesium Sulfate | Aguettant, Lyon, France | 600111 | Drugs for the cardioplegia |
| Mannitol 20% | Macopharma, Mouvoux, France | 3400891694567.00 | Drugs for the cardioplegia |
| Methylprednisolone | Mylan S.A.S, Saint Priest, France | 400005623 | Drugs for the priming solution |
| Millar Conductance Catheter | AD Instruments Ltd, Paris, France | Ventri-Cath 507 | Pressure Volume loops conductance catheter |
| MWI software | General Electric Healthcare, Chicago, Ill, USA | NA | software used for the Ultrasound echocardiographic machine |
| Orotracheal probe | Smiths medical ASD, Inc., Minneapolis, Minneapolis, USA | 100/199/070 | probe for the intubation during anesthesia |
| Potassium chloride 10% | B.Braun Melsungen AG, Melsungen, Germany | 3400892691527.00 | Drugs for the cardioplegia |
| Propofol | Zoetis France, Malakoff, France | 8083511 | Drugs for the induction of the anesthesia |
| Quadrox-I small Adult Oxygenator | Getinge, Göteborg, Sweden | BE-HMO 50000 | Extracorporeal blood oxygenator |
| Ringer solution | B.Braun Melsungen AG, Melsungen, Germany | DKE2323 | Drugs for the cardioplegia |
| Sodium Bicarbonate | Laboratoire Renaudin, itxassou, France | 3701447 | Drugs for the cardioplegia |
| Sodium chloride | Aguettant, Lyon, France | 606726 | Drugs for the priming solution |
| Swan Ganz Catheter | Merit Medical, south jordan, utah, USA | 5041856 | Right pressure and cardiac output probe |
| Tiletamine | Virbac France, Carros, France | 3597132126021.00 | Drugs for the induction of the anesthesia |
| Transesophagus probe (3–8 MHz 6VT) | General Electric Healthcare, Chicago, Ill, USA | NA | Ultrasound echocardiographic transesophagus probe |
| Vivid E95 ultraSound Machine | General Electric Healthcare, Chicago, Ill, USA | NA | Ultrasound echocardiographic machine |
| Xylocaïne 2% | Aspen, Reuil-malmaison, France | 600550 | Drugs for the cardioplegia |
| Zolazepam | Virbac France, Carros, France | 3597132126021.00 | Drugs for the induction of the anesthesia |
Riferimenti
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Citazione di questo articolo
Dang Van, S., Brunet, D., Akamkam, A., Decante, B., Guihaire, J. Functional Assessment of the Donor Heart During Ex Situ Perfusion: Insights from Pressure-Volume Loops and Surface Echocardiography. J. Vis. Exp. (188), e63945, doi:10.3791/63945 (2022).