نموذج حيواني كبير لارتفاع ضغط الدم الرئوي وفشل البطين الأيمن: ربط الشريان الرئوي الأيسر وربط الشريان الرئوي الرئيسي التدريجي في الأغنام

تصف هذه المخطوطة التقنية الجراحية والنهج التجريبي لتطوير الحمل الزائد الشديد لضغط البطين الأيمن لنمذجة أنماطها الظاهرية التكيفية وغير التكيفية.

فشل البطين الأيمن غير المعوض (RVF) في ارتفاع ضغط الدم الرئوي (PH) قاتل ، مع خيارات علاج طبية محدودة. يتطلب تطوير واختبار علاجات جديدة للحموضة نموذجا حيوانيا كبيرا ذا صلة سريريا لزيادة مقاومة الأوعية الدموية الرئوية وحمى الوادي المتصدع. تناقش هذه المخطوطة أحدث التطورات لنموذج PH-RVF المبيض المنشور سابقا والذي يستخدم ربط الشريان الرئوي الأيسر (PA) وانسداد PA الرئيسي. هذا النموذج من PH-RVF هو منصة متعددة الاستخدامات للتحكم ليس فقط في شدة المرض ولكن أيضا في الاستجابة المظهرية ل RV.

خضعت الأغنام البالغة (60-80 كجم) لربط PA الأيسر (LPA) ، ووضع الكفة PA الرئيسية ، وإدخال جهاز مراقبة ضغط RV. تم توصيل الكفة PA ومراقبة ضغط RV بمنافذ تحت الجلد. خضع الأشخاص لربط PA التدريجي مرتين في الأسبوع لمدة 9 أسابيع مع مقاييس متسلسلة لضغط RV ، وضغط الكفة PA ، وغاز الدم الوريدي المختلط (_SvO2). عند بدء هذا النموذج ونقطة نهايته، تم تقييم وظيفة البطين وأبعاده باستخدام تخطيط صدى القلب. وفي مجموعة تمثيلية مؤلفة من 12 شخصا من الحيوانات، زاد متوسط RV والضغط الانقباضي من 28 ± 5 و57 ± 7 مم زئبق في الأسبوع 1، على التوالي، إلى 44 ± 7 و93 ± 18 مم زئبق (متوسط الانحراف المعياري ±) بحلول الأسبوع 9. أظهر تخطيط صدى القلب نتائج مميزة ل PH-RVF ، ولا سيما تمدد RV ، وزيادة سمك الجدار ، وانحناء الحاجز. يوضح الاتجاه الطولي لضغط الكفة _SvO2 و PA أنه يمكن معايرة معدل نطاقات PA لاستخلاص أنماط ظاهرية RV مختلفة. أدت استراتيجية نطاقات PA الأسرع إلى انخفاض حاد في SvO2 < 65٪ ، مما يشير إلى إزالة المعاوضة RV ، في حين أدت استراتيجية أبطأ وأكثر وتيرة إلى الحفاظ على SvO2 الفسيولوجي عند 70٪ -80٪. طور أحد الحيوانات التي شهدت الاستراتيجية المتسارعة عدة لترات من الانصباب الجنبي والاستسقاء بحلول الأسبوع 9. يوفر نموذج PH-RVF المزمن هذا أداة قيمة لدراسة الآليات الجزيئية ، وتطوير المؤشرات الحيوية التشخيصية ، وتمكين الابتكار العلاجي لإدارة التكيف مع RV وسوء التكيف من PH.

فشل البطين الأيمن غير المعوض (RV) هو السبب السائد للاعتلال والوفيات للمرضى الذين يعانون من ارتفاع ضغط الدم الرئوي (PH). فشل RV هو المسؤول عن أكثر من 50 ٪ من دخول المستشفى في المرضى الذين يعانون من درجة الحموضة وهو سبب شائع للوفاة في هذه الفئة من ^{المرضى1,2}. على الرغم من أن العلاجات الطبية الحالية للدرجة الهيدروجينية يمكن أن توفر تدابير مؤقتة ، إلا أنها لا تعكس تطور المرض. على هذا النحو ، فإن العلاج الوحيد على المدى الطويل هو زرع الرئة. لاستكشاف واختبار علاجات وتدخلات طبية جديدة ل PH و RVF ، هناك حاجة إلى نموذج حيواني ذي صلة سريريا لتلخيص الفيزيولوجيا المرضية المعقدة للمرض. على وجه الخصوص ، هناك حاجة سريرية كبيرة لتطوير علاجات تستهدف RV لمرضى PH لتحسين وظيفة RV. حتى الآن ، اعتمدت معظم الدراسات الحيوانية المنشورة حول خلل PH و RV على الثدييات الصغيرة مثل الفئران والجرذان ³. من ناحية أخرى ، لم يكن هناك سوى عدد قليل من النماذج الحيوانية الكبيرة لدراسة المرض والفيزيولوجيا المرضية RV من الحمل اللاحق غير ^{الطبيعي4}،^5،6،7. بالإضافة إلى ذلك ، لا تتضمن أي من النماذج الحيوانية الكبيرة المنشورة سابقا أوصافا للإجراءات التجريبية للمعايرة الخاضعة للرقابة لشدة المرض التي تؤدي بشكل مختلف إلى أنماط ظاهرية لفشل RV تعويضية مقابل غير معوضة. هناك حاجة إلى نموذج حيواني من درجة الحموضة يمكن معايرته للحث على فشل RV الحاد والمزمن بدرجات متفاوتة من التعويض لدراسة آليات المرض وتطوير واختبار وترجمة تشخيصات وعلاجات جديدة ل PH و RVF إلى ممارسة سريرية. مثل هذا النموذج في كبير له قيمة خاصة لتطوير أجهزة دعم الدورة الدموية ^{الميكانيكية8}.

