Summary
אי ספיקת חדר ימין ורגורגיטציה טריקוספידית תפקודית קשורים למחלות לב בצד שמאל וליתר לחץ דם ריאתי, התורמות באופן משמעותי לתחלואה ולתמותה בחולים. הקמת מודל שחלות כרוני לחקר אי ספיקת חדר ימין ורגורגיטציה טריקוספידית תפקודית תסייע בהבנת המנגנונים שלהם, התקדמותם וטיפולים אפשריים.
Abstract
הפתופיזיולוגיה של רגורגיטציה טריקוספידית תפקודית חמורה (FTR) הקשורה לתפקוד לקוי של החדר הימני אינה מובנת, מה שמוביל לתוצאות קליניות לא אופטימליות. יצאנו להקים מודל שחלתי כרוני של FTR ואי ספיקת לב ימין כדי לחקור את המנגנונים של FTR. עשרים כבשים זכרים בוגרים (בני 6-12 חודשים, 62 ± 7 ק"ג) עברו ניתוח לכריתת בית החזה השמאלית ואקו לב בסיסי. רצועת עורק ריאתי (PAB) הונחה ונחתכה סביב עורק הריאה הראשי (PA) כדי לפחות להכפיל את לחץ עורק הריאה הסיסטולי (SPAP), מה שגרם לעומס יתר בלחץ החדר הימני (RV) ולסימנים של התרחבות RV. PAB הגדיל בחריפות את ה-SPAP מ-21 ±-2 מ"מ כספית ל-62 ±-2 מ"מ כספית. בעלי החיים היו במעקב במשך 8 שבועות, סימפטומים של אי ספיקת לב טופלו עם משתנים, אקוקרדיוגרפיה מעקב שימש כדי להעריך עבור איסוף נוזל pleural ו בטן. שלושה בעלי חיים מתו במהלך תקופת המעקב עקב שבץ, דימום ואי ספיקת לב חריפה. לאחר חודשיים בוצעו אסטרנוטומיה חציונית ואקוקרדיוגרפיה אפיקרדיאלית. מתוך 17 בעלי החיים ששרדו, 3 פיתחו רגורגיטציה טריקוספידית קלה, 3 פיתחו רגורגיטציה טריקוספידית בינונית, ו-11 פיתחו רגורגיטציה טריקוספידית חמורה. שמונה שבועות של חבישת עורק ריאתי הביאו למודל שחלות כרוני יציב של תפקוד לקוי של החדר הימני ו- FTR משמעותי. ניתן להשתמש בפלטפורמה גדולה זו של בעלי חיים כדי להמשיך לחקור את הבסיס המבני והמולקולרי של כשל RV ורגורגיטציה טריקוספידית תפקודית.
Introduction
אי ספיקת חדר ימין (RVF) מוכרת כגורם חשוב התורם לתחלואה ולתמותה של חולי לב. הגורמים השכיחים ביותר ל- RVF הם מחלת לב בצד שמאל ויתר לחץ דם ריאתי1. במהלך ההתקדמות של RVF, רגורגיטציה טריקוספידית תפקודית (FTR) עלולה להתעורר כתוצאה מתפקוד לקוי של החדר הימני (RV), התרחבות טבעתית ושיפוץ תת-מסתמי. FTR בינוני עד חמור הוא מנבא עצמאי לתמותה2,3, וההערכה היא כי 80%-90% ממקרי הרגורגיטציה הטריקוספידית הם פונקציונלייםבטבע 4. FTR עצמו עשוי לקדם עיצוב מחדש של חדרים שליליים על ידי השפעה על עומס לאחר או עומס מראש5. המסתם הטריקוספיד נחשב היסטורית לשסתוםהנשכח 6, והאמינו כי הטיפול במחלת לב בצד שמאל יפתור את פתולוגיית RV הקשורה ו- FTR7. נתונים אחרונים הראו שזו אסטרטגיה שגויה, וההנחיות הקליניות הנוכחיות תומכות בגישה הרבה יותר אגרסיבית ל-FTR4. עם זאת, הפתופיזיולוגיה של FTR חמור הקשור לתפקוד לקוי של החדר הימני עדיין אינה מובנת, מה שמוביל לתוצאות קליניות לא אופטימליות8. דגמי בעלי החיים הגדולים הזמינים כיום של RVF מבוססים על לחץ, נפח או עומס יתר מעורב. תיארנו בעבר מודל של בעלי חיים גדולים של RVF ו-TR, אבל רק בסביבה חריפה9.
