성인 양 모델에서 자체 확장 가능한 니티놀 스텐트로 자가 심낭에서 경피적 폐 판막 교체
Summary
이 연구는 성인 양 모델에서 자체 확장 가능한 Nitinol 스텐트를 사용하여 네이티브 폐 판막 위치에 이식하기위한 자가 폐 밸브를 개발하는 타당성과 안전성을 보여줍니다. 이것은 우심실 유출관 기능 장애가있는 환자를위한 경피적 폐 판막 대체물을 개발하기위한 단계입니다.
Abstract
경피적 폐판막 치환술은 우심실 유출관 또는 생체 보철 판막 기능 장애를 앓고 있는 환자를 위한 실행 가능한 대안 접근법으로 확립되었으며, 우수한 초기 및 후기 임상 결과를 갖는다. 그러나 스텐트 심장 판막 악화, 관상 동맥 폐색, 심내막염 및 기타 합병증과 같은 임상 적 문제는 평생 적용, 특히 소아 환자에서 해결되어야합니다. 환자를 위한 평생 용액의 개발을 용이하게 하기 위해, 경피적 자가 폐판막 치환술을 성인 양 모델에서 수행하였다. 자가 심낭은 환기와 함께 전신 마취하에 왼쪽 전측 하부 흉부 절제술을 통해 양으로부터 수확되었습니다. 심낭을 2일 및 21시간 동안 비독성 가교결합을 위해 3D 성형 심장 판막 모델 상에 배치하였다. 심장 내 심초음파(ICE) 및 혈관조영술을 수행하여 천연 폐판막(NPV)의 위치, 형태학, 기능 및 치수를 평가하였다. 트리밍 후, 가교된 심낭을 자체 팽창성 니티놀 스텐트 상에 꿰매어 자체 설계된 전달 시스템으로 압착시켰다. 자가 폐 판막 (APV)을 좌측 경정맥 카테터 삽입을 통해 NPV 위치에 이식하였다. ICE와 혈관조영술을 반복하여 APV의 위치, 형태학, 기능 및 치수를 평가하였다. APV가 양 J에 성공적으로 이식되었습니다. 이 논문에서, 양 J는 대표적인 결과를 얻기 위해 선택되었다. 니티놀 스텐트가 있는 30mm APV를 어떠한 유의한 혈류역학적 변화 없이 NPV 위치에 정확하게 이식하였다. paravalvular 누출, 새로운 폐 판막 부전 또는 스텐트 폐 판막 이동이 없었습니다. 이 연구는 오랜 추적 관찰을 통해 성인 양 모델에서 경정맥 카테터 삽입을 통해 자체 확장 가능한 니티놀 스텐트로 NPV 위치에 이식을위한 APV를 개발하는 타당성과 안전성을 입증했습니다.
Introduction
Bonhoeffer et al.1은 합병증을 최소화하고 대체 치료 접근법을 제공하기위한 상당한 진전과 함께 2000 년에 경피적 폐 판막 교체 (TPVR)의 시작을 알렸다. 그 이후로, 우심실 유출관(RVOT) 또는 생체 보철 판막 기능장애를 치료하기 위한 TPVR의 사용은 급격히 증가하였다2,3. 현재까지 현재 시중에 나와 있는 TPVR 장치는 RVOT 기능장애4,5,6 환자에게 만족스러운 장기 및 단기 결과를 제공하였다. 또한, 탈세포화 심장 판막 및 줄기 세포 구동 심장 판막을 포함한 다양한 유형의 TPVR 판막이 개발 및 평가되고 있으며, 그 타당성은 전임상 대형 동물 모델 7,8에서 입증되었습니다. 자가 심낭을 이용한 대동맥 판막 재건은 Duran 박사에 의해 처음보고되었으며, 대동맥 환부의 치수에 따라 심낭의 모양을 안내하기위한 템플릿으로 다양한 크기의 세 개의 연속 팽창이 템플릿으로 사용되었으며, 60 개월9의 추적 관찰에서 84.53 %의 생존율이 나타났습니다. 밸브 교체 절차가 아닌 밸브 수리 절차로 간주되는 Ozaki 절차는 대동맥 밸브 전단지를 글루타르 알데히드 처리 된 자가 심낭으로 대체하는 것을 포함합니다. 그러나 Duran 박사의 절차와 비교할 때, 고정 심낭10을 절단하는 템플릿으로 병든 판막을 측정하는 것이 크게 개선되었으며 성인 사례뿐만 아니라 소아 사례11에서도 만족스러운 결과가 달성되었습니다. 현재, 로스 시술 만이 장기간의 항응고, 성장 잠재력 및 심내막염의 낮은 위험을 피하는 측면에서 명백한 이점을 가진 병든 대동맥 판막이있는 환자에게 살아있는 판막 대체물을 제공 할 수 있습니다12. 그러나 이러한 복잡한 외과적 시술 후에 폐동맥 도관에 대한 폐 자가이식 및 우심실에 대한 재개입이 요구될 수 있다.
