Avaliação de uma nova Laser-assistida Coronary Anastomotic Connector - Trindade Clip - em um modelo de Bypass Porcina Off-bomba
Summary
This paper describes a novel nonocclusive coronary anastomotic connector in a porcine off-pump coronary artery bypass (OPCAB) model. This easy-to-use coronary connector has intrinsic potential to facilitate minimally invasive OPCAB surgery.
Abstract
Para simplificar e facilitar o coração batendo (ie, sem CEC), a cirurgia de revascularização do miocárdio minimamente invasiva, um novo conector de anastomose coronariana, a Trindade Clip, é desenvolvido com base na técnica de anastomose não oclusiva assistida excimer laser. O conector Clipe Trinity permite simplificada, sem sutura, e ligação não oclusiva do enxerto para a artéria coronária, e um cateter excimer laser de sensor laser de socos a abertura da anastomose. Por conseguinte, devido à construção anastomose não oclusiva completa, condicionado coronária (ou seja, ocluindo ou desvio) não é necessário, em contraste com a técnica de anastomose convencional, portanto, simplificar o procedimento de bypass sem CEC. Antes da aplicação clínica em cirurgia de revascularização miocárdica, a segurança ea qualidade deste romance conector será avaliada em um estudo de longo prazo suína experimental off-bomba de revascularização (CEC). Neste artigo, descrevemos como avaliar tele anastomose coronariana no modelo OPCAB suíno utilizando várias técnicas para avaliar a sua qualidade. Os resultados representativos estão resumidos e visualmente demonstrado.
Introduction
Off-cirurgia de revascularização do miocárdio (CEC) a cirurgia pode potencialmente reduzir a morbidade associada com o uso de circulação extracorpórea em cirurgia de revascularização do miocárdio (por exemplo, complicações tromboembólicas, excessiva reter de fluido, transfusões de sangue, e ativação do sistema imunológico) e pode ser benéfica para pacientes com alto risco de complicações associadas à circulação extracorpórea e de manipulação da aorta 1. Cirurgia de revascularização do miocárdio minimamente invasiva (por exemplo, cirurgia torácica ou robótica assistida), reduz o tamanho das incisões, e, portanto, reduz o tempo de recuperação do paciente, tempo de internação hospitalar, e as taxas de morbidade 2. Apesar dos benefícios potenciais para (um subconjunto de) pacientes em necessidade de revascularização coronária, a adoção dessas técnicas não foi generalizada. Uma das razões é que um off-bomba minimamente invasiva para cirurgia de bypass coronário é tecnicamente muito desafiador.
ontent "> Para simplificar e facilitar o coração batendo (ie, sem CEC), a cirurgia de revascularização do miocárdio minimamente invasiva, um novo conector de anastomose coronariana é desenvolvido: a Trindade Clipe 3,4, com base no excimer laser-assistida anastomose não oclusiva (ELANA ) técnica 5-9. O conector permite simplificada, sem sutura, ea conexão não oclusiva do enxerto para a artéria coronária, e um cateter de laser-soca a abertura da anastomose. Por conseguinte, devido à construção completa da anastomose não oclusiva, condicionado coronária excimer laser (ou seja, ocluindo ou snaring e desvio) não é necessário, em contraste com a técnica de anastomose convencional, portanto, simplificar o procedimento de bypass.Precedendo estudos a respeito de um predecessor protótipo conector coronária ELANA, demonstrou sua viabilidade com relativamente grandes artérias (diâmetro interno [ID] 2,4 milímetros [mm]), em um modelo de coelho aguda 5. Maismais, em um modelo OPCAB sternotomy aberto suína, a cicatrização adequada com hiperplasia da íntima mínima foi encontrada no longo prazo 6,7.
Recentemente, a técnica de anastomose coronária foi ainda melhorado no sentido de aplicação clínica. Modificações de design do conector e do excimer laser de cateter permitir uma construção simplificada e acelerada (ou seja, a montagem sem sutura do enxerto) sobre a relevância clínica, artérias coronárias pequeno calibre (ID 1,4-1,6 mm). Antes da aplicação clínica em cirurgia de revascularização miocárdica, a segurança ea qualidade deste romance conector será avaliado em um modelo suíno OPCAB sternotomy aberto no longo prazo (6 meses de follow-up), de acordo com o protocolo descrito neste documento.
Este protocolo descreve o nosso modelo experimental da técnica sem CEC porcino e fornece uma descrição detalhada do procedimento da anastomose coronária. Além disso, as opções são descritas para intra-operatórias, postoperative, e avaliação post-mortem da anastomose, que são de extrema importância na avaliação da qualidade da anastomose. Neste artigo, a seção de resultados representativos resume os resultados de um estudo piloto no modelo OPCAB suínos (n = 3 porcos, com um follow-up de 5 horas), que foi realizada antes do estudo pré-clínico.
