Waiting
Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove
Click here for the English version

Bioengineering

En stor dyremodel for pulmonal hypertension og højre ventrikulær svigt: Venstre lungearterieligation og progressiv hovedpulmonal arteriebånd hos får

Published: July 15, 2021 doi: 10.3791/62694

Summary

Dette manuskript beskriver den kirurgiske teknik og eksperimentelle tilgang til at udvikle alvorlig højre ventrikulær trykoverbelastning for at modellere deres adaptive og maladaptive fænotyper.

Abstract

Dekompenseret højre ventrikulær svigt (RVF) i pulmonal hypertension (PH) er dødelig, med begrænsede medicinske behandlingsmuligheder. Udvikling og afprøvning af nye lægemidler til PH kræver en klinisk relevant stordyrsmodel med øget lungevaskulær resistens og RVF. Dette manuskript diskuterer den seneste udvikling af den tidligere offentliggjorte får PH-RVF-model, der anvender venstre lungearterie (PA) ligering og hoved PA okklusion. Denne model af PH-RVF er en alsidig platform til at kontrollere ikke kun sygdommens sværhedsgrad, men også RV'ens fænotypiske respons.

Voksne får (60-80 kg) gennemgik venstre PA (LPA) ligering, placering af hoved PA-manchetten og indsættelse af RV-trykmonitor. PA manchet og RV trykmonitor blev forbundet til subkutane porte. Forsøgspersoner gennemgik progressiv PA-banding to gange om ugen i 9 uger med sekventielle målinger af RV-tryk, PA-manchettryk og blandet venøs blodgas (SvO2). Ved indledningen og endepunktet af denne model blev ventrikulær funktion og dimensioner vurderet ved hjælp af ekkokardiografi. I en repræsentativ gruppe på 12 forsøgspersoner steg RV-middeltrykket og det systoliske tryk fra henholdsvis 28 ± 5 og 57 ± 7 mmHg i uge 1 til henholdsvis 44 ± 7 og 93 ± 18 mmHg (gennemsnitlig ± standardafvigelse) i uge 9. Ekkokardiografi viste karakteristiske fund af PH-RVF, især RV-udvidelse, øget vægtykkelse og septalbue. Den langsgående tendens i SvO2 - og PA-manchettrykket viser, at hastigheden af PA-banding kan titreres for at fremkalde forskellige RV-fænotyper. En hurtigere PA-båndstrategi førte til et brat fald i SvO2 -< 65%, hvilket indikerer RV-dekompensation, mens en langsommere, mere tempofyldt strategi førte til opretholdelse af fysiologisk SvO2 på 70%-80%. Et dyr, der oplevede den accelererede strategi, udviklede flere liter pleural effusion og ascites i uge 9. Denne kroniske PH-RVF-model giver et værdifuldt værktøj til at studere molekylære mekanismer, udvikle diagnostiske biomarkører og muliggøre terapeutisk innovation til at styre RV-tilpasning og fejltilpasning fra PH.

Introduction

Dekompenseret højre ventrikulær (RV) svigt er den overvejende årsag til sygelighed og dødelighed for patienter med pulmonal hypertension (PH). RV-svigt er ansvarlig for over 50% af indlæggelserne hos patienter med PH og er en almindelig dødsårsag i denne patientpopulation1,2. Selvom nuværende medicinske behandlinger for PH kan give midlertidige foranstaltninger, vender de ikke sygdommens progression. Som sådan er den eneste langsigtede behandling lungetransplantation. For at udforske og teste nye medicinske behandlinger og interventioner for PH og RVF er der behov for en klinisk relevant dyremodel for at rekapitulere sygdommens komplekse patofysiologi. Især er der et stort klinisk behov for at udvikle RV-målrettede terapier til PH-patienter for at forbedre RV-funktionen. Hidtil har de fleste offentliggjorte dyreforsøg med PH og RV dysfunktion været afhængige af små pattedyr som mus og rotter3. På den anden side har der kun været en håndfuld store dyremodeller til at studere sygdommen og RV patofysiologi fra unormal efterbelastning4,5,6,7. Derudover indeholder ingen af de tidligere offentliggjorte store dyremodeller beskrivelser af eksperimentelle procedurer for kontrolleret titrering af sygdommens sværhedsgrad, der forskelligt fører til kompenserede versus dekompenserede RV-fejlfænotyper. En dyremodel af PH, der kan titreres for at fremkalde akut og kronisk RV-svigt med varierende grad af kompensation, er nødvendig for at studere sygdomsmekanismer og udvikle, teste og oversætte ny diagnostik og terapi til PH og RVF til klinisk praksis. En sådan model i et stort dyr er især værdifuld for udviklingen af mekaniske kredsløbsstøtteanordninger8.

Her præsenteres en kronisk, stor dyr PH-RVF-model ved hjælp af venstre lungearterie (PA) ligering og progressiv hoved PA-banding hos voksne får9,10. Ligeringen af venstre PA (LPA) øger den pulmonale vaskulære resistens og reducerer PA-kapacitans11,12. Den progressive PA-banding-tilgang giver mulighed for præcis titrering af sygdommens sværhedsgrad og RV-tilpasning. Denne platform kan også let bruges til langsgående undersøgelse af sygdomsprogression mod RV-dekompensation. De procedurer og processer, der kræves for at udføre denne model, præsenteres som en ressource for efterforskere, der er interesseret i en stor dyreplatform til at udvikle nye behandlinger til PH og RVF.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

Institutional Animal Care and Use Committee ved Vanderbilt University Medical Center godkendte protokollen. De beskrevne procedurer blev udført i overensstemmelse med US National Research Council's Guide for the Care and Use of Laboratory Animals, 8. udgave. Oversigten over og tidslinjen for forsøgsproceduren findes i figur 1Supplerende tabel 1 beskriver fårenes køn, vægt, race, fårekilde og andre relevante oplysninger, der kan være nyttige til reproducerbarhedsformål.

1. En dag før operationen, forberedelse af dyret

  1. Tilbagehold mad i 24-40 timer før den kirurgiske procedure for at dekomprimere dyrets vom.
  2. Påfør et 50 μg/h fentanylplaster på et klippet område på fårets dorsum 12 timer før indgrebet. Rengør området med chlorhexidin for at fjerne lanolinolierester inden påføring af plaster. Dæk og beskyt plasteret med en elastisk rørformet dressing.

2. Dag for operationen, præoperative trin i forberedelsesrummet

  1. Administrer tiletamin / zolazepam intramuskulært (2,2-5 mg / kg) og lever 1% -3% isofluran blandet med 80% -100% ilt via en ansigtsmaske for at fremkalde anæstesi.
  2. Placer fåren liggende på forberedelsesbordet og fastgør benene.
  3. Intuber med et 10 mm endotrachealt rør og start mekanisk ventilation under volumenkontroltilstand (tidevandsvolumen, TV = 10 ml / kg, respirationshastighed, RR = 15 vejrtrækninger pr. Minut).
  4. Barber det kirurgiske felt fra fårets hals til dets øvre del af maven, som beskrevet nedenfor.
    1. Barber fårets forreste hals for at udsætte huden, der ligger over de jugulære vener for central venekateterisering (se trin 3.7).
    2. Barber den anterolaterale thorax bilateralt som forberedelse til thoracotomi (se trin 4.1).
    3. Barber venstre side af torsoen fra brystet til ryggen (dvs. så dorsalt som bordet tillader med motivet i liggende stilling) og fra bryst til bagflanke kaudalt som forberedelse til implantation af subkutane porte (se trin 4.12-4.15).
  5. Indsæt et 20 G angiokateter i den aurikulære arterie til arteriel trykovervågning og blodgasprøveudtagning.
  6. Anbring et silikonerør med en indvendig diameter på 3/8"-1/2" til dekompression af vom. Det orogastriske rør forbliver i vommen gennem hele proceduren.
  7. Transporter dyret fra det præoperative forberedelsesrum til den kirurgiske suite.

