दाएं वेंट्रिकुलर विफलता और कार्यात्मक ट्राइकसपिड रिगर्जिटेशन का क्रोनिक ओविन मॉडल
Summary
दाएं वेंट्रिकुलर विफलता और कार्यात्मक ट्राइकसपिड रिगर्जेशन बाएं तरफा हृदय रोग और फुफ्फुसीय उच्च रक्तचाप से जुड़े होते हैं, जो रोगियों में रुग्णता और मृत्यु दर में महत्वपूर्ण योगदान देते हैं। सही वेंट्रिकुलर विफलता और कार्यात्मक ट्राइकसपिड रिगर्जिटेशन का अध्ययन करने के लिए एक क्रोनिक ओविन मॉडल स्थापित करने से उनके तंत्र, प्रगति और संभावित उपचारों को समझने में मदद मिलेगी।
Abstract
दाएं वेंट्रिकुलर डिसफंक्शन से जुड़े गंभीर कार्यात्मक ट्राइकसपिड रिगर्जिटेशन (एफटीआर) के पैथोफिज़ियोलॉजी को खराब तरीके से समझा जाता है, जिससे उप-नैदानिक परिणाम होते हैं। हमने एफटीआर के तंत्र की जांच करने के लिए एफटीआर और सही दिल की विफलता का एक क्रोनिक ओविन मॉडल स्थापित करने के लिए तैयार किया। बीस वयस्क नर भेड़ (6-12 महीने की उम्र, 62 ± 7 किलोग्राम) को बाएं थोराकोटॉमी और बेसलाइन इकोकार्डियोग्राफी से गुजरना पड़ा। एक फुफ्फुसीय धमनी बैंड (पीएबी) को मुख्य फुफ्फुसीय धमनी (पीए) के चारों ओर रखा गया था और सिस्टोलिक फुफ्फुसीय धमनी दबाव (एसपीएपी) को कम से कम दोगुना करने के लिए, दाएं वेंट्रिकुलर (आरवी) दबाव अधिभार और आरवी फैलाव के संकेतों को प्रेरित किया गया था। पीएबी ने एसपीएपी को 21 ± 2 मिमीएचजी से बढ़ाकर 62 ± 2 मिमीएचजी कर दिया। जानवरों का 8 सप्ताह तक पालन किया गया, दिल की विफलता के लक्षणों का मूत्रवर्धक के साथ इलाज किया गया, और फुफ्फुस और पेट के द्रव संग्रह का आकलन करने के लिए निगरानी इकोकार्डियोग्राफी का उपयोग किया गया। स्ट्रोक, रक्तस्राव और तीव्र दिल की विफलता के कारण अनुवर्ती अवधि के दौरान तीन जानवरों की मृत्यु हो गई। 2 महीने के बाद, एक औसत स्टर्नोटॉमी और एपिकार्डियल इकोकार्डियोग्राफी की गई। जीवित 17 जानवरों में से, 3 ने हल्के ट्राइकसपिड रिगर्जिटेशन विकसित किया, 3 ने मध्यम ट्राइकसपिड रिगर्जिटेशन विकसित किया, और 11 ने गंभीर ट्राइकसपिड रिगर्जिटेशन विकसित किया। फुफ्फुसीय धमनी बैंडिंग के आठ सप्ताह के परिणामस्वरूप दाएं वेंट्रिकुलर डिसफंक्शन और महत्वपूर्ण एफटीआर का एक स्थिर क्रोनिक ओविन मॉडल हुआ। इस बड़े पशु मंच का उपयोग आरवी विफलता और कार्यात्मक ट्राइकसपिड रिगर्जिटेशन के संरचनात्मक और आणविक आधार की जांच करने के लिए किया जा सकता है।
Introduction
राइट वेंट्रिकुलर विफलता (आरवीएफ) को हृदय रोगियों की रुग्णता और मृत्यु दर में योगदान देने वाले एक महत्वपूर्ण कारक के रूप में पहचाना जाता है। आरवीएफ के सबसे आम कारण बाएं तरफा हृदय रोग और फुफ्फुसीय उच्च रक्तचापहैं। आरवीएफ की प्रगति के दौरान, दाएं वेंट्रिकुलर (आरवी) शिथिलता, वलयाकार फैलाव और सबवल्वुलर रीमॉडेलिंग के परिणामस्वरूप कार्यात्मक ट्राइकसपिड रिगर्जिटेशन (एफटीआर) उत्पन्न हो सकता है। मध्यम से गंभीर एफटीआर मृत्यु दर2,3 का एक स्वतंत्र भविष्यवक्ता है, और यह अनुमान लगाया गया है कि 80% -90% ट्राइकसपिड रिगर्जिटेशनमामले प्रकृति में कार्यात्मक हैं। एफटीआर स्वयं आफ्टरलोड या प्रीलोड5 को प्रभावित करके प्रतिकूल वेंट्रिकुलर रीमॉडेलिंग को बढ़ावा दे सकता है। ट्राइकसपिड वाल्व को ऐतिहासिक रूप से भूले हुए वाल्व6 माना जाता है, और यह माना जाता था कि बाएं तरफा हृदय रोग का उपचार संबंधित आरवी पैथोलॉजी और एफटीआर7 को हल करेगा। हाल के आंकड़ों ने इसे एक दोषपूर्ण रणनीति दिखाया है, और वर्तमान नैदानिक दिशानिर्देश एफटीआर4 के लिए बहुत अधिक आक्रामक दृष्टिकोण की वकालत करते हैं। हालांकि, दाएं वेंट्रिकुलर डिसफंक्शन से जुड़े गंभीर एफटीआर के पैथोफिज़ियोलॉजी को अभी भी खराब तरीके से समझा जाता है, जिससे उप-नैदानिक परिणाम8 होते हैं। आरवीएफ के वर्तमान में उपलब्ध बड़े पशु मॉडल दबाव, मात्रा या मिश्रित अधिभार पर आधारित हैं। हमने पहले आरवीएफ और टीआर के एक बड़े पशु मॉडल का वर्णन किया है लेकिन केवल एक तीव्र सेटिंग9 में।
