工作模式下的心功能和代谢评估
Summary
诺本心脏原位灌注 (eshp), 使心脏保持跳动, 半生理状态。在工作模式下进行操作时, eshp 提供了对捐献者心脏功能和器官生存能力进行复杂评估的机会。在这里, 我们描述了我们的方法在 eshp 期间心肌性能评估。
Abstract
目前的标准器官保存方法 (冷库, cs), 使心脏暴露在冷缺血期, 限制了安全保存时间, 增加了移植后不良结局的风险。此外, cs 的静态性质不允许在保存间隔内进行器官评估或干预。诺曼原位心脏灌注 (eshp) 是一种新的方法, 保存捐赠的心脏, 通过提供含氧, 营养丰富的心脏吸乳, 最大限度地减少冷缺血。eshp 在保存标准供体心脏方面已被证明不低于 cs, 也为循环死亡测定后捐献的心脏的临床移植提供了便利。目前, 唯一可用的临床 eshp 设备在卸载、非工作状态下灌注心脏, 限制了对心肌性能的评估。相反, 在工作模式下的 eshp 提供了机会, 通过评估生理条件下的功能和代谢参数, 全面评估心脏表现。此外, 早期的实验研究表明, eshp 在工作模式下可能会导致更好的功能保存。在这里, 我们描述了在一个大型哺乳动物 (猪) 模型中对心脏进行原位灌注的协议, 该模型可针对不同的动物模型和心脏大小进行重现。此 eshp 设备中的软件程序允许实时和自动控制泵的速度, 以保持所需的主动脉和左心房压力, 并评估各种功能和电生理参数, 而对监督/操纵。
Introduction
临床相关性
虽然自1967年第一次心脏移植以来, 心脏移植的大多数方面都有了显著的发展, 但冷藏 (cs) 仍然是供体心脏保护的标准 1。cs 使器官暴露在冷缺血期, 限制了安全保存间隔 (4-6小时), 并增加了原发性移植物功能障碍2,3,4的风险。由于 cs 的静态性质, 在器官采购和移植之间的时间内, 无法评估功能或治疗干预。这是扩大标准捐助方的一个特别限制, 包括循环死亡后捐赠的心脏, 这给克服需求与目前捐助方之间的巨大差距造成了障碍 5、6.为了解决这一局限性, 提出了一种新的半生理方法来保存捐赠的心脏, 通过在保存时向心脏提供含氧、营养丰富的香水, 最大限度地减少冷缺血的暴露1,7.,8。
原位心脏灌注
在孤立的心脏的异地检查中最常用的方法之一是朗根多夫灌注。在1895年由 oskar langendorff 介绍的这种方法中, 血液流入冠状动脉, 流出孤立心脏的冠状窦, 心脏处于空的和跳动的状态9,10.使用转移医疗器官护理系统设备 (ocs) 在 langendorff 模式下的临床 eshp 已被证明在保存标准供体心脏1方面不低于 cs, 并为 dcd 心脏的临床移植提供了便利11. 然而, 人们对该装置评价器官可行性的能力表示关切, 因为一些最初被认为可移植的捐献者心脏在 ocs3上灌注后被丢弃。ocs 在 langendorff (非工作) 模式下支持心脏, 因此具有有限的能力来评估心脏的抽水功能3,12。越来越多的证据表明, 功能参数为评估器官生存能力提供了更好的方法, 这表明在 eshp 3 期间, 评估心脏功能可能成为评估和选择移植心脏的可靠工具 此外,我们对原位灌注猪心脏的研究表明, 在工作模式下, eshp 为心脏提供了增强的功能保护。灌注间隔15,16。
能够在工作模式下保持心脏的 eshp 设备必须具有一定的自动化级别, 以安全、精确地保持预紧力、后负荷和流量。此外, 这种系统应具有灵活性, 以促进对心脏功能进行全面评估。这里使用的 eshp 设备配备了定制软件, 1) 提供和维护所需的主动脉 (o) 和左心房 (la) 压力流和 2) 提供功能参数的实时分析和压力波形的视觉评估。对监督的最低需求。利用标准充液压力传感器采集压力数据, 利用跨时间多普勒流量探头采集流量数据。这些信号分别通过桥接和模拟输入进行数字化。心脏水平定位, 轻微提升到柔软的硅胶膜上的大血管。插管附件穿过膜, 加入一个顺应性室, 用于抑制心室射血。这项工作的目的是为心脏移植领域的研究人员提供一个协议, 用于对心脏进行原位灌注和评估, 在正常的, 半生理条件下的工作模式, 在一个大型哺乳动物 (约克郡猪) 模型。
Protocol
Representative Results
Discussion
成功灌注是根据研究的目的来定义的;但是, 这应该包括不间断的 eshp 所需的时间量和完整的收集有关心功能的数据在灌注过程中。为此, 必须遵循议定书中的几个关键步骤。
心脏是一个对氧气和能量有很高需求的器官, 最大限度地减少插管和灌注前的缺血时间是必须遵循的重要原则。采购过程、将心脏安装在 eshp 设备上以及启动灌注不应超过20-30分钟。
为…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
