Fordelene av Cardiac synkroniseringen terapi i en asynkron hjertesvikt modell indusert av venstre bunt gren ablasjon og raske Pacing
Summary
Etablering av en kronisk asynkron hjertesvikt (HF) modell av raske pacing kombinert med venstre bunt gren ablasjon presenteres. Todimensjonal speckle sporing tenkelig og aorta hastighet tid integrert brukes for å godkjenne denne stabil HF-modellen med venstre ventrikkel asynchrony og fordelene av cardiac synkroniseringen terapi.
Abstract
Det er nå godt anerkjent at hjertesvikt (HF) pasienter med venstre bunt gren blokk (LBBB) utlede betydelige klinisk fordeler fra hjerte synkroniseringen terapi (CRT), og LBBB har blitt en av de viktige prediktorer for CRT respons. Konvensjonelle tachypacing-indusert HF modellen har flere store begrensninger, inkludert fravær av stabile LBBB og rask reversering av venstre ventrikkel (LV) dysfunksjon etter opphør av pacing. Derfor er det viktig å etablere en optimal modell av kronisk HF med isolerte LBBB for å studere CRT fordeler. Studien opprettes en hjørnetann modell av asynkrone HF indusert av venstre bunt gren (LBB) ablasjon og 4 ukers raske høyre ventrikkel (RV) pacing. RV og rett atrial (RA) pacing elektroder via vena jugularis tilnærming, med en epicardial LV pacing elektrode, ble implantert for CRT ytelse. Presenteres her er de detaljerte protokollene for radiofrekvens (RF) kateter ablasjon, pacing fører implantasjon, og rask pacing strategi. Intracardiac og overflate electrograms under operasjonen ble også gitt for en bedre forståelse av LBB ablasjon. Todimensjonal speckle sporing avbildning og aorta hastighet tid integrert (aVTI) ble kjøpt for å validere kronisk stabil HF modellen med LV asynchrony og CRT fordeler. Ved å koordinere ventrikkel aktivisering og sammentrekning, CRT uniformerte LV mekanisk arbeid og restaurert LV pumpe-funksjonen, som ble etterfulgt av reversering av LV dilatasjon. Videre viser histopathological studien en betydelig restaurering av cardiomyocyte diameter og kollagen volum brøkdel (CVF) etter CRT gjennomførelse, angir en histologic og mobiltelefon omvendt remodeling brakt frem av CRT. I denne rapporten beskrev vi en mulig og gyldig metode for å utvikle en kronisk asynkron HF-modell, som var egnet for å studere strukturelle og biologiske omvendt remodeling følgende CRT.
Introduction
Avansert kronisk HF er en ledende årsak til dødelighet for ulike hjerte-karsykdommer. Et delsett av pasienter med hjertesvikt (CHF) også utvikle ventrikkel ledning discoordination som forverrer symptomer og prognose. CRT, også referert til som biventricular pacing, har blitt introdusert som en alternativ terapi for disse pasientene for over 20 år1,2. Dessverre, ca 20-40% av pasientene viser dårlig respons på CRT. Siden da har mange studier utført for å maksimere CRT svar3. Det er nå godt anerkjent at pasienter med LBBB kunne nytte mer CRT enn de med ikke-LBBB4, siden en LBBB mønster fører en større omfanget av cardiac dyssynchrony på grunn av asymmetri friheten av veggen bevegelsen mellom septal og lateral vegger . I mellomtiden studier har begynt å utforske endringer i genuttrykk og molekylære remodeling knyttet CRT5. Medfølgende strukturelle omvendt remodeling av CRT, er mobilnettet og molekylære hjemfall til et normalt nivå av stor interesse6. Derfor er det viktig å etablere en optimal modell av CHF med isolerte LBBB for å studere CRT fordeler.
Kronisk, raske ventrikkel pacing ble brukt til å produsere CHF i en hjørnetann modell. RV pacing kunne utvilsomt produsere forsinket LV sammentrekning som modell av LBBB-lignende sammentrekning mønster. Men denne typen funksjonelle asynchrony med intakt ledning system kan ikke etterligne anatomiske LBBB og regnes ikke en passende modell for studerer CRT ytelse, essensen av som er å koordinere svekket elektrisk aktivisering og hjerteinfarkt sammentrekning. Rask gjenoppretting av LV contractility og delvis utvinning LV dimensjoner etter opphør av pacing var også rapportert7.
Eksperimentelle studier har indusert kronisk LBBB av RF ablasjon å etablere asynkron ventrikkel sammentrekning8. En kombinasjon av reduksjon i globale pumpe funksjon og regionale ugyldig mekanisk arbeid kan forverre CHF ved å generere cardiac ineffektivitet samt hjertestans remodeling på vev, mobilnettet og molekylære. I LBBB hjerter er arbeidsmengden lavest i septum og høyeste i LV laterale veggen. Som en konsekvens, er hjerte remodeling høyst uttalt i laterale veggen9. Formålet med denne studien er: (i) å fremme en stabil og kronisk HF modell med interventricular og intraventricular mekanisk asynchrony med raske RV pacing i kombinasjon med LBB ablasjon; (ii) for å bekrefte dyssynchronous HF i vår modell og CRT fordeler i koordineringen sammentrekning av todimensjonal speckle echocardiography og aVTI; og (iii) å foreløpig utforske mobilnettet omvendt remodeling elicited av CRT.