임상적으로 이용가능한 현재의 생체보철 판막은 이종이계 돼지 또는 소 조직(13)에 대한 이식편 대 숙주 반응으로 인해 필연적으로 시간이 지남에 따라 분해된다. 밸브-관련 석회화, 분해 및 불충분은 몇 년 후, 특히 현재의 생체보철 물질(14)에 내재된 특성인 판막의 성장 부족으로 인해 일생 동안 다수의 폐판막 교체를 겪어야 하는 젊은 환자에서 반복적인 개입을 필요로 할 수 있다. 또한, 현재 이용가능한, 본질적으로 비재생성, TPVR 밸브는 혈전색전성 및 출혈 합병증과 같은 주요 한계뿐만 아니라, 리플릿 수축 및 보편적인 판막 기능장애로 이어질 수 있는 불리한 조직 리모델링으로 인한 제한된 내구성을 갖는다(15,16).
자체 수리, 재생 및 성장 능력의 특성을 지닌 TPVR용 자체 확장 가능한 니티놀 스텐트에 장착된 네이티브와 같은 자가 폐 밸브(APV)를 개발하면 생리적 성능과 장기적인 기능을 보장할 수 있다는 가설이 있습니다. 그리고 비독성 가교결합제 처리된 자가 심낭은 수확 및 제조 절차로부터 깨어날 수 있다. 이를 위해, RVOT 기능장애의 경피적 치료를 개선하기 위한 이상적인 중재적 판막 대체물과 저위험 절차적 방법론을 개발하기 위한 목적으로 성인 양 모델에 스텐트된 자가 폐판막을 이식하기 위해 전임상 시험이 수행되었다. 이 논문에서, 양 J는 자가 심장 판막의 연골 절제술 및 트랜스 경정맥 이식을 포함하는 포괄적인 TPVR 절차를 설명하기 위해 선택되었다.
Protocol
Representative Results
Discussion
이 연구는 TPVR을위한 살아있는 폐 판막을 개발하는 데 중요한 진전을 나타냅니다. 성인 양 모델에서, 이 방법은 양 자신의 심낭으로부터 유래된 APV가 경정맥 카테터 삽입을 통해 자기 팽창성 니티놀 스텐트로 이식될 수 있다는 것을 보여줄 수 있었다. 양 J에서, 스텐트된 자가 폐 판막은 자체 설계된 범용 전달 시스템을 사용하여 정확한 폐 위치에 성공적으로 이식되었습니다. 이식 후, 양 J?…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
우리는 과거와 현재의 회원들 모두이 사업에 기여한 모든 사람들에게 진심 어린 감사를 전합니다. 이 작업은 독일 연방 경제 에너지부, EXIST – Transfer of Research (03EFIBE103)의 보조금으로 지원되었습니다. Yimeng Hao는 중국 장학금위원회 (CSC : 202008450028)의 지원을 받습니다.
