成体ヒツジモデルにおける自己拡張性ニチノールステントを有する自家心膜からの経カテーテル肺弁置換
Summary
この研究は、成体羊モデルにおいて自己拡張可能なニチノールステントを使用することにより、天然の肺弁位置に移植するための自家肺弁を開発することの実現可能性および安全性を実証する。これは、右室流出路機能障害を有する患者に対する経カテーテル肺弁置換術の開発に向けた一歩である。
Abstract
経カテーテル肺弁置換術は、右心室流出路または人工弁機能障害に罹患している患者のための実行可能な代替アプローチとして確立されており、優れた早期および後期の臨床転帰を有する。しかし、ステント付き心臓弁の悪化、冠状動脈閉塞、心内膜炎、およびその他の合併症などの臨床的課題は、特に小児患者において、生涯にわたる適用のために対処されなければならない。患者のための生涯にわたる解決策の開発を容易にするために、経カテーテル自家肺弁置換術を成体ヒツジモデルで実施した。自家心膜を、換気を伴う全身麻酔下で左前側ミニ胸郭切除 術を経て 羊から採取した。心膜を3D整形心臓弁モデル上に置き、無毒な架橋を2日間および21時間行った。心内心エコー検査(ICE)および血管造影は、天然肺弁(NPV)の位置、形態、機能、および寸法を評価するために実施された。トリミング後、架橋心膜を自己拡張可能なニチノールステントに縫い付け、自己設計の送達システムに圧着した。自家肺弁(APV)を左頸静脈カテーテル法 を介して NPV位置に移植した。ICEおよび血管造影を繰り返して、APVの位置、形態、機能、および寸法を評価した。APVが羊Jに首尾よく移植された。本論文では、代表的な結果を得るために羊Jを選抜した。ニチノールステントを備えた30mmのAPVを、血行力学的に有意な変化なしにNPV位置に正確に移植した。副弁漏れ、新たな肺弁不全、またはステント状の肺弁移動はなかった。この研究は、成体羊モデルにおいて、頸静脈カテーテル法 を介した 自己拡張性ニチノールステントを用いてNPV位置に移植するためのAPVを開発することの実現可能性および安全性を、長期にわたる追跡調査において実証した。
Introduction
Bonhoeffer et al.1は、合併症を最小限に抑え、代替治療アプローチを提供するための著しい進歩を伴う急速な革新として、2000年に経カテーテル肺弁置換術(TPVR)の始まりをマークした。それ以来、右心室流出路(RVOT)または人工生体弁機能障害を治療するためのTPVRの使用は急速に増加している2,3。今日まで、現在市場で入手可能なTPVRデバイスは、RVOT機能障害を有する患者に満足のいく長期的および短期的な結果を提供してきた4,5,6。さらに、脱細胞化心臓弁および幹細胞駆動心臓弁を含む様々なタイプのTPVR弁が開発および評価されており、それらの実現可能性は前臨床大型動物モデル7,8において実証されている。自家心膜を用いた大動脈弁再建術は、デュラン博士によって最初に報告され、大動脈環状の寸法に従って心膜の形成を導くためのテンプレートとして異なるサイズの3つの連続した膨らみが使用され、60ヶ月の追跡調査で生存率は84.53%であった9。尾崎処置は、弁置換処置ではなく弁修復処置とみなされ、大動脈弁小葉をグルタルアルデヒド処理された自家心膜で置き換えることを含む。しかし、デュラン博士の処置と比較すると、固定心膜10を切断するためのテンプレートを用いて罹患弁を測定することにおいて有意に改善され、成人症例だけでなく小児症例11からも満足のいく結果が得られた。現在、ロス手順のみが、長期の抗凝固、成長可能性、および心内膜炎のリスクが低いという点で明らかな利点を有する罹患した大動脈弁を有する患者のための生きている弁代替物を提供することができる12。しかし、このような複雑な外科的処置の後、肺自家移植片および右心室から肺動脈への導管には再介入が必要な場合がある。
臨床使用に利用可能な現在の生体補綴弁は、異種異系ブタまたはウシ組織に対する移植片対宿主反応のために経時的に必然的に劣化する13。弁関連の石灰化、劣化、および不全は、特に弁の成長の欠如のために生涯に複数の肺弁置換術を受ける必要がある若い患者において、数年後に繰り返し介入を必要とする可能性があり、これは現在の生体補綴材料に固有の特性である14。さらに、現在利用可能な本質的に再生不可能なTPVRバルブには、血栓塞栓性および出血性合併症などの大きな制限があり、また、リーフレットの後退および普遍的な弁膜機能障害につながる可能性のある有害な組織リモデリングによる耐久性の制限がある15,16。
自己修復、再生、および成長能力の特性を有するTPVR用の自己拡張型ニチノールステントに取り付けられたネイティブ様の自家肺弁(APV)を開発することは、生理学的性能および長期機能を保証するという仮説である。そして、非毒性架橋剤処理された自家心膜は、収穫および製造手順から目覚めることができる。この目的のために、この前臨床試験は、理想的な介入弁代替物およびRVOT機能障害の経カテーテル療法を改善するための低リスクの手続き的方法論を開発することを目的として、成体羊モデルにステント付き自家肺弁を移植するために実施された。この論文では、自家心臓弁の皮質切除術および経頸静脈移植を含む包括的なTPVR手順を説明するために、羊Jが選択された。
Protocol
Representative Results
Discussion
この研究は、TPVRのための生きた肺弁を開発する上で重要な一歩を踏み出した。成体ヒツジモデルにおいて、この方法は、ヒツジ自身の心膜に由来するAPVを、頸静脈カテーテル法 を介して 自己拡張可能なニチノールステントで移植することができることを示すことができた。ヒツジJでは、ステントを切った自家肺弁を、自己設計のユニバーサルデリバリーシステムを使用して正しい肺…
Declarações
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
この業に貢献してくださったすべての会員,すなわち過去と現在の会員に心から感謝の意を表します。この研究は、ドイツ連邦経済エネルギー省、EXIST-Transfer of Research(03EFIBE103)からの助成金によって支援されました。Yimeng Haoは、中国奨学金評議会(CSC:202008450028)の支援を受けています。
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 |
Referências
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