Protocol
Representative Results
Discussion
Dilaterte kardiomyopati utgjør en viktig årsak til CHF, som er preget av ventrikkel dilatasjon, systolisk dysfunksjon med redusert LVEF og unormalt diastolisk fylling11. Siden kroniske tachycardia-mediert HF er en anerkjent klinisk tilstand, raske pacing atrium eller ventrikkel i minst 3-4 uker serverer som brukte dyr modell å indusere CHF11. Hemodynamic endringer skje så snart som 24 timer etter raske pacing, med fortsatte forverring av hjertefunksjon opptil 3 til 5 uk…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Dette arbeidet er finansiert av National Natural Science Foundation i Kina (81671685) og Shanghai provisjon av helse og familieplanlegging (nr. 201440538)
Materials
| Closed iv catheter system (0.9mm×25mm) | Becton Dickinson Medical | 5264442 | Used as venous retention needle |
| Sodium pentobarbital | Sigma-Aldrich Company | 130205 | For anesthesia |
| Pet clipper | Wuhan Shernbao pet supplies Co., Ltd. | PGC-660 | For hair shaving |
| Electrocardiograph | Shanghai photoelectric medical electronic instrument Co., Ltd. | ECG-6511 | For electrocardiogram recording |
| Echocardiograph | GE-Vingmed Ultrasound Company | VIVID E9 | For echocardiographic assessment |
| EchoPAC software | GE healthcare | Version201 | Offline analysis |
| Laryngoscope | Shanghai Medical Instrument Co., Ltd | Orotracheal intubation | |
| Endotracheal tube | SIMS Portex Inc, UK | 274093 | Orotracheal intubation |
| Volume cycled respirator | Newport Corporation | C100 | Artificial ventilation |
| HeartStart XL Defibrillator/Monitor | Philips Medical Systems | M4735A | Electrocardiogram monitor during operation |
| Benzalkonium Bromide Tincture | Shanghai Yunjia Pharmaceutical Co., Ltd. | H31022694 | Used for skin disinfection |
| Rib retractor | Shanghai Medical Instrument Co., Ltd. | For thoracotomy | |
| 4-0 suture | Shanghai Pudong Jinhuan Medical Products Co., LTD. | 24L1005 | Suture of LV epicardial electrode |
| 2-0/T suture | Shanghai Pudong Jinhuan Medical Products Co., LTD. | 11M0505 | Suture of pacing leads, fascia, vessels, etc. |
| 0-suture | Shanghai Pudong Jinhuan Medical Products Co., LTD. | 11P0501 | Skin suture |
| penicillin powder | North China Pharmaceutical Co., Ltd. | F6034105 | |
| DSA X-ray machine | Philips | Allura Xper FD10 | X-ray for fluoroscopy |
| LV pacing electrode | Medtronic, Inc. | LBT 4965 | |
| RV pacing electrode | St. Jude Medical | Tendril 1888 | |
| RA pacing electrode | St. Jude Medical | IsoFlex 1642T | |
| Pacemaker pulse generator | Medtronic, Inc. | Enpulse E2DR01 | For rapid RV pacing |
| CRT pulse generator | St. Jude Medical | Anthem PM 3212 | For CRT performance |
| Multi-channel electrophysiologic recorder | GE Medical Systems | 2003232-004 | For surface and intracardiac electrogram |
| Catheter input module | GE Medical Systems | 301-00202-08 | Multiple pole switches for stimulation or recording |
| Radiofrequency generator | Johnson-Johnson Company | ST-4460 | For RF current delivery |
| Cordless return electrode | Covidien | E7509 | For current circuit formation |
| Cordis 6-Fr sheath | Johnson-Johnson Company | 504-606X | Access for mapping catheter |
| Cordis 7-Fr sheath | Johnson-Johnson Company | 504-607X | Access for mapping and ablation catheter |
| 6-Fr quadripolar catheter | Johnson-Johnson Company | F6QRA005RT | Mapping catheter |
| 7-Fr 4mm-tip steerable ablation catheter | St. Jude Medical | 402823 | Mapping and ablation catheter |
| Prucka Cardio-Lab®2000 | GE Medical Systems | 6.9.00.000 | Software package for electrogram recording |
| Heparin | Haitong Pharmaceutical Co., Ltd | 160505 | Anticoagulant during catheter ablation |
| Digital image analysis system | Leica Microsystems | Qwin V3 | For histologic analysis |
References
- Bristow, M. R., et al. Cardiac-resynchronization therapy with or without an implantable defibrillator in advanced chronic heart failure. N Engl J Med. 350 (21), 2140-2150 (2014).
