Testare l'efficacia di agenti farmacologici in un pericardica target Delivery Model nel suina
Summary
We have developed a swine model for the target delivery of pharmacological agents within the pericardial space/fluid. Using this approach, the relative benefits of administered agents on induced atrial fibrillation, relative refractory periods and/or ischemic protection can be investigated.
Abstract
Fino ad oggi, molti agenti farmacologici usati per trattare o prevenire le aritmie nei casi a cuore aperto creare effetti collaterali sistemici indesiderati. Ad esempio, i farmaci antiaritmici somministrati per via endovenosa in grado di produrre gocce di pressione sistemica nel paziente cardiaco già compromesso. Durante l'esecuzione delle procedure a cuore aperto, i chirurghi spesso creare un piccolo porto o formare una culla pericardica per creare campi adatti per il funzionamento. Questo accesso produce opportunità per obiettivo la consegna farmacologica (agenti di precondizionamento antiaritmici o ischemiche) direttamente al tessuto miocardico senza effetti collaterali indesiderati.
Abbiamo sviluppato un modello di suini per testare agenti farmacologici per la consegna di destinazione all'interno del fluido pericardico. Mentre completamente anestetizzato, ogni animale è stato strumentato con un catetere di Swan-Ganz e cateteri pressione ventricolo sinistro e destro, e elettrocateteri di stimolazione sono stati collocati in appendice atriale destra e il dirittoventricolo. Un sternotomia mediana è stata poi eseguita e una culla accesso pericardico è stato creato; un cavo tuffo di stimolazione è stato posto in dell'atrio sinistro e un elettrocatetere bipolare è stato collocato nel ventricolo sinistro. Utilizzando un programmatore e un sistema di mappatura cardiaca, il periodo refrattario del nodo atrioventricolare (AVN), atri e ventricoli è stata determinata. Inoltre, la fibrillazione atriale (AF) induzione è stata prodotta utilizzando uno stimolatore Grass e tempo AF è stato osservato. Queste misurazioni sono state effettuate prima del trattamento, nonché 30 minuti e 60 minuti dopo il trattamento pericardico. Ulteriori punti di tempo sono stati aggiunti per gli studi selezionati. Il cuore è stato poi cardiopleged e rianimato in una modalità di lavoro di quattro camera. Le misure di pressione e la funzione sono stati registrati per 1 ora dopo la rianimazione. Questo modello strategia di trattamento ci ha permesso di osservare gli effetti di agenti farmacologici che possono diminuire l'incidenza di aritmie cardiache e / o danno ischemico, durante e AFter chirurgia a cuore aperto.
Introduction
Attualmente in procedure a cuore aperto, i medici utilizzano agenti di trattamento antiaritmici e altre sistemica. Tuttavia, questo può essere problematico per molti pazienti, soprattutto quelli che sono già clinicamente compromessi. Ad esempio, i trattamenti per via endovenosa può causare cadute sistemici della pressione sanguigna o disfunzione renale; inoltre, possono creare problemi di gestione di anestesia e / o altri effetti collaterali a lungo termine.
Qui abbiamo creato un modello per testare l'efficacia di somministrazione di agenti farmacologici nello spazio pericardico. Ad esempio, questo approccio può essere utilizzato per testare farmaci antiaritmici, studiando composti che potrebbero aumentare la funzione cardiaca e / o promuovere il recupero del miocardio dopo procedure chirurgiche. Ci sono stati osservati benefici alla consegna bersaglio di trattamenti nello spazio pericardico contro somministrazione endovenosa: per esempio, il nostro laboratorio ha dimostrato che la consegna localizzata di antiarfarmaci ritmici, come metoprololo, è protettivo contro l'incidenza di aritmie minimizzando riduzioni della pressione sanguigna 1. Questa strategia di fornitura di destinazione offre anche la possibilità per l'amministrazione di concentrazioni focali più elevate riducendo al minimo i livelli sistemici. Ad esempio, alti livelli di concentrazioni endovenosa forniti di acidi grassi possono provocare emolisi, ma la consegna pericardico minimizza questa preoccupazione 2.
Questo studio paradigma consiste di tre obiettivi principali per determinare l'efficacia del pericardio consegnato composti: 1) nella determinazione del situ dei periodi refrattari del nodo ventricolare atriale, atri e ventricoli, prima del trattamento e post trattamento 30 e 60 min; 2) la relativa in situ onere AF prima del trattamento e 30 e 60 min dopo trattamento (timepoints supplementari sono stati spesso aggiunti) 3) analisi funzionale del cuore dopo che è stato rianimato 3 incLuding monitoraggio emodinamico, la frequenza cardiaca, il metabolismo del cuore (lattato e glucosio) campionata dal seno coronarico, frazione di eiezione (EF%) e lo spessore della parete ventricolare (cm) monitorato ogni 10 min dopo rianimazione Questo modello strategia di trattamento ci ha permesso di osservare gli effetti del agenti farmacologici che possono diminuire l'incidenza di aritmie cardiache e / o danno ischemico, durante e dopo l'intervento chirurgico a cuore aperto o al trapianto.
Protocol
Representative Results
Discussion
Qui, abbiamo dimostrato un approccio unico per testare l'efficacia potenziale di composti consegnati bersaglio nello spazio pericardico. Questo paradigma studio può essere utilizzato per testare mercato attuale rilasciato prodotti farmaceutici o composti sperimentali, fornendo così applicazioni traslazionali scalo a varie situazioni cliniche. All'interno di questa strategia di trattamento ci sono due principali applicazioni cliniche per la distribuzione di prodotti farmaceutici allo spazio pericardico: 1) a cu…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
We would like to give a big thanks to the Visible Heart Laboratory staff and students that have helped with this project: Nate Menninga, Lars Mattison and Megan Schmidt.
Materials
| SelectSecure® 3830 lead | Medtronic | N/A | Pacing Lead |
| C304 Deflectable Catheter | Medtronic | N/A | Steerable catheter for placing leads |
| SelectSecure® 3830 lead | Medtronic | N/A | active fixation pacing leads |
| Grass S48 Stimulator | N/A | N/A | Electrical Stimulator |
| Premium 6500 Unipolar Pacing | N/A | Plunge pacing lead for LAA | |
| EnSite™ Cardiac Mapping | N/A | Electrophysiology mapping system | |
| CareLink Programer 2092 | Medtronic | N/A | programmer for pacing leads |
| GEM II ® pacemaker | Medtronic | N/A | pacemaker can |
| DLP ® Aortic Root Cannula | Medtronic | N/A | aortic root cannula for transplant |
| C-Arm Fluoroscopy | Ziehm | N/A | fluoroscopic imaging |
| Oscilliscope | Tektronix | N/A | |
| 11F Hemostasis introducer | SafeSheath | N/A | Hemostasis introducers |
| Swan-Ganz Catheter 8.0F | ICU Medical | N/A | thermal dilution catheter |
| Venogram balloon | Oscor | N/A | pressure monitoring |
| Ultraview SL | Spacelabs | N/A | EKG and blood pressure |
| s/5 Avance | General Electric | N/A | Anesthesia machine |
| Atrial 6492 – Unipolar Temporary Atrial Pacing Lead | Medtronic | N/A | temporary pacing lead |
| VIVID i | General Electric | 2D electrocardiography unit |
References
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