Summary
تقدم هذه الدراسة نموذجا جراحيا للخنزير لنقص تروية عضلة القلب المزمن بسبب تضيق الشريان التاجي التدريجي ، مما يؤدي إلى ضعف وظائف القلب دون احتشاء. بعد نقص التروية ، تخضع لتطعيم مجازة الشريان التاجي خارج المضخة مع وضع النخاب لرقعة الكولاجين المحملة بالإكسوسومات المشتقة من الخلايا الجذعية. هذا العلاج المساعد يحسن وظيفة عضلة القلب والانتعاش.
Abstract
يؤدي نقص تروية عضلة القلب المزمن الناتج عن تضيق الشريان التاجي التدريجي إلى سبات عضلة القلب (HIB) ، والذي يعرف بأنه عضلة القلب التي تتكيف مع انخفاض توافر الأكسجين عن طريق تقليل النشاط الأيضي ، وبالتالي منع إصابة عضلة القلب التي لا رجعة فيها واحتشاء. هذا يختلف عن احتشاء عضلة القلب ، حيث أن HIB لديه القدرة على الشفاء مع إعادة التوعي. يعاني المرضى الذين يعانون من مرض الشريان التاجي الكبير (CAD) من نقص التروية المزمن ، مما يعرضهم لخطر الإصابة بفشل القلب والموت المفاجئ. التدخل الجراحي القياسي ل CAD الحاد هو جراحة مجازة الشريان التاجي (CABG) ، ولكن ثبت أنه علاج غير مثالي ، ومع ذلك لا توجد علاجات مساعدة لاستعادة الخلايا العضلية المتكيفة مع نقص التروية المزمن. لمعالجة هذه الفجوة ، تم استخدام نموذج جراحي ل HIB باستخدام الخنازير القابلة ل CABG ويحاكي السيناريو السريري. يتضمن النموذج عمليتين جراحيتين. تتضمن العملية الأولى زرع مضيق صلب 1.5 مم على الشريان الأمامي الأيسر النازل (LAD). مع نمو ، يتسبب المضيق تدريجيا في حدوث تضيق كبير مما يؤدي إلى انخفاض الوظيفة الانقباضية الإقليمية. بمجرد أن يصل التضيق إلى 80٪ ، يضعف تدفق عضلة القلب ووظيفتها ، مما يؤدي إلى حدوث HIB. ثم يتم إجراء تحويل مسار الشريان التاجي خارج المضخة مع الشريان الثديي الداخلي الأيسر (LIMA) لإعادة توعية المنطقة الإقفارية. يتعافى لمدة شهر واحد للسماح بتحسن عضلة القلب الأمثل قبل التضحية. هذا يسمح للدراسات الفسيولوجية والأنسجة لمجموعات العلاج المختلفة. يوضح هذا النموذج الحيواني أن وظيفة القلب لا تزال ضعيفة على الرغم من تحويل مسار الشريان التاجي ، مما يشير إلى الحاجة إلى تدخلات مساعدة جديدة. في هذه الدراسة ، تم تطوير رقعة كولاجين مدمجة مع إكسوسومات مشتقة من الخلايا الجذعية الوسيطة (MSC) ، والتي يمكن تطبيقها جراحيا على سطح النخاب البعيد إلى مفاغرة ليما. تتوافق المادة مع النخاب ، وهي قابلة للامتصاص ، وتوفر سقالة للإطلاق المستمر لعوامل الإشارة. يمكن أن يحفز هذا العلاج التجديدي تعافي عضلة القلب الذي لا يستجيب لإعادة التوعي وحده. يترجم هذا النموذج إلى الساحة السريرية من خلال توفير وسائل الاستكشافات الفسيولوجية والميكانيكية فيما يتعلق بالتعافي في HIB.
Introduction
على الصعيد العالمي ، يؤثر CAD الحاد على أكثر من مائة مليون مريض ، وعلى الرغم من انخفاض معدل الوفيات ، إلا أنه لا يزال أحد الأسباب الرئيسية للوفاة 1,2. يحتوي CAD على طيف سريري واسع من احتشاء عضلة القلب (MI) إلى نقص التروية مع الحفاظ على البقاء. تركز معظم الأبحاث قبل السريرية على MI ، التي تتميز بوجود أنسجة محترقة حيث يمكن دراستها في النماذج الحيوانية الصغيرة والكبيرة. ومع ذلك ، فإن هذا النموذج لا يعالج المرضى الذين لديهم قابلية بقاء محفوظة وقابلة لإعادة التوعي. معظم المرضى الذين يخضعون ل CABG لديهم انخفاض في إمدادات الدم ووظيفة محدودة مع الحفاظ على التباين في احتياطي انقباض والبقاء3. بدون علاج ، يمكن لهؤلاء المرضى التقدم إلى قصور القلب المتقدم والموت المفاجئ ، خاصة أثناء زيادة عبء العمل4. من بين هؤلاء المرضى ، يعد طعم مجازة الشريان التاجي (CABG) علاجا فعالا ولكنه قد لا يؤدي إلى الشفاء الوظيفي الكامل5. الأهم من ذلك ، أن الخلل الانبساطي ، وهو علامة على نتائج سريرية أسوأ ، يفشل في التعافي بعد إعادة التوعي مما يشير إلى الحاجة إلى علاجات مساعدة جديدة خلال CABG 6,7. حاليا ، لا توجد تدخلات مساعدة متاحة سريريا تستخدم مع تحويل مسار الشريان التاجي لاستعادة خلايا عضلة القلب إلى القدرة الوظيفية الكاملة. هذه فجوة علاجية كبيرة بالنظر إلى أن العديد من المرضى يتقدمون إلى قصور القلب المتقدم على الرغم من إعادة التوعي المناسبة8.
تم إنشاء نموذج خنزير مبتكر لنقص تروية عضلة القلب المزمن القابل ل CABG ، لتقليد تجربة CAD السريرية9. توفر الخنازير نموذجا جيدا لأمراض القلب على الكبيرة الأخرى لأنها لا تحتوي على ضمانات تجسير نخابية ، لذا فإن تضيق LAD وحده يؤدي إلى نقص التروية الإقليمي10. في هذه الدراسة ، تم استخدام خنازير يوركشاير لاندريس البالغة من العمر 16 أسبوعا. في هذا النموذج ، تم إعادة توعية LAD باستخدام تحويل مسار الشريان التاجي خارج المضخة باستخدام طعم الشريان الثديي الداخلي الأيسر (LIMA) (الجدول التكميلي 1). لا يمكن فتح التدخل التاجي عن طريق الجلد (PCI) للتضيق لأن المضيق هو جهاز صلب. يستخدم التصوير بالرنين المغناطيسي للقلب (MRI) لتقييم الوظيفة العالمية والإقليمية ، وتشريح الشريان التاجي ، وصلاحية الأنسجة. أظهر تحليل التصوير بالرنين المغناطيسي للقلب أن الوظيفة الانبساطية ، التي تتميز بمعدل ملء الذروة (PFR) لا تزال ضعيفة على الرغم من تحويل مسار الشريان التاجي6. من المحتمل أن تتعلق آلية الخلل الانبساطي بضعف الطاقة الحيوية للميتوكوندريا وتكوين الكولاجين في HIB والتي تستمر بعد CABG11.
توفر الخلايا الجذعية الوسيطة (MSC) إشارات علاجية من خلال الإكسوسومات لتحسين تعافي عضلة القلب عند تطبيقها أثناء تحويل مسار الشريان التاجي. في نموذج الخنازير هذا وبالتوازي مع الدراسات المختبرية ، تبين أن وضع رقعة MSC vicryl النخابية أثناء تحويل مسار الشريان التاجي يستعيد وظيفة الانقباض مع زيادة في بروتينات الميتوكوندريا الرئيسية وهي PGC-1α12 ، وهو منظم مهم لاستقلاب طاقة الميتوكوندريا13. سمح لنا النموذج في المختبر بالتحقيق في آلية الإشارات الخاصة ب MSCs على ضعف وظيفة الميتوكوندريا. تفرز الإكسوسومات حويصلات دقيقة مستقرة (50-150 نانومتر) تحتوي على أحماض بروتينية أو نووية بما في ذلك الحمض النووي الريبي الدقيق (miRNA)14. تشير البيانات الحديثة في المختبر إلى أن الإكسوسومات المشتقة من MSC هي آلية إشارات مهمة ضرورية لاستعادة تنفس الميتوكوندريا.