- Cleland, J. G., et al. The effect of cardiac resynchronization on morbidity and mortality in heart failure. N Engl J Med. 352 (15), 1539-1549 (2005).
- Rickard, J., et al. Predictors of response to cardiac resynchronization therapy: A systematic review. Int J Cardiol. 225, 345-352 (2016).
- Ponikowski, P., et al. 2016 ESC Guidelines for the diagnosis and treatment of acute and chronic heart failure: The Task Force for the diagnosis and treatment of acute and chronic heart failure of the European Society of Cardiology (ESC). Developed with the special contribution of the Heart Failure Association (HFA) of the ESC. Eur J Heart Fail. 18 (8), 891-975 (2016).
- Yang, S., et al. Glycoproteins identified from heart failure and treatment models. Proteomics. 15 (2-3), 567-579 (2015).
- Barth, A. S., et al. Cardiac resynchronization therapy corrects dyssynchrony-induced regional gene expression changes on a genomic level. Circ Cardiovasc Genet. 2 (4), 371-378 (2009).
- Howard, R. J., Stopps, T. P., Moe, G. W., Gotlieb, A., Armstrong, P. W. Recovery from heart failure: structural and functional analysis in a canine model. Can J Physiol Pharmacol. 66 (12), 1505-1512 (1988).
- Vernooy, K., et al. Cardiac resynchronization therapy cures dyssynchronopathy in canine left bundle-branch block hearts. Eur Heart J. 28 (17), 2148-2155 (2007).
- Spragg, D. D., Kass, D. A. Pathobiology of left ventricular dyssynchrony and resynchronization. Prog Cardiovasc Dis. 49 (1), 26-41 (2006).
- Wang, J., et al. Effect of Cardiac Resynchronization Therapy on Myocardial Fibrosis and Relevant Cytokines in a Canine Model With Experimental Heart Failure. J Cardiovasc Electrophysiol. 28 (4), 438-445 (2017).
- Houser, S. R., et al. Animal models of heart failure: a scientific statement from the American Heart Association. Circ Res. 111 (1), 131-150 (2012).
- Shinbane, J. S., Wood, M. A., Jensen, D. N., Ellenbogen, K. A., Fitzpatrick, A. P., Scheinman, M. M. Tachycardia-induced cardiomyopathy: a review of animal models and clinical studies. J Am Coll Cardiol. 29 (4), 709-715 (1997).
- Helguera, M. E., Trohman, R. G., Tchou, P. J. Radiofrequency catheter ablation of the left bundle branch in a canine model. J Cardiovasc Electrophysiol. 7 (5), 415-423 (1996).
- Blanck, Z., Deshpande, S., Jazayeri, M. R., Akhtar, M. Catheter ablation of the left bundle branch for the treatment of sustained bundle branch reentrant ventricular tachycardia. J Cardiovasc Electrophysiol. 6 (1), 40-43 (1995).
- Auger, D., et al. Effect of induced LV dyssynchrony by right ventricular apical pacing on all-cause mortality and heart failure hospitalization rates at long-term follow-up. J Cardiovasc Electrophysiol. 25 (6), 631-637 (2014).
- Delgado-Montero, A., et al. Additive Prognostic Value of Echocardiographic Global Longitudinal and Global Circumferential Strain to Electrocardiographic Criteria in Patients With Heart Failure Undergoing Cardiac Resynchronization Therapy. Circ Cardiovasc Imaging. 9 (6), e004241 (2016).
- Delgado, V., et al. Assessment of left ventricular dyssynchrony by speckle tracking strain imaging comparison between longitudinal, circumferential, and radial strain radial strain in cardiac resynchronization therapy. J Am Coll Cardiol. 51 (20), 1944-1952 (2008).
- Risum, N., et al. Variability of global left ventricular deformation analysis using vendor dependent and independent two-dimensional speckle-tracking software in adults. J Am Soc Echocardiogr. 25 (11), 1195-1203 (2012).
- Barold, S. S., Ilercil, A., Herweg, B. Echocardiographic optimization of the atrioventricular and interventricular intervals during cardiac resynchronization. Europace. 10 (Suppl 3), iii88-iii95 (2008).
- Höke, U., et al. Relation of Myocardial Contrast-Enhanced T1 Mapping by Cardiac Magnetic Resonance to Left Ventricular Reverse Remodeling After Cardiac Resynchronization Therapy in Patients With Nonischemic Cardiomyopathy. Am J Cardiol. 119 (9), 1456-1462 (2017).
- Osmancik, P., Herman, D., Stros, P., Linkova, H., Vondrak, K., Paskova, E. Changes and prognostic impact of apoptotic and inflammatory cytokines in patients treated with cardiac resynchronization therapy. Cardiology. 124 (3), 190-198 (2013).
- Francia, P., et al. Plasma osteopontin reveals left ventricular reverse remodelling following cardiac resynchronization therapy in heart failure. Int J Cardiol. 153 (3), 306-310 (2011).