هنا ، يتم تقديم نموذج PH-RVF حيواني كبير مزمن باستخدام ربط الشريان الرئوي الأيسر (PA) وربط PA الرئيسي التدريجي في الأغنام البالغة9,10. يزيد ربط PA الأيسر (LPA) من مقاومة الأوعية الدموية الرئوية ويقلل من سعة PA ^11,12. يسمح نهج النطاقات التقدمية PA بمعايرة دقيقة لشدة المرض والتكيف مع RV. يمكن أيضا استخدام هذه المنصة بسهولة للتحقيق الطولي في تطور المرض نحو إزالة المعاوضة من RV. يتم تقديم الإجراءات والعمليات اللازمة لتنفيذ هذا النموذج كمورد للمحققين المهتمين بمنصة حيوانية كبيرة لتطوير علاجات جديدة ل PH و RVF.

وافقت اللجنة المؤسسية لرعاية الحيوانات واستخدامها في المركز الطبي بجامعة فاندربيلت على البروتوكول. تم إجراء الإجراءات الموصوفة وفقا لدليل المجلس القومي الأمريكي للبحوث لرعاية واستخدام المختبر ، الطبعة 8th. وترد في الشكل 1 لمحة عامة وجدول زمني للإجراء التجريبي. يصف الجدول التكميلي 1 جنس الأغنام ووزنها وسلالتها ومصدرها وغيرها من المعلومات ذات الصلة التي قد تكون مفيدة لأغراض التكاثر.

1. قبل يوم واحد من الجراحة ، وإعداد الحيوان

1. حجب الطعام لمدة 24-40 ساعة قبل الإجراء الجراحي لتخفيف ضغط الكرش الحيواني.
2. ضع رقعة فنتانيل 50 ميكروغرام / ساعة على منطقة مقصوصة على ظهرية الأغنام قبل 12 ساعة من الإجراء. نظف المنطقة بالكلورهيكسيدين لإزالة بقايا زيت اللانولين قبل تطبيق التصحيح. قم بتغطية وحماية الرقعة بضمادة أنبوبية مرنة.

2. يوم الجراحة ، خطوات ما قبل الجراحة في غرفة التحضير

1. إدارة البلاط / زولازيبام في العضل (2.2-5 ملغ / كغ) وتقديم 1 ٪ -3 ٪ من الايزوفلوران مختلطة مع 80 ٪ -100 ٪ من الأكسجين عن طريق قناع الوجه للحث على التخدير.
2. ضع الأغنام مستلقية على طاولة التحضير وقم بتأمين ساقيها.
3. قم بالتنبيب باستخدام أنبوب القصبة الهوائية مقاس 10 مم وابدأ التهوية الميكانيكية تحت وضع التحكم في مستوى الصوت (حجم المد والجزر ، التلفزيون = 10 مل / كجم ، معدل التنفس ، RR = 15 نفسا في الدقيقة).
4. حلق الحقل الجراحي من عنق الأغنام إلى أعلى بطنها ، كما هو مفصل أدناه.
   1. حلق الرقبة الأمامية للأغنام لكشف الجلد الذي يغطي الأوردة الوداجية للقسطرة الوريدية المركزية (انظر الخطوة 3.7).
   2. حلق الصدر الأمامي الجانبي بشكل ثنائي استعدادا لاستئصال الصدر (انظر الخطوة 4.1).
   3. حلق الجانب الأيسر من الجذع من الصدر إلى الخلف (أي ظهريا بقدر ما تسمح به الطاولة مع وضع ضعيف) ، ومن الثدي إلى الجناح الخلفي بشكل سببي ، استعدادا لزرع منافذ تحت الجلد (انظر الخطوات 4.12-4.15).
5. أدخل قسطرة وعائية بوزن 20 جم في الشريان الأذني لمراقبة الضغط الشرياني وأخذ عينات من غازات الدم.
6. ضع أنبوب سيليكون بقطر داخلي 3/8 "-1/2" لإزالة ضغط الكرش. سيبقى الأنبوب الفموي المعدي في الكرش طوال العملية بأكملها.
7. نقل الحيوان من غرفة الإعداد قبل الجراحة إلى الجناح الجراحي.