3. Operationsdag, præoperative trin i operationsstuen

  1. Tilslut fårene til ventilatoren igen i operationssuiten, og fortsæt ventilationen ved samme indstilling i trin 2.3 (isofluran 1% -3%, TV = 10 ml / kg, RR = 15 vejrtrækninger pr. Minut)
  2. Tilslut pulsoximetri (SpO2), arterielt blodtryk, temperatur, end-tidevandscapnograf og elektrokardiogram (EKG) sensorer til bedøvelsesskærmen.
  3. Tilslut sensorerne for vitale tegn til dyret.
    1. Placer pulsoximeteret på dyrets tunge.
    2. Placer temperatursonden i endetarmen.
    3. Tilslut 3-bly elektrokardiogramprober: Placer den røde ledning på venstre bagben, den hvide ledning på højre forben og den sorte ledning på venstre forreste ben.
    4. Tilslut trevejs stophanens mandlige luerende til den aurikulære arterie angiokateter og tilslut den modsatte kvindelige luerende til tryktransduceren til arteriel linjeovervågning ved hjælp af en passende størrelse trykrør.
      1. Juster transduceren til niveauet for operationsbordet.
      2. Åbn trevejs stophanen på transduceren.
      3. Rul på hovedknappen på vitalmonitoren for at fremhæve den arterielle blodtrykskanal, og tryk derefter på knappen for at vælge kanalen.
      4. Vælg NUL IBP for at nulstille transduceren.
    5. Tilslut den mandlige luerforbindelse af capnografimonitorlinjen til den kvindelige luerforbindelse på ventilatorrøret for at overvåge END-tidevands CO2.
  4. Konfigurer IV-pumperne til kontinuerlig væskeadministration og inotrop eller vasopressorstøtte.
    1. Perforere septum på saltvandsposen med IV administration sæt. Sørg for, at IV-slangen er fastspændt, inden posen perforeres for at forhindre spild.
    2. Juster og monter IV-administrationssættets slange i IV-rullepumpen, og kontroller, om den retning, der er angivet på pumpen, svarer til væskeadministrationsretningen.
      BEMÆRK: Sørg for, at IV-administrationssættet er kompatibelt med IV-pumpen.
    3. Tænd for pumpen, og angiv PRIME for at fjerne al luften i linjen.
  5. Placer fårene til den operative procedure.
    1. Fra liggende stilling skal du dreje fårene til en delvis højre lateral decubitusposition.
    2. Fastgør højre forfod nedad og fastgør venstre forfod, mens du trækker den cephalad og lateral tilbage med reb eller atraumatiske stropper.
    3. Udfør transthoracic ekkokardiografi til baseline vurdering af ventrikulær anatomi og funktion. Ultralyd er også nyttig til at bestemme det optimale interkostale rum, der letter kirurgisk adgang til både den vigtigste lungearterie og den venstre lungearterie.
  6. Rengør operationsfeltet fri for snavs og andre forurenende stoffer med sæbe eller skrubbebørste. Forbered nakken og brystet med chlorhexidin eller betadinopløsning og draper det kirurgiske felt på en steril måde.
  7. Ved hjælp af ultralydsvejledning eller anatomiske landemærker skal du få adgang til venstre eller højre indre jugular vene ved hjælp af en findernål eller angiocath. Ved hjælp af Seldinger-teknikken skal du indsætte et 7-fransk tredobbelt lumen centralt venekateter i den indre jugular vene for intravenøs adgang og central venøs trykovervågning.
    1. Brug den proksimale port til trykovervågning og distal port til væske- og lægemiddeladministration.
  8. Administrere 20 mg/kg cefazolin og 5 mg/kg enrofloxacin intravenøst. Gentag doseringen af cefazolin hver 2-4 timer under proceduren.
  9. Administrer en 500 ml bolus af normal saltopløsning for at øge forbelastningen før operationen. Start en intravenøs vedligeholdelseshastighed på 15 ml/kg/t.