המחקר הנוכחי מתמקד במודל שחלתי כרוני של רצועות עורק ריאתי (PAB) כדי להגדיל את עומס הלוואי של RV (עומס יתר בלחץ) ולגרום לתפקוד לקוי של RV ו- FTR. מודל העומס הוא אמין וניתן לשחזור בהשוואה למודלים של יתר לחץ דם ריאתי, שבהם השינויים בכלי הדם הזעירים פחות צפויים ויותר סבירים10. מטרת המחקר הייתה לפתח מודל כרוני של בעלי חיים גדולים של RVF ו-FTR שיחקה בצורה המדויקת ביותר עומס לחץ RV בחולים עם מחלת לב בצד שמאל ויתר לחץ דם ריאתי. הקמת מודל כזה תאפשר מחקרים מעמיקים על הפתופיזיולוגיה של עיצוב מחדש של החדרים והמסתמים הקשורים לתפקוד לקוי של RV ואי ספיקה טריקוספידית. מודל השחלה נבחר על סמך עבודתנו הקודמת על המסתם המיטרלי והספרות שפורסמה התומכת בדמיון האנטומי והפיזיולוגי בין לב האדם ללב השחלה11,12,13.
במחקר זה, 20 כבשים בוגרות (62 ± 7 ק"ג) עברו ניתוח לכריתת עורק בית החזה השמאלי ועורק הריאה הראשי (PAB) כדי להכפיל לפחות את לחץ עורק הריאה הסיסטולי (SPAP), ובכך גרמו לעומס יתר בלחץ RV. בעלי החיים היו במעקב במשך 8 שבועות, ואת הסימפטומים של אי ספיקת לב טופלו עם משתנים כאשר נראה קלינית. אקוקרדיוגרפיה מעקב בוצעה מעת לעת כדי להעריך את תפקוד RV ואת היכולת מסתמית. לאחר השלמת פרוטוקול הניסוי לפיתוח המודל (8 שבועות), הוחזרו בעלי החיים לחדר הניתוח לצורך עצם החזה והשתלת גבישי סונומיקרומטריה על המבנה האפיקרדיאלי והתוך-לבבי. הליך זה בוצע באמצעות מעקף cardiopulmonary עם פעימות הלב עם שליטה bicaval. לא היו בעיות בגמילה של בעלי החיים ממעקף לב-ריאה או בהשגת נתוני הסונומיקרומטריה בסביבה המודינמית יציבה ויציבה ללא צורך באינוטרופים לתמיכה בלב ימין. אנו צופים ביצוע annuloplasty טבעת טריקוספיד ופרוצדורות לב ימין אחרות בעתיד הקרוב באמצעות גישה של בית החזה הימני הן בניסויים סופניים והן בניסויים הישרדותיים. הניסיון הנוכחי מוביל אותנו להאמין כי ניתן יהיה לגמול את בעלי החיים ממעקף לב ריאה ללא קושי וכי הישרדות לטווח ארוך היא אפשרית. ככזה, אנו מאמינים כי המודל יאפשר ביצוע של הליכים לבביים רלוונטיים מבחינה קלינית. להלן תיאור השלבים (פריאופרטיביים ואופרטיביים) שבוצעו לביצוע פרוטוקול ניסוי השחלות.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Protocol
הפרוטוקול אושר על ידי הוועדה המוסדית לטיפול ושימוש בבעלי חיים באוניברסיטת מישיגן (IACUC) (פרוטוקול 2020-035, אושר ב-27/7/2020). במחקר זה נעשה שימוש ב-20 כבשים זכרים בוגרים במשקל 62 ± 7 ק"ג.
1. שלבים טרום ניתוחיים
- צום את בעל החיים 12 שעות לפני הניתוח (לילה).
- הניחו את החיה על כיסא כבשים (איור 1), והתכוננו לקנולציה של ורידים צוואריים ימניים באמצעות נדן מבוא ארוך של 11 Fr (אורך נדן = 10 ס"מ).
- יש להתגלח עם קוצצים לאורך מקום הנחת העירוי - האספקט הקדמי הימני של הצוואר סביב 10-15 ס"מ רוחבי מקו האמצע לווריד הצוואר הימני.
