Modificeret heterotopisk abdominal hjertetransplantation og en ny aorta regurgitationsmodel hos rotter

Summary

Denne undersøgelse demonstrerer en reproducerbar heterotopisk abdominal hjertetransplantationsteknik hos rotter, som begyndere kan lære og udføre. Derudover genereres en ny aorta regurgitationsmodel hos rotter ved at udføre heterotopisk abdominal hjertetransplantation og beskadige donorens aortaklapp ved hjælp af en guidewire efter høst.

Abstract

I løbet af de sidste 50 år har mange forskere rapporteret heterotopisk abdominal hjertetransplantation hos mus og rotter, med nogle variationer i den kirurgiske teknik. Ændring af transplantationsproceduren for at styrke myokardiebeskyttelsen kan forlænge iskæmitiden og samtidig bevare donorens hjertefunktion. Denne tekniks nøglepunkter er som følger: transektering af donorens abdominale aorta før høst for at aflæse donorens hjerte; perfusering af donorens koronararterier med en kold kardioplegisk opløsning; og topisk afkøling af donorens hjerte under anastomoseproceduren. Da denne procedure forlænger den acceptable iskæmitid, kan begyndere derfor nemt udføre den og opnå en høj succesrate.

Desuden blev der etableret en ny aorta regurgitation (AR) model i dette arbejde ved hjælp af en anden teknik end den eksisterende, som er skabt ved at indsætte et kateter fra højre halspulsåre og punktere den oprindelige aortaklapp under kontinuerlig ekkokardiografisk vejledning. En heterotopisk abdominal hjertetransplantation blev udført ved hjælp af den nye AR-model. I protokollen, efter at donorens hjerte er høstet, indsættes en stiv guidewire i donorens brachiocephalic arterie og avanceret mod aorta roden. Aortaklappen punkteres ved at skubbe styretråden længere, selv efter at modstanden mærkes, hvilket inducerer AR. Det er lettere at beskadige aortaklappen ved hjælp af denne metode end med proceduren beskrevet i den konventionelle AR-model. Derudover bidrager denne nye AR-model ikke til modtagerens cirkulation; derfor forventes denne metode at producere en mere alvorlig AR-model end den konventionelle procedure.

Introduction

Heterotopisk abdominal hjertetransplantation hos rotter blev først rapporteret i 1964 af Abbott et ^al.1 og er blevet brugt til at studere akut og kronisk allograft afstødning, hjerte allograft vaskulopati, iskæmi-reperfusionsskade og hjerte remodellering 2,3,4,5,6,7,8,9,10,11 . Nogle ændringer er blevet tilføjet til proceduren i løbet af de sidste 50 år. De grundlæggende elementer i den nuværende procedure er følgende. Donorens stigende aorta og lungearterie (PA) er ende-til-side anastomoseret til modtagerens abdominale aorta og ringere vena cava, henholdsvis. Selvom donorens venstre atrium og ventrikel ikke modtager nogen intracavitær strømning, strømmer blod til donorens koronarsystem; Derfor begynder donorens hjerte at slå igen efter afspænding.

Nogle eksperter med erfaring i hundreder eller tusinder af operationer har rapporteret en høj succesrate med kort iskæmitid for heterotopisk abdominal hjertetransplantation 2,3,4,5; Det er dog svært for begyndere at opnå den korte iskæmitid fra starten. Tilstrækkelig hjertebeskyttelse er en vigtig faktor for at opnå god hjertesammentrækning af donorens hjerte. Utilstrækkelig myokardiebeskyttelse kan stivne donorens hjerte. Derfor ændrede vi transplantationsproceduren for at styrke beskyttelsen af donorens hjerte. Et af målene med denne undersøgelse er at demonstrere en reproducerbar heterotopisk abdominal hjertetransplantationsprocedure, som begyndere let kan udføre, da det forlænger den acceptable iskæmitid.

Derudover har nogle forskere rapporteret en aorta regurgitation (AR) model hos rotter, som er blevet brugt til at undersøge virkningerne af midler på venstre ventrikel (LV) remodellering^12,13,14,15. Den konventionelle procedure omfatter følgende: (1) et højre lateralt halssnit er lavet for at udsætte den højre halspulsåre efter anæstesi; (2) et kateter kanyleres fra dette kar og føres frem mod aortaroten; og (3) AR induceres ved punktering af den oprindelige aortaklapp under kontinuerlig ekkokardiografisk vejledning.

Imidlertid er punktering af aortaklappen, mens ekkokardiografisonden holdes og får et godt overblik over den stigende aorta, aortaklappen og kateteret med et ekkokardiogram, udfordrende. Desuden er hjertesvigt efter akut AR en anden komplikation. Derfor er der i dette arbejde etableret en ny AR-model, som let kan skabes og ikke bidrager til modtagerens cirkulation. Det andet mål med denne undersøgelse er at skabe en AR-model ved hjælp af heterotopisk abdominal hjertetransplantation og beskadige donorens aortaklapp ved hjælp af en guidewire efter høst.

Protocol

Alle dyreforsøg blev udført i overensstemmelse med “An Outline of the Act on Welfare and Management of Animals” og “Standards Relating to the Care and Keeping and Reducing Pain of Laboratory Animals” af Miljøministeriet, Japans regering og “Guidelines for Proper Conduct of Animal Experiment” af Science Council of Japan16, 17,18. Dyreprotokollerne blev gennemgået og godkendt af Institutional Animal Care and Use Committee ved …

Representative Results

Med hensyn til den normale model blev god LV-sammentrækning etableret med succes efter afspænding. Iskæmitiden for det transplanterede hjerte og modtagerens anæstesitid var henholdsvis ca. 60 min og 130 min (tabel 1). God LV-sammentrækning blev også opnået efter afspænding i den nye AR-model. Den iskæmiske tid for det transplanterede hjerte og modtagerens anæstesitid i AR-modellen var ca. 5 min og 10 min længere end tiderne for den normale model (tabel 2</st…

Discussion

Vigtige trin blev opdaget for at forhindre donorhjertet i at stivne under implantation. For det første er det vigtigt at transektere donorens abdominale aorta før høst for at aflæse donorens hjerte ^4,7. Hvis donorens kirurgiske procedure udføres uden endotracheal intubation, ophører vejrtrækningen efter thoracotomi, hvilket forhindrer donorens lungecirkulation. Derfor bliver donorens hjerte overbelastet, hvilket forhindrer god sammentrækning af donorens h…

Materials

Antisedan (atipamezole)	Nippon Zenyaku Kogyo Co., Ltd.
Domitor (medetomidine)	Nippon Zenyaku Kogyo Co., Ltd.
Dormicum (midazolam)	Maruishi Pharmaceutical Co., Ltd.
heparin	AY Pharmaceuticals Co.,Ltd.
Jcl:Wistar rats	CLEA Japan, Inc.
microscope	Orinpas Co., Ltd.	SZ61
modified Krebs-Henseleit cardioplegic solution	Merck KGaA
sevoflurane	FUJIFILM Wako Pure Chemical Corporation
SURGICEL FIBRILLAR	Johnson & Johnson K.K.
Vetorphale (butorphanol)	Meiji Animal Health Co., Ltd.