تعتبر الإكسوسومات المشتقة من الخلايا الجذعية علاجات مساعدة واعدة حيث يمكن الوصول إليها بسهولة ، ويمكن إنتاجها تجاريا ، وتفتقر إلى النزاعات الأخلاقية. بالنظر إلى الترجمة السريرية ، تم إنشاء رقعة كولاجين مدمجة مع exosomes المشتقة من MSC والتي يمكن خياطتها جراحيا إلى منطقة السبات في عضلة القلب. وقد ثبت أن هناك توصيلا مستمرا للإكسوسومات باستخدام هذه الرقعة ويوفر علاجا تجديديا خاليا من الخلايا مع آلية إشارات باراكرين التي تستهدف استعادة الميتوكوندريا وتعزيز التكوين الحيوي للميتوكوندريا15. يوفر هذا الإجراء النموذج قبل السريري لدراسة تأثير العلاجات المشتقة من MSC لتحسين وظيفة القلب عن طريق تعزيز وظيفة الميتوكوندريا وتقليل الالتهاب في وقت إعادة التوعي وعكس تكيفات الخلايا العضلية مع نقص التروية المزمن.
في هذه الدراسة ، تم عرض طريقة جراحية ل CABG خارج المضخة باستخدام مفاغرة LIMA إلى LAD لتجاوز منطقة تضيق LAD القريب الذي يحاكي العلاج القياسي للمرضى الذين يعانون من CAD. كعلاج مساعد مع تحويل مسار الشريان التاجي ، تم إثبات التطبيق الجراحي لرقعة الكولاجين المضمنة المشتقة من MSC على المنطقة الإقفارية لعضلة القلب. يمكن استخدام هذا النموذج الجراحي لدراسة الاستجابات الفسيولوجية لتأثير paracrine الذي يظهر باستخدام رقعة exosome بالإضافة إلى الآليات الجزيئية للتعافي.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Protocol
وافقت اللجان المؤسسية لرعاية واستخدام (IACUC) التابعة لمركز مينيابوليس فيرجينيا الطبي وجامعة مينيسوتا على جميع الدراسات على. تم اتباع المبادئ التوجيهية الحالية للمعاهد الوطنية للصحة (NIH) لاستخدام ورعاية المختبر.
1. عزل الخلايا الجذعية الوسيطة وإعداد وتوصيف الإكسوسومات
- عزل الخلايا الجذعية الوسيطة المشتقة من نخاع العظم (MSCs)
- احصل على 30-50 مل من نخاع العظم المعقم من القص أو الساق لأنثى خنزير يوركشاير لاندريس البالغة من العمر 20 أسبوعا. للقيام بذلك ، أدخل إبرة بين العظام 25 مم 15G في القص أو الساق واسحب العينة إلى حقنة 60 مل مع 10 مل من الهيبارين.
ملاحظة: لمزيد من التفاصيل حول مجموعة نخاع العظام ، راجع Pittenger et al. و Hocum-Stone et al.12،16. - باختصار ، مرر عينة نخاع العظم من خلال أنبوب Vacutainer CPT مع الهيبارين لمدة 30 دقيقة عند 1800 × جم.
- قم بإزالة الطبقة المنفوعة التي تحتوي على الخلايا أحادية النواة واغسلها بمحلول ملح هانك المتوازن. خلايا بيليه أحادية النواة عن طريق الطرد المركزي وإعادة تعليقها في وسط النمو (10٪ مصل بقري جنيني [FBS]).
- نقل الخلايا أحادية النواة إلى قوارير زراعة الخلايا للنمو الملتصق. عزل MSCs من الجزء أحادي النواة بطبيعتها الملتصقة.
- اغسل جميع المواد غير MSCs في غضون 24 ساعة ، مع ترك طبقة أحادية من MSCs في دورق زراعة الأنسجة. قم بتأكيد النمط الظاهري MSC عن طريق قياس التدفق الخلوي ، مما يضمن السلبية ل CD45 ، وهي علامة مكونة للدم ، وإيجابية CD90 و CD105 ، علامات MSCs.
- احصل على 30-50 مل من نخاع العظم المعقم من القص أو الساق لأنثى خنزير يوركشاير لاندريس البالغة من العمر 20 أسبوعا. للقيام بذلك ، أدخل إبرة بين العظام 25 مم 15G في القص أو الساق واسحب العينة إلى حقنة 60 مل مع 10 مل من الهيبارين.
- تحضير وتوصيف الإكسوسومات من الخلايا الجذعية الوسيطة الخنازير
- البذور 1 × 104 H9C2 خلايا عضلة القلب الفئران والثقافة في 1x DMEM + 10٪ FBS و 1x قلم / بكتيريا العقدية. البذور 2 × 104 MSCs الخنازير في DMEM المتقدمة + 5٪ FBS و 1x القلم / العقدية.
- بمجرد أن يكون كلا خطي الخلية متداخلين بنسبة 80٪ على الأقل ، قم بتغيير الوسائط إلى وسائط H9C2 و MSC المستنفدة من exosome.
- تعريض خلايا عضلة القلب H9C2 لنقص الأكسجة الخفيف (1٪ O2 لمدة 24 ساعة). قم بإزالة القوارير من نقص الأكسجة بعد 24 ساعة وسحب ماصة من وسائط H9C2.
- قم بإزالة وسائط MSC وتجاهلها من قارورة MSC. أضف وسائط H9C2 المنقاة إلى قارورة MSC. احتضان القارورة لمدة 6 ساعات في الظروف المعيارية (5٪ CO2 ، 20٪ O2 ، و 37 درجة مئوية).
- استخرج الإكسوسومات من الوسائط المكيفة المزروعة بشكل مشترك باستخدام كاشف عزل الإكسوسوم الكلي باتباع تعليمات الشركة المصنعة.
- تحقق من تحديد الإكسوسومات عن طريق الكشف عن اللطخة الغربية للبروتينات الخارجية الشائعة مع الأجسام المضادة ضد CD-63 (1: 1000) 17.
- إجراء تحليل تتبع الجسيمات النانوية (NTA) لتحديد كمية الإكسوسومات وتقييم حجم الجسيمات النانوية وتوزيعها. للقيام بذلك ، قم بإذابة البروتين الكلي (50 ميكروغرام) من الإكسوسومات في 500 ميكرولتر من PBS لتحديد تركيز وتوزيع حجم exosomes باستخدام محلل تتبع الجسيمات النانوية.
- تحليل البيانات باستخدام برنامج تتبع الجسيمات النانوية.
2. خارج مضخة الشريان التاجي جراحة الكسب غير المشروع
- إعداد
- وزن (أنثى خنازير يوركشاير لاندريس البالغة من العمر 16 أسبوعا) قبل 3 أيام من الموعد المقرر للجراحة. صوم لمدة 12 ساعة قبل الجراحة أثناء الوصول إلى الماء أثناء الصيام.
- يجب إعطاء البوبرينورفين 0.18 ملغ/كغ عن طريق الطريق العضلي قبل 2-4 ساعات من الجراحة.
- تحريض
- قم بتخدير عن طريق الحقن العضلي 6.6 ملغم / كغم من تيلتامين-زولازيبام / زيلازين.
- انتظر لمدة 15 دقيقة لضمان التخدير الكافي من خلال تقييم نغمة الفك متبوعة بوضع قسطرة 22G في وريد الأذن المركزي.