- סובב את ראשו של בעל החיים שמאלה כך שההיבטים הקדמיים והצדיים הימניים של הצוואר נחשפים. לוקליזציה של מסלול הווריד הצווארי. כדי להקל על כך, לדחוס את החלק התחתון של הצוואר כדי להרחיק את הווריד.
- יש לנקות עם כלורהקסידין וקרצוף על בסיס אלכוהול, ולהרדים מקומית עם לידוקאין 1%.
- לקנן את הווריד הצווארי באמצע עד השליש העליון של הצוואר, כמתואר.
- חותכים את העור מעל הווריד עם להב מספר 11 בניצב לווריד.
- Cannulate עם אנגיוקטטר 14 גרם; כאשר הוא במקום (הדם יוצא מהמחט או שהדם מזוהה), הסר את המחט, עזוב את הצנתר, העבר את חוט ההנחיה, הסר את הצנתר, הנח את נדן 11 Fr וחבר אותו.
- להבטיח את הפטנט ואת המיקום הנכון של הצינורית על ידי משיכת דם אדום כהה וביצוע סומק מלוחים כדי לאשר את הזרימה ואת היעדר נפיחות באתר החדרה.
- התחל את השראת פרופופול ב 1.0-1.5 מ"ג / ק"ג תוך ורידי (IV).
- אינטובט עם צינור אנדוטרכאלי מספר 9 (ET) באמצעות לרינגוסקופ עם להב מספר 5. לשם כך, אדם אחד צריך לאבטח את הלסתות והלשון, בעוד האדם השני מזהה את קנה הנשימה, מחדיר את צינור ET, ומנפח את שרוול האיטום. ודא מיקום תקין על ידי קולות הנשימה הדו-צדדיים והעיבוי על צינור החוצן.
- מתן תוך ורידי משכך כאבים buprenorphine ב 0.01 מ"ג / ק"ג ולהשתמש 240 מ"ג של gentamicin ו 1 גרם של cefazolin עבור טיפול מונע אנטיביוטי.
- העבירו את בעל החיים מכיסא הכבשים אל שולחן ניתוחים, והניחו אותו על צדו הימני.
2. שלבי הניתוח
- יש לאוורר ב-15 מ"ל/ק"ג (12-18 נשימות לדקה), עם זרימת חמצן ב-4 ליטר/דקה ואיזופלורן ב-2.5%-4.0%. ודא הרדמה מתאימה כדי לוודא שהנבדק נמצא ברמה הכירורגית (שלב 3) על ידי בדיקת טונוס הלסת וסיבוב העין.
- לשמן את שתי העיניים על ידי מריחת oinment ophthalmic ולהכניס צינור קיבה כדי להבטיח גז ופינוי מזון. חבר את האלקטרוקרדיוגרמה (EKG), מד הדופק (SpO 2), הקפנוגרף (ETCO2) וצגי טמפרטורת הגוף. חברו את מוליכי האיבר של הא.ק.ג (I, II, III) לעור באמצעות קליפסי תנין, חיישן SpO 2 ללחי של בעל החיים, וצינור ETCO2 לצינור האנדוטרכאלי, והעבירו את בדיקת הטמפרטורה דרך הנחיר לתוך הלוע.
- הכינו את השדה האופרטיבי. יש לגלח את בית החזה הקדמי השמאלי, לנקות עם כלורהקסידין וקרצוף על בסיס אלכוהול, ולכסות בווילונות סטריליים.
- בצע עור באורך 10 ס"מ וחתך תת עורי ברמה של החלל הבין-קוסטלי הרביעי.
- אשר את החלל הבין-קוסטלי הנכון על ידי זיהוי פתח בית החזה וספירת החללים הבין-קוסטליים כלפי מטה. לאחר מכן, להמשיך את החתך במרכז לאורך החלל intercostal הרביעי.
- לחלק את השרירים intercostal, לפתוח את חלל החזה, ולהפיץ את הצלעות עם מיני חזה Finochietto בסגנון retractor. בעת ביצוע בית החזה, יש להקפיד שלא לפגוע בעורק החלב הפנימי השמאלי (LIMA) בגבול עצם החזה של החתך והריאה בגבול העליון.
- בצע אקוקרדיוגרפיה אפיקרדיאלית בסיסית כדי להעריך את התפקוד הדו-חדרי ואת היכולת המסתמית. המופע של תצוגות לא סטנדרטיות עשוי להיות בשל מיני thoracotomy התמקדו מסתם tricuspid (TV), תפקוד החדר הימני והשמאלי, זרימת עורק ריאתי.
