ブタの大動脈弁狭窄症の低侵襲モデル
Summary
このプロトコルは、ブタの上行大動脈バンディングに対する低侵襲外科的処置について説明しています。
Abstract
心不全の大型動物モデルは、その大きさとヒトとの生理学的類似性から、新しい治療介入の開発に重要な役割を果たしています。圧力過負荷による心不全、および冠動脈上にありながらの上行大動脈バンディングのモデルを作成することに努力が捧げられており、人間の状態によく似たヒトの大動脈弁狭窄症の完全な模倣ではありません。
この研究の目的は、経皮的に導入された高忠実度圧力センサーで正確に校正された大動脈バンドを配置することにより、左心室圧過負荷を誘発する低侵襲アプローチを実証することです。この方法は、外科的処置(3R)の改良を表しており、均質な経狭窄勾配とグループ内変動性の低減をもたらします。さらに、迅速かつ円滑な動物の回復を可能にし、死亡率を最小限に抑えます。研究全体を通して、動物は手術後最大2か月間追跡され、経胸壁心エコー検査と圧力-体積ループ分析が採用されました。ただし、必要に応じて、より長いフォローアップ期間を達成することができます。.この大動物モデルは、新薬、特に肥大や左心室圧過負荷に関連する構造的および機能的変化を標的とする新薬の試験に有用であることが証明されています。
Introduction
心不全(HF)は、世界中で何百万人もの人々が罹患し、社会的および経済的に大きな影響を与える生命を脅かす病気です1。その重要な病因の1つは、大動脈弁疾患または大動脈弁狭窄症(AS)です。大動脈弁狭窄症は高齢でより多く、米国で2番目に多い弁膜症としてランク付けされています。AS関連の死亡率もヨーロッパで増加しており、特に最近の介入手順にアクセスできない国で増加しています2。HFの複雑さと治療法の革新の希少性を考えると、人間の状態を再現し、新しい介入のテストを容易にすることができる信頼性の高い動物モデルが緊急に必要とされています3。げっ歯類モデルは大型動物モデルよりも数が多いですが、後者はそのサイズと生理学的類似性によりいくつかの利点があり、ヒトの使用を目的とした薬物投与量や医療機器の試験を可能にします。
この方法の目的は、生物医学研究で使用されるほとんどの大型動物種に適用できる上行大動脈バンディング(AAB)の再現性のあるモデルを確立することです。この研究では、3Rの原則(置換、減量、精製4)を遵守した低侵襲アプローチを使用して、豚で手順を実証しました。このアプローチにより、正確な圧力勾配が得られ、高い再現性が得られます(必要な動物の数を減らすことができる可能性があります)。さらに、小さな外科的切開(2〜3cm)は、外科的侮辱を最小限に抑え、胸骨切開術やより大きな開胸術5 (精緻化)などのより積極的なアプローチと比較して、動物の幸福を改善します。さらに、この方法のビデオデモンストレーションを文献の詳細な説明とともに提供することで、訓練目的のみに使用される動物の必要性(交換)を減らし、動物の使用をさらに減らすことができる可能性があります。このモデルは、明確な成長率を持つさまざまな豚株/品種に適応でき、持続的な圧力過負荷を誘発し、1〜2か月のフォローアップ後に有意な肥大を引き起こします。
現在の方法では、動物の大きさのばらつきを無視して固定狭窄6を採用するか、液体で満たされた圧力測定値7を使用して勾配を計算するが、これは忠実度の高い圧力センサーよりも信頼性が低く、信号の減衰の影響を受けやすい8。別のアプローチは、狭窄5の遠位にある単一の圧力測定を使用する。ただし、経皮的に送達された高忠実度圧力センサーを使用して、近位および遠位圧力信号を同時に送信して狭窄を校正することは、プロトコルの大幅な最適化を表し、グループの均質性が向上します。この手法を視覚的に実証することで、他の研究者も大きな障害なく再現でき、3Rの原則の適用を促進しながら、このモデルの可用性を高めることができるはずです。
Protocol
Representative Results
Discussion
近年、いくつかの研究では、左心室圧過負荷と心不全(下行9 から上行大動脈10)のモデルとして外科的大動脈バンディングが利用されており、研究者は特定のニーズに合わせたさまざまな表現型を得ることができます。このようなモデルを使用するには、高価な機器と専門知識が必要ですが、それらが提供する情報は非常に貴重です。ブタは、その大きさと?…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
この研究は、QRENプロジェクト2013/30196、「la Caixa」銀行財団、Fundação para a Ciência e Tecnologia(FCT)プロジェクト、LCF/PR/HP17/52190002の支援と資金提供を受けました。JS と EB は、Marie Sklodowska-Curie 助成金契約第 813716 号に基づく欧州連合の Horizon 2020 研究およびイノベーションプログラムの支援を受けました。PdCMは、Stichting Life Sciences Health(LSH)-TKIプロジェクトMEDIATOR(LSHM 21016)の支援を受けました。
Materials
| 3-0 PDS II suture | Ethicon | Z683G | Aorta banding |
| 5-0 prolene | Ethicon | 7472H | Aorta banding |
| ACUSON NX2 Ultrasound System | Siemens | (240)11284381 | Vascular Access and Echocardiography |
| Arterial Extension 200 cm | PMH | 303.0666 | Anesthesia Maintenance |
| Atlan A300 Ventilator | Draeger | 8621300 | Ventilation |
| Bone cutters | Fehling | AMP 367.00 | Aorta banding |
| Cefazolin 1000 mg | Labesfal | 100063 | Antibiotic |
| Chlorhexidine 4% Wash Solution | AGA | 19110008 | Cleaning |
| Doyen Intestinal Forceps | Aesculap | EA121R | Intubation |
| Echogenic Introducer Needle | Teleflex | AN-04318 | Vascular Access |
| Endotracheal tube | Intersurgical | 8040070 | Intubation |