वर्तमान अध्ययन आरवी आफ्टरलोड (दबाव अधिभार) को बढ़ाने और आरवी डिसफंक्शन और एफटीआर को प्रेरित करने के लिए फुफ्फुसीय धमनी बैंडिंग (पीएबी) के क्रोनिक ओविन मॉडल पर केंद्रित है। फुफ्फुसीय उच्च रक्तचाप मॉडल की तुलना में आफ्टरलोड मॉडल विश्वसनीय और प्रतिलिपि प्रस्तुत करने योग्य है, जिसमें माइक्रोवास्कुलचर में परिवर्तन कम अनुमानित और अधिक संभावना10 है। अध्ययन का लक्ष्य आरवीएफ और एफटीआर के एक पुराने बड़े पशु मॉडल को विकसित करना था जो बाएं तरफा हृदय रोग और फुफ्फुसीय उच्च रक्तचाप वाले रोगियों में आरवी दबाव अधिभार की सबसे सटीक नकल करेगा। इस तरह के एक मॉडल की स्थापना आरवी डिसफंक्शन और ट्राइकसपिड अपर्याप्तता से जुड़े वेंट्रिकुलर और वाल्वुलर रीमॉडेलिंग के पैथोफिज़ियोलॉजी पर गहन अध्ययन की अनुमति देगी। ओविन मॉडल को माइट्रल वाल्व पर हमारे पूर्व काम और प्रकाशित साहित्य के आधार पर चुना गया था जो मानव और ओविन दिल11,12,13 के बीच शारीरिक और शारीरिक समानता का समर्थन करता है।
इस अध्ययन के लिए, 20 वयस्क भेड़ों (62 ± 7 किलोग्राम) को सिस्टोलिक फुफ्फुसीय धमनी दबाव (एसपीएपी) को कम से कम दोगुना करने के लिए बाएं थोराकोटॉमी और मुख्य फुफ्फुसीय धमनी बैंडिंग (पीएबी) से गुजरना पड़ा, इस प्रकार आरवी दबाव अधिभार को प्रेरित किया गया। जानवरों का 8 सप्ताह तक पालन किया गया था, और नैदानिक रूप से स्पष्ट होने पर दिल की विफलता के लक्षणों का मूत्रवर्धक के साथ इलाज किया गया था। आरवी फ़ंक्शन और वाल्वुलर क्षमता का आकलन करने के लिए समय-समय पर निगरानी इकोकार्डियोग्राफी की गई थी। मॉडल विकास (8 सप्ताह) के लिए प्रयोगात्मक प्रोटोकॉल के पूरा होने के बाद, जानवरों को औसत स्टर्नोटॉमी और एपिकार्डियल और इंट्रा-कार्डियक संरचनाओं पर सोनोमाइक्रोमेट्री क्रिस्टल के आरोपण के लिए ऑपरेटिंग रूम में वापस ले जाया गया। यह प्रक्रिया कार्डियोपल्मोनरी बाईपास का उपयोग करके दिल की धड़कन के साथ और बाइकावल नियंत्रण के साथ की गई थी। कार्डियोपल्मोनरी बाईपास से जानवरों को बाहर निकालने या सही हृदय समर्थन के लिए इनोट्रोप्स की आवश्यकता के बिना एक स्थिर स्थिर-राज्य हेमोडायनामिक वातावरण में सोनोमाइक्रोमेट्री डेटा प्राप्त करने में कोई समस्या नहीं थी। हम टर्मिनल और उत्तरजीविता प्रयोगों दोनों में एक सही थोराकोटॉमी दृष्टिकोण का उपयोग करके निकट भविष्य में ट्राइकसपिड रिंग एन्युलोप्लास्टी और अन्य सही हृदय प्रक्रियाओं का प्रदर्शन करने की उम्मीद करते हैं। वर्तमान अनुभव हमें विश्वास दिलाता है कि बिना किसी कठिनाई के कार्डियोपल्मोनरी बाईपास से जानवरों को दूर करना संभव होगा और दीर्घकालिक अस्तित्व संभव है। जैसे, हमारा मानना है कि मॉडल नैदानिक रूप से प्रासंगिक हृदय प्रक्रियाओं के प्रदर्शन की अनुमति देगा। नीचे ओविन प्रयोगात्मक प्रोटोकॉल को पूरा करने के लिए किए गए चरणों (पेरीओपरेटिव और ऑपरेटिव) का विवरण दिया गया है।
Protocol
Representative Results
Discussion
इस मॉडल में, फुफ्फुसीय धमनी बैंडिंग के 8 सप्ताह के परिणामस्वरूप दाएं वेंट्रिकुलर डिसफंक्शन का एक स्थिर क्रोनिक ओविन मॉडल और, ज्यादातर मामलों में, महत्वपूर्ण एफटीआर हुआ। प्रस्तुत क्रोनिक पीएबी मॉडल क?…
Declarações
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
अध्ययन को स्पेक्ट्रम हेल्थ में मेजर हार्ट एंड वैस्कुलर इंस्टीट्यूट से एक आंतरिक अनुदान द्वारा वित्त पोषित किया गया था।
Materials
| 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 |
Referências
- 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, 100-108 (2013).
- Chin, K. M., Coghlan, G. Characterizing the right ventricle: Advancing our knowledge. American Journal of Cardiology. 110, 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).