- זהו את ה-LIMA בגבול עצם החזה של החתך, הסירו את הרקמות הסמוכות סביבו והתכוננו להקים קו עורקי לניטור לחץ.
- מניחים שני תפרי משי 4-0 סביב העורק, עם אחד פרוקסימלי ואחד דיסטלי לאתר הקנולציה (המשמש לאבטחת הצנתר העורקי).
- השתמש אטבי טיטניום עם יישום קליפס כדי להצמיד את LIMA דיסטל לאתר הקנולציה המתוכנן כדי למנוע דימום זרימה חוזרת במהלך קנולציה.
- בצע חתך מאונך שהוא מחצית מהיקף הצנתר בלימא עם להב מספר 11.
- הכנס אנגיוקטטר 18 G, וחבר אותו למודול קו העורק. כאשר מגיעים ללחץ של כ-120/80 מ"מ כספית, יש לאבטח את הצנתר במקומו באמצעות שני תפרי משי 4-0 שהונחו קודם לכן.
- בצע pericardiotomy החל ברמה של סינוסים עורק הריאה הולך 4-5 ס"מ לרוחב לאורך עורק הריאה הראשי (MPA), תוך הקפדה לא לפגוע בעצב הפרני השמאלי.
- החל ארבעה עד חמישה תפרים נסיגה על קרום הלב הפתוח כדי ליצור באר קרום הלב, כמו זה מקל על חשיפה ודיסקציה בין תא המטען הראתי אבי העורקים.
- יש לנתח את ה-MPA מאבי העורקים העולה (AA) כ-2-3 ס"מ ממקורו באמצעות מלקחיים קהים בזווית ישרה, החל מרמת התוספתן הפרוזדורי השמאלי ולכיוון AA. כדי להפריד באופן מלא את MPA מן AA, להשתמש electrocautery או מספריים כדי להסיר את רקמת החיבור בין שני המבנים.
- העבירו סרט טבור סביב ה-MPA בעזרת מהדק קהה בזווית ישרה. קבע קו לחץ MPA על ידי הנחת תפר ארנק מונופילמנט 5-0 1 ס"מ דיסטלי מסינוסים MPA.
- הכנס אנגיוקטטר 20 גרם, וחבר אותו לקו ניטור. ודא שקריאות MPA וקו עורקים נכונות מושגות לפני חיתוך סרט הטבור; הלחצים העורקיים והריאתיים עשויים להשתנות אך צריכים להיות דומים לערכי המטופל האנושי.
- החזק את שני הקצוות של סרט הטבור, וקליפ אותם יחד כדי להפחית את לומן של MPA.
- הדקו בהדרגה את הרצועה עם יישום רצוף של קליפס, כאשר כל קליפ ממוקם מתחת לקליפ הקודם עד שלחץ הדם המערכתי מתחיל לרדת בהתמדה (איור 2). בשלב זה, הסר את הקליפ האחרון שהונח כדי לייצב את לחץ הדם המערכתי.
- כאשר מושגות חבטות מקסימליות ותנאים המודינמיים יציבים, אבטחו את סרט הטבור לכניסת ה-MPA באמצעות תפר מונופילמנט 5-0 כדי למנוע נדידה דיסטלית.
- בצע אקוקרדיוגרפיה לאחר הפס כדי להעריך את התפקוד הדו-חדרי ואת היכולת המסתמית, כמו בשלב 2.7. הסר את קו הלחץ MPA ואת קו העורקים, וודא המוסטזיס טוב על ידי בדיקת כל דימום שמגיע מהאזור שבו הונחו הרצועה וקווי העורקים.
- הניחו צינור חזה בבית החזה השמאלי, כאשר מקום הכניסה הוא חלל בין-קוסטלי אחד מתחת לחתך הראשוני. סוגרים את הצלעות עם שני תפרים מסוג Vicryl מידה 2, וסוגרים את הפצע עם תפרים רציפים תלת שכבתיים: Vicryl 2-0 לשריר ולרקמות התת עוריות ופרולן 3-0 לעור.
- כאשר לא נראים סימני דימום, יש להסיר את צינור החזה לפני גמילת בעל החיים ממכונת ההנשמה.
- לגמול את בעל החיים ממכונת ההנשמה, להוציא החוצה, להעביר אותו לכלוב אחד, ולעקוב אחריו מקרוב לפחות 1 שעה. השאירו את קו העירוי המרכזי במקומו, ואבטחו אותו באמצעות תחבושת רופפת סביב הצוואר.