| ePTFE vascular graft (5 mm x 40 cm) | GORE-TEX | S0504 | Aorta banding |
| Extension line 100 cm | PMH | 303.0394 | Anesthesia Induction |
| F.O. Laryngoscope | Luxamed | E1.317.012 | Intubation |
| F.O. Miller Blade 4 204 x 17 mm | Luxamed | 3 | Intubation |
| Fenestrated Sterile Drape | Bastos Viegas | 4882-256 | Aseptic Technique |
| Fentanyl 0.5 mg/10 mL | B.Braun | 5758883 | Anesthesia / Analgesia |
| Guidewire 260 cm J-tip | B.Braun | J3 FC-FS 260-035 | Left Ventricle catheterization |
| Infusomat Space Infusion Pump | B.Braun | 24101800 | Fluids / Drug administration |
| Intercostal retractor | Fehling Surgical | MRP-1 | Thoracotomy |
| Introcan Certo IV Catheter 20G | B.Braun | 4251326 | Fluids / Drug administration |
| Isotonic Saline Solution 0.9% | B.Braun | 5/44929/1/0918 | Fluids / Drug administration |
| Ketamidor 100 mg/mL | Richter pharma | 1121908AB | Anesthesia Induction |
| L10-5v Linear Transducer | Siemens | 11284481 | Vascular Access |
| Midazolam 15 mg/3 mL | Labesfal | PLB762-POR/2 | Anesthesia Induction |
| Mikro-cath | Millar | 63405(1) | Pressure recording |
| MP1 guide catheter 6 Fr | Cordis | 67027000 | Left Ventricle catheterization |
| Needle Holder | Fehling Surgical | ZYY-5 | Aorta banding |
| Non-woven adhesive | Bastos Viegas | 442-002 | Fluids / Drug administration |
| P4-2 Phased Array Transducer | Siemens | 11284467 | Echocardiography |
| Perfusor Compact Syringe Perfusion Pump | B.Braun | 8717030 | Fluids / Drug administration |
| Pressure Signal Conditioner | ADinstruments | PCU-2000 | Pressure recording |
| Propofol Lipuro 2% | B.Braun | 357410 | Anesthesia Maintenance |
| Radifocus Introducer II Standard Kit B – Introducer Sheath | Terumo | RS+B60K10MQ | Vascular Access |
| Radiopaque marker | Scanlan | 1001-83 | Aorta banding |
| Scissors | Fehling Surgical | Thoracotomy | |
| Skinprep (Chlorhexidine 2% / 70% Isopropyl alcohol) | Vygon | SKPC015ES | Disinfection |
| Stopcock manifold (3 ports) | PMH | 310.0489 | Fluids / Drug administration |
| Straight forceps | Fehling Surgical | ZYY-1 | Thoracotomy |
| Stresnil 40 mg/mL | ecuphar | 572184.2 | Anesthesia Induction |
| Syringe Luer Lock 20 cc | Omnifix B.Braun | 4617207V | Anesthesia Induction |
| Syringe Luer Lock 50 cc | Omnifix B.Braun | 4617509F | Anesthesia Maintenance |
| Transdermal fentanyl Patch 50 mcg/h | Mylan | 5022153 | Analgesia |
| Ultravist | Bayer | KT0B019 | Angiography |
| Universal Hemostasis Valve Adapter | Merit Medical | UHVA08 | Left Ventricle catheterization |
| Velcro Limb Immobilizer | PMH | SU-211 | Animal stabilization |
| Venofix A, 21 G | B.Braun | 4056337 | Anesthesia Induction |
| Vista 120S Patient Monitor | Draeger | MS32997 | Monitoring |
| Weck titanium clip | Teleflex | 523760 | Aorta banding |
| Weck titanium clip applier | Teleflex | 523166 | Aorta banding |
| Zhiem Vision | Iberdata | N/A | Fluoroscopy |
References
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