4. Operativ procedure

  1. Udfør en muskelbesparende mini-thoracotomi (længde < 8 cm) i venstre fjerde interkostale rum for at opnå mediastinal eksponering. Vælg mini-thoracotomi for at fremskynde postoperativ genopretning.
    1. Efter opdeling af huden opdeles den underliggende muskel (pectoralis major) i længderetningen langs dens fibre, som løber lidt skråt til det interkostale rum. Placer en selvbevarende retraktor for at sprede muskellaget og udsætte brystvæggen.
    2. Opdel serratus forreste og den underliggende interkostale muskel i det valgte interkostale rum, og pas på at forblive straks cephalad til ribben.
    3. Gå ind i pleurrummet og fortsæt derefter med fuldt ud at frigive de interkostale muskler bagud mod rygsøjlen og anteromedially mod brystbenet for at forhindre utilsigtet ribbenbrud eller forskydning ved brystbenet. Undgå skade på brystkarrene medialt.
    4. Placer de selvbevarende retraktorer for at åbne ribbenrummet og det overhævende bløde væv. Brug en lille eller medium Finochietto-retraktor til at adskille ribbenene og en Tuffier-retraktor (5 cm retraktorblad) til at sidde vinkelret på Finochietto inden for det interkostale rum, som trækker det bløde væv tilbage i det interkostale rum for at forbedre eksponeringen.
  2. Incise perikardiet forrest til den freniske nerve uden at skade det og skabe en perikardial brønd med 2-0 silke suturer for at udsætte hoved PA og RV. Identificer venstre atrievedhæng inden for eksponeringen som et vartegn for niveauet af PA-bifurcation.
    1. Vurder eksponeringen, og sørg for, om der er indført et passende interkostalt rum. Ideelt set er den proksimale PA og den venstre atrielle appendage let synlige direkte under snittet, hvilket tyder på, at det optimale interkostale rum er blevet valgt til at give eksponering for både hoved PA og LPA.
    2. Hvis eksponeringen anses for utilstrækkelig til sikkert at nå både hovedpa og LPA, tøv ikke med at åbne et ekstra interkostalt rum for at udføre alle de nødvendige trin i operationen; Dette vil dog ikke være nødvendigt med passende snitvalg.
  3. Dissekere omkring hoved PA og isolere det med et navlebånd. Sørg for tilstrækkelig bageste dissektion til den eventuelle placering af okklusion og PA-flowsonde så distal som muligt på hoved-PA'en.
    1. Anbring en steril strømningssonde i en skål med vand eller saltvand på det sterile felt for at kalibrere dataindsamlingssoftwaren. Overfør det elektriske stik i den anden ende til en ikke-steril designer for at forbinde sonden til måleren.
      1. Se de supplerende dokumenter for at få flere oplysninger om tilslutning og kalibrering af PA-flowsonde og -måler.
    2. Påfør en generøs mængde steril ultralydsgel i rillen på PA-strømningssonden.
    3. Monter silikoneforingen i rillen på PA-flowsonden, og påfør et ekstra lag ultralydsgel på foringen.
    4. Placer PA-flowsonden på PA'en, og hent PA-flowaflæsninger på flowmåleren og dataindsamlingsgrænsefladen.
      1. Placering af PA-flowsonden kan forårsage delvis okklusion af PA, der kan reducere venstre ventrikulær forbelastning og gennemsnitligt arterielt tryk. Vær opmærksom på hæmodynamikken under PA-flowanskaffelse.
      2. Kontroller på flowmålerens skærm for at sikre, at PA-flowsignalstyrken er 5 søjler. Hvis måleren viser færre end 5 søjler, skal du sikre tilstrækkelig kontakt mellem flowsonden og hoved-PA'en. Påfør yderligere ultralydgel, hvis det er nødvendigt.
  4. Komplet intraperikardial dissektion af LPA og omkrans den med et navlebånd.
    1. Brug en lille svampepind eller tynd formbar retraktor til kaudal tilbagetrækning af venstre atrielle vedhæng.
      BEMÆRK: Eksponering for LPA lettes ved kaudal tilbagetrækning af venstre atrielle appendage, cephalad tilbagetrækning af hoved PA og lateral tilbagetrækning af perikardiet lige foran, hvor LPA forlader perikardiet.
  5. Placer en kraftig silikonevaskulær okklusions omkring hoved PA (figur 2A, B, cirkel). Okklusionsstørrelse kan justeres baseret på PA-diameter; Sørg for, at pasformen sidder tæt. Brug en 0 silke sutur på en Keith nål til at fastgøre enderne af den vaskulære okklusions sammen med en U-søm. Når den er sikret omkring hoved-PA'en, skal du skubbe okkluderen distally langs hoved-PA'en.
  6. Omring den proksimale hoved PA med et 1/2" Penrose-afløb for at lette dissektion og reservere plads til at placere en strømningssonde ved efterfølgende reoperativ kirurgi. Trim Penrose-afløbet, så det passer løst rundt om PA'en, og fastgør Penrose til sig selv med en løbende 4-0 Prolene-sutur (figur 2B).
  7. Opret en RV-trykledning til overvågning af RV-tryk (figur 2B, hvid pil).
    1. Vælg en placering for RV-trykledningen i RV-udstrømningskanalfri væg. Placer en 5-0 monofilament, ikke-acceptabel polypropylen pung-streng sutur med pantsætninger omkring det valgte sted og sæde en vaskulær snare. Lav løfterne fra en steril kirurgisk handske.
    2. Forbered RV-trykledningen: Afskær den mandlige ende af steril 36 '' trykrør i en 30 ° vinkel for at lette indsættelsen gennem myokardiet. Brug et 2-0 silkebånd til at markere trykledningen i en optimal dybde til placering i RV'en.
    3. Brug en 11-bladet skalpel til at lave en lille kardiotomi i den RVOT-frie væg inden for den tidligere placerede pungstrengsutur. Kontroller blødningen med manuelt tryk eller ved at stramme snaren på pungestrengens sutur.
      BEMÆRK: Få en baseline biopsi af RV fri væg på dette trin ved at prøve RV væv i pung-streng suturen. Dette biopsisted kan derefter fungere som indgangspunkt for RV-trykledningen.
    4. Indsæt og fastgør den afskårne ende af trykslangen i RV-udstrømningskanalen (RVOT). Bind pungestrengen ned, og fastgør derefter pungestrengen til trykslangen for at fastgøre trykledningen.
  8. Forlæng RVOT-slangen ved at tilslutte en ekstra trykslange til RVOT-trykledningen.
  9. Aflet den ekstra trykslange til en ikke-steril udpeget person for at forbinde slangen til en tryktransducer og overvåge måling af basislinjens RV-tryk. Indstil tryktransduceren som følger.
    1. Connect IV administrationssæts mandlige luer ende til transducerens kvindelige luer ende.
    2. Tilslut trykslangens kvindelige luerende til transducerens mandlige luerende.
    3. Spike IV-administrationen sat i en hepariniseret saltvandspose (2 IE / ml).
    4. Monter saltvandsposen i en trykpose, og pump trykposen til 250-300 mmHg som angivet på måleren.
    5. Prim ledningen fuldt ud ved at frigive ventilen på transduceren, hvilket sikrer korrekt afluftning.
    6. Følg supplerende metoder til transducerkalibrering.
  10. Efter omhyggeligt at have dissekeret omkring LPA'en, skal du omslutte den med et navlebånd. Ligate LPA ved at binde navlebåndet ned. Bemærk dyrets hæmodynamiske respons på ligation, hvis det er relevant for undersøgelsen. Forøg minutventilationen for at kompensere for den øgede dødrumsventilation, der skabes ved LPA-ligering. Disse ventilatorjusteringer mindsker respiratorisk acidose.
  11. Indsprøjt langsomt op til 3 ml saltvand i hoved-PA-okklusionsanordningen for at sikre, at der ikke er lækage, mens du overvåger RV-trykket fra RVOT-trykledningen. Når RV-responsen er bekræftet, skal du trække det indlagte saltvand tilbage.
  12. Bring RVOT-trykledningen og PA-okklusionsslangen ud af brystet et interkostalt rum under thoracotomi-snittet.
  13. Dann to subdermale lommer langs fasciallaget på fårets venstre dorsum så langt bagud mod rygsøjlen som muligt inden for det sterile felt. Disse tjener som steder for indbyggede havne (figur 2C).
  14. Ved hjælp af en brystrørstrækker tunnelerer du RVOT-trykledningen og okklusionsslangen fra brystsnittet ud til venstre dorsumportsteder.
  15. Fastgør både okkluderslangen og RV-trykledningen til havnens modhageforbindelser. Forankring af okkluderen og trykslangen omkring portstikkene med yderligere bånd. Brug det medfølgende stikbeslag til at beskytte forbindelsen (figur 1C). Sæt portene i de præformede subdermale lommer.
  16. Anker portene tre steder rundt om kanten til den underliggende fascia med 3-0 polypropylensuturer for at forhindre havnemigration. Reapproximate det subkutane væv, dermis og hud i lag med polyglactin 910 suturer. Bekræfte trykaflæsningerne igen gennem perkutan adgang til portene. Skyl RVOT-porten med 5 ml (1000 IE / ml, 5000 enheder) heparinnatrium.
  17. Anbring et 16-fransk brystrør i venstre pleurhule gennem et separat snit, fastgør det til huden, og tilslut det derefter til en lukket brystrørsafløbsenhed ved et tryk på -20 cm · H2O. Placer en ubundet U-søm rundt om røret for at lette lukningen efter fjernelse af brystrøret.
  18. Administrer en interkostal nerveblok (0,5-1 mg/kg bupivacain) til postoperativ analgesi.
  19. Luk thoracotomi med ottetal, # 2 polyglactin 910 suturer. Luk pectoralis muskellaget med løb #0 polyglactin 910. Luk det subkutane væv i lag af løbende #2-0 polyglactin 910 suturer og hæfte huden.
  20. Flyt dyret til dorsal liggende, fjern det orogastriske rør, og afbryd derefter isofluran.
  21. Fortsæt mekanisk ventilation og understøttende pleje, indtil arteriel blod pH > 7,35 og pCO2 < 55 mmHg.
  22. Ekstubater, når dyret trækker vejret spontant, løfter hovedet og tygger på det endotracheale rør. Fjern brystrøret inden fuld bedøvelse. Bind U-stinget for at lukke brystrørets snit.
  23. Overfør dyret til sit bur, mens du overvåger dets anæstesi opsving. Sørg for, at supplerende ilt (3-5 L/min med mundbind) altid er tilgængeligt, mens fårene forbliver ubevægelige. Overvåg vitale tegn hver time i de første 4 timer, hver 8. time i de næste 24 timer og en gang dagligt efter det.