ملاحظة: يمكن التفكير في الوريد المحيطي الآخر (أي الوريد الرأسي) إذا كان الوريد الأذني غير كاف. - تطبيق مرهم العيون موضعيا على كل عين. تطبيق 1-2 ملغ/كغ من البروبوفول عن طريق الوريد للحث على التخدير العام. تعكس نغمة الفك بشكل موثوق عمق التخدير ويجب تقييمها طوال العملية.
- تنبيب مع أنبوب القصبة الهوائية من الحجم المناسب.
- جراحة
- حلق القص والفخذ للحيوان استعدادا للإجراء الجراحي.
- اضبط التهوية الميكانيكية على 10-15 نفسا في الدقيقة ، والأكسجين 1-4 لتر / دقيقة ، والأيزوفلوران 1.0-3.0٪ حسب الحاجة للحفاظ على التخدير العميق للجراحة. تحقق من غياب منعكس العين أو الفك لتأكيد التخدير العميق.
- معدات مراقبة الموقف (مخطط كهربية القلب ، نهاية المد والجزرCO 2 ، معدل ضربات القلب ، تشبع الأكسجين ، ضغط الدم ، ودرجة الحرارة) على.
- قم بتوصيل القسطرة الوريدية بكيس من محلول المحلول الملحي العادي أو محلول رنين اللاكتات لإدارة سوائل الصيانة باستمرار.
- تحضير الجلد باستخدام تقنية معقمة مع فرك اليود البوفيدون والحل 3x للعقم الكافي وتقليل خطر الإصابة بعدوى موقع الجراحة.
- يجب إعطاء ليدوكائين عن طريق الطريق داخل الأوعية (جرعة تحميل 2 ملغ / كغ أو التسريب المستمر بجرعة 50 ميكروغرام / كغ / دقيقة) لمنع عدم انتظام ضربات القلب.
- ضع ظهريا وثنى بمناشف معقمة.
- قم بإجراء قطع الشريان الفخذي الأيسر أو الأيمن لوضع خط الشرايين بواسطة تقنية Seldinger متبوعة بتوصيل القسطرة بمحول الطاقة لمراقبة ضغط الدم بشكل مستمر في وقت الجراحة.
- استخدم الكي الكهربائي أحادي القطب لعمل شق 20 سم يمتد من الشق القصي بالقرب من عملية xyphoid بعيدا ، ولشق طبقات العضلات والدهون تحت الجلد والأنسجة الضامة وصولا إلى القص.
- إجراء بضع القص المتوسط باستخدام المنشار المتذبذب.
ملاحظة: يتم تجنب المنشار القياسي لتكرار بضع القص لأنه ينطوي على مخاطر أعلى لإصابة عضلة القلب من التصاقات التامور السابقة من إجراء بضع الصدر الأيسر الذي تم إجراؤه لوضع مضيق LAD. - قسم اللوحة القصية الخلفية باستخدام مقص. استخدم ضامنا متخصصا للصدر للحصول على تصور مناسب للمنصف.
- تشريح الالتصاقات باستخدام إما الكي الكهربائي أحادي القطب أو مقص Metzenbaum. قم بتشريح العضلات المحيطة بالقص والدهون بعناية لكشف الشريان الثديي الداخلي الأيسر (LIMA).
- بمجرد تعرض ليما جانبيا للحافة القصية ، افصله برفق عن جدار الصدر باستخدام تشريح حاد بطرف الكي الكهربائي. استخدم ليما كطعم هيكلي.
- بدء تشريح على مستوى 3الثالثة الفضاء الوربي. ارفع الحد القصي الأيسر برفق للحصول على تصور مثالي.
- استخدم الجر اللطيف على adventitia لكشف الفروع الشريانية والوريدية من LIMA. قص جانب ليما من الفروع باستخدام مقاطع الدم وقم بكي جانب جدار الصدر من الفروع.
ملاحظة: يجب الحرص على عدم كي المشبك الموجود على LIMA، لأن ذلك قد يتسبب في تضييق القناة. - بمجرد تعبئة جزء أولي من ليما ، استمر في التشريح بالقرب من مستوى الوريد تحت الترقوة وبعيدا حتى تشعب ليما.
- بعد الانتهاء من التسلخ، يتم تطبيق الهيبارين عن طريق الوريد بجرعة 100-300 وحدة / كغ. انتظر لمدة 3 دقائق بعد إعطاء الهيبارين.
- بعد 3 دقائق ، قم بقص الطرف البعيد من LIMA، قبل مستوى تشعب ليما مباشرة، وقسم القناة. خيط الطرف البعيد بربطة عنق حريرية مجانية 2-0.
- تحضير النهاية القريبة للتطعيم. افحص جودة التدفق بصريا عن طريق ترك الكسب غير المشروع ينزف لبضع ثوان.
- قم بتثبيت الطرف البعيد لقناة LIMA برفق باستخدام مشبك البلدغ الرضحي لتجنب النزيف. افتح التامور باستخدام حرف T مقلوب لعمل شق حوالي 5-6 سم. ضع خيوط بحجم 3-0 على التامور للجر على جانبي الشق.
- قم بتثبيت LAD بأشرطة سحب سيليكون ومثبت الأنسجة ، والذي يتم تثبيته على المبعثر القصي. قم بإجراء بضع الشرايين في شريان LAD بعيدا عن التضيق (الناجم عن الشريط الضيق) باستخدام 11 شفرة وتمديده بمقص قزحية العين.
- ضع تحويلة تاجية بحجم مناسب في LAD. قم بإجراء مفاغرة LIMA إلى LAD مع خياطة غير قابلة للامتصاص 7-0 باستخدام تقنية المجازة خارج المضخة. حرر مسد البلدغ على ليما وتأكد من الإرقاء.
- تحضير رقعة إكسوسوم مشتقة من الخلايا الجذعية المتوسطة (MSC)
- بعد العزل الناجح للإكسوسومات من MSCs ، قم بتعليق ما يقرب من 3 × 108 إكسوسومات في 3 مل من المحلول الملحي العادي وأضفه إلى إسفنجة الكولاجين.
- أحضر 3 مل من معلق الإكسوسوم إلى درجة حرارة الغرفة عند حوالي 22 درجة مئوية لمدة 10 دقائق. ضع إسفنجة كولاج قابلة للامتصاص (كل منها 1.27 سم × 2.54 سم) في طبق بتري متوسط.
- استخدم حقنة سعة 5 مل مع إبرة 18 جيجا لخلط معلق إكسوسوم برفق. ماصة 1.5 مل ببطء على كل إسفنجة كولاجين وانتظر لمدة 5 دقائق حتى يتم امتصاصها بالكامل.
- وضع رقعة إكسوسوم
- ضع الإسفنجة المحملة بالإكسوسوم رأسا على عقب على منطقة السبات في القلب ، وهي النخاب في منطقة الحاجز الأمامي في توزيع LAD.
- ضع إسفنجيتين برفق لتغطية منطقة السبات في القلب. استخدم شبكة بولي جلاكتين واحدة مقاس 3.5 سم × 1.0 سم لتغطية كل إسفنجة كولاجين.
- خياطة شبكة على النخاب مع الغرز غرامة 7-0 متقطعة.
- وضع أنبوب الصدر
- ضع أنبوبا صدريا من خلال شق طعنة منفصل ، بالقرب من الجانب السفلي من شق بضع القص. ضع أنبوب الصدر بحذر فوق الجانب الأمامي من القلب.
- بمجرد وضع الأنبوب في مكانه ، ضع خيطا خيطيا مع خياطة 3-0 باستخدام غرزة مرتبة أفقية للسماح بإغلاق الجرح عند إزالة الأنبوب.
- يتم الحفاظ على أنبوب الصدر حتى إغلاق الصدر بالكامل.
- إغلاق الصدر
- تقريب القص مع الغرز غير القابلة للامتصاص باستخدام نمط الشكل الثامن. يتم تطبيق 1 ملغ/ كغ من بوبيفاكايين عن طريق الطريق العضلي على طول الشق بالكامل.
ملاحظة: يتم استخدام الخيط بدلا من الأسلاك لتجنب التداخل مع التصوير بالرنين المغناطيسي. - أغلق طبقات العضلات والجلد بالطريقة القياسية باستخدام خياطة قابلة للامتصاص 2-0 و 3-0 ، على التوالي.
