Dieses Protokoll soll die Platzierung eines verzögerten einengenden Geräts (ein Ameroid Constrictor) um einer Koronararterie in einem Schweine-Modell veranschaulicht. Dieses Gerät erzeugt einen ischämischen Bereich des Herzens, die nützlich für das Studium neue bildgebende Diagnoseverfahren und neue Behandlungsmethoden.
Herz-Kreislauf-Krankheit bleibt die häufigste Todesursache in den Vereinigten Staaten. Es gibt zahlreiche Ansätze zur Behandlung dieser Krankheiten, aber unabhängig von den Ansatz, eine in Vivo Modell ist notwendig, um jede Behandlung zu testen. Das Schwein ist eines der am häufigsten verwendeten großen Tiermodelle für kardiovaskuläre Erkrankungen. Sein Herz ist sehr ähnlich in der Anatomie und Funktion die eines Menschen. Die Ameroid-Platzierung-Technik erstellt einen ischämischen Bereich des Herzens, die viele nützliche Anwendungen an einem Myokardinfarkt Studium hat. Dieses Modell wurde für chirurgische Forschung, pharmazeutische Studien, bildgebende Verfahren und Zelltherapien eingesetzt.
Es gibt mehrere Möglichkeiten des Verursachens eines ischämischen Bereich im Herzen. Jeder hat seine vor- und Nachteile, aber die Platzierung einer Ameroid constrictor bleibt die am weitesten verbreitete Technik. Die wichtigsten Vorteile bei der Verwendung der Ameroid sind die Prävalenz in der bestehenden Forschung, seine Verfügbarkeit in verschiedenen Größen, um Platz für die Anatomie und Größe des Schiffes zu eingeengt werden, die Operation ist ein relativ einfaches Verfahren, und die Post-Operative Überwachung ist minimal, da gibt es keine externen Geräte zu pflegen. Dieser Artikel bietet einen detaillierten Überblick über die richtige Technik für die Platzierung von Ameroid Constrictor.
Koronare Herzkrankheit (KHK), die myokardiale Ischämie führt, ist die häufigste Ursache für Invalidität, Tod und Kosten im Gesundheitswesen rund um die Welt4 und zurechenbaren für ungefähr 1 aus jeden 3 Todesfälle in den USA1,2 , 3 , 4 , 5 , 6. Zwar gab es viele Fortschritte in der perkutanen und chirurgische Behandlungen, mehr als ein Drittel der Patienten mit CAD sind nicht für diese Behandlungen aufgrund von Alter, Gesundheitszustand oder suboptimale Anatomie4, 5 , 6 , 7. um neue Methoden der bildgebenden Diagnostik oder Behandlung zu bewerten, die Entwicklung von geeigneten Tiermodell ist von entscheidender Bedeutung.
Bei der Entwicklung von einem Tiermodell für eine Krankheit sollte die induzierte Erkrankung eng die anatomischen und physiologischen Merkmale der Erkrankung bei Menschen8,9emulieren. Eines der am weitesten verbreitete Großtiere für Herz-Kreislauf-Studien ist das Schwein. Das Schweineherz entspricht am ehesten das menschliche Herz in Bezug auf Größe, Anatomie und Physiologie3,6. Ähnlich wie das menschliche Herz besitzt das Myokard das Schwein Herz keine umfangreiche Sicherheiten Umlauf-6. Aus diesem Grund die Schweineherz akuten koronaren Okklusion nicht gut vertragen, aber es kann eine allmähliche koronaren Okklusion tolerieren. Wenn eine Koronararterie langsam verdeckt ist, kann es als Modell für chronische myokardiale Ischämie, chronischer Herzinfarkt und Herzinsuffizienz5,6,9,10, verwendet werden 11 , 12 , 13. chronischer Myokardischämie durch Stent-Implantation oder die Platzierung eines hydraulischen Occluder, eine feste Stenose Occluder oder eine Ameroid Constrictor induziert werden kann. Es gibt vor- und Nachteile dieser Methoden die in verschiedenen Publikationen6,9,13 ausführlich beschrieben werden, aber die am häufigsten verwendete Methode ist die Ameroid Platzierung5, 6,10,11.