5. Postoperativ genopretning

  1. Overvåg thoracotomi og port implantation steder dagligt for tegn på infektion. Administrer langtidsvirkende antibiotikum (ceftiofur, 5 mg/kg intramuskulært) inden for 24 timer efter indgrebet og hver 3-4 dage derefter i 1 uge.
  2. Fortsæt fentanylplasteret postoperativt i i alt 72 timer. Derefter skal du give yderligere analgesi (f.eks. Meloxicam, 1 mg / kg en gang dagligt intramuskulært), hvis dyret fortsætter med at vise tegn på smerte (dvs. tænderslibning, forhøjet puls).
  3. Fjern de ydre suturer og hudhæfteklammer 10-14 dage efter operationen eller som anbefalet af veterinærpersonalet.
  4. Sørg for beskyttelse af havnestedet mod, at dyret gnider eller skraber havnestederne mod omgivende strukturer ved hjælp af en rørformet forbinding (figur 2D).

6. Kronisk PA-banding (9 - 10 uger)

  1. Overfør fårene til et lille kabinet. Skær den overskydende uld af omkring de implanterede porte.
  2. Rengør de barberede områder med 70% isopropylalkohol. Påfør topisk lidokainspray til lokalbedøvelse.
  3. Forbered to tryktransducere til overvågning af RV- og okklusionsmanchettryk (figur 3A).
    1. For begge transducere: Tilslut den kvindelige luerende af trykslangen (36 in eller længere) til den mandlige luer ende af transduceren. Tilslut den mandlige luerende af trykslangen til en af de kvindelige luerforbindelser på en trevejs stophane. Til sidst skal du forbinde en 22 G Huber-nål til den mandlige luer-ende af den trevejs stophane.
    2. Til RV-tryktransducer: Hæng en hepariniseret saltvandspose (2 IE / ml), punkter posen med IV-administrationssættet, og tilslut IV-administrationssættets mandlige luerforbindelse til den kvindelige luerforbindelse af RV-tryktransduceren. Tryk derefter på saltvandsposen (f.eks. Trykpose).
    3. Til okkludertransduceren: Prim transduceren og trykslangen fuldt ud. Sæt en mandlig luerhætte på den kvindelige luerende af tryktransduceren for at forhindre, at manchetvæsken lækker ud tilbage til transduceren.
    4. Tilslut begge transducere til dataindsamlingshardwaren ved hjælp af et passende kabel eller adapter.
  4. Kalibrer transducerne som angivet i supplerende fil 1.
  5. Klik på Start øverst til højre i softwarevinduet for at begynde at optage dataindsamlingssoftwaren til at fange RV- og PA-manchettrykbølgeformer ved 400 Hz.
  6. Få en assistent til at sørge for mild fastholdelse af dyret inden havneadgang. Indsæt Huber-nålen fra RV-tryktransduceren til RV-porten. Fastgør en 10 ml sprøjte til trevejs stophanen og forsøg at trække blod tilbage i sprøjten fra RV-porten (figur 3B).
    1. Hvis det er svært at trække tilbage på sprøjten, skal du først injicere 5-10 ml saltvand i RV-porten for at løsne okklusionskilden.
    2. Hvis tilstopningen fortsætter, skal du indgyde 2 mg vævsplasminogenaktivator (tPA) i porten som fibrinolytisk middel og lade den stå natten over. Kontroller den følgende dag for at aspirere tPA'en.
  7. Når RV-trykledningen er etableret, skal du tilslutte Huber-nålen fra PA-manchettransduceren.
  8. Optag startværdierne for RV- og PA-manchettryk (figur 3C). Bemærk eventuelle drastiske ændringer fra tidligere aflæsninger.
    1. Hvis PA-manchetten og/eller RV-trykket faldt væsentligt fra den foregående aflæsning, kan det være et tegn på, at PA-manchetten lækker.
    2. Overhold et andet tydeligt tegn på PA-manchetlækage ved at studere PA-manchetbølgeformen. Hvis det gennemsnitlige PA-manchettryk falder med en mærkbar hastighed, er der stor chance for, at manchetten lækker.
      BEMÆRK: Kontroller igen, at alle luerforbindelserne på tryktransduceren, slangen og stophanen er strammet. Det stærkt trykinddænde væskeindhold fra PA-manchetten kan strømme tilbage og lække ud af løse luerforbindelser.
      1. Hvis PA-manchetten lækker, skal du bestemme omfanget af lækage. Hvis lækagehastigheden er langsom, kan en hyppigere båndstrategi overvinde lækagen for at gøre sygdomsmodellen stadig effektiv.
  9. Indsprøjt langsomt 3% hypertonisk saltvand i okklusionsporten, mens du er opmærksom på RV- og manchettryk.
    1. Juster injektionsmængden baseret på ønsket PH-sygdomssværhedsgrad og RV-fænotype. En ugentlig stigning i manchettrykket med 100-150 mmHg er et rimeligt mål for at udvikle en adaptiv kompenserende RV-fænotype.
    2. Hurtigere stigninger i manchettrykket (>250 mmHg om ugen) vil sandsynligvis producere en dekompenserende RV-fænotype.
  10. Når PA-manchetten er oppustet til den ønskede mængde, skal du fjerne Huber-nålen fra manchetporten.
  11. Få en blodprøve fra RV-porten.
    1. Aspirer 10 ml blod ud af RV-porten på en steril måde og sæt til side.
    2. Placer en ny sprøjte i stedet for aspirationssprøjten og aspirer så meget blod som nødvendigt uden at gå over den ugentlige blodudtrækningsgrænse på 7,5% af det samlede blodvolumen.
    3. Tilslut den originale sprøjte igen med opsuget blod, og returner den gennem RV-porten.
    4. Træk i tryktransducerens ventilhåndtag for at skylle hepariniseret saltvand fra saltvandsposen ind i RV-porten. Fortsæt med at skylle, indtil hele linjen bliver klar og farveløs.
  12. Skyl RV-porten med 10 ml saltvand. Skyl derefter porten yderligere med 5 ml 1000 U / ml heparinnatrium.
  13. Gentag trinnene 6.1-6.12 hver 1-4 dage i 9-10 uger.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

En repræsentativ gruppe på 12 får bruges til at vise effektiviteten af denne model til udvikling af varierende grader af PH-RVF. Blandt disse får steg det gennemsnitlige PA-manchettryk fra 32 ± 20 mmHg i uge 1 til 1002 ± 429 mmHg i uge 9. Dette resulterede i en forøgelse af RV-middelværdien og det systoliske tryk fra henholdsvis 28 ± 5 og 57 ± 7 mmHg i uge 1 til henholdsvis 44 ± 7 og 93 ± 18 mmHg i uge 9. Desuden blev PA-manchettrykprofilen overlejret på blandet venøs iltmætning (SvO2) for at demonstrere modellens effektivitet ved finjustering af sygdomsfænotype (figur 4). Specifikt førte hurtigere PA-banding til et hurtigere fald i SvO2. Til sammenligning opretholdt de, der oplevede en mere gradvis PA-båndstrategi, et fysiologisk interval på SvO2 mellem 70% og 80%. Et repræsentativt transthoracisk ekkokardiogram erhvervet efter 9 ugers progressiv PA-banding viser RV-udvidelse og septalbue på grund af trykoverbelastning (supplerende video 1). I en tidligere offentliggjort case-rapport10 kan modellen også bruges til at inducere RV-fejl i slutfasen, hvilket fører til pleurale effusioner og abdominale ascites.

