Summary

Koronarangiographie während der ex-situ Herzperfusion im Schweinemodell

Published: July 12, 2024
doi:

Summary

Das Screening auf koronare Herzkrankheit könnte die Beschaffung von Spenderherzen mit erweiterten Kriterien erhöhen. Ein Protokoll zur Durchführung einer reproduzierbaren Koronarangiographie während einer ex-situ-Herzperfusion wird hierin in einem Schweinemodell beschrieben.

Abstract

Die Herztransplantation ist der Goldstandard bei der Behandlung von fortgeschrittener Herzinsuffizienz. Die Beschaffung von Spendern mit erweiterten Kriterien (ECD) nimmt aufgrund des aktuellen Organmangels zu. Die Koronarangiographie wird bei ECD mit einem Risiko für eine koronare Herzkrankheit empfohlen, aber nicht systematisch durchgeführt. Diese Herzen werden daher entweder für eine Transplantation abgelehnt oder ohne Screening auf koronare Herzkrankheit beschafft. Die Koronarangiographie während der normothermen ex-situ-Herzperfusion (NESP) könnte ein interessanter Ansatz sein, um die Rate der ECD-Beschaffung zu erhöhen und das Risiko eines primären Transplantatversagens ohne Koronarangiographie bei ECD zu verringern. Das vorliegende Protokoll zielt darauf ab, wesentliche Details sowie optimale Bildaufnahmen für die Koronarangiographie während der NESP bereitzustellen. Es wurden reproduzierbare angiographische Ansichten beobachtet, darunter eine für die rechte Koronararterie, zwei für die linke anteriore absteigende Arterie, zwei für die Zirkumflexarterie und eine Spinnenansicht. Eine kontinuierliche Laktatextraktion wurde bei allen Verfahren mit einer finalen medianen Konzentration von 1,10 mmol/l (0,61-1,75 mmol/l) zwei Stunden nach der Koronarangiographie beobachtet, was mit der Lebensfähigkeit des Myokards übereinstimmt. Das mediane Kontrastmittelvolumen, das für die Ex-situ-Bildgebung des isolierten perfundierten Herzens verwendet wurde, betrug 48 ml (38-108 ml). Dieses Protokoll war für die Bildgebung der Koronararterien reproduzierbar und beeinträchtigte die Lebensfähigkeit des Myokards während der NESP nicht.

Introduction

Die Herztransplantation ist der Goldstandard bei fortgeschrittener Herzinsuffizienz 1,2. Diese Behandlung ist jedoch durch den aktuellen Organmangel eingeschränkt, was zu einer vermehrten Zuteilung von Spendern mit erweiterten Kriterien (ECD) führt, die häufiger einer koronaren Herzkrankheit (KHK) ausgesetzt sind. In Frankreich wird eine Koronarangiographie empfohlen, um das Risiko eines primären Transplantatversagens im Zusammenhang mit KHK zu verhindern, wenn das Alter des Spenders mehr als 55 Jahre oder 45 Jahre beträgt und zwei kardiovaskuläre Risikofaktorenvorliegen 3. Obwohl die Koronarangiographie die Chancen auf eine Transplantatakzeptanz um 9 % erhöht, wird dieses Verfahren in Frankreich nur in 33 % der Fälle durchgeführt4. Herzen aus einer ECD, bei denen ein Risiko für KHK besteht, werden daher entweder für eine Transplantation abgelehnt oder ohne Screening auf koronare Herzkrankheit beschafft.

Das Organ Care System (OCS) ist die einzige klinisch verfügbare maschinelle Perfusion (MP) für die normothermische Ex-situ-Herzperfusion (NESP). Diese Technologie ermöglicht eine längere Konservierung vor der Transplantation, indem das Spenderherz mit warmem, sauerstoffreichem Blut durchblutet wird. Während der NESP wird eine kontinuierliche metabolische Beurteilung durch Überwachung des Laktatprofilsdurchgeführt 5. Die Wirksamkeit und Sicherheit von NESP wird nun durch mehrere Studien belegt, darunter eine kürzlich durchgeführte Metaanalyse 6,7,8. Die Durchführung einer Koronarangiographie während der NESP wäre von großem Interesse, um die Wahrscheinlichkeit zu erhöhen, dass Herzen aus ECDs mit KHK-Risiko transplantiert werden.