- قم بإجراء حبس النفس والشفط لإخلاء كل الهواء من التجويف الصدري. راقب ضغط مجرى الهواء على جهاز التنفس الصناعي بحذر وحافظ على الضغط بين 15-22 مم زئبق وحرره عند اكتماله.
- بمجرد تفريغ كل الهواء ، قم بإزالة أنبوب الصدر أثناء إغلاق الجرح باستخدام خياطة خيط المحفظة. ضع الغراء اللاصق موضعيا لتغطية شق القص.
- تقريب القص مع الغرز غير القابلة للامتصاص باستخدام نمط الشكل الثامن. يتم تطبيق 1 ملغ/ كغ من بوبيفاكايين عن طريق الطريق العضلي على طول الشق بالكامل.
- رعاية ما بعد الجراحة بعد الجراحة
- قم بفطم تدريجيا عن جهاز التنفس الصناعي حيث يتم إغلاق شق الجلد. تأكد من أن قادر على التنفس تلقائيا وحماية ردود الفعل قبل فصل عن معدات التخدير.
- قم بإزالة الأنبوب الرغامي بعد التأكد من أن قادر على حماية مجرى الهواء. قم بتغطية شق الجلد بضمادة معقمة وغير ملتصقة مضمنة بمرهم مضاد حيوي لتقليل عدوى موقع الجراحة.
- استمر في مراقبة العلامات الحيوية بما في ذلك معدل ضربات القلب ومعدل التنفس ودرجة حرارة الجسم كل 15 دقيقة حتى يتمكن من الاحتفاظ بموقعه دون مساعدة.
- تأكد من عدم ترك دون مراقبة حتى يتمكن من رفع رأسه ورفعه ويمكنه الوقوف دون مساعدة. يجب تطبيق ميلوكسيكام بجرعة 0.2 ملغ/ كغ عن طريق الجلد قبل نقل إلى وحدة الإنعاش.
- نقل إلى وحدة الإنعاش عندما يكون مستقرا. حافظ على ضمادة موقع الجراحة على الشق حتى اليوم 3 بعد الجراحة. استبدل الضمادة إذا أصبحت متسخة.
- استمر في مراقبة مستوى الألم وشق الجلد والرفاه العام للحيوان لمدة 5 أيام الأولى بعد الجراحة. يتم تطبيق نصف جرعة من ميلوكسيكام (0.1 ملغ/ كغ) حسب الحاجة مرة واحدة يوميا لعلاج الألم الاختراقي.
- منزل واحد للحيوان لمدة 5 أيام الأولى بعد الجراحة بينما تلتئم الشق (الشقوق) لتقليل خطر الإصابة بعدوى موقع الجراحة من قبل آخر. أعد إلى سكن جماعي بعد 5 أيام.
- الإبلاغ عن أي مضاعفات أو تغييرات في حالة (الحمى ، الاستسقاء ، فقدان الوزن ، عدم الشهية ، إلخ) إلى الطبيب البيطري أو الموظفين المناسبين.
3. تصوير الأوعية التاجية باستخدام الوصول الفخذي
- تأمين على طاولة العمليات في راقد الظهرية. بدء التهوية الميكانيكية في 10-15 أنفاس في الدقيقة. اضبط الأكسجين عند 2-4 لتر / دقيقة ، إيزوفلوران عند 1٪ و 4٪ ، حسب الحاجة للحفاظ على مستوى عميق من التخدير.
- ضع خيوط تخطيط القلب على طرف لمراقبة إيقاع القلب. تقييم لعمق التخدير. النظر في تخدير عميق عندما يكون منعكس العين أو الفك غائبا.
- تنظيف منطقة الصدر والرقبة مع فرك اليود البوفيدون ثم ثنى مع المناشف.
- الوصول إلى الشريان الفخذي عن طريق القطع الجراحي وكشف الشريان الفخذي والوريد. قم بعمل شق طولي 1-2 مم بشفرة رقم 11 في الشريان الفخذي وقم بتقليب الشريان باستخدام غمد مقدم 11 Fr في تجويف الوعاء.
- بعد الوصول ، تقدم القسطرة لإجراء تصوير الأوعية التاجية لتقييم تشريح المباح من طعم LIMA-LAD.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Representative Results
بعد إعادة التوعي ، يتم إجراء تصوير الأوعية التاجية لتقييم تضيق LAD (أكبر من 80٪) وسالكية طعم LIMA-LAD (الشكل 1). بعد أربعة أسابيع من جراحة إعادة التوعي ووضع رقعة الكولاجين المحملة بالإكسوسوم ، يتم إجراء التصوير بالرنين المغناطيسي للقلب لتقييم الوظيفة الانقباضية والانبساطية للقلب أثناء الراحة وتحت الضغط باستخدام جرعة منخفضة من تسريب الدوبوتامين عند 5 ميكروغرام / كجم / دقيقة. يتم تحليل الوظيفة الانقباضية عن طريق قياس نسبة سمك الجدار (سمك الجدار عند نهاية الانقباض - سمك الجدار عند الانبساط النهائي). يتم تحليل الوظيفة الانبساطية عن طريق قياس معدل ملء الذروة على الحجم الانبساطي النهائي (PFR/EDV; الشكل 2). تم إجراء تصوير التباين المتأخر لتأكيد عدم وجود احتشاء عضلة القلب في منطقة LAD. إذا كان هناك احتشاء في منطقة LAD ، فمن المحتمل أن يكون ذلك بسبب الشريان المسدود الثانوي للتخثر الناجم عن المضيق. يظهر عدم وجود تشوهات في حركة الجدار الإقليمي عدم وجود نمط ظاهري في وضع السبات.
عند تناول جرعة منخفضة من تسريب الدوبوتامين، تظهر HIB انخفاضا كبيرا في الوظيفة الانبساطية، مقاسة بواسطة مثبطات اللهب المعالجة (PFR/EDV)، مقارنة بالمجموعة الضابطة (5.5 ± 0.8 مقابل 6.9 ± 1.5، على التوالي، p < 0.05). تظهر مجموعة تحويل مسار الشريان التاجي اتجاها نحو التحسن في مثبطات اللهب المعالجة (PFR / EDV) مقارنة بمجموعة HIB (6.3 ± 0.9 مقابل 5.5 ± 0.8 ، على التوالي ، p = 0.06). ومع ذلك، أظهرت مجموعة تحويل مسار الشريان التاجي + MSC زيادة كبيرة في مثبطات اللهب المعالجة (FR)/EDV عند مقارنتها بمجموعة HIB (6.6 ± 1.1 مقابل 5.5± 0.8، على التوالي، p = 0.03; الشكل 3). تم استخدام التصوير بالرنين المغناطيسي للقلب لتأكيد عدم وجود نخر وسالكية من الشريان الثديي الداخلي الأيسر (LIMA) إلى الشريان الأمامي الأيسر النازل (LAD) الكسب غير المشروع البعيد إلى منطقة التضيق18.
في حالة الراحة ، لا تغير مجموعة CABG + MSC الوظيفة الانقباضية الإقليمية (تقاس بنسبة مئوية لسمك الجدار) مقارنة ب CABG وحدها (26.3٪ ± 7.0٪ مقابل 34.9٪ ± 6.3٪ ؛ p = 0.19). تحت الضغط ، تظهر مجموعة CABG + MSC تحسنا كبيرا في الوظيفة الانقباضية الإقليمية مقارنة ب CABG وحدها (78.3٪ ± 19.6٪ مقابل 39.2٪ ± 5.6٪ ؛ p = 0.05) 12 (الشكل 4).
عند التشريح ، تم استخدام موسعات الشريان التاجي ذات الحجم المناسب لضمان تضيق LAD وسالكية ليما. تم فحص عضلة القلب بشكل شامل للتأكد من وجود صلاحية الأنسجة في جميع المناطق وخاصة في منطقة نقص تروية. أكدت صبغة كلوريد ثلاثي فينيل تيترازوليوم (TTC) عدم وجود ندبة.