Figure 1
Figur 1: Oversigt og tidslinje for det samlede eksperiment. (A) Eksperimentel tidslinje for den kroniske pulmonale hypertension (PH) højre ventrikulære svigt (RVF) model og den foreslåede dataindsamlingsstrategi. (B) Det skematiske diagram for den første overlevelsesoperation for at etablere grundlaget for den kroniske pulmonale hypertension (PH) højre ventrikulære svigt (RVF) model. Den vigtigste lungearterie (PA) okklusion implanteres, den venstre lungearterie (LPA) er ligeret, og en trykslange placeres i højre ventrikulære udstrømningskanal (RVOT). Endelig er både RVOT- og PA-manchettrykledninger forbundet til deres respektive porte, som begge implanteres subkutant for tilbagevendende adgang og overvågning. (C) Fotografi af PA-manchetten, den subkutane port og plastbeslaget for at beskytte deres pigtrådsforbindelse. Klik her for at se en større version af denne figur.

Figure 2
Figur 2: Fotografier af vigtige kirurgiske trin til etablering af fårs pulmonale hypertension (PH) model. (A) Isolering af hovedpulmonalarterien (PA) og implantation af PA-manchetten (cirkel). (B) Implanteret PA-manchet (cirkel), Penrose-slange (stjerne) og højre ventrikulær udstrømningskanal (RVOT) trykrør (hvid trekant). C) Subkutan implantation af porte til RVOT- og PA-manchet. D) Rørformet forbinding og skumpolstring monteret omkring fårenes krop for at beskytte de implanterede porte. Klik her for at se en større version af denne figur.

Figure 3
Figur 3: Eksperimentel tilgang til kronisk lungearterie (PA) banding. (A) Skematisk til opsætning af tryktransducere til måling og justering af højre ventrikulære (RV) og PA manchet trykværdier. (B) Fotografi af adgang til RVOT-udstrømningskanaler (RVOT) og PA-manchetporte. C) Repræsentativ tryksporing af RV- og PA-manchettryk. Klik her for at se en større version af denne figur.

Figure 4
Figur 4: Lungearterie (PA) manchettryk og tilsvarende blandet venøs iltmætning (SvO2). Langsgående tendenser mellem lungearterie (PA) manchettryk og tilsvarende blandet venøs iltmætning (SvO2) viser differentiering i højre ventrikulær fænotype baseret på PA-båndstrategien. Farveprofilen varierer betydeligt mellem emner, der oplevede en hurtigere PA-bandingstrategi sammenlignet med emner, der gennemgik en mere gradvis bandingstrategi. Klik her for at se en større version af denne figur.

Supplerende video 1: Repræsentative transthoraciske ekkokardiogrammer mellem sund baseline tilstand og efter pulmonal hypertension højre ventrikulær svigt (PH-RVF) sygdomsmodel. PH-RVF-modellen rekapitulerer nøglefunktioner i sygdommen, herunder RV-udvidelse og hypertrofi og septal bowing. Klik her for at downloade denne video.

Supplerende fil 1: Opsætning og kalibrering af dataindsamling. Klik her for at downloade denne fil.

Kilde Noble Life Sciences, Woodbine, MD
Køn Kastreret mand eller kvinde
Stamme Dorset kors
Vægt 55-70 kg ved modtagelse
Diæt 3 lb pellets hver dag. Timothy hø givet i den medfølgende foderpose, fyldt op til to gange om dagen
Lys cyklus Lyscyklus 12/12 timers lys / mørke perioder; Lyser kl. 6:00, slukket kl. 18:00, medmindre andet er angivet
Boligens tilstand Får opholdes individuelt eller parvis. Boligindkapslinger måler 6,3'w X 5,7'd (35,4 kvm.), medmindre andet er angivet af facilitetslederen. Flere kabinetter kan tilsluttes for ekstra gulvplads efter behov. Gummimåtter leveres til alle får efter modtagelse af dyreplejeteknikeren. Måtter er/bliver desinficeret ugentligt.

Supplerende tabel 1: Relevante oplysninger om dyrs emne for denne platform.

Sager/begivenheder N (%)
Total 28 (100)
Ingen komplikationer 22 (78)
Infektion, tidlig afslutning 1 (4)
Kompromis med implanteret port 2 (7)
Kompromis af implanteret lungearteriemanchet 2 (7)
RV dekompensation i slutningen af modellen 1 (4)

Supplerende tabel 2: Komplikationer under fårets pulmonale hypertensionsmodel.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

Den præsenterede PH-RVF-model kan pålideligt fremkalde forskellige niveauer af sygdommens sværhedsgrad for at matche undersøgelsens mål. To forskellige tilgange anvendes i kombination for at inducere denne sygdomsmodel. For det første tjener LPA-ligeringen til at øge pulmonal vaskulær resistens og reducere PA-kapacitans11,12 og derved etablere udgangspunktet for den kroniske model ved en allerede øget RV-efterbelastningstilstand. Derefter tjener implantationen af PA-manchetten og dens progressive inflation til at udvikle en målrettet fænotype af PH-RVF. Styring af PA-manchettrykket og dets ændringshastighed kan forskelligt skabe kompenserende eller dekompenserende autocampere, hvilket demonstreres ved enten vedligeholdelse eller tilbagegang af SvO2 (figur 4). Ved at øge manchettrykket med 250-300 mmHg om ugen vil fårene begynde at vise tidlige tegn på dekompensation omkring 5-6 uger. Forøgelse af manchettrykket med 100-150 mmHg om ugen giver derimod mulighed for en mere adaptiv profil over hele 9-ugers varighed.

Der findes kun få store dyremodeller af kronisk PH og RVF i litteraturen. Lungearterieembolisering hos får er blevet mest udførligt rapporteret og diskuteret4,5. Denne tilgang har imidlertid en høj dødelighed, op mod 86%4 afhængigt af doseringsfrekvens og perlestørrelser, men det giver kun en marginal ændring i RV hæmodynamik og funktion. På den anden side kan den præsenterede model fremkalde et meget større udvalg af RV-trykoverbelastning med minimale proceduremæssigt relaterede dødsfald. Et dyr, der døde på grund af denne PH-RVF-model, udviklede flere liter pleural effusion og ascites10, der korrelerer med de kliniske og forskningsmæssige resultater af højre hjertesvigt hos mennesker13,14,15 og store dyr16. Disse tegn blev observeret uden tegn på venstre hjertesvigt. Denne model kan derfor fungere som en klinisk oversættelig stordyrsplatform med evnen til at producere titrerbar patofysiologi.