Bisher publizierte Erfahrungen mit der ex-situ Koronarangiographie 9,10,11 deuten darauf hin, dass konventionelle Sichtweisen aufgrund der umgekehrten Stellung des Herzens im Perfusionsmodul nicht geeignet sind. Darüber hinaus können OCS-Komponenten, die mit Röntgenstrahlen sichtbar sind, die Bildgebungsbefunde beeinträchtigen. Schließlich bleibt die Toxizität von Kontrastmitteln auf das Myokard während der isolierten Herzperfusion fraglich. Der vorliegende Bericht zielt darauf ab, einen sicheren und reproduzierbaren Ansatz für die Durchführung der Koronarangiographie während der NESP zu bieten.

Protocol

Alle Schweine erhielten eine humane Pflege in Übereinstimmung mit den “Grundsätzen der Labortierpflege”, die von der National Society for Medical Research formuliert wurden, und dem “Leitfaden für die Pflege und Verwendung von Labortieren”, der vom Institute of Laboratory Animal Resources erstellt und von den National Institutes of Health veröffentlicht wurde (Achte Auflage, 12910). National Academies Press, Washington, D.C., 2011). Dieses Studiendesign wurde vom französischen Forsc…

Representative Results

Das skizzierte Protokoll wurde für eine einfache Reproduzierbarkeit in der klinischen Praxis entwickelt. Es wurden minimale Modifikationen an dem verfügbaren Modul für die normothermische Ex-situ-Herzperfusion (NESP) vorgenommen. Die einzigen Anpassungen betrafen den Anschluss des Moduls an eine extrakorporale Lebenserhaltungspumpe, einen Oxygenator und eine Heiz-Kühl-Einheit, um die maschinelle Perfusion (MP) zu ersetzen. Zunächst wurden zwei Te…

Discussion

Diese Studie beschreibt zum ersten Mal ein Protokoll für die Koronarangiographie an einem isolierten schlagenden Herzen, ohne die metabolische Lebensfähigkeit des Myokards während der normothermischen Ex-situ-Herzperfusion (NESP) zu beeinträchtigen. Die Ansichten waren reproduzierbar und ermöglichten eine umfassende anatomische Analyse des Koronarnetzwerks. Das erforderliche Kontrastmittelvolumen betrug ca. 50 mL und überschritt selten 100 mL. Im Vergleich dazu ist das dur…

Offenlegungen

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Wir danken der Fondation Cœur Recherche und ADETEC für ihre finanzielle Unterstützung. Wir möchten uns auch bei dem Laborteam von Marie Lannelongue für seine Beiträge zu diesem Projekt bedanken: Antoine Agathon, Laure Aubrège, Aimée Alméras, Catarina Bastos Dias, Antoine Grussé, Anselme Limousin und Slimane Idir.