3. يوم الجراحة ، خطوات ما قبل الجراحة في جناح العمليات

1. أعد توصيل الأغنام بجهاز التنفس الصناعي في الجناح الجراحي ، واستمر في التهوية في نفس الإعداد في الخطوة 2.3 (isoflurane 1٪ -3٪ ، TV = 10 مل / كجم ، RR = 15 نفسا في الدقيقة)
2. قم بتوصيل مستشعرات قياس التأكسج النبضي (_SpO2) وضغط الدم الشرياني ودرجة الحرارة وكابنوغراف نهاية المد والجزر ومخطط كهربية القلب (ECG) بجهاز التخدير.
3. قم بتوصيل أجهزة الاستشعار للعلامات الحيوية للحيوان.
   1. ضع مقياس التأكسج النبضي على لسان الحيوان.
   2. ضع مسبار درجة الحرارة في المستقيم.
   3. توصيل مجسات تخطيط القلب الكهربائي المكونة من 3 رصاصات: ضع الرصاص الأحمر على الساق الخلفية اليسرى ، والرصاص الأبيض على الساق الأمامية اليمنى ، والرصاص الأسود على الساق الأمامية اليسرى.
   4. قم بتوصيل نهاية اللوير الذكرية للتوقف ثلاثي الاتجاهات بقسطرة الشريان الأذني وقم بتوصيل نهاية اللوير الأنثوية المقابلة بمحول الضغط لمراقبة خط الشرايين باستخدام أنبوب ضغط مناسب الحجم.
      1. قم بمحاذاة محول الطاقة إلى مستوى طاولة التشغيل.
      2. افتح الوقف الثلاثي على الترجام.
      3. قم بتمرير المقبض الرئيسي لجهاز مراقبة الحيوية لتسليط الضوء على قناة ضغط الدم الشرياني ، ثم اضغط على المقبض لتحديد القناة.
      4. حدد ZERO IBP لتصفير محول الطاقة.
   5. قم بتوصيل وصلة luer الذكرية لخط مراقبة capnography باتصال luer الأنثوي على أنبوب جهاز التنفس الصناعي لمراقبة _CO2 في نهاية المد والجزر.
4. قم بإعداد المضخات الوريدية للإعطاء المستمر للسوائل ودعم التقلص العضلي أو ضاغط الأوعية.
   1. ثقب الحاجز على الكيس الملحي مع مجموعة الإدارة الوريدية. تأكد من تثبيت الأنابيب الوريدية قبل ثقب الكيس لمنع الانسكاب.
   2. قم بمحاذاة وتركيب الأنابيب التي تم وضعها في مضخة الأسطوانة IV ، وتحقق مما إذا كان الاتجاه المحدد على المضخة يتطابق مع اتجاه إدارة السوائل.
      ملاحظة: تأكد من توافق مجموعة الإدارة IV مع مضخة IV.
   3. قم بتشغيل المضخة وحدد PRIME لإزالة كل الهواء في الخط.
5. ضع الأغنام لإجراء العملية.
   1. من وضع الاستلقاء ، قم بتدوير الأغنام إلى وضع الاستلقاء الجانبي الأيمن الجزئي.
   2. قم بتأمين القدم الأمامية اليمنى لأسفل وقم بتأمين القدم الأمامية اليسرى أثناء سحبها رأسيا وجانبيا بحبل أو أحزمة غير مؤلمة.
   3. إجراء تخطيط صدى القلب عبر الصدر لتقييم خط الأساس لتشريح البطين ووظيفته. التصوير بالموجات فوق الصوتية مفيد أيضا لتحديد المساحة الوربية المثلى التي تسهل الوصول الجراحي إلى كل من الشريان الرئوي الرئيسي والشريان الرئوي الأيسر.
6. نظف المجال الجراحي خاليا من الأوساخ والملوثات الأخرى باستخدام الصابون أو فرشاة الفرك. قم بإعداد الرقبة والصدر بمحلول الكلورهيكسيدين أو البيتادين وقم بتغطية المجال الجراحي بطريقة معقمة.
7. باستخدام توجيه الموجات فوق الصوتية أو المعالم التشريحية ، يمكنك الوصول إلى الوريد الوداجي الداخلي الأيسر أو الأيمن باستخدام إبرة مكتشف أو وعائية. باستخدام تقنية Seldinger ، أدخل قسطرة وريدية مركزية ثلاثية التجويف فرنسية 7 فرنسية في الوريد الوداجي الداخلي للوصول عن طريق الوريد ومراقبة الضغط الوريدي المركزي.
   1. استخدم المنفذ القريب لمراقبة الضغط والمنفذ البعيد لإدارة السوائل والأدوية.
8. إدارة 20 مغ/كغ من سيفازولين و 5 مغ/كغ من إنروفلوكساسين عن طريق الوريد. كرر جرعات سيفازولين كل 2-4 ساعات أثناء الإجراء.
9. قم بإعطاء بلعة 500 مل من محلول ملحي طبيعي لزيادة الحمل المسبق قبل الجراحة. ابدأ في الحفاظ على معدل السوائل الوريدية من 15 مل / كجم / ساعة.