Der er flere bemærkelsesværdige udfordringer ved at udføre denne model. For det første, mens brug af en venstre mini-thoracotomi letter hensigtsmæssig postoperativ genopretning, er samtidig kirurgisk eksponering af både hoved PA og LPA teknisk udfordrende via dette minimalt invasive snit. Det er vigtigt at vælge det optimale interkostale rum, og ultralyd kan være en nyttig vejledning. PA-bifurkationen er mere distal og posterior sammenlignet med menneskelig anatomi, hvilket gør ligering af LPA til det mest udfordrende trin i denne procedure. Mens ligeringen tjener som et kritisk skridt til at øge pulmonal vaskulær resistens og reducere PA-kapacitans, er det muligt, at den vigtigste PA-bånd alene kan opnå tilstrækkeligt højt RV-tryk.

Infektion af iboende havne og sårdehiscens på havnestedet kan være vanskelig at håndtere og føre til ødelæggende komplikationer. I denne pulmonale hypertensionsmodel kan infektioner være den akutte metaboliske fornærmelse, der udløser kardiopulmonalt kompromis, sammenbrud og tidlig dødelighed. Høje standarder for steril teknik, omhyggelig hudlukning og beskyttelse af havnestedet begrænser forekomsten og virkningen af disse hændelser betydeligt.

Manchetbrud er et specifikt problem med modellen, der kan føre til nedsat RV-tryk. Selvom det er ualmindeligt, er dette problem blevet observeret tidligere. Der er et par forebyggende og afhjælpende trin til dette problem. For det første skal man sørge for at undgå at punktere manchetten, mens den fastgøres omkring PA med sutur. Test af manchetten inden lukning af brystet sikrer dens integritet ved afslutningen af den indledende operation. Dernæst skal PA-manchetstørrelsen vælges ud fra den vigtigste PA-diameterstørrelse. Hvis manchetten lækker, vil det være vigtigt at vurdere omfanget af lækage. Hvis hyppigere inflation af PA-båndet kan overvinde lækagehastigheden, kan modellen stadig opnå moderat PH-RVF, selvom den muligvis ikke længere inducerer den ønskede sværhedsgrad af PH-RVF.

Det er vores erfaring, at denne model har en samlet succesrate på 78 % (supplerende tabel 2), men de fleste af komplikationerne har været i den tidligere halvdel af disse forsøg. Den nyere kohorte på 13 forsøgspersoner har haft en succesrate på 100%, hvilket tyder på, at denne model kan være reproducerbar og fri for komplikationer med tilstrækkelig erfaring.

Endelig er en vigtig videnskabelig begrænsning af den præsenterede dyremodel, at den ikke formidler et centralt træk ved pulmonal arteriel hypertension, nemlig pulmonal vaskulær ombygning. Derfor er denne model ikke den ideelle platform til at udvikle og teste terapi, der udelukkende er fokuseret på lungevaskulaturen. I stedet er det en effektiv platform til at studere RV-dysfunktion og svigt fra unormal RV-efterbelastning. Patientresultater i PH er i høj grad drevet af RV-funktion, og gunstige resultater er forbundet med bevarelsen af denne RV-funktion17. Selvom denne model ikke fanger alle aspekter af PH, er det en værdifuld model til forståelse af de molekylære veje, der fører til RVF og udvikling af RV-målrettede terapier til forbedring af RVF.

LPA-ligeringen og den vigtigste trinvise PA-båndmodel kan med succes rekapitulere den komplekse patofysiologi af RVF sekundær til PH. Denne model vil give efterforskere en eksperimentel platform til at udvikle nye diagnostiske biomarkører, der skelner mellem adaptive og maladaptive reaktioner på PH på RV, belyse kritiske responsveje i RVF og muliggøre terapeutiske innovationer til behandling af RVF.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

Forfatterne har ingen interessekonflikter at oplyse.

