该协议的目的是证明在猪模型中放置一个延迟压缩装置 (ameroid 缩) 在冠状动脉周围。该装置创造了心脏缺血区, 这是有用的研究新的诊断成像技术和新的治疗方法。
心血管疾病仍然是美国死亡率的头号原因。有许多方法来治疗这些疾病, 但不管采用何种方法, 都需要一个体内模型来测试每种治疗。猪是心血管疾病最常用的大型动物模型之一。它的心脏是非常相似的在解剖学和作用对人。ameroid 放置技术在心脏缺血区产生, 在心肌梗死的研究中有许多有用的应用。该模型已用于外科研究, 药物研究, 成像技术和细胞疗法。
有几种方法可诱导心脏缺血区。每一个都有其优缺点, 但 ameroid 的位置仍然是最广泛使用的技术。使用 ameroid 的主要优点是它在现有的研究中的流行程度, 它在各种大小的可用性, 以适应解剖和血管的大小, 以收缩, 手术是一个相对简单的程序, 和术后监测是最小的, 因为没有外部设备可供维护。本文对 ameroid 括约肌放置的适当技术进行了详细的综述。
冠状动脉疾病 (CAD), 导致心肌缺血, 是导致残疾, 死亡, 和医疗保健费用在世界各地的4 , 并可归因于大约1的每3死亡在美国1,2,3,4,5,6. 虽然经皮穿刺和手术治疗有许多进展, 但由于年龄、健康状况不佳或不理想的解剖, 有多达三分之一的 CAD 患者没有资格获得这些治疗,45,6,7. 为了评估诊断成像或治疗的新方法, 建立一个适当的动物模型是至关重要的。
在开发一种动物模型的疾病, 诱导障碍应密切模仿的解剖和生理特征的障碍在人类8,9。其中最广泛使用的大型动物的心血管研究是猪。猪的心脏是最相似的人的心脏在大小, 解剖学和生理方面3,6。与人的心脏相似, 猪心脏的心肌不拥有广泛的抵押循环6。因此, 猪心不耐受急性冠状动脉闭塞, 但它能耐受渐进性冠状动脉闭塞。如果冠状动脉缓慢闭塞, 可作为慢性心肌缺血、慢性心肌梗死和心力衰竭的模型,5,6,9,10,11,12,13. 慢性心肌缺血可通过支架置入或放置液压封堵器、固定狭窄的堵塞或 ameroid 的缩窄引起。在各种出版物中详细列出的所有这些方法都有其优缺点6,9,13但最常用的方法是 ameroid 放置5, 6、10、11。
ameroid 缩, 包括在不锈钢, 塑料或钛环内包裹的酪蛋白材料。一旦放置在动脉周围 (通常是左前降冠状动脉 (童子) 或左旋冠脉 (漏)), 酪蛋白材料吸收周围的液体, 导致内腔逐渐缩小, 模仿缓慢的狭窄动脉和最终导致完全闭塞9,13,14。这个过程本身或与其他方法一起使用的结果是一个区域的慢性心肌缺血和/或梗塞的心脏左心室是有用的开发和评估新的成像技术8, 10,15, 治疗治疗7,16,17,18和手术程序19,20。
Ameroid 蟒蛇已被广泛应用于建立慢性心肌缺血、慢性心肌梗死和心力衰竭的动物模型5,6,7,9,10,11,12,13,15,16,17,18,19,22. 虽然这些模型可以通过使用支架, 水力堵, 或固定狭窄堵, ameroid 使用的流行在科学文献允许研究员更准确地比较他们的工作结果与以前 发布的研究5,6,7,9,10,11,12,1315,16,17,18,19,22. 使用 ameroid 括约肌的另一个优点是该过程相对简单, 可以由任何有合理手术技能的人成功执行, 并且不需要专门的仪器。其他上述方法需要更大的技术技能, 在液压封堵器的情况下, 需要强烈的术后监测, 由于外部设备6,13。
使用 ameroid 的主要限制是阻塞率的可变性9,13。一般情况下, 大多数使用 ameroid 的研究发现, 在前两周, 狭窄率最高, 然后逐渐变细直到完全闭塞发生23,24。前体直接测量 ameroid 管腔闭合率的研究证实, 在头两个星期内, 流明直径最大的减小发生在后两周, 并随后减慢25、26。然而, 这些同样的研究也表明, 周围的葡萄糖和蛋白质浓度会影响 ameroid 闭合的速率和完整性, 从而表明在体内条件最有可能导致变异在 ameroid 遮挡率25,26。其他研究人员认为, 由 ameroid 放置程序本身引起的机械性创伤、炎症、纤维化和血栓形成可能导致这种变异性5,6,25.后一种情况很可能是本研究中观察到的过早死亡和心力衰竭的原因。在 ameroid 的两侧进行细致、充分的动脉解剖, 以防止血管康祺, 这一点是不够重要的。
适当地放置 ameroid 的大血管是至关重要的, 以发展的心脏缺血区域, 这是一个巨大的足够治疗, 但不太大, 它导致死亡。在第一个钝边缘分支之前, 把 ameroid 的漏放在约克郡的猪身上是最有效的。据报道, 在其他地方, 这导致缺血面积约25-30% 左右的左心室6。放置 ameroid 任何较低的导致缺血的地区, 这是不足够的具体治疗, 正在研究中。
在手术过程中出现心律失常是罕见的。管理口服胺碘酮术后通过研究结束, 可防止心律失常在2至3周后, 当 ameroid 关闭。此外, 照顾和医务人员应特别警惕, 注意到在这段时间的任何咳嗽, 这可能是肺水肿/心力衰竭的早期迹象。