4. الإجراء الجراحي

1. قم بإجراء بضع الصدر المصغر الذي يحافظ على العضلات (طوله < 8 سم) في المساحة الوربية الرابعة اليسرى للحصول على التعرض المنصفي. اختر بضع الصدر المصغر لتسريع التعافي بعد العملية الجراحية.
   1. بعد تقسيم الجلد ، قم بتقسيم العضلات الأساسية (الصدرية الكبرى) طوليا على طول أليافها ، والتي تعمل بشكل مائل قليلا إلى الفضاء الوربي. ضع جهاز سحب ذاتي الاستبقاء لنشر طبقة العضلات وفضح جدار الصدر.
   2. قسم السيراتوس الأمامي والعضلات الوربية الكامنة في المساحة الوربية المحددة ، مع الحرص على البقاء على الفور في الضلع.
   3. أدخل الفضاء الجنبي ثم استمر في تحرير العضلات الوربية بالكامل خلفيا نحو العمود الفقري وأماميا نحو القص لمنع كسر الضلع غير المقصود أو الخلع في القص. تجنب إصابة الأوعية الثديية عن طريق الإنسي.
   4. ضع السحبات ذاتية الاحتفاظ لفتح مساحة الضلع والأنسجة الرخوة الفوقية. استخدم متراجع Finochietto صغير أو متوسط لفصل الأضلاع ومنسحب Tuffier (شفرة تراجع 5 سم) للجلوس عموديا على Finochietto داخل المساحة الوربية ، والتي تسحب الأنسجة الرخوة داخل المساحة الوربية لتحسين التعرض.
2. شق التامور الأمامي للعصب الفريني دون إصابته وإنشاء بئر التامور مع 2-0 خيوط حريرية لفضح PA الرئيسي و RV. تحديد الزائدة الأذينية اليسرى داخل التعرض كمعلم لمستوى تشعب PA.
   1. تقييم التعرض والتأكد مما إذا كان قد تم إدخال المساحة الوربية المناسبة. من الناحية المثالية ، يمكن رؤية PA القريبة والزائدة الأذينية اليسرى بسهولة أسفل الشق مباشرة ، مما يشير إلى أنه تم اختيار المساحة الوربية المثلى لتوفير التعرض لكل من PA الرئيسي و LPA.
   2. إذا اعتبر التعرض غير كاف للوصول بأمان إلى كل من السلطة الفلسطينية الرئيسية و LPA ، فلا تتردد في فتح مساحة إضافية بين الوربية لإنجاز جميع الخطوات اللازمة للعملية ؛ ومع ذلك ، لن يكون هذا ضروريا مع اختيار الشق المناسب.
3. تشريح حول السلطة الفلسطينية الرئيسية وعزلها بشريط سري. ضمان التشريح الخلفي الكافي لوضع السد النهائي ومسبار تدفق PA بعيدا قدر الإمكان على PA الرئيسي.
   1. ضع مسبار تدفق معقم في وعاء من الماء أو المالحة في الحقل المعقم لمعايرة برنامج الحصول على البيانات. قم بتسليم القابس الكهربائي الموجود على الطرف الآخر إلى شخص غير معقم لتوصيل المسبار بالعداد.
      1. ارجع إلى المستندات التكميلية للحصول على تفاصيل حول توصيل ومعايرة مسبار ومقياس تدفق PA.
   2. ضع كمية سخية من هلام الموجات فوق الصوتية المعقم في أخدود مسبار تدفق PA.
   3. ضع بطانة السيليكون في أخدود مسبار تدفق PA وقم بتطبيق طبقة إضافية من هلام الموجات فوق الصوتية على البطانة.
   4. ضع مسبار تدفق PA على PA واحصل على قراءات تدفق PA على مقياس التدفق وواجهة الحصول على البيانات.
      1. قد يؤدي وضع مسبار تدفق PA إلى انسداد جزئي لل PA يمكن أن يقلل من الحمل المسبق للبطين الأيسر ويعني الضغط الشرياني. انتبه بعناية لديناميكا الدم أثناء اكتساب تدفق PA.
      2. تحقق من شاشة مقياس التدفق للتأكد من أن قوة إشارة تدفق PA هي 5 أشرطة. إذا كان العداد يعرض أقل من 5 أشرطة، فتأكد من الاتصال الكافي بين مسبار التدفق وPA الرئيسي. ضع جل الموجات فوق الصوتية الإضافي إذا لزم الأمر.
4. أكمل تشريح التامور ل LPA وأحاطه بشريط سري.
   1. استخدم عصا إسفنجية صغيرة أو متراجعا رقيقا قابلا للطي للتراجع الذيلي للزائدة الأذينية اليسرى.
      ملاحظة: يتم تسهيل التعرض ل LPA عن طريق التراجع الذيلي للزائدة الأذينية اليسرى ، وتراجع الرأس من PA الرئيسي ، والتراجع الجانبي للتامور الأمامي مباشرة إلى حيث يخرج LPA من التامور.
5. ضع سدادة وعائية سيليكون للخدمة الشاقة حول PA الرئيسي (الشكل 2A ، B ، الدائرة). يمكن تعديل حجم Occluder بناء على قطر PA ؛ تأكد من أن الملاءمة مريحة. استخدم خياطة حريرية 0 على إبرة كيث لتأمين نهايات سدادة الأوعية الدموية مع غرزة U. بمجرد تأمينه حول السلطة الفلسطينية الرئيسية ، قم بتمرير السد بشكل بعيد على طول السلطة الفلسطينية الرئيسية.
6. قم بتطويق PA الرئيسي القريب بتصريف Penrose مقاس 1/2 بوصة لتسهيل التشريح وحجز مساحة لوضع مسبار تدفق في جراحة إعادة الجراحة اللاحقة. قم بتقليم استنزاف Penrose ليتناسب بشكل فضفاض حول PA وقم بتأمين Penrose لنفسه باستخدام خياطة Prolene 4-0 (الشكل 2B).
7. إنشاء خط ضغط RV لرصد ضغوط RV (الشكل 2B ، السهم الأبيض).
   1. حدد موقعا لخط ضغط RV في جدار التدفق الخارجي RV الخالي من المسار. ضع خيطا من 5-0 خيوط أحادية اللون من البولي بروبيلين غير قابل للامتصاص مع التعهدات المحيطة بالموقع المحدد وقم بالجلوس في مكان وعائي. اصنع التعهدات من قفاز جراحي معقم.