הערה: שיכוך כאבים תוך ורידי לאחר הניתוח נשמר עם buprenorphine (0,05 מ"ג / ק"ג) ו Flunixin (1.2 מ"ג / ק"ג) במשך 3 ימים לאחר הניתוח.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Representative Results
לאחר השלמת פרוטוקול הניסוי לפיתוח המודל (כמעט 8 שבועות), הוחזרו בעלי החיים לחדר הניתוח לצורך עצם החזה והשתלת גבישי סונומיקרומטריה על המבנה האפיקרדיאלי והתוך-לבבי. הליך זה בוצע באמצעות מעקף לב-ריאה עם פעימות הלב ועם שליטה דו-קוויתית, כפי שתואר על ידי קבוצתנו בפירוט קודם לכן9. לא היו בעיות בגמילה של בעלי החיים ממעקף לב-ריאה או בהשגת נתוני הסונומיקרומטריה בסביבה המודינמית יציבה ויציבה.
פסים עורקי ריאה הגדילו בחריפות את ה- SPAP מ 21 ± 2 מ"מ כספית ל 62 ± 9 מ"מ כספית (p = 0.001). שלושה בעלי חיים מתו במהלך תקופת המעקב עקב שבץ, דימום ואי ספיקת לב חריפה. מתוך 17 בעלי החיים ששרדו, 3 פיתחו ת"ר קל, 3 פיתחו ת"ר בינוני ו-11 פיתחו ת"ר חמור. ציון TR הממוצע (0-4; 0 = ללא או עקבות, 1 = קל, 2 = בינוני, 3 = בינוני חמור ו-4 = חמור) לאחר תקופת המעקב עלה מ-0.8 ±-0.4 ל-3.2 ±-1.2 (p = 0.0001). הנתונים המוצגים בטבלה 1 מראים סימנים של התפתחות אי ספיקת חדר ימין והתפתחות של TR משמעותי לאחר 8 שבועות של פסים ריאתיים, בהתאם לבדיקת אקו לב של חיה מייצגת המוצגת באיור 3.
איור 1: כיסא כבשים. כיסא הכבשים מקל מאוד על הדמיה של בעלי חיים והשראת הרדמה, כמו גם על מיקום קווים תוך ורידי. נהוג להשתמש בו בגזירת צמר, ובעלי חיים בדרך כלל מכירים תנוחה זו ונשארים צייתנים למדי להליכים הדרושים. אנא לחץ כאן כדי להציג גרסה גדולה יותר של איור זה.
איור 2: מבט תוך ניתוחי על חבישת עורק ריאה. התצלום ממחיש את רצועת עורק הריאה הנוצרת על ידי סרט טבור המועבר סביב עורק הריאה הראשי, עם קליפסים כירורגיים המשמשים להידוק ואבטחת הרצועה במקומה. החץ הצהוב מצביע על הקליפים שהוחלו על חבל הטבור. קיצורים: MPA = עורק ריאתי ראשי; PAB = רצועת עורק ריאתי. אנא לחץ כאן כדי להציג גרסה גדולה יותר של איור זה.
איור 3: תמונות אקו לב תוך ניתוחיות 8 שבועות לאחר PAB (A = תצוגה של ארבעה חדרים, B = תצוגה של ארבעה חדרים עם דופלר צבעוני המראה FTR). אנא לחץ כאן כדי להציג גרסה גדולה יותר של איור זה.