Acknowledgments

Dette arbejde blev finansieret af National Institutes of Health R01HL140231. Vi takker Dyreplejeafdelingen for deres dyrehold og dyrlægehjælp. Vi takker SR Light Laboratory og dets personale, Jamie Adcock, Susan Fultz, Codi VanRooyen og José Diaz, for deres dedikerede tekniske support med store dyreoperationer.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
 0.9% Sodium Chloride Irrigation Pour Bottle by Baxter Healthcare, 1000 mL Medline  BHL2F7124 Surgical Disposable
0.25% Bupivacaine Hospira Inc 0409-1160-18 Medication, Intra-Operative
0.9% Normal Saline, 1000 mL Baxter Healthcare Corp 0338-0049-04 Medication, Intra-Operative
0.9% Normal Saline, 500 mL Baxter Healthcare Corp.,  0338-0049-03 Medication, Chronic PH
16 mm Heavy Duty Occluder with actuating tubing Access Technologies  OC-16HD Surgical Disposable
3-mL Skin Prep Applicator Medline  MDF260400 Surgical Disposable
70% isopropyl alcohol prep pads Medline MDS090670 Disposable, Chronic PH
Adhesive bandage tape Patterson Veterinary 07-835-7776 Disposable, Chronic PH
Adson forceps V. Mueller NL1400 Surgical Instrument
Allis tissue forceps V. Mueller CH1560 Surgical Instrument
Aortic clamp, straight (bainbridge forceps) V. Mueller SU6001 Surgical Instrument
Backhaus towel forceps V. Mueller SU2900 Surgical Instrument
Bags, Infusion: Nonsterile Novaplus Infusion Bag, 500 mL Medline TCV4005H Disposable, Chronic PH
Berry sternal needle holder V. Mueller CH2540 Surgical Instrument
Blades, Electrode: Electrode Blade, 6.5", with 0.24 cm Shaft Medline  VALE15516 Surgical Disposable
Blades: Stainless-Steel Sterile Surgical Blade, Size #10 Medline  B-D371210 Surgical Disposable
Blades: Stainless-Steel Sterile Surgical Blade, Size #11 Medline  B-D371211 Surgical Disposable
Blades: Stainless-Steel Sterile Surgical Blade, Size #15 Medline  B-D371215 Surgical Disposable
BNC Male to BNC Male Cable Digi-Key 415-0198-036 Equipment
Castroviejo needle holder V. Mueller CH8589 Surgical Instrument
Cefazolin Apotex Corp 60505-6142-0 Medication, Intra-Operative
Ceftiofur Crystalline Free Acid Zoetis Inc 54771-5223-1 Medication, Post-Operative
Chest Drain, with Dry Suction, Adult-Pediatric Medline  DEKA6000LFH Surgical Disposable
Chest tube passer V. Mueller CH04189 Surgical Instrument
COnfidence Flowprobes for Research (PAU-Series) Transonic 24PAU Equipment, Perivascular Flow Probe
Cooley tangential occlusion clamp V. Mueller CH6572 Surgical Instrument
Data Acquisition Hardware ADInstruments  PowerLab 16/30 Equipment
DeBakey Aorta clamp V. Mueller CH7247 Surgical Instrument
DeBakey multi-purpose clamp V. Mueller CH7276 Surgical Instrument
Debakey tissue forceps, 12’’ V. Mueller CH5906 Surgical Instrument
Debakey vascular tissue forceps 7 3/4’’ V. Mueller CH5902 Surgical Instrument
Debakey vascular tissue forceps, 9’’ V. Mueller CH5904 Surgical Instrument
Electrosurgical Generator Covidien  Force FX-C Equipment
Endotracheal Tube, 10mm Patterson Veterinary 07-882-9008 Surgical Disposable
Enrofloxacin Norbrook Laboratories Limited 55529-152-05 Medication, Intra-Operative
Fentanyl Transdermal Patch Apotex Corp 60505-7007-2 Medication, Pre-Operative
Ferris smith tissue forceps V. Mueller SU2510 Surgical Instrument
Finochietto rib spreaders, large V. Mueller CH1220-1 Surgical Instrument
Finochietto rib spreaders, medium V. Mueller CH1215-1 Surgical Instrument
Flexsteel ribbon retractor, 1” x 13” V. Mueller SU3340 Surgical Instrument
Flexsteel ribbon retractor, 2” x 13” V. Mueller SU3346 Surgical Instrument
Foerster sponge forceps, curved V. Mueller GL660 Surgical Instrument
Gauze Sponges: Sterile X-ray Compatible Gauze Sponges, 16-Ply, 4" x 4" Medline  PRM21430LFH Surgical Disposable
Gerald-DeBakey forceps V. Mueller CH04242 Surgical Instrument
Glassman Allis V. Mueller SU6152 Surgical Instrument
Halsted mosquito forceps V. Mueller SU2702 Surgical Instrument
Harken clamp V. Mueller CH6462 Surgical Instrument
Heat Therapy Pump Gaymar/Stryker  TP-400 Equipment
Heparin Fresenius Kabi,  63323-540-31 Medication, Chronic PH
Hospira Primary IV Sets, 80" Patterson Veterinary 07-835-0123 Surgical Disposable
Hypertonic saline 3% Baxter Healthcare Corp.,  0338-0054-03 Medication, Chronic PH
Hypodermic Needle with Bevel and Regular Wall, 20 G x 1" Medline B-D305175Z Disposable, Chronic PH
Interface Cable, Edwards LifeScience Transducer to ADInstruments  Bridge Amplifier Fogg System 0395-2434 Equipment
Intravenous Infusion Pump Heska  Vet/IV 2.2 Infusion Pump Equipment
Isoflurane Patterson Veterinary 14043-704-06 Medication, Pre-Operative
Kantrowitz thoracic clamp, 9-1/2” V. Mueller CH1722 Surgical Instrument
Kelly hemostats V. Mueller 88-0314 Surgical Instrument
Lidocaine HCl, 2.46% PRN Pharmacal,  49427-434-04 Medication, Chronic PH
Ligaclip Multiple-Clip Appliers by Ethicon Medline  ETHMCS20 Surgical Disposable
Loop, Vessel, Mini, Red, 2/pk, Sterile Medline  DYNJVL12 Surgical Disposable
Lorna non-perforating towel forceps V. Mueller SU2937 Surgical Instrument
Mayo dissecting scissors, curved V. Mueller SU1826 Surgical Instrument
Mayo dissecting scissors, straight V. Mueller SU1821 Surgical Instrument
Medipore Dress-It Pre-Cut Dressing Covers by 3M Medline  MMM2955Z Surgical Disposable
Meloxicam Patterson Veterinary 14043-909-10 Medication, Post-Operative
Mixter thoracic forceps, 9” V. Mueller CH1730-003 Surgical Instrument
Mosquito hemostats V. Mueller 88-0301 Surgical Instrument
Multi-Channel Research Consoles Transonic T402/T403 Equipment, Perivascular Flow Meter
Multi-Lumen Central Venous Catheterization Kits Medline  ARW45703XP1AH Surgical Disposable
Multi-Parameter Vital Signs Monitor Smiths Medical  SurgiVet Advisor 3 Equipment
Needles: Hypodermic Needle with Regular Bevel, Sterile, 18 G x 1.5" Medline  B-D305185Z Surgical Disposable
No. 3 knife handle V. Mueller SU1403-001 Surgical Instrument
No. 7 knife handle V. Mueller SU1407 Surgical Instrument
Non-Vented Male Luer Cap Qosina 13614 Disposable, Chronic PH
Octal Bridge Amplifier ADInstruments  FE228 Equipment
Ophthalmic Ointment Akorn Animal Health 59399-162-35 Medication, Pre-Operative
Penrose Tubing, 6 mm x 46 cm, 11 mm Flat Medline  SWD514604H Surgical Disposable
Perma-Hand Black Braided Silk:  2-0 SH Taperpoint Needle, Control Release, 30" Medline   ETHD8552 Surgical Disposable
Perma-Hand Suture, Black Braided, Size 0, 6 x 30” Medline   ETHA306H Surgical Disposable
Perma-Hand Suture, Black Braided, Size 4-0, 12 x 30" Medline  ETHA303H Surgical Disposable
Phenylephrine West-Ward 0641-6142-25 Medication, Intra-Operative
Polyhesive Cordless Patient Return Electrodes, Adult Medline  SWDE7509 Surgical Disposable
Port-A-Cath Huber Needle, Straight, 22 G x 1-1/2" Medline AAKM21200724 Disposable, Chronic PH
PROLENE Monofilament Suture, Blue, Size 4-0, 36", Double Arm, RB-1 Needle Medline  ETHD7143 Surgical Disposable
PROLENE Polypropylene Monofilament Suture, Blue, Double-Armed, RB-1 Needle, Size 5-0, 24" Medline  ETH8555H Surgical Disposable
Regional Block Needles, 22-gauge Medline  B-D408348Z Surgical Disposable
Schnidt tonsil artery forceps V. Mueller M01700 Surgical Instrument
Skin staple extractor Medline CND3031 Disposable, Chronic PH
Skin stapler 35 wide, with counter Medline  STAPLER35W Surgical Disposable
Sphygmomanometer Patterson Veterinary 07-815-0464 Equipment
Sponge bowl V. Mueller GE-75 Surgical Instrument
Sponge, Lap: X-Ray Detectable Sterile Lap Sponge, 18" x 18", 5/Pack Medline  MDS241518HH Surgical Disposable
Sponge, Peanut: X-Ray Detectable Sterile Peanut Sponge, Small, 3/8" Medline  MDS72038 Surgical Disposable
Sterile Disposable Deluxe OR Towel, Blue, 17'' x 27'', 2/Pack Medline  MDT2168202 Surgical Disposable
Sterile Luer-Lock Syringe, 3 mL Medline SYR103010Z Disposable, Chronic PH
Sterile Luer-Lock Syringe, 5 mL Medline SYR105010Z Disposable, Chronic PH
Sterile Surgical Equipment Probe Covers Medline  DYNJE5930 Surgical Disposable
Stopcock: 3-Way Stopcock with Handle in OFF Position, Rotating Adaptor Male Collar Fitting, 45 PSI Medline  DYNJSC301 Surgical Disposable
Stopcock: 3-Way Stopcock with Handle in OFF Position, Rotating Adaptor Male Collar Fitting, 45 PSI Medline DYNJSC301 Disposable, Chronic PH
Subcutaneous Port with 5-French Connector and Blue Boot Access Technologies CP2AC-5NC Surgical Disposable
Super cut metzenbaum dissecting scissors V. Mueller CH2032-S Surgical Instrument
Super cut nelson-metzenbaum dissecting scissors V. Mueller CH2025-S Surgical Instrument
Syringes: Sterile Luer-Lock Syringe, 10 mL Medline  SYR110010Z Surgical Disposable
Thoracic Catheter, Straight, 28 Fr x 20" Medline SWD570549H Surgical Disposable
Three-quarter surgical drape Medline  DYNJP2414H Surgical Disposable
Tiletamine + Zolazepam Zoetis Inc 54771-9050-1 Medication, Pre-Operative
TourniKwik Tourniquet Set with Four 7.5" Bronze-Colored Tubes and 1 Snare, 12 French Medline  CVR79013 Surgical Disposable
Transducer clip Edwards LifeScience TCLIP05 Equipment
Trigger Aneroid Gauge (Sphygmomanometer) Patterson Veterinary 07-815-0464 Equipment
TruWave Disposable Pressure Transducer Kits by Edwards Lifesciences Medline  VSYPX260 Surgical Disposable and Chronic PH
TS420 Perivascular Flow Module Transonic TS420 Equipment, Perivascular Flow Meter
Tubing, Suction: Sterile Universal Suction Tubing with Straight Ribbed Connectors, 1/4" x 12' Medline  OR612 Surgical Disposable
Tubing: Pressure Monitoring Tubing with Fixed Male Luer Lock and Female Fitting, Low Pressure, 72" L Medline DYNJPMTBG72MF Surgical Disposable
Tubing: Pressure Monitoring Tubing with Fixed Male Luer Lock and Female Fitting, Low Pressure, 72" L Medline DYNJPMTBG72MF Disposable, Chronic PH
Tubular Elastic Dressing Retainer Medline DERGL711 Disposable, Chronic PH
Tuffier rib retractor V. Mueller CD1101 Surgical Instrument
Tygon E-3603 Flexible Tubings Fisher Scientific 14-171-227 Surgical Disposable
U.S.A retractor V. Mueller SU3660 Surgical Instrument
Umbilical Tape, Cotton, 3-Strand, 1/8 x 36" Medline  ETHU12TH Surgical Disposable
Valleylab Button Switch Pencil Medline  VALE2516H Surgical Disposable
Vanderbilt deep vessel forceps V. Mueller CH1687 Surgical Instrument
Veterinary Anesthesia Machine Midmark  Matrx VMC Equipment
Veterinary Anesthesia Ventilator Hallowell EMC  Model 2000 Equipment
Vicryl: Undyed Coated Vicryl 0 CT-1 36" Suture Medline  ETHVCP946H Surgical Disposable
Vicryl: Undyed Coated Vicryl 2 TP-1 Taper 54" Suture Medline  ETHVCP880T Surgical Disposable
Vicryl: Undyed Coated Vicryl 2-0 CT-1 18" Suture Medline  ETHVCP739D Surgical Disposable
Vital crile-wood needle holder, 10-3/8” V. Mueller CH2427 Surgical Instrument
Vital mayo-hegar needle holder, 7-1/4” V. Mueller CH2417 Surgical Instrument
Vital metzenbaum dissecting scissors, 14’’ V. Mueller CH2009 Surgical Instrument
Vital metzenbaum dissecting scissors, 9” V. Mueller CH2006 Surgical Instrument
Vital ryder needle holder, 9” V. Mueller CH2510 Surgical Instrument
Yankauer, Bulb Tip: Sterile Rigid Yankauer with Bulb Tip, No Vent Medline  DYND50130 Surgical Disposable