   2. تحضير خط ضغط RV: اقطع الطرف الذكري لأنابيب الضغط المعقمة مقاس 36 بوصة بزاوية 30 درجة لتسهيل الإدخال عبر عضلة القلب. استخدم ربطة عنق حريرية 2-0 لتحديد خط الضغط على عمق مثالي لوضعه داخل RV.
   3. باستخدام مشرط مكون من 11 شفرة ، قم بإجراء عملية استئصال قلب صغيرة في الجدار الخالي من RVOT داخل خياطة سلسلة المحفظة الموضوعة مسبقا. السيطرة على النزيف عن طريق الضغط اليدوي أو عن طريق تشديد الشخير على خياطة سلسلة المحفظة.
      ملاحظة: احصل على خزعة أساسية للجدار الخالي من RV في هذه الخطوة عن طريق أخذ عينات من أنسجة RV داخل خياطة سلسلة المحفظة. يمكن أن يكون موقع الخزعة هذا بمثابة نقطة دخول لخط ضغط RV.
   4. أدخل وثبت الطرف المقطوع لأنبوب الضغط في مجرى التدفق الخارجي RV (RVOT). اربط سلسلة المحفظة ثم قم بتثبيت سلسلة المحفظة بأنبوب الضغط لتأمين خط الضغط.
8. قم بتمديد أنبوب RVOT عن طريق توصيل أنبوب ضغط إضافي بخط ضغط RVOT.
9. قم بتسليم أنبوب الضغط الإضافي إلى شخص غير معقم لتوصيل الأنبوب بمحول ضغط ومراقبة لقياس ضغط RV الأساسي. قم بإعداد محول الضغط على النحو التالي.
   1. قم بتوصيل نهاية luer الذكرية لمجموعة إدارة IV بنهاية luer الأنثوية لمحول الطاقة.
   2. قم بتوصيل نهاية luer الأنثوية لأنابيب الضغط بنهاية luer الذكرية لمحولات الطاقة.
   3. قم برفع الإدارة الوريدية الموضوعة في كيس ملحي هيبارين (2 وحدة دولية / مل).
   4. ضع الكيس الملحي في كيس ضغط وضخ كيس الضغط إلى 250-300 مم زئبق كما هو موضح في المقياس.
   5. قم بتمهيد الخط بالكامل عن طريق تحرير الصمام الموجود على محول الطاقة ، مما يضمن إزالة الهواء بشكل صحيح.
   6. اتبع الطرق التكميلية لمعايرة محول الطاقة.
10. بعد تشريح بعناية حول LPA ، قم بتطويقه بشريط سري. قم بربط LPA عن طريق ربط الشريط السري. لاحظ استجابة الحيوان الديناميكية الدموية للربط إذا كانت ذات صلة بالدراسة. قم بزيادة التهوية الدقيقة للتعويض عن زيادة تهوية المساحة الميتة الناتجة عن ربط LPA. هذه التعديلات على أجهزة التنفس الصناعي تخفف من الحماض التنفسي.
11. قم بحقن ما يصل إلى 3 مل من المياه المالحة ببطء في سدادة PA الرئيسية لضمان عدم وجود تسرب أثناء مراقبة ضغط RV من خط ضغط RVOT. بمجرد تأكيد استجابة RV ، اسحب المياه المالحة المغروسة.
12. أخرج خط الضغط RVOT وأنبوب انسداد PA من الصدر مساحة وربية واحدة أسفل شق بضع الصدر.
13. تشكل جيبين تحت الجلد على طول الطبقة اللفافة على الظهرية اليسرى للأغنام بقدر ما يكون ذلك ممكنا في الخلف نحو العمود الفقري قدر الإمكان داخل الحقل المعقم. هذه هي بمثابة مواقع لموانئ السكن (الشكل 2C).
14. باستخدام مجتذب أنبوب الصدر ، نفق خط الضغط RVOT وأنبوب الانسداد من شق الصدر إلى مواقع المنفذ الظهري الأيسر.
15. قم بتأمين كل من أنابيب الانسداد وخط ضغط RV إلى وصلات القضيب في المنفذ. قم بتثبيت أنبوب الانسداد والضغط حول موصلات المنفذ مع روابط إضافية. استخدم تركيب الموصل الشائك المرفق لحماية الاتصال (الشكل 1C). ضع المنافذ داخل الجيوب تحت الجلد المشكلة مسبقا.
16. قم بتثبيت الموانئ في ثلاثة مواقع حول حافتها إلى اللفافة الأساسية باستخدام خيوط البولي بروبيلين 3-0 لمنع هجرة الميناء. إعادة تقريب الأنسجة تحت الجلد والأدمة والجلد في طبقات مع خيوط البوليجلاكتين 910. أعد تأكيد قراءات الضغط من خلال الوصول عن طريق الجلد للموانئ. اغسل منفذ RVOT ب 5 مل (1000 وحدة دولية/مل، 5000 وحدة) من الصوديوم الهيبارين.
17. ضع أنبوب صدر 16 فرنسيا في التجويف الجنبي الأيسر من خلال شق منفصل ، وثبته على الجلد ، ثم قم بتوصيله بوحدة تصريف أنبوب الصدر المغلقة عند ضغط -20 سم ·_H2O. ضع غرزة U غير مقيدة حول الأنبوب لتسهيل الإغلاق بعد إزالة أنبوب الصدر.
18. إدارة كتلة عصبية وربية (0.5-1 مغ / كغ بوبيفاكايين) لتسكين ما بعد الجراحة.
19. أغلق بضع الصدر مع الرقم من ثمانية ، # 2 بوليجلاكتين 910 الغرز. أغلق طبقة العضلات الصدرية مع تشغيل # 0 polyglactin 910. أغلق الأنسجة تحت الجلد في طبقات من خيوط البولي جلاكتين 910 رقم 2-0 وقم بتدبيس الجلد.
20. إعادة وضع الحيوان إلى الاستلقاء الظهري ، وإزالة أنبوب الفم والمعدة ، ثم التوقف عن isoflurane.
21. استمر في التهوية الميكانيكية والرعاية الداعمة حتى > درجة الحموضة في الدم الشرياني 7.35 و _pCO2 < 55 مم زئبق.
22. قم بالتنبيب بمجرد أن يتنفس الحيوان تلقائيا ، ويرفع رأسه ، ويمضغ أنبوب القصبة الهوائية. قم بإزالة أنبوب الصدر قبل الشفاء الكامل من التخدير. اربط الغرزة U لإغلاق شق أنبوب الصدر.
23. نقل الحيوان إلى قفصه أثناء مراقبة تعافيه من التخدير. تأكد من توفر الأكسجين التكميلي (3-5 لتر / دقيقة بواسطة قناع الوجه) في جميع الأوقات بينما تظل الأغنام غير متحركة. راقب العلامات الحيوية كل ساعة لأول 4 ساعات ، وكل 8 ساعات لمدة 24 ساعة التالية ، ومرة واحدة يوميا بعد ذلك.