Die Ameroid Constrictor besteht aus Kasein Material innerhalb einer Edelstahl, Kunststoff oder Titan Ring umhüllt. Einmal um eine Arterie (in der Regel der linken vorderen absteigenden Koronararterie (LAD) oder der linken Koronararterie Zirkumflex (LCX)) gelegt, das Kasein Material absorbiert die umgebende Flüssigkeit verursacht das innere Lumen, nach und nach verengen imitiert die langsame Stenose der eine Arterie und daraus resultierende volle schließlich in Okklusion9,13,14. Dieses Verfahren verwendet allein oder in Verbindung mit anderen Methoden Ergebnisse in einer Region von chronischen myokardialen Ischämie/Infarkt des linken Ventrikels des Herzens, die nützlich für die Entwicklung und Bewertung der neuen bildgebenden Techniken8wurde oder, 10,15, therapeutische Behandlungen7,16,17,18 und chirurgischen Eingriffen19,20.
Ameroid constrictor sind weitgehend benutzt worden Tiermodelle der chronischen myokardialen Ischämie, chronischer Herzinfarkt und Herzinsuffizienz5,6,7,9,10 erstellen , 11 , 12 , 13 , 15 , 16 , 17 , 18 , 19 , 22. Obwohl diese Modelle durch den Einsatz von Stents, hydraulische Occluders oder festen Stenose Occluders erstellt werden können, die Prävalenz von Ameroid Gebrauch in der wissenschaftlichen Literatur erlaubt Forschern, die Ergebnisse ihrer Arbeit mit genauer zu vergleichen bisher veröffentlichte Studien5,6,7,9,10,11,12,13, 15 , 16 , 17 , 18 , 19 , 22. ein weiterer Vorteil der Verwendung von Ameroid Constrictor ist, dass das Verfahren relativ einfach ist und von jedermann mit angemessenen chirurgischen Fähigkeiten erfolgreich durchgeführt werden kann und keine spezielle Instrumente erfordert. Die anderen genannten Methoden erfordern höhere technische Fertigkeiten und bei der hydraulischen Occluder erfordert eine intensive postoperative Überwachung aufgrund der externalisierte Gerät6,13.
Die wichtigste Einschränkung der Verwendung von Ameroid Constrictor ist die Variabilität in der Rate der Okklusion9,13. In der Regel haben die meisten Studien mit den Ameroid Constrictor gefunden die Rate der Stenose zu höchsten in den ersten zwei Wochen und dann stufenweise verjüngen, bis vollständige Okklusion23,24auftritt. Ex-Vivo Studien direkt die Messrate der Schließung von Ameroid Lumen haben bestätigt, dass die größte Reduktion Lumen Durchmesser in den ersten zwei Wochen tritt und danach25,26verlangsamt. Jedoch haben diese gleichen Studien zeigten auch, dass rund um Glucose und Protein-Konzentrationen beeinflussen kann, die Rate und die Vollständigkeit des Ameroid Verschlusses, was darauf hindeutet, dass in-Vivo -Bedingungen am ehesten verantwortlich für die Variabilität sind in Ameroid bewertet Okklusion25,26. Andere Forscher haben vorgeschlagen, dass mechanische Trauma, Entzündung, Fibrose und Thrombusbildung verursacht durch den Ameroid-Platzierung-Verfahren selbst zu dieser Variabilität5,6,25 beitragen können . Diesem Fall ist wahrscheinlich der Grund für die vorzeitige Todesfälle und Herzinsuffizienz, die in dieser Studie beobachtet. Es kann nicht genug betont die Bedeutung zart, aber angemessen, Arterie Dissektion auf beiden Seiten von den Ameroid gegen Knicken des Schiffes zu tun sein.