الشكل 1. تصوير الأوعية القلبية يوضح التشريح. يوضح تصوير الأوعية التاجية تضيق >80٪ من الشريان LAD القريب ومفاغرة طعم LIMA-LAD السالة. الاختصارات: LIMA= الشريان الثديي الداخلي الأيسر، LAD= الأمامي الأيسر تنازلي الرجاء الضغط هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الشكل.
الشكل 2. تقييم الاسترخاء الانبساطي ، وظيفة الانقباض العالمية ، والقدرة على البقاء باستخدام التصوير بالرنين المغناطيسي للقلب. (أ) الانحلال الانبساطي: علاقة حجم البطين الأيسر (LV) أثناء الدورة القلبية. المحور السيني هو الوقت في s ؛ المحور الصادي هو حجم البطين الأيسر في مل. يشير الخط الأحمر إلى ذروة معدل التعبئة (أسرع معدل يزيد فيه الجهد المنخفض من الحجم). يتم تطبيع PFR إلى حجم الانبساطي النهائي (PFR / EDV) لحساب تباين الحجم عبر. (ب) وظيفة الانقباض العالمية: إجهاد محيطي قطعي (سلالة سيرك) أثناء الدورة القلبية (المحور السيني: الوقت بالمللي ثانية ؛ المحور ص: النسبة المئوية للتغير في الطول المحيطي لجزء البطين الأيسر مقارنة بالقياس الانبساطي النهائي). يتم تمثيل ذروة الإجهاد المحيطي بالقيمة الأكثر سلبية للدورة. (C) صورة التصوير بالرنين المغناطيسي للقلب التمثيلية لتوزيع LAD: يتم تمييز توزيع LAD باللون الأحمر الذي يمثل الجدار قبل الجناح. لم يكن هناك دليل على احتشاء على أساس تباين الجادولينيوم المحسن على 4 غرف (D) محور طويل و (E) وجهات نظر محور قصير. الاختصارات: LV = البطين الأيسر / البطين. LAD = تنازلي أمامي أيسر. التصوير بالرنين المغناطيسي = التصوير بالرنين المغناطيسي. تم تعديل هذا الرقم من 6. يرجى النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.
الشكل 3. تقييم التصوير بالرنين المغناطيسي لمعدل ملء الذروة / نهاية حجم الانبساطي. تمت مقارنة الوظيفة الانبساطية ، التي تم قياسها بواسطة PFR / EDV ، بين أربع مجموعات (التحكم ، HIB ، CABG ، و CABG + MSC). في حالة الراحة ، يمكن مقارنة PFR / EDV بين أربع مجموعات حيوانية. ومع ذلك ، تحت الضغط باستخدام جرعة منخفضة من ضخ الدوبوتامين (5 ميكروغرام / كجم / دقيقة) ، أظهرت مجموعة HIB انخفاضا معنويا في مثبطات اللهب المعالجة (PFR / EDV عند مقارنتها بالمجموعة الضابطة (p < 0.05) مع اتجاه نحو التحسن في مجموعة تحويل مسار الشريان التاجي (p = 0.06) وزيادة معنوية في مجموعة تحويل مسار الشريان التاجي + MSC (p < 0.05). تم إجراء التحليلات الإحصائية باستخدام اختبار تحليل التباين أحادي الاتجاه (ANOVA). يتم تقديم البيانات كوسيلة ± SD. الاختصارات: CABG = تطعيم مجازة الشريان التاجي ، PFR = معدل ملء الذروة ، EDV = نهاية حجم الانبساطي. التصوير بالرنين المغناطيسي = التصوير بالرنين المغناطيسي ، MSC = الخلايا الجذعية الوسيطة ، SD = الانحراف المعياري. يرجى النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.
الشكل 4. تقييم التصوير بالرنين المغناطيسي للوظيفة الانقباضية الإقليمية عن طريق سماكة الجدار٪. يظهر العلاج باستخدام رقعة MSC تحسنا في وظائف القلب الإقليمية مقارنة بالتصحيح الوهمي. (أ) الوظيفة الانقباضية الإقليمية ، التي تقاس بنسبة سماكة الجدار ، لا تتحسن بشكل ملحوظ عند الراحة مع معالجة رقعة MSC (ن = 6) مقارنة بالوهمية (ن = 6). (ب) تحت الضغط باستخدام جرعة منخفضة من تسريب الدوبوتامين (5 ميكروغرام / كجم / دقيقة) ، هناك تحسن كبير في الوظيفة الانقباضية الإقليمية بعد العلاج برقعة MSC مقارنة بالحيوانات الوهمية (P<.05). تم إجراء التحليلات الإحصائية باستخدام اختبار مان ويتني. تشير الأشرطة الأفقية إلى متوسط الانحراف المعياري. *ص<.05. الاختصارات: MSC = الخلايا الجذعية الوسيطة. تم تعديل هذا الرقم من 12. يرجى النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.
الجدول التكميلي 1. نظرة عامة على الإجراءات والجدول الزمني لكل إجراء. الرجاء الضغط هنا لتنزيل هذا الملف.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Discussion
تقدم هذه الدراسة أول نموذج خنزيري لعضلة القلب الإقفارية المزمنة ، حيث تبين أن العلاج برقعة كولاجين محملة بالإكسوسوم مشتقة من MSC أثناء إعادة التوعي الجراحي يستعيد الوظيفة الانبساطية والانقباضية عند تحفيز التقلص العضلي المحتمل من خلال استهداف استعادة الميتوكوندريا. في السابق ، ثبت أنه في نموذج حيواني كبير من HIB ، تظل الوظيفة الانبساطية والانقباضية ، كما تم قياسها بواسطة التصوير بالرنين المغناطيسي للقلب ، ضعيفة وتتحسن قليلا فقط مع إعادة التوعي دون الشفاء التام 6,19. حدث الخلل الوظيفي على الرغم من الحفاظ على جزء طرد البطين الأيسر. تحاكي هذه النتائج بدقة التجربة السريرية التي شوهدت في المرضى الذين يعانون من نقص تروية عضلة القلب المزمن في منطقة وعاء واحد مع الحفاظ على وظيفة البطين الأيسر.
هناك العديد من التحديات الحرجة والتقنية أثناء جراحة إعادة التوعي خاصة في وضع بضع الصدر السابق. تشكل إصابة القلب والأوعية الدموية عند الدخول القصي خطرا حيث تم بالفعل اختراق التامور وقد تكون الالتصاقات موجودة. قد يسبب بضع القص إصابة قلبية بسبب القرب أو الالتصاق بالقص. يمكن التخفيف من هذا الخطر عن طريق استخدام منشار متذبذب ، والذي ثبت أنه يعزز عودة القص الهادئة.
أحد الجوانب الرئيسية للحصول على تحويل مسار الشريان التاجي الناجح هو جودة الكسب غير المشروع. يعد حصاد ليما الدقيق جانبا تقنيا مهما في أداء تحويل مسار الشريان التاجي عالي الجودة بنجاح ويرتبط بتحسين سالكية الكسب غير المشروع. يمكن حصاد ليما باستخدام تقنيتين: عنيق وهيكل عظمي. تتضمن تقنية Pedicled تشريح ليما من القص جنبا إلى جنب مع الأوردة واللفافة والدهون والليمفاوية. تتضمن تقنية الهيكل العظمي تشريح ليما خالية من جميع الأنسجة المحيطة ، وبالتالي إعطاء الشريان20 فقط. في هذا النموذج ، تم تنفيذ تقنية الهيكل العظمي لأنها يمكن أن تقلل من نقص التروية القصية والكسب غير المشروع أطول من LIMA20 pedicled. ليما هو هيكل دقيق ، أي تمدد أو تثبيت أو مشابك في غير محلها يمكن أن يؤدي إلى إصابة الأوعية الدموية ونتائج غير مرضية. أثناء التشريح ، يجب استخدام طرف الكي بحذر وبجهد منخفض. عند فصل الشريان عن فروعه المثقوبة ، يتم قص جانب ليما من الفروع باستخدام مقاطع الدم. يجب الحرص على عدم كي المشابك لأنها قد تؤدي إلى تضييق القناة. تأكد من التدفق النابض قبل التطعيم.