5. التعافي بعد العملية الجراحية

1. راقب مواقع استئصال الصدر وزرع المنفذ يوميا بحثا عن علامات العدوى. إدارة المضادات الحيوية طويلة المفعول (سيفتيوفور، 5 مغ/كغ في العضل) في غضون 24 ساعة بعد العملية وكل 3-4 أيام بعد ذلك لمدة 1 أسبوع.
2. استمر في رقعة الفنتانيل بعد العملية الجراحية لمدة 72 ساعة. بعد ذلك ، قدم تسكينا إضافيا (على سبيل المثال ، ميلوكسيكام ، 1 ملغم / كغ مرة واحدة يوميا في العضل) إذا استمر الحيوان في إظهار علامات الألم (أي طحن الأسنان ، وارتفاع معدل ضربات القلب).
3. قم بإزالة الغرز الخارجية والدبابيس الجلدية بعد 10-14 يوما من الجراحة أو على النحو الموصى به من قبل الموظفين البيطريين.
4. ضمان حماية موقع الميناء من فرك الحيوانات أو كشط مواقع الميناء ضد الهياكل المحيطة باستخدام ضمادة أنبوبية (الشكل 2D).

6. النطاقات PA المزمنة (9 - 10 أسابيع)

1. نقل الأغنام إلى حاوية صغيرة. قص الصوف الزائد حول المنافذ المزروعة.
2. نظف المناطق المحلوقة ب 70٪ من كحول الأيزوبروبيل. تطبيق رذاذ ليدوكائين موضعي للتخدير الموضعي.
3. قم بإعداد اثنين من محولات الضغط لمراقبة ضغوط الكفة RV و occluder (الشكل 3A).
   1. لكلا المحولين: قم بتوصيل نهاية اللوير الأنثوية لأنابيب الضغط (36 بوصة أو أكثر) بنهاية اللوير الذكرية لمحول الطاقة. قم بتوصيل نهاية luer الذكرية لأنابيب الضغط بأحد وصلات luer الأنثوية على stopcock ثلاثي الاتجاهات. أخيرا ، قم بتوصيل إبرة Huber 22 G بنهاية luer الذكرية لهذا التوقف الثلاثي.
   2. بالنسبة لمحول ضغط RV: قم بتعليق كيس ملحي هيباريني (2 وحدة دولية / مل) ، وثقب الكيس بمجموعة الإدارة IV ، وقم بتوصيل اتصال luer الذكري لمجموعة الإدارة IV باتصال luer الأنثوي لمحول ضغط RV. ثم اضغط على الكيس الملحي (على سبيل المثال، كيس الضغط).
   3. بالنسبة لمحول الطاقة السدادي: قم بتزويد محول الطاقة وأنبوب الضغط بالكامل. ضع غطاء لوير ذكر على طرف اللوير الأنثوي لمحول الضغط لمنع تسرب سائل الكفة مرة أخرى إلى محول الطاقة.
   4. قم بتوصيل كل من محولات الطاقة بأجهزة الحصول على البيانات باستخدام كبل أو محول مناسب.
4. معايرة محولات الطاقة كما هو محدد في الملف التكميلي 1.
5. انقر فوق ابدأ في أعلى يمين نافذة البرنامج لبدء تسجيل برنامج الحصول على البيانات لالتقاط الأشكال الموجية لضغط الكفة RV و PA عند 400 هرتز.
6. اطلب من مساعد توفير ضبط النفس الخفيف للحيوان قبل الوصول إلى الميناء. أدخل إبرة Huber من محول ضغط RV إلى منفذ RV. قم بتوصيل حقنة سعة 10 مل بجهاز التوقف ثلاثي الاتجاهات وحاول سحب الدم مرة أخرى إلى المحقنة من منفذ RV (الشكل 3B).
   1. إذا كان من الصعب سحب المحقنة ، فقم أولا بحقن محلول ملحي 5-10 مل في منفذ RV لإزاحة مصدر الانسداد.
   2. إذا استمر الانسداد ، فقم بغرس 2 ملغ من منشط بلازمينوجين الأنسجة (tPA) في المنفذ كعامل محلل للفيبرين واتركه طوال الليل. تحقق في اليوم التالي لشفط tPA.
7. بمجرد إنشاء خط ضغط RV ، قم بتوصيل إبرة Huber من محول الكفة PA.
8. التقط قيم البدء لضغوط الكفة RV و PA (الشكل 3C). لاحظ أي تغييرات جذرية من القراءات السابقة.
   1. إذا انخفض ضغط PA و / أو RV بشكل كبير عن القراءة السابقة ، فقد يكون ذلك علامة على أن كفة PA تتسرب.
   2. لاحظ علامة واضحة أخرى على تسرب الكفة PA من خلال دراسة الشكل الموجي للكفة PA. إذا انخفض متوسط ضغط الكفة PA بمعدل ملحوظ ، فهناك فرصة كبيرة لأن تتسرب الكفة.
      ملاحظة: أعد التحقق من أن جميع توصيلات luer الموجودة على محول الضغط والأنابيب و stopcock مشدودة. يمكن أن يتدفق محتوى السوائل عالي الضغط من كفة PA مرة أخرى ويتسرب من وصلات luer الفضفاضة.
      1. إذا كانت الكفة PA تتسرب ، فحدد مدى التسرب. إذا كان معدل التسرب بطيئا ، فيمكن لاستراتيجية النطاقات الأكثر تكرارا التغلب على التسرب لجعل نموذج المرض لا يزال فعالا.
9. حقن ببطء 3٪ من المياه المالحة مفرطة التوتر في منفذ السد مع الانتباه إلى RV وضغوط الكفة.
   1. اضبط كمية الحقن بناء على شدة مرض الأس الهيدروجيني المطلوب والنمط الظاهري ل RV. تعد الزيادة الأسبوعية في ضغط الكفة بمقدار 100-150 مم زئبق هدفا معقولا لتطوير نمط ظاهري RV تعويضي قابل للتكيف.
   2. من المرجح أن تؤدي الزيادات السريعة في ضغط الكفة (>250 مم زئبق في الأسبوع) إلى ظهور نمط ظاهري RV غير تعويضي.
10. بمجرد نفخ الكفة PA إلى الكمية المطلوبة ، قم بإزالة إبرة Huber من منفذ الكفة.
11. احصل على عينة دم من منفذ RV.
    1. استنشاق 10 مل من الدم من منفذ RV بطريقة معقمة ووضعها جانبا.
    2. ضع حقنة جديدة بدلا من حقنة الشفط واستنشق أكبر قدر ممكن من الدم حسب الحاجة دون تجاوز حد سحب الدم الأسبوعي البالغ 7.5٪ من إجمالي حجم الدم.
    3. أعد توصيل المحقنة الأصلية بالدم المستنشق وأعاده عبر منفذ RV.
    4. اسحب ذراع الصمام الخاص بمحول الضغط لطرد المحلول الملحي الهيباريني من الكيس الملحي إلى منفذ RV. استمر في التنظيف حتى يصبح الخط بأكمله واضحا وعديم اللون.
12. اغسل منفذ RV ب 10 مل من المياه المالحة. ثم ، قم بمسح المنفذ ب 5 مل من 1000 U / mL من الصوديوم الهيبارين.
13. كرر الخطوات 6.1-6.12 كل 1-4 أيام لمدة 9-10 أسابيع.

وتستخدم مجموعة تمثيلية من 12 خروفا لإظهار فعالية هذا النموذج في تطوير درجات متفاوتة من حمى الوادي المتصدع (PH-RVF). ومن بين هذه الأغنام، ارتفع متوسط ضغط الكفة PA من 32 ± 20 مم زئبق في الأسبوع 1 إلى 1002 ± 429 مم زئبق في الأسبوع 9. وأدى ذلك إلى زيادة متوسط RV والضغوط الانقباضية من 28 ± 5 و 57 ± 7 مم زئبق في الأسبوع 1 ، على التوالي ، إلى 44 ± 7 و 93 ± 18 مم زئبق بحلول الأسبوع 9. علاوة على ذلك ، تم تركيب ملف ضغط الكفة PA على تشبع الأكسجين الوريدي المختلط (_SvO2) لإثبات فعالية النموذج في ضبط النمط الظاهري للمرض (الشكل 4). على وجه التحديد ، أدى نطاقات PA الأسرع إلى انخفاض أسرع في SvO2. وبالمقارنة، فإن أولئك الذين عانوا من استراتيجية ربط PA أكثر تدرجا حافظوا على نطاق فسيولوجي من SvO2 بين 70٪ و 80٪. يظهر مخطط صدى القلب التمثيلي عبر الصدر الذي تم الحصول عليه بعد 9 أسابيع من النطاقات التقدمية PA تمدد RV وانحناء الحاجز بسبب الحمل الزائد للضغط (الفيديو التكميلي 1). في تقرير حالة نشر ^سابقا10 ، يمكن أيضا استخدام النموذج للحث على فشل RV في المرحلة النهائية ، مما يؤدي إلى الانصباب الجنبي واستسقاء البطن.