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Campo, A., et al. Outcomes of hospitalization for right heart failure in pulmonary arterial hypertension. European Respiratory Journal. 38 (2), 359-367 (2011).
  2. Tonelli, A. R., et al. Causes and circumstances of death in pulmonary arterial hypertension. American Journal of Respiratory and Critical Care Medicine. 188 (3), 365-369 (2013).
  3. Urashima, T., et al. Molecular and physiological characterization of RV remodeling in a murine model of pulmonary stenosis. American Journal of Physiology- Heart and Circulatory Physiology. 295 (3), (2008).
  4. Sato, H., et al. Large animal model of chronic pulmonary hypertension. ASAIO Journal. 54 (4), 396-400 (2008).
  5. Pohlmann, J. R., et al. A low mortality model of chronic pulmonary hypertension in sheep. Journal of Surgical Research. 175 (1), 44-48 (2012).
  6. Noly, P. -E., Guihaire, J., Coblence, M., Dorfmuller, P., Fadel, E., Mercier, O. Chronic thromboembolic pulmonary hypertension and assessment of right ventricular function in the piglet. Journal of Visualized Experiments: JoVE. (105), e53133 (2015).
  7. Pereda, D., et al. Swine model of chronic postcapillary pulmonary hypertension with right ventricular remodeling: Long-term characterization by cardiac catheterization, magnetic resonance, and pathology. Journal of Cardiovascular Translational Research. 7 (5), 494-506 (2014).
  8. Silva, K. A. S., Emter, C. A. Large animal models of heart failure: A translational bridge to clinical success. JACC: Basic to Translational Science. 5 (8), 840-856 (2020).
  9. Ukita, R., et al. Left pulmonary artery ligation and chronic pulmonary artery banding model for inducing right ventricular - pulmonary hypertension in sheep. ASAIO Journal (American Society for Artificial Internal Organs: 1992. 67 (1), 44-48 (2020).
  10. Ukita, R., et al. Progression toward decompensated right ventricular failure in the ovine pulmonary hypertension model. ASAIO Journal (American Society for Artificial Internal Organs: 1992. , (2021).
  11. Mercier, O., et al. Piglet model of chronic pulmonary hypertension. Pulmonary Circulation. 3 (4), 908-915 (2013).
  12. Guihaire, J., et al. Right ventricular plasticity in a porcine model of chronic pressure overload. Journal of Heart and Lung Transplantation. 33 (2), 194-202 (2014).
  13. Tang, K. J., Robbins, I. M., Light, R. W. Incidence of pleural effusions in idiopathic and familial pulmonary arterial hypertension patients. Chest. 136 (3), 688-693 (2009).
  14. Luo, Y. F., et al. Frequency of pleural effusions in patients with pulmonary arterial hypertension associated with connective tissue diseases. Chest. 140 (1), 42-47 (2011).
  15. Brixey, A. G., Light, R. W. Pleural effusions occurring with right heart failure. Current Opinion in Pulmonary Medicine. 17 (4), 226-231 (2011).
  16. Holt, T. N. Bovine High-mountain Disease. Merck and the Merck Veterinary Manual. , Available from: https://www.merckvetmanual.com/circulatory-system/bovine-high-mountain-disease/bovine-high-mountain-disease (2019).
  17. Van De Veerdonk, M. C., et al. Progressive right ventricular dysfunction in patients with pulmonary arterial hypertension responding to therapy. Journal of the American College of Cardiology. 58 (24), 2511-2519 (2011).

Tags

Bioengineering udgave 173 pulmonal hypertension højre ventrikulær svigt højre hjertesvigt lungearteriebånd voksne får
En stor dyremodel for pulmonal hypertension og højre ventrikulær svigt: Venstre lungearterieligation og progressiv hovedpulmonal arteriebånd hos får
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Ukita, R., Stokes, J. W., Wu, W. K., More

Ukita, R., Stokes, J. W., Wu, W. K., Talackine, J., Cardwell, N., Patel, Y., Benson, C., Demarest, C. T., Rosenzweig, E. B., Cook, K., Tsai, E. J., Bacchetta, M. A Large Animal Model for Pulmonary Hypertension and Right Ventricular Failure: Left Pulmonary Artery Ligation and Progressive Main Pulmonary Artery Banding in Sheep. J. Vis. Exp. (173), e62694, doi:10.3791/62694 (2021).

Less
Copy Citation Download Citation Reprints and Permissions
View Video

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
Simple Hit Counter