Materials

3T Heater Cooler System Liva Nova, Châtillon, France IM-00727 A Extracorporeal Heater Cooler device
4-0 polypropylene suture Peters, bobigny, France  20S15B sutures
5-0 polypropylene suture Peters, bobigny, France  20S10B sutures
Adenosine Efisciens BV, Rotterdam, Netherlands  9088309 Drugs for the ex-vivo perfusion
Adrenaline Aguettant, Lyon, France  600040 Drugs for the ex-vivo perfusion
ADW software General Electric Healthcare, Chicago, Ill, USA ADW_IGS730/ M5173653 Software used for the coronary angiography visualization
Atracurium Pfizer Holding France, Paris, France  582547 Drugs for the induction of the anesthesia
CG4 + Abbott, Chicago, Ill, USA 03P85-25 Lactates and blood gas cartridge for the blood analyzer machine 
CG8 + Abbott, Chicago, Ill, USA 03P88-25 Ionogram cartridge for the blood analyzer machine 
DeltaStream  Fresenius Medical Care, L’Arbresle, France MEH2C4024 Extracorporeal blood pump
Discovery IGS 7 General Electric Healthcare, Chicago, Ill, USA Discovery IGS7.3 / M5173652 Angiography system for hybrid operating room 
DLP Aortic Root Cannula Medtronic Inc. Minneapolis, Minneapolis, USA ref. 11012, 12.5 inch Aortic Root Cannula
External pacemaker Medtronic Inc. Minneapolis, Minneapolis, USA 5392 Pacemaker device
Fresinus Agilia injectomat Fresenius vial , Brezins, France 018010/20640320 Syringe driver 
Glucose 5% B.Braun Melsungen AG, Melsungen, Germany 3400891780017 Drugs for the priming solution
Haemonetics leukocyte filter Haemonetics, Boston, Massachusetts, USA RS1VAE Leukocyte Filter 
Heart Perfusion Set, Organ Care System Transmedics, Andover, MA, USA Ref#1200 Normothermic ex-vivo heart perfusion device, including, the perfusion module, pulmonary artery and aortic cannula
Intellivue MX550 Philips Healthcare, Suresnes, France NA Permanent monitoring system 
Iomeron 350 Bracco imaging, Massy, France 3400933794606.00 Iomeprol contrast agent product
istat 1 Abbott, Chicago, Ill, USA 714336-03O Blood Analyzer machine 
Judkins Right 3.5 Boston Scientific,  Marlborough, Massachusetts, USA H74934358202  Coronary angiography catheterization probe 
Magnesium Aguettant, Lyon, France  564 780-6 Drugs for the cardioplegia
Magnesium Sulfate Aguettant, Lyon, France  600111 Drugs for the cardioplegia
Mannitol 20% Macopharma, Mouvoux, France 3400891694567.00 Drugs for the cardioplegia
Methylprednisolone  Mylan S.A.S, Saint Priest, France  400005623 Drugs for the priming solution
MWI software  General Electric Healthcare, Chicago, Ill, USA NA software used for the Ultrasound echocardiographic machine
Orotracheal probe Smiths medical ASD, Inc., Minneapolis, Minneapolis, USA 100/199/070 probe for the intubation during anesthesia 
Potassium chloride 10%  B.Braun Melsungen AG, Melsungen, Germany 3400892691527.00 Drugs for the cardioplegia
Propofol Zoetis France, Malakoff, France  8083511 Drugs for the induction of the anesthesia
Quadrox-I small Adult Oxygenator Getinge, Göteborg, Sweden BE-HMO 50000 Extracorporeal blood oxygenator
Ringer solution B.Braun Melsungen AG, Melsungen, Germany DKE2323 Drugs for the cardioplegia
Sodium Bicarbonate Laboratoire Renaudin, itxassou, France 3701447 Drugs for the cardioplegia
Sodium chloride Aguettant, Lyon, France  606726 Drugs for the priming solution
Swan Ganz Catheter Merit Medical, south jordan, utah, USA   5041856 Right pressure and cardiac output probe 
Tiletamine  Virbac France, Carros, France  3597132126021.00 Drugs for the induction of the anesthesia
Two staged Venous Cannula  Medtronic Inc. Minneapolis, Minneapolis, USA 91240, 32 french Venous Cannula
Vivid E95 ultraSound Machine General Electric Healthcare, Chicago, Ill, USA NA Ultrasound echocardiographic machine
Xylocaïne 2% Aspen, Reuil-malmaison, France  600550 Drugs for the cardioplegia
Zolazepam Cardinal Health LLC, Waukegan, Illinois, USA 31050522 EKG detection electrodes 
Zolazepam Virbac France, Carros, France  3597132126021.00 Drugs for the induction of the anesthesia

Referenzen

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Diesen Artikel zitieren
Akamkam, A., Palermo, V., Legrand, T., Fadel, G., Decante, B., Dang Van, S., Andarelli, J., Furlan, V., Guihaire, J. Coronary Angiography During Ex-Situ Heart Perfusion in a Porcine Model. J. Vis. Exp. (209), e66567, doi:10.3791/66567 (2024).

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