تأكد من الحفاظ على كميات معقولة من التخدير والشلل لتقليل الحركة أثناء الجراحة خاصة أثناء خياطة مفاغرة. من الضروري استخدام الجرعات المناسبة من الليدوكائين والهيبارين (200-300 وحدة / كجم) للقضاء على خطر عدم انتظام ضربات القلب والتخثر ، على التوالي. يمكن الإشارة إلى جرعة ثانية من يدوكائين إذا كان يعاني من أي عدم انتظام ضربات القلب أثناء الجراحة. استخدام خط الشرايين الفخذية يسمح بمراقبة الدورة الدموية المستمرة. عند إجراء مفاغرة ، من المفيد إما وضع 1-2 إسفنجة جراحية خلف القلب أو وضع خيوط على جانبي التامور لرفع البطين الأيسر لأعلى. في هذا النموذج ، نستخدم أشرطة السيلاستيك ومثبت الأنسجة الذي يستخدم ضغط الشفط لشل حركة الموقع المستهدف بشكل فعال. يمكن ملاحظة انخفاض خفيف في ضغط الدم الشرياني بالإضافة إلى اكتئاب ST على مخطط كهربية القلب بمجرد وضع المثبت ورفع القلب. عادة ما تكون هذه التشوهات الدموية جيدة التحمل دون الحاجة إلى أي تدخلات. في الحالات التي يكون فيها عدم استقرار الدورة الدموية كبيرا ، يمكن إعطاء جرعة من فينيليفرين (5-20 ميكروغرام / كجم) عن طريق الوريد لرفع ضغط الدم الشرياني. إذا كان عدم استقرار الدورة الدموية مهددا للحياة ، فيمكن إعطاء جرعة من الإبينفرين (0.1 ميكروغرام / كجم ؛ مخفف 1: 10000) عن طريق الوريد كدواء إنقاذ طارئ. بمجرد تعرض LAD بشفرة سمور ، يتم إجراء بضع الشرايين بشفرة 11 وتكتمل بمقص جراحي مجهري. يجب على المرء أن يكون حريصا على عدم إصابة الجدار الخلفي ل LAD خلال هذه المناورة. من الأهمية بمكان الحفاظ على موقع بضع الشرايين بدون دم أثناء تحويل مسار الشريان التاجي خارج المضخة للسماح بالخياطة الدقيقة وقد تم وصف العديد من التقنيات بما في ذلك الري المتقطع بمحلول ملحي ، واستخدام منفاخ CO2 ، وتحويلات الشريان التاجي داخل اللمعة21. في هذه الدراسة ، تم استخدام منفاخ CO2 جنبا إلى جنب مع تحويلة تاجية داخل اللمعة ذات حجم مناسب حيث يتم استخدام كلاهما بشكل روتيني في عمليات تحويل مسار الشريان التاجي خارج المضخة. المضاعفات القاتلة المحتملة لمنفاخ CO2 mister هي انسداد الهواء. ومع ذلك ، يمكن إبطال خطر انسداد الهواء باستخدام التحويلة التاجية ، والتي يمكن أن تكون بمثابة حاجز مادي داخل بضع الشرايين. بالإضافة إلى ذلك ، يساعد استخدام التحويلة التاجية على إبقاء المجال الجراحي غير دموي ، مما يسمح باستخدام تدفق غاز أقل ويقلل من خطر انسداد الهواء. تعمل التحويلات أيضا على تحسين الدقة التقنية للمفاغرة ومنع الإصابة غير المقصودة للجدار الخلفي للشريان أثناء خياطة22.
في هذا النموذج الراسخ للخنازير ، تم استخدام تقنية خارج المضخة بدلا من تقنية المضخة أثناء جراحة تحويل مسار الشريان التاجي. تتمثل مزايا استخدام هذه التقنية ، بدلا من المضخة ، في تقليل وقت التشغيل وتجنب القنية المركزية للشريان الأورطي والأذين الأيمن مع الهيبارين الكامل. بالإضافة إلى ذلك ، فإنه يساعد في التعافي الأسرع للحيوان بعد الجراحة عن طريق تقليل مخاطر النزيف بعد الجراحة و / أو temponade القلب. هذه مزايا مفترضة تستند إلى الخبرة السريرية في المرضى الذين يخضعون ل تحويل مسار الشريان التاجي على كل من المضخة وإيقافها.
تعتبر رقعة الكولاجين المحملة بالإكسوسوم جديدة من حيث أنه يمكن قياسها وتأمينها جراحيا في منطقة نقص التروية التي تم إعادة توعيها. هذا يسمح بالإفراج المستمر عن exosomes من التصحيح على مدار عدة أيام مما يؤدي إلى العلاج المستمر والمباشر للمنطقة الإقفارية. أظهر التشريح المرضي لأنسجة السبات بعد 4 أسابيع من العلاج بتحويل مسار الشريان التاجي والإكسوسوم عدم وجود استجابة التهابية لعضلة القلب إلى التصحيح نفسه ، على الرغم من ملاحظة بعض الالتهاب في موقع الغرز كما يتضح من تلطيخ الخلايا الالتهابية. في حين تم اقتراح مجموعة متنوعة من الطرق لتوصيل الإكسوسوم إلى عضلة القلب ، فإن التقنيات الشائعة مثل الحقن المباشر للإكسوسوم تؤدي إلى انخفاض الاحتفاظ بالمنتج العلاجي في المنطقة المصابة ، حيث أن ما يصل إلى 90٪ من الإكسوسومات تغسل أو تتشتت بعد الحقن23. تم الانتهاء من تحليل احتباس الإكسوسومات بعد الحقن لمدة تصل إلى 3 ساعات بعد الحقن وأظهر انخفاضا كبيرا في محتوى الإكسوسوم24. من السهل عزل الإكسوسومات وتتمتع بمزيد من المرونة في ظروف التخزين على مدى فترات طويلة من الزمن ، مما يوفر فرصة للمنتجات الجاهزة التي يمكن استخدامها في الإعداد الحاد مما يجعلها أكثر قابلية للترجمة للمرضى.
هذه الدراسة لها العديد من القيود بما في ذلك عمر وجنس. نظرا للقيود الجراحية واللوجستية ، والاعتبارات المتعلقة بلوائح رعاية وسلامة الموظفين ، تمت دراسة إناث الخنازير الصغيرة فقط. على الرغم من أن جراحة تحويل مسار الشريان التاجي تضيف إلى تعقيد النموذج ، إلا أنها كانت تدخلا مطلوبا لأن التدخلات الأخرى الأقل توغلا (التدخل التاجي عن طريق الجلد أو PCI) لن تسمح بفتح منطقة التضيق في LAD بسبب الطبيعة الصلبة للمضيق18. علاوة على ذلك ، فإن هذا النموذج من تضيق الأوعية المفردة دون أي أمراض مصاحبة لا يحاكي بشكل كامل مدى وآثار تصلب الشرايين التاجية طويل الأمد كما يظهر في البشر. ستركز الدراسات المستقبلية على استخدام نموذج مرض متعدد الأوعية لإسبات عضلة القلب عن طريق وضع المضيق جراحيا على الشريان المحيط و LAD. ومع ذلك ، فإن نموذج المرض ثنائي الأوعية هذا سيؤدي إلى سبات عضلة القلب مع انخفاض جزء القذف. من المرجح أن يزداد معدل وفيات ، وإعادة التوعي جراحيا أكثر تعقيدا ويتطلب دعما للمجازة على المضخة. في المستقبل ، إذا كانت هناك مشاكل في التطبيقات العملية لنوع التصحيح ، استكشاف خيارات أخرى لمواد السقالة ، مثل المصفوفة خارج الخلية منزوعة الخلايا ، أو شكل بديل من الهلاميات المائية.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Disclosures
ليس لدى المؤلفين ما يكشفون عنه.