Die richtige Platzierung von Ameroid Constrictor ist entscheidend für einen ischämischen Bereich des Herzens zu entwickeln, die groß genug ist, um zu behandeln ist aber nicht so groß, dass es zum Tode führt. Platzieren die Ameroid Constrictor auf die LCX, bevor der erste stumpf marginal Zweig angezeigt wird, funktioniert am besten in Yorkshire-Schweine. Wie an anderer Stelle berichtet, führte dies zu einer ischämischen Fläche von ca. 25-30 % des linken Ventrikels6. Platzierung der Ameroid niedrigeren resultierte in einem ischämischen Bereich, der für die spezifische Behandlung unzureichend war, die in dieser Studie untersucht wurde.
Beim chirurgischen Eingriff auftretenden Herzrhythmusstörungen sind selten. Verwaltung oral Amiodaron nach der Operation bis zum Ende der Studie, kann verhindern Arrhythmien während der 2 bis 3 Wochen nach der Operation, wenn die Ameroid Weg geschlossen wird. Darüber hinaus sollten Hauswartung und medizinischem Personal besonders wachsam sein fest, jeder Husten während dieser Zeit, die ein frühen Anzeichen für pulmonale Ödeme/Herzinsuffizienz sein könnte.
Im Laufe der Jahre wurde das Design von Ameroid Constrictor auf verbessert. Ameroids sind derzeit in zahlreichen Größen, so dass der Chirurg eine Ameroid auswählen, das entspricht den Durchmesser des Gefäßes zu verschlossen werden. Der äußere Ring der den Ameroid gibt es in Edelstahl, Titan oder Kunststoff. Dies ist besonders wichtig, bei der die betroffenen Herzen mittels MRI Auswertung. Alle Metallteile bewirkt ein Artefakt auf die MRT-Aufnahmen. Titan Ameroids verursachen weniger eines Artefakts als Edelstahl, während Kunststoff keine überhaupt lässt. MRT-Aufnahmen zeigen den Unterschied zwischen einem Ameroid Titan und Kunststoff Ameroid sind in Abbildung 2 und Abbildung 3, bzw. gezeigt. Das Artefakt auf der rechten Seite des Herzens in Abbildung 2 wird durch die Titan-Ring umschließt die Ameroid verursacht. Bis vor kurzem war der Containment-Ring auf den Kunststoff Ameroid zu sperrig, um einer Koronararterie zu platzieren, ohne Abknicken des Schiffes. Die in dieser Studie verwendeten Ameroid Constrictor (siehe Tabelle der Materialien) ist eine viel schlankere Version, die den gleichen Außendurchmesser als Metall Ameroids hat.
The authors have nothing to disclose.
Intramural wurde für dieses Projekt von der Division of Intramural Research, National Heart, Lung and Blood Institute an den National Institutes of Health finanziert. Wir möchten Dr. James Hawkins, Dr. Robert Hoyt, NIH Division of Veterinary Resources und das Personal des Cardiothoracic Chirurgie Forschungsprogramms an den NIH anerkennen.