Protocol
Representative Results
Discussion
Este artigo descreve um conector novela coronária anastomose, o Trinity Clip, e como avaliar um novo dispositivo, em um modelo de bypass suína off-bomba. São propostas diferentes técnicas para avaliar a qualidade da anastomose, facilitada pelo novo conector ou convencionalmente construída: intra-operatório, pós-operatório, e técnicas de pós-mortem. Avaliação da qualidade e segurança da anastomose facilitado -, bem como o processo de cura e remodelação – no curto e longo prazo é fundamental antes de uma futura aplicação clínica do conector da anastomose coronariana.
Atualmente, apenas um conector de anastomose coronariana está sendo usado clinicamente 17,18, vários outros dispositivos demonstraram resultados experimentais ou clínicos desfavoráveis, ou desenvolvedores não conseguiram comercializar o produto 19-21. Comparado a outros métodos para facilitar a anastomose coronariana, a Trindade clipe inclui vários interecaracterísticas picam. Em primeiro lugar, devido à ligação não oclusiva das paredes dos vasos, condicionado coronária (ou seja, snaring ou desvio) é redundante, permitindo a construção de anastomoses em um campo ausente de sangue sem uma restrição de tempo, e, portanto, reduzindo a manipulação da artéria coronária. Em segundo lugar, a construção é relativamente simples e directa, nem uma incisão separada dentro da artéria coronária ou colocando pontos adicionais para obter a hemostasia são necessárias. Terceiro, o conector é um dispositivo de baixo perfil, sem um sistema de dispositivo de implantação volumosos; Assim, não vai dificultar a construção de bypass em difícil acesso ou áreas remotas do coração, e, por isso, é potencialmente vai ampliar as possibilidades de revascularização via abordagens minimamente invasivas.
Questões importantes sobre o comportamento biológico da anastomose facilitou ainda sem resposta. Quais são os efeitos da arteriotomy tanto no ITA e do LAD-perfuração a laser?Poderia superfície não-exposta a íntima de sangue (ou seja, o material das forquilhas e o aro de laser medial e adventícia), em relação à pequena dimensão coronária alvo, seja uma limitação potencial por formação excessiva hiperplasia intimal a longo prazo? Para responder a essas perguntas, um estudo pré-clínico, utilizando o modelo suíno, tal como descrito neste artigo, irá avaliar a patência a longo prazo e, além disso, a cura e efeitos do remodelamento a respeito da formação hiperplasia da íntima com a subsequente redução potencial da anastomose. Além disso, neste estudo pré-clínico, a desobstrução, cura e remodelação da anastomose facilitado será comparado com o controle, convencionalmente mão-suturado, anastomose. O modelo suíno é adequado para estas questões de investigação por causa de sua fisiologia parecida com a humana e anatomia do coração e artérias coronárias, e sua resposta de aceleração de cura (por exemplo, a formação de hiperplasia da íntima), no qual a 6 meses de follow-up durção no modelo suíno é comparável a 1,5-3 anos de follow-up da artéria coronária humana stent 22. No entanto, as artérias do jovem e saudável porco não estão doentes e complacente, e, portanto, diferente dos vasos doentes humanos encontrados na prática cardio-torácica cirúrgico. Por conseguinte, antes da introdução clínica, a viabilidade e a segurança do dispositivo de ligação, será também investigada num modelo de cadáver humano aterosclerótica. Além disso, a tendência de hipercoagulabilidade é encontrado em porcos 23. Portanto, para avaliar anastomoses facilitada com pequenas coronárias calibre, modelo suíno é bastante desafiador. Até este ponto, o protocolo descrito neste terapia antiplaquetária (75 mg de clopidogrel e ácido acetilsalicílico 320 mg) é justificada. Além disso, o regime antiplaquetário é em antecipação da superfície exposta nonintimal-sangue da anastomose (Benis). Em nosso estudo anterior, mostramos que a superfície nonintimal anastomose de um coron predecessorconector ary completamente endothelialized após 10 dias 6,7. O papel de terapia antiplaquetária em clínicas, usando esse conector, deve ser com base na taxa de Endotelização. Uma vez que a superfície é nonintimal endothelialized, o regime antiplaquetário pode ser reduzido.