Acknowledgments
تم دعم هذا العمل من قبل #I01 BX000760 مراجعة VA Merit (RFK) من الولايات المتحدة (الولايات المتحدة) وزارة شؤون المحاربين القدامى BLR &D ووزارة شؤون المحاربين القدامى الأمريكية منحة #I01 BX004146 (TAB). كما نعترف بامتنان بدعم معهد القلب بجامعة مينيسوتا ليليهي. لا تمثل محتويات هذا العمل وجهات نظر وزارة شؤون المحاربين القدامى الأمريكية التابعة لحكومة الولايات المتحدة.
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| 5 Ethibond | Ethicon | MG46G | Suture |
| # 40 clipper blade | Oster | 078919-016-701 | Remove hair from surgery sites |
| 0 Vicryl | Ethicon | J208H | Suture |
| 1 mL Syringe | Medtronic/Covidien | 1188100777 | Administer injectable agents |
| 1" medical tape | Medline | MMM15271Z | Secure wound dressing and IV catheters |
| 1000mL 0.9% Sodium chloride | Baxter | 2B1324X | IV replacement fluid |
| 12 mL Syringe | Medtronic/Covidien | 8881512878 | Administer injectable agents |
| 18 ga needles | BD | 305185 | Administration of injectable agents |
| 20 ga needles | BD | 305175 | Administration of injectable agents |
| 20 mL Syringe | Medtronic/Covidien | 8881520657 | Administer injectable agents |
| 2-0 Vicryl | Ethicon | J317H | Suture |
| 250 mL 0.9% saline | Baxter | UE1322D | Replacement IV Fluid |
| 3 mL Syinge | Medtronic/Covidien | 1180300555 | Administer injectable agents |
| 3-0 Vicryl | Ethicon | VCP824G | Suture |
| 36” Pressure monitoring tubing | Smith’s Medical | MX563 | Connect art. Line to transducer |
| 4.0 mm ID endotracheal tube | Medline | DYND43040 | Establish airway for Hibernation |
| 4-0 Tevdek II Strands | Deknatel | 7-922 | Suture to secure constrictor around LAD |
| 48” Pressure monitoring tubing | Smith’s Medical | MX564 | Connect art. Line to transducer |
| 500mL 0.9% Sodium chloride | Baxter | 2B1323Q | Drug delivery, Provide mist for Blower Mister |
| 6 mL Syringe | Medtronic/Covidien | 1180600777 | Administer injectable agents |
| 6.0 mm ID endotracheal tube | Mallinckrodt | 86049 | Establish airway for Revasc,MRI and Termination |
| 6.5 mm ID endotracheal tube | Medline | DYND43065 | Establish airway for Revasc,MRI and Termination |
| 6” pressure tubing line | Smith’s Medical | MX560 | Collect bone marrow |
| 60 mL Syringe | Medtronic/Covidien | 8881560125 | Administer injectable agents |
| 7.0 mm ID endotracheal tube | Medline | DYND43070 | Establish airway for Revasc,MRI and Termination |
| 7-0 Prolene | Ethicon | M8702 | Suture |
| Advanced DMEM (1X) | ThermoFisher Scientific | 12491023 | |
| Alcohol Prep pads | MedSource | MS-17402 | Skin disinfectant |
| Amicon Ultra-15 Centrifugal Filter Unit | Millipore Sigma | UFC910024 | |
| Anesthesia Machine | Drager | Fabious Trio | maintains general anesthesia |
| Anesthesia Machine + ventilator | DRE Drager- Fabius Tiro | DRE0603FT | Deliver Oxygen and inhalant to patient |
| Anesthesia Monitor | Phillips Intellivue | MP70 | Multiparameter for patient safety |
| Arterial Line Kit | Arrow | ASK-04510-HF | Femoral catheter for blood pressure monitoring |
| Artificial Tears | Rugby | 0536-1086-91 | Lubricate eyes to prevent corneal drying |
| Bair Hugger | 3M | Model 505 | Patient Warming system |
| Basic pack | Medline | DYNJP1000 | Sterile drapes and table cover |
| Blood Collection Tubes- green top | Fisher Scientific | 02-689-7 | Collect microsphere blood samples |
| Blower Mister Kit | Medtronic/Covidien | 22120 | Clears surgical field for vessel anastomosis |
| BODIPY TR Ceramide | ThermoFisher Scientific | D7540 | |
| Bone marrow needle- 25mm 15 ga IO needle | Vidacare | 9001-VC-005 | Collect bone marrow |
| Bone Wax | Medline | ETHW31G | Hemostasis of cut bone |
| Bovie Cautery hand piece | Covidien | E2516 | Hemostasis |
| Bupivicaine | Pfizer | 00409-1161-01 | Local Anesthetic |
| Buprenorphine 0.3 mg/mL | Sigma Aldrich | B9275 | Pre operative Analgesic for survivial procedures |
| Cell Scrapers | Corning | 353085 | |
| Cephazolin 1 gr | Pfizer | 00409-0805-01 | Antibiotic |
| Chest Tube | Covidien | 8888561043 | Evacuates air from chest cavity |
| Cloroprep | Becton Dickenson | 260815 | Surgical skin prep |
| CPT tube | BD | 362753 | MSC isolation from bone marrow |
| Delrin Constrictor | U of MN | Custom made | Creates stenosis of LAD |
| Dermabond | Ethicon | DNX12 | Skin adhesive |
| DMEM (1X) Dulbecco's Modified Eagle Medium, HEPES | ThermoFisher Scientific | 12430062 | |
| Dobutamine 12.5 mg/mL | Pfizer | 00409-2344-01 | Increases blood pressure and heart rate during the second microsphere blood collection |
| ECG Pads | DRE | 1496 | Monitor heart rhythm |
| Exosome-Depleted FBS | ThermoFisher Scientific | A2720801 | |
| Falcon Disposable Polystyrene Serological Pipets, Sterile, 10mL | Fisher Scientific | 13-675-20 | |
| Femoral and carotid introducer | Cordis- J&J | 504606P | femoral and carotis cannulas |
| Fetal Bovine Serum, Heat Inactivated, Gibco FBS | ThermoFisher Scientific | 16140089 | |
| Flo-thru 1.0 | Baxter | FT-12100 | used to anastomos LIMA to L |
| Flo-thru 1.25 | Baxter | FT-12125 | FT-12125 |
| Flo-thru 1.5 | Baxter | FT-12150 | FT-12150 |
| Flo-thru 2.0 | Baxter | FT-12200 | FT-12200 |
| GlutaMAX Supplement | ThermoFisher Scientific | 35050061 | |
| Hair Clipper | Oster | 078566-011-002 | Remove hair from surgery sites |
| Helistat collagen sponge | McKesson | 570973 1690ZZ | Sponge for embedding exosomes |
| Heparin | Pfizer | 0409-2720-03 | anticoaggulant |
| Histology Jars | Fisher Scientific | 316-154 | Formalin for tissue samples |
| HyClone Characterized Fetal Bovine Serum (FBS) | Cytiva | SH30071.03 | |
| Hypafix | BSN Medical | 4210 | Secure wound dressing and IV catheters |
| Isoflurane | Sigma Aldrich | CDS019936 | General Anesthestic- Inhalant |
| IV Tubing for Blower Mister | Carefusion | 42493E | Adapts to IV Fluids for Blower/Mister |
| Jelco 18 ga IV catheter | Smiths medical | 4054 | IV access in Revasc, MRI and Term |
| Lidocaine 2% | Pfizer | 00409-4277-01 | Local Anesthetic/ antiarrthymic |
| Ligaclips | Ethicon | MSC20 | Surgical Staples for LIMA takedown |
| Long blade for laryngoscope | DRE | 12521 | Allows for visualization of trachea for intubation |
| Meloxicam 5 mg/mL | Boehringer Ingelheim | 141-219 | Post operative Analgesic |
| Microsphere pump | Collect blood samples from femoral introducer | ||
| Monopolar Cautery | Covidien | Valleylab™ FT10 | Hemostasis |
| Nanosight NS 300 | Malvern Panalytical | MAN0541-03-EN | |
| NTA 3.1.54 software | Malvern Panalytical | MAN0520-01-EN-00 | |
| OPVAC Synergy II | Terumo Cardiovascular System | 401-230 | Heart positioner and Stabilizer |