Anesthesia: ketamine | Putney, INC | Dose: 25mg/kg, IM | |
Anesthesia: midazolam | App Pharmaceuticals | Dose: 0.75mg/kg, IM | |
Anesthesia: isoflurane | Baxter | Dose: 1-3%, INH | |
Antibiotics: amoxicillin and clavulanate potassium | WG Critical Care | Dose: 15mg/kg, IV | |
Antibiotics: piperacillin and tazobactam | Fresenius Kabl | Dose: 100mg/kg, PO | |
Analgesia: buprenorphine (sustained release) | Zoo Pharm | 10mg/ml bottle, Dose: 0.2mg/kg SC | |
Analgesia: fentanyl patch | Mylan | Dose: 25-50mcg/hr, TD | |
Analgesia: bupivicaine 0.25% | Hospira | Give SC at incision site for analgesia | |
Alcohol 70% | Humco | NDC 0395-4202-28 | for scrubbing surgical site |
Chlorhexidine scrub 2% | Vet One | 510083 | for scrubbing surgical site |
Datex-Ohmeda Aestiva /5 anesthesia machine | GE Healthcare Madison WI. | ||
Pediatric anesthesia circuit | Westmed | 7-8901 | www.westmedinc.com |
Water blanket | Cincinnati Sub Zero | Blanketrol 2 | |
EKG | Medtronics- Physiocontrol | LifePak 20 | |
Oxygen saturation monitor | GE Healthcare Madison WI. | ||
Temperature probe | GE Healthcare Madison WI. | ||
Electrical cautery unit | Valley Labs | Force 2 | Cut-30 Coag-40 |
Endotracheal tube | Hudson RCI | HUD510312 | Hudson brand – appropriate size for animal |
Intravenous catheter, size 20 gauge | Santa Cruz Biotechnology, Inc | SC-360097 | Fluid and drug administration |
Lactated Ringers Solution | Hospira | NDC 0409-7953-03 | |
Macro IV drip set 15 drops/ml | Hospira | 12672-28 | |
Surgical gowns | Kimberly Clark | 90142 | |
Utility drapes | Kimberly Clark | 89731 | |
Adult laparotomy drape | Medline | DYNJP3004 | |
Sterile surgical gloves | Cardinal Health (Allegiance) | 22537-570 | Size 7 – use appropriate size for surgeon |
Needle mat – sterile | Medline | NC30MBR | |
Cautery pencil | Medline | ESPB 2000 | |
Suction tubing | Medline | DYND50251 | |
Suction tip; Yankauer | Medline | DYND50130 | |
Suction cannister | Cardinal Health (Allegiance) | 65651-220 | |
Ameroid constrictors sizes 2.5mm -3.5mm | Research Instruments SW, Inc. | 760-764-9411 | Types: Stainless steel, titanium, or plastic |
3-way stopcock | Cardinal Health (Allegiance) | 455991 | For chest tube |
Stomach tube – 18 Fr | Cardinal Health (Allegiance) | DC4418 | For chest tube |
60cc syringe | Cardinal Health (Allegiance) | SY35060LL | For chest tube |
3cc syringe | Cardinal Health (Allegiance) | SY35003LL | For post-op analgesia injection |
Skin stapler – 35W | Ethicon Endo-Surgery | PMW 35 | skin closure |
Scalpel blade – size #10 | Cardinal Health (Allegiance) | 32295-010 | |
Mini silicone vessel loops 1 Pak | Aspen Surgical | 011001PBX | for elevating circumflex artery to apply ameroid |
1 (polypropylene) taper | Ethicon | BB #8425H | close ribs |
2-0 (polypropylene) taper | Ethicon | SH #8523 | close muscle layers |
4-0 (polypropylene) taper | Ethicon | BB #8581H | close pericardium |
20 gauge needle | Cardinal Health (Allegiance) | 81-200219 | post-op analgesia injection |
antimicrobial drape | 3M | 6640EZ | |
Finochietto rib retractor – infant size | Codman | 50-8057 | |
Potts-Smith scissors | Roboz | RS-6043 | |
Babcock forceps | Roboz | RS-8022 | |
Pean hemostatic forceps curved | Codman | 30-4565 | |
scalpel handle #7 | Codman | 11-5534 | |
Brown Adson forceps | Roboz | RS-5231 | |
Debakey forceps | Roboz | RS-7562 | |
Mayo scissors | Roboz | RS-6870SC | |
Metzenbaum dissecting scissors | Codman | 36-5011 | |
Metzenbaum dissecting scissors | Codman | 36-5016 | |
Mayo-Hegar needle holder | Codman | 36-2017 | |
Ryder needle holder | Codman | 36-3012 | |
Kelly hemostatic forceps | Roboz | RS-7130 | |
Reynolds hemostatic forcep | Roboz | RS-7211 | |
Weitlander retractor | Roboz | RS-8612 | |
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