O excimer laser é um laser de contato e só sucesso laser de perfurar a parede do vaso, no caso há circunferencial pleno contacto directo tecido laser. Os passos mais importantes na construção de anastomose, por conseguinte, é a posição correcta do cateter a laser para a parede do vaso do enxerto e da artéria coronária. Esta etapa tem que ser treinado em modelos ex vivo de cadáver (por exemplo, coração de porco) para minimizar a curva de aprendizagem. Possíveis cenários que irão resultar em uma falha de recuperação aba do laser, e que devem ser levados em conta, são descritos aqui: 1) O conector da anastomose coronariana é projetado para conectar o enxerto para a artéria coronária, e sSECONDLY, para servir como uma plataforma de laser. O conector apresenta as paredes do vaso (ou seja, uma superfície de tecido linear, sem solavancos) e permite que uma posição perpendicular do cateter para a parede do vaso. Se o conector estiver mal posicionado (por exemplo, a inserção incompleta, antecedentes ou parede lateral de captura, o posicionamento intramural ou -adventitial), a apresentação da parede do vaso é abaixo do ideal (ou seja, nenhuma superfície reta). Assim, no caso de uma posição mal, deve-se sempre reposicionar o conector antes de o ponto de não retorno (por exemplo, arteriotomia). 2) O clipe de fixação é concebida para manter o cateter a laser perpendicular ao conector durante a construção. No entanto, o clipe de fixação não está concebido para resistir a lotes de contra-força, de modo que o cirurgião tem de suportar o cateter a laser durante a construção. Se não é suficientemente apoiada, o cateter pode deslocar. 3) Para garantir o contato ideal do tecido laser, a parede coronária tem de ser dissecado o livref peri-adventícia soltas de tecido, em direção a parede lateral. Certifique-se de que a superfície a laser consiste apenas da parede coronária, a partir da sua intima-se à sua adventícia, e nenhum tecido peri-adventícia é capturado no conector.
Se, infelizmente, a construção da anastomose falha, deve-se retirar o clipe (por abertura do garfo inferior apenas) e, em seguida, fechar a lesão coronariana (± comprimento 2 mm) com suturas de reparação (8-0 prolene). Porcos são geralmente muito sensíveis ao estresse isquêmico. Portanto, pré-condicionamento isquêmico é recomendada antes de oclusão da coronária para reparar o defeito. Subsequentemente, uma nova anastomose pode ser construído distal ao primeiro alvo. O enxerto ainda está montado o garfo superior do conector. Assim, depois de cateter re-posicionamento e à fixação, o conector pode ser directamente inserida na artéria coronária.
As técnicas de avaliação anastomose mais importantes são o angiograma coronário (ouro s clínicatandard) e histologia (padrão-ouro experimental, combinado com o angiograma coronário). No entanto, a avaliação intra-operatória de qualidade da anastomose por meio de medições de fluxo de tempo de trânsito (TTFM) é extremamente informativo. TTFM é rápido, não-invasivo, em tempo real, e fácil e, além disso, a interpretação correta pode reduzir o número de erros técnicos, não visível, 11,12,24-26. Os modernos consoles TTFM calcular automaticamente e demonstrar em tempo real o fluxo médio, a curva de fluxo, e o índice de pulsatilidade (PI), e um monte de outros parâmetros. O PI é calculado por (fluxo min fluxo máximo) fluxo / média e é um indicador da qualidade da anastomose, enquanto que o fluxo médio em si própria não é um indicador fiável. Um fluxo baixo média (<15 ml / min) com uma boa PI (<5) e uma curva de fluxo diastólica bom pode ser encontrado por uma anastomose perfeita em um pequeno alvo coronária com um moderado run-off, enquanto que um bom fluxo médio ( > 15 ml / min) com um padrão de enchimento diastólico anormal e um elevadoPI (> 5) é sugestivo de uma imperfeição anastomotic ou uma falha do enxerto (ie, torção, compressão ou acotovelamento do enxerto). Neste caso, deve-se considerar a revisão da anastomose. Assim, uma boa avaliação da qualidade da anastomose deve incluir a interpretação da curva de fluxo, o índice de pulsatilidade, e a média de fluxo, combinada com o estado clínico. No entanto, a especificidade e sensibilidade reportada de TTFM não são uniformes, e, portanto, a precisão do diagnóstico está sob debate. Além disso, o valor de corte do PI é empiricamente determinada com base na experiência clínica, em vez de estudos clínicos. O console TTFM usamos atualmente no estudo em animais pré-clínica dispõe de ultra-sonografia do epicárdio. Se ainda há incerteza quanto à qualidade da anastomose após as medições de vazão, a imagem de ultra-som epicardial em tempo real pode ser de grande ajuda para uma avaliação mais aprofundada da anastomose, vem aumentando a um diagnósticoccuracy 27-31.