| בסיסית | 8 שבועות | |
| משאבי אנוש (שחור/דקה) | 107±15 | 88±11 |
| LVEF (%) | 62±3 | 58±4* |
| SPAP mmHg | 62±2 | 40±7* |
| RVFAC (%) | 50±14 | 38±7* |
| טפסה | 1.2±0.1 | 0.8±0.1* |
| ציון TR (0-4) | 0.4±0.5 | 3.2±1.2* |
| ביטול טלוויזיה (cm) | 2.4±0.2 | 3.1±0.2* |
טבלה 1: נתונים אקוקרדיוגרפיים והמודינמיים. קיצורים: HR = קצב הלב; LVEF = מקטע פליטת חדר שמאל; SPAP = לחץ עורק ריאתי סיסטולי; RVFAC = שינוי שטח שבר החדר הימני; TAPSE = טיול סיסטולי מישורי טבעתי טריקוספיד; TR = רגורגיטציה טריקוספידית (כיתה 0-4); טלוויזיה = שסתום טריקוספיד. הנתונים מראים ממוצע ± SD; *p < 0.05 לעומת קו הבסיס במבחן T זוגי.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Discussion
במודל זה, 8 שבועות של חבישת עורק ריאתי הביאו למודל שחלות כרוני יציב של תפקוד לקוי של החדר הימני, וברוב המקרים, FTR משמעותי. נקודות החוזק של מודל PAB הכרוני המוצג כוללות את התאמת העומס המדויק במהלך ההליך, אם כי השפעתו על תגובות הקרוואנים עשויה להיות שונה. המודל מתאים להערכת דרגות שונות של כשל RV או FTR, כאשר חומרת הניתוח מווסתת על ידי מידת התכווצות עורק הריאה. יתר על כן, יישום התנגדות קבועה ויציבה ברמת הרשות העיקרית, שלא כמו במודלים של יתר לחץ דם ריאתי, שולל את השפעת השינויים במיטת כלי הדם הריאתיים על העומס11. מודלים של יתר לחץ דם ריאתי עם אמבוליזציה של עורק הריאה לא הוכחו כגורמים באופן צפוי ל-RVF14. עם זאת, זה עשוי להיות מאתגר להדק כראוי את הרצועה כדי להשיג את הדרגה הרצויה (פנוטיפ) של אי ספיקת לב ימנית15, שלא לדבר על ציון TR המדויק. זה משתקף במחקר, שכן לחץ PA שיא דומה הושג בכל בעלי החיים (62 ± 9 מ"מ כספית), אבל זה לא הראה שום מתאם עם TR או RHF. זה עשוי להצביע על שונות ביולוגית בתגובות העיצוב מחדש של RV מתוח לעומס לאחר מוגבר. אף על פי כן, ברוב המקרים, TR משמעותי התפתח כתוצאה מעומס לוואי מוגבר והשינויים הבאים הקשורים לשיפוץ וכישלון של קרוואנים.
מודל שחלתי זה תוכנן במיוחד כדי לגרום לרגורגיטציה טריקוספידית תפקודית והוא שונה ממודלים אחרים המתמקדים בעיקר בתפקוד לקוי של לב ימין. הדגמים הזמינים של TR מבוססים בעיקר על נזק מבני לטלוויזיה ולמנגנון subvalvular16,17, ולכן מדובר בעיקר במודלים של עומס יתר של נפח של RHF שאינם מייצגים את טבעו האמיתי של FTR. פיתחנו בעבר מודל של קרדיומיופתיה18 הנגרמת על ידי טכיקרדיה, אשר גורמת לכשל דו-חדרי ולרגורגיטציה מיטרלית וטריקוספידית תפקודית. המודל הנוכחי מאפשר מחקר וטיפול ב- FTR במקרה של תפקוד לקוי של RV מבודד. לאחרונה הוצג מודל של פסים הדרגתיים של עורק הריאה עם רצועה מתנפחת ויציאה תת עורית19, אשר עשוי להציע הרחבה של טכניקה זו. היצרות מבוססת קטטר של עורק הריאה טרם תוארה, אך טכניקות ניסיוניות כאלה בהחלט נראות באופק.
ישנם מספר שלבים קריטיים בעת ביצוע פרוטוקול זה. יש להקפיד בעת פתיחת החלל הבין-קוסטלי הרביעי כדי לא לפגוע בעורק החלב הפנימי השמאלי, המשמש להקמת קו עורקי. השלב הקריטי הבא הוא שחרור ה-MPA מאבי העורקים העולה ליד התוספתן הפרוזדורי השמאלי והעברת חבל הטבור סביב ה-MPA. ישנה חשיבות עליונה לכך שבמהלך כיווץ עורק ריאתי, הידוק הרצועה יותאם כראוי, שכן הידוק יתר יגרום למוות מוקדם של בעלי חיים, בעוד שרצועה רופפת מדי לא תגרום לרמה מספקת של אי ספיקת לב ימנית ו- FTR. הרצועה מתהדקת בהדרגה עם יישום רצוף של קליפ applier עד לחץ הדם המערכתי מתחיל לרדת בהתמדה. חשוב להיות מיומנים בהסרת הקליפ האחרון במהירות כדי למנוע קריסה המודינמית ופרפור חדרים. תרופות חירום ללב צריכות להיות בהישג יד וזמינות בקלות.