多年来, ameroid 的设计得到了改进。Ameroids 目前可在许多大小, 允许外科医生选择一个 ameroid, 匹配的直径的船只被遮挡。ameroid 的外圈可用不锈钢、钛或塑料制成。这在评估受影响的心脏使用 MRI 时尤其重要。所有的金属都会导致核磁共振图像上的伪影钛 ameroids 造成的工件比不锈钢的少, 而塑料没有留下任何。MRI 图像显示钛 ameroid 和塑料 ameroid 之间的差异分别显示在图 2和图 3中。在图 2中, 心脏右侧的工件是由包围 ameroid 的钛环引起的。直到最近, 塑料 ameroid 上的密封圈太笨重, 无法在冠状动脉周围放置, 而不康祺血管。本研究中使用的 ameroid (参见材料表) 是一个更简化的版本, 它的外径与金属 ameroids 相同。
The authors have nothing to disclose.
国家卫生研究院国家心脏、肺脏和血液研究所的校内研究部为该项目提供了内部资助。我们要感谢 Dr., Dr., nih 兽医资源部和国立卫生研究院心胸外科研究项目的工作人员。
Anesthesia: ketamine | Putney, INC | Dose: 25mg/kg, IM | |
Anesthesia: midazolam | App Pharmaceuticals | Dose: 0.75mg/kg, IM | |
Anesthesia: isoflurane | Baxter | Dose: 1-3%, INH | |
Antibiotics: amoxicillin and clavulanate potassium | WG Critical Care | Dose: 15mg/kg, IV | |
Antibiotics: piperacillin and tazobactam | Fresenius Kabl | Dose: 100mg/kg, PO | |
Analgesia: buprenorphine (sustained release) | Zoo Pharm | 10mg/ml bottle, Dose: 0.2mg/kg SC | |
Analgesia: fentanyl patch | Mylan | Dose: 25-50mcg/hr, TD | |
Analgesia: bupivicaine 0.25% | Hospira | Give SC at incision site for analgesia | |
Alcohol 70% | Humco | NDC 0395-4202-28 | for scrubbing surgical site |
Chlorhexidine scrub 2% | Vet One | 510083 | for scrubbing surgical site |
Datex-Ohmeda Aestiva /5 anesthesia machine | GE Healthcare Madison WI. | ||
Pediatric anesthesia circuit | Westmed | 7-8901 | www.westmedinc.com |
Water blanket | Cincinnati Sub Zero | Blanketrol 2 | |
EKG | Medtronics- Physiocontrol | LifePak 20 | |
Oxygen saturation monitor | GE Healthcare Madison WI. | ||
Temperature probe | GE Healthcare Madison WI. | ||
Electrical cautery unit | Valley Labs | Force 2 | Cut-30 Coag-40 |
Endotracheal tube | Hudson RCI | HUD510312 | Hudson brand – appropriate size for animal |
Intravenous catheter, size 20 gauge | Santa Cruz Biotechnology, Inc | SC-360097 | Fluid and drug administration |
Lactated Ringers Solution | Hospira | NDC 0409-7953-03 | |
Macro IV drip set 15 drops/ml | Hospira | 12672-28 | |
Surgical gowns | Kimberly Clark | 90142 | |
Utility drapes | Kimberly Clark | 89731 | |
Adult laparotomy drape | Medline | DYNJP3004 | |