الشكل 1: نظرة عامة وجدول زمني للتجربة الشاملة . (أ) الجدول الزمني التجريبي لنموذج فشل البطين الأيمن (RVF) لارتفاع ضغط الدم الرئوي المزمن (PH) واستراتيجية الحصول على البيانات المقترحة. (ب) الرسم التخطيطي لأول جراحة للبقاء على قيد الحياة لوضع الأساس لنموذج فشل البطين الأيمن المزمن لارتفاع ضغط الدم الرئوي (PH). يتم زرع انسداد الشريان الرئوي الرئيسي (PA) ، ويتم ربط الشريان الرئوي الأيسر (LPA) ، ويتم وضع أنبوب ضغط في مجرى تدفق البطين الأيمن (RVOT). وأخيرا ، يتم توصيل كل من خطوط ضغط الكفة RVOT و PA بمنافذ كل منهما ، وكلاهما مزروع تحت الجلد للوصول والمراقبة المتكررين. (ج) صورة فوتوغرافية لكفة PA ، والمنفذ تحت الجلد ، والتركيب البلاستيكي لحماية اتصالها الشائك. يرجى النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.

الشكل 2: صور فوتوغرافية للخطوات الجراحية الرئيسية لإنشاء نموذج ارتفاع ضغط الدم الرئوي المبيضي (PH). (أ) عزل الشريان الرئوي الرئيسي (PA) وزرع الكفة PA (الدائرة). (ب) الكفة PA المزروعة (دائرة) ، وأنابيب Penrose (نجمة) ، وأنابيب ضغط مجرى تدفق البطين الأيمن (RVOT) (مثلث أبيض). (ج) زرع منافذ تحت الجلد لكفة RVOT و PA. (د) الضمادة الأنبوبية والحشو الرغوي المركب حول جسم الأغنام لحماية المنافذ المزروعة. يرجى النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.

الشكل 3: النهج التجريبي لربط الشريان الرئوي المزمن (PA). (أ) مخطط لإعداد محولات الضغط لقياس وضبط قيم ضغط البطين الأيمن (RV) و PA. (ب) صورة فوتوغرافية لمنفذ التدفق الخارجي RV (RVOT) ومنافذ الكفة PA. (ج) تتبع الضغط التمثيلي لضغوط الكفة RV و PA. يرجى النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.

الشكل 4: ضغط الكفة في الشريان الرئوي (PA) وتشبع الأكسجين الوريدي المختلط المقابل (SvO2). تظهر الاتجاهات الطولية بين ضغط الكفة في الشريان الرئوي (PA) وتشبع الأكسجين الوريدي المختلط المقابل (_SvO2) تمايزا في النمط الظاهري للبطين الأيمن بناء على استراتيجية ربط PA. يختلف ملف تعريف الألوان اختلافا كبيرا بين الأشخاص الذين عانوا من استراتيجية ربط PA أسرع مقارنة بالموضوعات التي خضعت لاستراتيجية ربط أكثر تدرجا. يرجى النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.

فيديو تكميلي 1: تخطيط صدى القلب التمثيلي عبر الصدر بين حالة خط الأساس الصحي وبعد نموذج مرض ارتفاع ضغط الدم الرئوي في البطين الأيمن (PH-RVF). يلخص نموذج PH-RVF السمات الرئيسية للمرض ، بما في ذلك تمدد RV وتضخمه ، وانحناء الحاجز. يرجى النقر هنا لتنزيل هذا الفيديو.

الملف التكميلي 1: خطوات إعداد ومعايرة الحصول على البيانات. يرجى النقر هنا لتنزيل هذا الملف.

الجدول التكميلي 1: المعلومات ذات الصلة بموضوع الحيوان لهذه المنصة.

الجدول التكميلي 2: المضاعفات أثناء نموذج ارتفاع ضغط الدم الرئوي للأغنام.

يمكن لنموذج PH-RVF المقدم أن يحفز بشكل موثوق مستويات متفاوتة من شدة المرض لتتناسب مع أهداف التحقيق. يتم استخدام نهجين مختلفين في تركيبة للحث على نموذج المرض هذا. أولا ، يعمل ربط LPA على زيادة مقاومة الأوعية الدموية الرئوية وتقليل سعة PA ^11,12 ، وبالتالي إنشاء نقطة انطلاق النموذج المزمن في حالة الحمل اللاحق RV المتزايدة بالفعل. بعد ذلك ، يعمل زرع الكفة PA وتضخمها التدريجي على تطوير نمط ظاهري مستهدف من PH-RVF. يمكن أن يؤدي التحكم في ضغط الكفة PA ومعدل تغييره إلى إنشاء RVs تعويضية أو غير تعويضية بشكل تفاضلي ، كما يتضح إما من خلال صيانة أو انخفاض _SvO2 (الشكل 4). من خلال زيادة ضغط الكفة بمقدار 250-300 مم زئبق في الأسبوع ، ستبدأ الأغنام في إظهار علامات مبكرة على عدم المعاوضة حوالي 5-6 أسابيع. زيادة ضغط الكفة بمقدار 100-150 مم زئبق في الأسبوع ، من ناحية أخرى ، يسمح بمظهر أكثر تكيفا على مدار فترة 9 أسابيع بأكملها.