המודל מוגבל על ידי דרישת בית חזה פתוח ומניפולציה כירורגית ישירה של עורק הריאה, המהווה סיכון כירורגי ומוביל להיווצרות הידבקויות המקשות על הניתוחים הבאים. יתר על כן, באמצעות הפרוטוקול שהוצג לעיל, חלק מבעלי החיים חווים התפתחות מהירה של אי ספיקת לב ותגרה תפקודית שאינה תואמת להישרדות של 8 שבועות. לפיכך, ניתן לצפות לשיעור שחיקה של 15%-20%. ניתן לשנות את הטכניקה בהתבסס על השאלה המדעית העומדת על הפרק. במחקר הנוכחי, מטרת הניסוי הייתה לגרום לרגורגיטציה טריקוספידית תפקודית משמעותית, וככזו נעשה שימוש בפסים ריאתיים אגרסיביים. עם זאת, ניתן לשנות את המודל כדי לחקור את ההשפעות של דרגות שונות של עומס לאחר החדר (פונדקאית ליתר לחץ דם ריאתי) על תפקוד החדר הימני ועל עיצוב מחדש. בתרחישים כאלה, ניתן להתאים את הפסים הריאתיים כדי להשיג מספר רמות שונות של לחץ עורקי ריאתי כדי לאפשר את המחקר של ההשפעות של רמות עומס לאחר שונות. בנוסף, ניתן לתרגם את אותו דגם למכרסמים20 או להשתמש בו בצורה מדורגת בכבשים באמצעות רצועת ריאות מתנפחת ויציאת הזרקה תת עורית21.
הטכניקה עשויה לשמש בעתיד כדי לחקור את המנגנונים של regurgitation טריקוספיד פונקציונלי עם remodeling החדר הימני, הטבעתי, subvalvular הקשורים שלה, כמו גם שינויים ברקמות. המודל משאיל את עצמו לחקר של remodeling הפוך כמו רצועת ריאות הפיך באמצעות thoracotomy חוזר. יתר על כן, מודל זה כבר שימש לחקר מכשירי סיוע מכניים לחדר ימין21, וצפוי כי הוא יירתם בתדירות גבוהה יותר ככל שתחום התמיכה המכנית בצד ימין ימשיך להתפתח.
לסיכום, המודל החייתי הגדול המוצג של אי ספיקת לב ימנית ורגורגיטציה תפקודית של מסתם טריקוספיד ניתן לשחזור ויעיל לייצור FTR עם שיעור שחיקה נמוך יחסית. ניתן להשתמש בפלטפורמה גדולה זו של בעלי חיים כדי להמשיך לחקור את הבסיס המבני והמולקולרי של כשל RV ורגורגיטציה טריקוספידית תפקודית. מודל זה עשוי גם להקל על הערכת התערבויות המכוונות לקרוואן הכושל ולמנגנון הטלוויזיה.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Disclosures
למחברים אין ניגודי עניינים לחשוף.
Acknowledgments
המחקר מומן על ידי מענק פנימי ממכון הלב וכלי הדם Meijer ב-Spectrum Health.
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| Anesthesia Machine Drager Narkomed MRI-2 | Drager | 4116091-001 | |
| angiocatheter | BD | BD382268 | 14GAx8.25cm |
| BD ChloraPrep Scrub Teal 26 ml applicator with a sterile solution | |||
| Blade #11 | Bard-Parker | 371111 | |
| Buprenorphine | HIKMA | ||
| cefazolin 1.0g | Hikma | 0143-9924-90 | |
| Diprivan 200mg/20ml | 63323-0269-29 | FRESENIUS KABI | |
| Electrosurgical generator Valleylab Force FX | Valleylab | CF5L44233A | |
| Gentamicin Sulfate 40 mg / mL | Fresenius | 406365 | |
| i-Stat Blood analyzer MN 300 | Abbott | ||
| Lidocaine HCl 1% | Pfizer | 243243 | |
| Open ligating clip appliers Horizon Medium | Teleflex | 237061 | |
| PERMAHAND Silk Suture | PERMA HAND | SA 63H | |
| Pinnacle Introducer sheath | Terrumo | RSS102 | sheath length 10cm |
| Prolene 3-0 | ETHICON | 8684H | |
| Titanium Clips Medium | Teleflex | 2200 | |
| Umbilical tape | Ethicon | EFA 1165 | |
| VICRYL 2 coated undyed 1X54" TP-1 | ETHICON | J 880T | |
| Vicryl 2-0 | ETHICON | J269H |
References
- Haddad, F., Hunt, S. A., Rosenthal, D. N., Murphy, D. J. Right ventricular function in cardiovascular disease, part I: Anatomy, physiology, aging, and functional Assessment of the right ventricle. Circulation. 117 (11), 1436-1448 (2008).