Sterile surgical gloves | Cardinal Health (Allegiance) | 22537-570 | Size 7 – use appropriate size for surgeon |
Needle mat – sterile | Medline | NC30MBR | |
Cautery pencil | Medline | ESPB 2000 | |
Suction tubing | Medline | DYND50251 | |
Suction tip; Yankauer | Medline | DYND50130 | |
Suction cannister | Cardinal Health (Allegiance) | 65651-220 | |
Ameroid constrictors sizes 2.5mm -3.5mm | Research Instruments SW, Inc. | 760-764-9411 | Types: Stainless steel, titanium, or plastic |
3-way stopcock | Cardinal Health (Allegiance) | 455991 | For chest tube |
Stomach tube – 18 Fr | Cardinal Health (Allegiance) | DC4418 | For chest tube |
60cc syringe | Cardinal Health (Allegiance) | SY35060LL | For chest tube |
3cc syringe | Cardinal Health (Allegiance) | SY35003LL | For post-op analgesia injection |
Skin stapler – 35W | Ethicon Endo-Surgery | PMW 35 | skin closure |
Scalpel blade – size #10 | Cardinal Health (Allegiance) | 32295-010 | |
Mini silicone vessel loops 1 Pak | Aspen Surgical | 011001PBX | for elevating circumflex artery to apply ameroid |
1 (polypropylene) taper | Ethicon | BB #8425H | close ribs |
2-0 (polypropylene) taper | Ethicon | SH #8523 | close muscle layers |
4-0 (polypropylene) taper | Ethicon | BB #8581H | close pericardium |
20 gauge needle | Cardinal Health (Allegiance) | 81-200219 | post-op analgesia injection |
antimicrobial drape | 3M | 6640EZ | |
Finochietto rib retractor – infant size | Codman | 50-8057 | |
Potts-Smith scissors | Roboz | RS-6043 | |
Babcock forceps | Roboz | RS-8022 | |
Pean hemostatic forceps curved | Codman | 30-4565 | |
scalpel handle #7 | Codman | 11-5534 | |
Brown Adson forceps | Roboz | RS-5231 | |
Debakey forceps | Roboz | RS-7562 | |
Mayo scissors | Roboz | RS-6870SC | |
Metzenbaum dissecting scissors | Codman | 36-5011 | |
Metzenbaum dissecting scissors | Codman | 36-5016 | |
Mayo-Hegar needle holder | Codman | 36-2017 | |
Ryder needle holder | Codman | 36-3012 | |
Kelly hemostatic forceps | Roboz | RS-7130 | |
Reynolds hemostatic forcep | Roboz | RS-7211 | |
Weitlander retractor | Roboz | RS-8612 | |
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