| Oxygen Tank E cylinder | various | various | Used for Blower Mister if anesthesia machine doesn't have auxiliary flow meter |
| PBS, pH 7.2 | ThermoFisher Scientific | 20012050 | |
| Penicillin-Streptomycin-Neomycin (PSN) Antibiotic Mixture | ThermoFisher Scientific | 15640055 | |
| Pigtail 145 catheter 6 French | Boston Scientific | 08641-41 | Measure LV pressures |
| Pressure Transducer | various | Must adapt to anesthesia monitor | Monitor direct arterial pressures |
| Propofol | Diprivan | 269-29 | Induction agent |
| Roncuronium | Mylan | 67457-228-05 | Neuromuscular blocking agent |
| SR Buprenorphine 10 mg/mL | Abbott Labs | NADA 141-434 | Post operative Analgesic |
| Sterile Saline 20 mL | Fisher Scientific | 20T700220 | Flush for IV catheters |
| Sternal Saw/ Necropsy Saw | Thermo Fisher | 812822 | Used to open chest cavity |
| Stop Cocks | Smith Medical | MX5311L | 2 to connect to pig tail |
| Succinylcholine 20 mg/mL | Pfizer | 00409-6629-02 | Neuromuscular blocking agent |
| Suction tubing | Medline | DYND50223 | |
| Suction Container | Medline | DYNDCL03000 | |
| Surgery pack with chest retractor | various | See pack list | Femoral cut down and median sternotomy |
| Surgical Instruments | various | See pack list | Femoral and carotid cutdowns and sternotomy |
| Surgical Spring Clip | Applied Medical | A1801 | Clamp end of LIMA after takedown |
| Syringe pump | Harvard | Delivers IV Dobutamine infusion | |
| SYTO RNASelect Green Fluorescent cell Stain - 5 mM Solution in DMSO | Millipore Sigma | S32703 | |
| Telazol 100 mg/mL | Fort Dodge | 01L60030 | Pre operative Sedative |
| Telpha pad | Covidien | 2132 | Sterile wound dressing |
| Timer | Time collection of blood samples | ||
| Total Exosome Isolation Reagent (from cell culture media) | ThermoFisher Scientific | 4478359 | |
| TPP Tissue Culture Flask, T75, Filter Cap w/ 0.22uM PTFE | ThermoFisher Scientific | TP90076 | |
| Triple Antibiotic Ointment | Johnson & Johnson | 23734 | Topical over wound |
| Vicryl mesh | Ethicon | VKML | Patch for epicardial cell application |
| Vortex | Mix microspheres | ||
| Xylazine 100 mg/mL | Vedco | 468RX | Pre operative Sedative/ analgesic |
References
- Dai, H., et al. Global, regional, and burden of ischaemic heart disease and its attributable risk factors, 1990-2017: results from the Global Burden of Disease Study 2017. European heart journal. Quality of care & clinical outcomes. 8 (1), 50-60 (2022).
- Tsao, C. W., et al. Heart Disease and Stroke Statistics-2022 Update: A Report From the American Heart Association. Circulation. 145 (8), e153-e639 (2022).
- Rahimtoola, S. H.
- Canty, J. M. Jr, Fallavollita, J. A.
- Page, B. J., et al. Revascularization of chronic hibernating myocardium stimulates myocyte proliferation and partially reverses chronic adaptations to ischemia. Journal of the American College of Cardiology. 65 (7), 684-697 (2015).
- Aggarwal, R., et al. Persistent diastolic dysfunction in chronically ischemic hearts following coronary artery bypass graft. The Journal of Thoracic and Cardiovascular Surgery. 165 (6), e269-e279 (2023).
- Olsen, F. J., et al. Prognostic Value and Interplay Between Myocardial Tissue Velocities in Patients Undergoing Coronary Artery Bypass Grafting. The American Journal of Cardiology. 144, 37-45 (2021).
- Virani, S. S. Heart Disease and Stroke Statistics-2021 Update: A Report From the American Heart Association. Circulation. 143 (8), e254-e743 (2021).
- Hocum Stone, L., et al. Surgical Swine Model of Chronic Cardiac Ischemia Treated by Off-Pump Coronary Artery Bypass Graft Surgery. Journal of Visualized Experiments:JoVE. (133), e57229 (2018).
- White, F. C., Carroll, S. M., Magnet, A., Bloor, C. M. Coronary collateral development in swine after coronary artery occlusion. Circulation Research. 71 (6), 1490-1500 (1992).
- Righetti, A., et al. Interventricular septal motion and left ventricular function after coronary bypass surgery: evaluation with echocardiography and radionuclide angiography. The American Journal of Cardiology. 39 (3), 372-377 (1977).
- Hocum Stone, L. L., et al. Recovery of hibernating myocardium using stem cell patch with coronary bypass surgery. The Journal of Thoracic and Cardiovascular Surgery. 62 (1), e3-e16 (2021).
- Puigserver, P., Spiegelman, B. M. Peroxisome proliferator-activated receptor-gamma coactivator 1 alpha (PGC-1 alpha): transcriptional coactivator and metabolic regulator. Endocrine Reviews. 24 (1), 78-90 (2003).
- Henning, R. J. Cardiovascular Exosomes and MicroRNAs in Cardiovascular Physiology and Pathophysiology. Journal of Cardiovascular Translational Research. 14 (2), 195-212 (2021).
- Chen, Y., Liu, Y., Dorn, G. W. 2nd. Mitochondrial fusion is essential for organelle function and cardiac homeostasis. Circulation Research. 109 (12), 1327-1331 (2011).
- Pittenger, M. F., Martin, B. J. Mesenchymal stem cells and their potential as cardiac therapeutics. Circulation Research. 95 (1), 9-20 (2004).
- Campos-Silva, C., et al. High sensitivity detection of extracellular vesicles immune-captured from urine by conventional flow cytometry. Scientific Reports. 9 (1), 2042 (2019).
- Hocum Stone, L. L., et al. Magnetic resonance imaging assessment of cardiac function in a swine model of hibernating myocardium 3 months following bypass surgery. The Journal of Thoracic and Cardiovascular Surgery. 153 (3), 582-590 (2017).
- Stone, L. L. H., et al. Mitochondrial Respiratory Capacity is Restored in Hibernating Cardiomyocytes Following Co-Culture with Mesenchymal Stem Cells. Cell Medicine. 11, 2155179019834938 (2019).
- Lamy, A., et al. Skeletonized vs Pedicled Internal Mammary Artery Graft Harvesting in Coronary Artery Bypass Surgery: A Post Hoc Analysis From the COMPASS Trial. JAMA Cardiology. 6 (9), 1042-1049 (2021).
- Shim, J. K., Choi, Y. S., Yoo, K. J., Kwak, Y. L. Carbon dioxide embolism induced right coronary artery ischaemia during off-pump obtuse marginalis artery grafting. European Journal of Cardio-Thoracic Surgery. 36 (3), 598-599 (2009).
- Aklog, L. Future technology for off-pump coronary artery bypass (OPCAB). Seminars in Thoracic and Cardiovascular Surgery. 15 (1), 92-102 (2003).
- Hou, D., et al. Radiolabeled cell distribution after intramyocardial, intracoronary, and interstitial retrograde coronary venous delivery: implications for current clinical trials. Circulation. 112 (9 Suppl), I150-I156 (2005).
- Gallet, R., et al. Exosomes secreted by cardiosphere-derived cells reduce scarring, attenuate adverse remodelling, and improve function in acute and chronic porcine myocardial infarction. European Heart Journal. 38 (3), 201-211 (2017).