Materials
| 10 % Magnesium | Inresa Arzneimittel GmbH | PZN: 00091126 | 0.02 mol/ L, 10X10 ml |
| 10 Fr Ultrasound catheter | Siemens Healthcare GmbH | SKU 10043342RH | ACUSON AcuNav™ ultrasound catheter |
| 3D Slicer | Slicer | Slicer 4.13.0-2021-08-13 | Software: 3D Slicer image computing platform |
| Adobe Illustrator | Adobe | Adobe Illustrator 2021 | Software |
| Amiodarone | Sanofi-Aventis Deutschland GmbH | PZN: 4599382 | 3- 5 mg/ kg, 150 mg/ 3 ml |
| Amplatz ultra-stiff guidewire | COOK MEDICAL LLC, USA | Reference Part Number:THSF-35-145-AUS | 0.035 inch, 145 cm |
| Anesthetic device platform | Drägerwerk AG & Co. KGaA | 8621500 | Dräger Atlan A350 |
| ARROW Berman Angiographic Balloon Catheter | Teleflex Medical Europe Ltd | LOT: 16F16M0070 | 5Fr, 80cm (X) |
| Butorphanol | Richter Pharma AG | Vnr531943 | 0.4mg/kg |
| C-Arm | BV Pulsera, Philips Heathcare, Eindhoven, The Netherlands | CAN/CSA-C22.2 NO.601.1-M90 | Medical electral wquipment |
| Crimping tool | Edwards Lifesciences, Irvine, CA, USA | 9600CR | Crimper |
| CT | Siemens Healthcare GmbH | − | CT platform |
| Dilator | Edwards Lifesciences, Irvine, CA, USA | 9100DKSA | 14- 22 Fr |
| Ethicon Suture | Ethicon | LOT:MKH259 | 4- 0 smooth monophilic thread, non-resorbable |
| Ethicon Suture | Ethicon | LOT:DEE274 | 3-0, 45 cm |
| Fast cath hemostasis introducer | ST. JUDE MEDICAL Minnetonka MN | LOT Number: 3458297 | 11 Fr |
| Fentanyl | Janssen-Cilag Pharma GmbH | DE/H/1047/001-002 | 0.01mg/kg |
| Fragmin | Pfizer Pharma GmbH, Berlin, Germany | PZN: 5746520 | Dalteparin 5000 IU/ d |
| Functional screen | BV Pulsera, Philips Heathcare, Eindhoven, The Netherlands | System ID: 44350921 | Medical electral wquipment |
| Glycopyrroniumbromid | Accord Healthcare B.V | PZN11649123 | 0.011mg/kg |
| Guide Wire M | TERUMO COPORATION JAPAN | REF*GA35183M | 0.89 mm, 180 cm |
| Hemochron Celite ACT | International Technidyne Corporation, Edison, USA | NJ 08820-2419 | ACT |
| Heparin | Merckle GmbH | PZN: 3190573 | Heparin-Natrium 5.000 I.E./0,2 ml |
| Hydroxyethyl starch (Haes-steril 10 %) | Fresenius Kabi Deutschland GmbH | ATC Code: B05A | 500 ml, 30 ml/h |
| Imeron 400 MCT | Bracco Imaging | PZN00229978 | 2.0–2.5 ml/kg, Contrast agent |
| Isoflurane | CP-Pharma Handelsges. GmbH | ATCvet Code: QN01AB06 | 250 ml, MAC: 1 % |
| Jonosteril Infusionslösung | Fresenius Kabi Deutschland GmbH | PZN: 541612 | 1000 ml |
| Ketamine | Actavis Group PTC EHF | ART.-Nr. 799-762 | 2–5 mg/kg/h |
| Meloxicam | Boehringer Ingelheim Vetmedica GmbH | M21020A-09 | 20 mg/ mL, 50 ml |
| Midazolam | Hameln pharma plus GMBH | MIDAZ50100 | 0.4mg/kg |
| MRI | Philips Healthcare | − | Ingenia Elition X, 3.0T |
| Natriumchloride (NaCl) | B. Braun Melsungen AG | PZN /EAN:04499344 / 4030539077361 | 0.9 %, 500 ml |
| Pigtail catheter | Cordis, Miami Lakes, FL, USA | REF: 533-534A | 5.2 Fr 145 °, 110 cm |
| Propofol | B. Braun Melsungen AG | PZN 11164495 | 20mg/ml, 1–2.5 mg/kg |
| Propofol | B. Braun Melsungen AG | PZN 11164443 | 10mg/ml, 2.5–8.0 mg/kg/h |
| Safety IV Catheter with Injection port | B. Braun Melsungen AG | LOT: 20D03G8346 | 18 G Catheter with Injection port |
| Sulbactam- ampicillin | Pfizer Pharma GmbH, Berlin, Germany | PZN: 4843132 | 3 g, 2.000 mg/ 1.000 mg |
| Sulbactam/ ampicillin | Instituto Biochimico Italiano G Lorenzini S.p.A. – Via Fossignano 2, Aprilia (LT) – Italien | ATC Code: J01CR01 | 20 mg/kg, 2 g/1 g |
| Surgical Blade | Brinkmann Medical ein Unternehmen der Dr. Junghans Medical GmbH | PZN: 354844 | 15 # |
| Surgical Blade | Brinkmann Medical ein Unternehmen der Dr. Junghans Medical GmbH | PZN: 354844 | 11 # |
| Suture | Johnson & Johnson | Hersteller Artikel Nr. EH7284H | 5-0 polypropylene |
References
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