- Taramasso, M., et al. The growing clinical importance of secondary tricuspid regurgitation. Journal of the American College of Cardiology. 59 (8), 703-710 (2012).
- Mangieri, A., et al. Mechanism and implications of the tricuspid regurgitation: From the pathophysiology to the current and future therapeutic options. Circulation: Cardiovascular Interventions. 10 (7), 005043 (2017).
- Otto, C. M., et al. 2020 ACC/AHA Guideline for the Management of Patients With Valvular Heart Disease: Executive summary: A report of the American College of Cardiology/American Heart Association Joint Committee on Clinical Practice Guidelines. Circulation. 143 (5), 35-71 (2021).
- Vonk-Noordegraaf, A., et al. Right heart adaptation to pulmonary arterial hypertension: physiology and pathobiology. Journal of the American College of Cardiology. 62, 22-33 (2013).
- Yoganathan, A., et al. Tricuspid valve diseases: Interventions on the forgotten heart valve. Journal of Cardiac Surgery. 36 (1), 219-228 (2021).
- Vachiéry, J. L., et al. Pulmonary hypertension due to left heart diseases. Journal of the American College of Cardiology. 62, 25 Suppl 100-108 (2013).
- Chin, K. M., Coghlan, G. Characterizing the right ventricle: Advancing our knowledge. American Journal of Cardiology. 110, 6 Suppl 3-8 (2012).
- Malinowski, M., et al. Large animal model of acute right ventricular failure with functional tricuspid regurgitation. International Journal of Cardiology. 264, 124-129 (2018).
- Borgdorff, M. A., Dickinson, M. G., Berger, R. M., Bartelds, B. Right ventricular failure due to chronic pressure load: What have we learned in animal models since the NIH working group statement. Heart Failure Review. 20 (4), 475-491 (2015).
- Andersen, A., et al. Animal models of right heart failure. Cardiovascular Diagnosis and Therapy. 10 (5), 1561-1579 (2020).
- Dixon, J. A., Spinale, F. G. Large animal models of heart failure: A critical link in the translation of basic science to clinical practice. Circulation: Heart Failure. 2 (3), 262-271 (2009).
- Miyagi, C., et al. Large animal models of heart failure with preserved ejection fraction. Heart Failure Review. 27 (2), 595-608 (2022).
- Sato, H., et al. Large animal model of chronic pulmonary hypertension. American Society for Artificial Internal Organs Journal. 54 (4), 396-400 (2008).
- Bogaard, H. J., et al. Chronic pulmonary artery pressure elevation is insufficient to explain right heart failure. Circulation. 120 (20), 1951-1960 (2009).
- Xie, X. J., et al. Tricuspid leaflet resection in an open beating heart for the creation of a canine tricuspid regurgitation model. Interactive Cardiovascular and Thoracic Surgery. 22 (2), 149-154 (2016).
- Hoppe, H., et al. Percutaneous technique for creation of tricuspid regurgitation in an ovine model. Journal of Vascular and Interventional Radiology. 18, 133-136 (2007).
- Malinowski, M., et al. Large animal model of functional tricuspid regurgitation in pacing induced end-stage heart failure. Interactive Cardiovascular and Thoracic Surgery. 24 (6), 905-910 (2017).
- Ukita, R., et al. A large animal model for pulmonary hypertension and right ventricular failure: Left pulmonary artery ligation and progressive main pulmonary artery banding in sheep. Journal of Visualized Experiments. (173), e62694 (2021).
- Dufva, M. J., et al. Pulmonary arterial banding in mice may be a suitable model for studies on ventricular mechanics in pediatric pulmonary arterial hypertension. Journal of Cardiovascular Magnetic Resonance. 23 (1), 66 (2021).
- Verbelen, T., et al. Mechanical support of the pressure overloaded right ventricle: An acute feasibility study comparing low and high flow support. American Journal of Physiology-Heart and Circulatory Physiology. 309 (4), 615-624 (2015).