يوجد عدد قليل من النماذج الحيوانية الكبيرة من PH المزمن و RVF في الأدبيات. تم الإبلاغ عن انصمام الشريان الرئوي في الأغنام على نطاق واسع ^{ومناقشته4,5}. ومع ذلك ، فإن هذا النهج لديه معدل وفيات مرتفع ، يصل إلى 86٪ ⁴ اعتمادا على تردد الجرعة وأحجام الخرز ، ومع ذلك فإنه لا ينتج عنه سوى تغيير هامشي في ديناميكا الدم RV ووظيفتها. من ناحية أخرى ، يمكن للنموذج المقدم أن يحفز مجموعة أكبر بكثير من الحمل الزائد لضغط RV مع الحد الأدنى من الوفيات المرتبطة بالإجراء. طور أحد الحيوانات التي ماتت بسبب نموذج PH-RVF هذا عدة لترات من الانصباب الجنبي والاستسقاء10 ، مرتبطا بالنتائج السريرية والبحثية لقصور القلب الأيمن لدى البشر13،^14،15 والحيوانات ^{الكبيرة16}. لوحظت هذه العلامات دون أي دليل على قصور القلب الأيسر. وبالتالي يمكن أن يكون هذا النموذج بمثابة منصة حيوانية كبيرة قابلة للترجمة سريريا مع القدرة على إنتاج فيزيولوجيا مرضية قابلة للمعايرة.

هناك العديد من التحديات البارزة لتنفيذ هذا النموذج. أولا ، في حين أن استخدام بضع الصدر المصغر الأيسر يسهل التعافي بعد العملية الجراحية بشكل مناسب ، فإن التعرض الجراحي المتزامن لكل من PA الرئيسي و LPA يمثل تحديا تقنيا عبر هذا الشق الأقل بضعا. يعد اختيار المساحة الوربية المثلى أمرا ضروريا ويمكن أن يكون التصوير بالموجات فوق الصوتية دليلا مفيدا. التشعب PA هو أكثر بعدا وخلفا مقارنة بالتشريح البشري ، مما يجعل ربط LPA الخطوة الأكثر تحديا في هذا الإجراء. في حين أن الربط بمثابة خطوة حاسمة لزيادة مقاومة الأوعية الدموية الرئوية وتقليل سعة PA ، فمن الممكن أن يحقق نطاق PA الرئيسي وحده ضغطا عاليا بما فيه الكفاية على RV.

قد يكون من الصعب معالجة عدوى الموانئ الساكنة وإزالة الجروح في موقع الميناء وتؤدي إلى مضاعفات مدمرة. في نموذج ارتفاع ضغط الدم الرئوي هذا ، يمكن أن تكون العدوى هي الإهانة الأيضية الحادة التي تؤدي إلى حدوث تسوية قلبية رئوية وانهيار ووفيات مبكرة. المعايير العالية للتقنية المعقمة ، وإغلاق الجلد الدقيق ، وحماية موقع الميناء تحد بشكل كبير من حدوث وتأثير هذه الحوادث.

تمزق الكفة هو مشكلة محددة مع النموذج الذي يمكن أن يؤدي إلى انخفاض ضغط RV. على الرغم من أنها غير شائعة ، فقد لوحظت هذه المشكلة سابقا. هناك بعض الخطوات الوقائية والعلاجية لهذه المشكلة. أولا ، يجب توخي الحذر لتجنب ثقب الكفة أثناء تثبيتها حول السلطة الفلسطينية مع خياطة. اختبار الكفة قبل إغلاق الصدر يضمن سلامتها في نهاية العملية الأولية. بعد ذلك ، يجب اختيار حجم الكفة PA بناء على حجم قطر PA الرئيسي. إذا تسربت الكفة ، فسيكون من المهم تقييم حجم التسرب. وإذا تمكن التضخم الأكثر تواترا في نطاق PA من التغلب على معدل التسرب، فلا يزال بإمكان النموذج تحقيق حمى الوادي المتصدع المعتدلة، على الرغم من أنه قد لا يؤدي بعد الآن إلى الشدة المطلوبة من حمى الوادي المتصدع (PH-RVF).

في تجربتنا ، هذا النموذج لديه معدل نجاح إجمالي يبلغ 78٪ (الجدول التكميلي 2) ، ولكن معظم المضاعفات كانت في النصف السابق من هذه التجارب. حققت المجموعة الأحدث المكونة من 13 موضوعا معدل نجاح بلغ 100٪ ، مما يشير إلى أن هذا النموذج يمكن أن يكون قابلا للتكرار وخاليا من المضاعفات مع خبرة كافية.

وأخيرا ، فإن أحد القيود العلمية الرئيسية للنموذج الحيواني المقدم هو أنه لا ينقل سمة رئيسية لارتفاع ضغط الدم الشرياني الرئوي ، وهي إعادة تشكيل الأوعية الدموية الرئوية. وبالتالي ، فإن هذا النموذج ليس المنصة المثالية لتطوير واختبار العلاجات التي تركز فقط على الأوعية الدموية الرئوية. بدلا من ذلك ، إنها منصة فعالة لدراسة خلل RV وفشله من الحمل اللاحق RV غير الطبيعي. نتائج المرضى في درجة الحموضة مدفوعة إلى حد كبير بوظيفة RV ، وترتبط النتائج المواتية بالحفاظ على وظيفة RV ^هذه17. وعلى الرغم من أن هذا النموذج لا يشمل جميع جوانب حمى الحموضة، إلا أنه نموذج قيم لفهم المسارات الجزيئية المؤدية إلى حمى الوادي المتصدع وتطوير علاجات تستهدف حمى الوادي المتصدع لتحسين حمى الوادي المتصدع.

يمكن لربط LPA ونموذج نطاقات PA التدريجي الرئيسي أن يلخص بنجاح الفيزيولوجيا المرضية المعقدة ل RVF الثانوية إلى PH. سيوفر هذا النموذج للباحثين منصة تجريبية لتطوير مؤشرات حيوية تشخيصية جديدة تميز بين الاستجابات التكيفية وغير المتكيفة ل PH على RV ، وتوضح مسارات الاستجابة الحرجة في RVF ، وتمكن الابتكارات العلاجية من علاج RVF.

وليس لدى المؤلفين أي تضارب في المصالح للإفصاح عنه.

تم تمويل هذا العمل من قبل المعاهد الوطنية للصحة R01HL140231. نشكر شعبة رعاية الحيوانات على تربية الحيوانات والرعاية البيطرية. نشكر مختبر SR Light وموظفيه ، جيمي أدكوك ، سوزان فولتز ، كودي فان روين ، وخوسيه دياز ، على دعمهم الفني المتفاني في العمليات الجراحية للحيوانات الكبيرة.