这项工作得到了加拿大国家移植研究方案赠款的支持。sh 是一个医学和牙科学院的学生在心脏科学的研究生。dhf 接受了国家科学和工程研究委员会和加拿大卫生研究所的合作研究项目 (chrp) 赠款。
Materials
| Debakey-Metzenbaum dissecting scissors | Pilling | 342202 | |
| MAYO dissecting scissors | Pilling | 460420 | |
| THUMB forceps | Pilling | 465165 | |
| Debakey straight vascular tissue forceps | Pilling | 351808 | |
| CUSHING Gutschdressing forceps | Pilling | 466200 | |
| JOHNSON needle holder | Pilling | 510312 | |
| DERF needle holder | Pilling | 443120 | |
| Sternal saw | Stryker | 6207 | |
| Sternal retractor | Pilling | 341162 | |
| Vorse tubing clamp | Pilling | 351377 | |
| MORRIS ascending aorta clamp | Pilling | 353617 | |
| Surgical snare (tourniquet) set | Medtronic | CVR79013 | |
| 2-0 SILK black 12 X 18" strands | ETHICON | A185H | |
| 3-0 PROLENE blue 18" PS-2 cutting | ETHICON | 8687H | |
| Biomedicus pump drive (modified) | Medtronic | 540 | Modified to allow remote electronic control of pump speed |
| Biomedicus pump | Maquet | BPX-80 | |
| Membrane oxigenator D 905 | SORIN GROUP | 50513 | |
| Tubing flow module | Transonic | Ts410 | |
| PXL clamp-on flow sensor | Transonic | ME9PXL-BL37SF | |
| TruWave pressure transducer | Edwards | VSYPX272 | |
| Intercept tubing 3/8" X 3/32" X 6' | Medtronic | 3506 | |
| Intercept tubing 1/4" X 1/16" X 8' | Medtronic | 3108 | |
| Heated/Refrigerated Bath Circulator | Grant | TX-150 | |
| ABL 800 FLEX Blood Gas Analyzer | Radiometer | 989-963 | |
| 5F Ventriculr straight pigtail cathter | CORDIS | 534550S | |
| 5F AVANTI+ Sheath Introducer | CORDIS | 504605A | |
| Emerald Amplatz Guidewire | CORDIS | 502571A | |
| Dual chamber pace maker | Medtronic | 5388 | |
| Defibrilltor | CodeMaster | M1722B | |
| Infusion pump | Baxter | AS50 | |
| Surgical electrocautery device | Kls Martin | ME411 | |
| Gas mixer | SECHRIST | 3500 CP-G | |
| Medical oxygen tank | praxair | 2014408 | |
| Cabon dioxide tank | praxair | 5823115 | |
| Bovine serum albumin | MP biomedicals | 218057791 |
References
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