Uma alternativa para as medições experimentais TTF é o pico de resposta hiperémica fluxo 32, ou seja, a reserva de fluxo coronário, que é a razão entre o caudal hiperêmico pico, após 30 segundos de oclusão do enxerto, e o caudal de base. A resposta do fluxo hyperemic pico deve ser> 4 para a anastomose distal. Se o alvo é anastomose proximal na artéria coronária, o fluxo de resposta hiperémica pico pode ser um pouco inferior e deve ser> 3 6. Uma resposta fluxo hyperemic ausente é sugestivo para um erro anastomotic técnica ou uma falha do enxerto. Nesse caso, consultar as medições TTF e estado clínico, e considerar a revisão da anastomose. Por favor, note que a reserva de fluxo absoluto varia de acordo com a pressão arterial (assim, sempre medir com a mesma pressão arterial média, em dois exemplares) e que o pré-condicionamento isquêmico pode influenciar negativamente a resposta do fluxo hyperemic pico. Além disso, o pico hyperea resposta do fluxo microfone não é um método validado e um valor de cut-off absoluta não foi definida. Temos empiricamente selecionado o ponto de corte com base na nossa experiência experimental.
Finalmente, a técnica de anastomose descrito neste protocolo é uma técnica de anastomose experimental com o objectivo e potencial para ser aplicada na definição clínica minimamente invasiva. Atualmente, os materiais para a aplicação da técnica mostrada neste documento não são produtos finalizados ou prontos para o mercado, mas sim instrumentos de protótipo. Existe ainda uma janela de melhoria (por exemplo, aplicador versátil e flexível do cateter a laser), que vai ser preenchido em breve. Esta nova tecnologia tem potencial interessante, e será avaliada exaustivamente em um estudo pré-clínico, utilizando este protocolo.
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Este estudo foi apoiado pela University Medical Center Utrecht, Vascular Conectar bv, e EuroTransBio, projeto ELANA Keyhole (ETB110014). MEDISTIM desde o console VeriQ C, e os preços reduzidos para as sondas de ultra-som e de fluxo foram faturados. Reconhecemos as contribuições construtivas de Evelyn Velema, Marlijn Jansen, Joyce Visser, Grace Croft, Martijn van Nieuwburg, Cees Verlaan, Rik Mansvelt Beck, Sander van Thoor, André van Dieren, e seus colegas da Universidade Utrecht Central de Animais Instalações.
Materials
| Name of Material/ Equipment | Company | Catalog Number | Comments/Description |
| Trinity Clip | Vascular Connect b.v., Utrecht, The Netherlands | Initial Prototype and Proprietary Design | |
| Excimer Laser System CVX-300 | Spectranetics Corp., Colorado Springs, CO | ||
| Oval laser catheter | Vascular Connect b.v., Utrecht, The Netherlands | Initial Prototype and Proprietary Design | |
| Silicon Extension Tube (vacuum tube) | Medela, Baar, Switzerland | ||
| Medela Dominant 50 Pump (vacuum pump) | Medela, Baar, Switzerland | ||
| Fixation clip | Vascular Connect b.v., Utrecht, The Netherlands | Initial Prototype and Proprietary Design | |
| Standard Aneurysm clip applier | Peter Lazic, GmbH, Tuttlingen, Germany | ||
| VasCo applicator | Vascular Connect b.v., Utrecht, The Netherlands | Initial Prototype and Proprietary Design | |
| Microvascular Acland clamp B-3V | S&T Marketing Ltd, Neuhausen,Switzerland | ||
| Aneurysm clip Yasargil-type, curved, 9 mm | Scanlan International, Inc, Saint Paul, Minn | ||
| Weck Hemoclip | Teleflex Medical, Research Triangle Park, NC | ||
| Hemochron Signature Elite | International Technidyne Corporation (ITC), Edison, NJ, USA | ||
| Hemochron Jr. Activated Clotting Time Plus (ACT+) (cartridge) | International Technidyne Corporation (ITC), Edison, NJ, USA | ||
| Arteriotomy shunt | Medtronic, Inc, Minneapolis, Minn | ||
| Octopus Evolution AS (cardiac tissue stabilizer) | Medtronic, Inc, Minneapolis, Minn | ||
| VeriQ C (TTFM and epicardial ultrasound) | Medi-Stim ASA, Oslo, Norway | ||
| Allura Xper FD20 | Philips, Eindhoven, the Netherlands | ||
| Combowire | Volcano Corporation, San Diego, CA, USA | ||
| ComboMap system | Volcano Corporation, San Diego, CA, USA | ||
| C7 Dragonfly (frequency domain optical coherence tomography (OCT) system) | LightLab Imaging, Inc., Westford, MA | ||
| AnalySiS (software package) | Soft-Imaging Software GmbH, Münster, Germany | ||
| Philips XL30LAB (scanning electron microscope) | FEI Europe, Eindhoven, The Netherlands |
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