Method Article
We have developed a swine model for the target delivery of pharmacological agents within the pericardial space/fluid. Using this approach, the relative benefits of administered agents on induced atrial fibrillation, relative refractory periods and/or ischemic protection can be investigated.
נכון להיום, סוכנים תרופתיים רבים המשמשים לטיפול או למנוע הפרעות קצב במקרי לב פתוח ליצור תופעות לוואי מערכתיות רצויות. לדוגמה, תרופות antiarrhythmic בהזרקה לווריד יכול לייצר טיפות בלחץ מערכתי חולה לב נפגעת כבר. בעת ביצוע נהלים לב פתוח, מנתחים לעיתים קרובות או ליצור נמל קטן או יוצרים ערש קרום הלב כדי ליצור שדות מתאימים לניתוח. תשואות גישה זו הזדמנויות למסירה תרופתית יעד (סוכנים נפשיים מראש antiarrhythmic או איסכמי) ישירות רקמת שריר הלב ללא תופעות לוואי בלתי רצויות.
פתחנו מודל חזירים לבדיקת סוכנים תרופתיים למסירת היעד בתוך נוזל קרום הלב. בעוד בהרדמה מלאה, כל חיה הייתה מאובזרת עם צנתר סוואן-גנץ וכן צנתרים לחצו חדר על ימין ועל שמאל, מוביל צעדה הונח תוספת פרוזדורי ימין ימיןחֲדַר הַלֵב. Sternotomy המדיאלי מכן בוצע ועריסת גישת קרום לב נוצרה; יתרון צעדה לצלול הוצב תוספת פרוזדורים שמאל להוביל צעדה דו קוטבית הוצב בחדר השמאלי. ניצול מתכנת ומערכת מיפוי לב, התקופה העקשנית של צומת החדרים והעליות (AVN), אטריית חדרים נקבעו. בנוסף, פרפור פרוזדורים (AF) אינדוקציה הופקה ניצול ממריץ גראס וזמן AF נצפתה. מדידות אלה בוצעו לפני הטיפול, כמו גם 30 דקות ו 60 דקות לאחר הטיפול קרום הלב. מועד לפי שעון נוספו ללימודים שנבחרו. הלב היה אז cardiopleged ו reanimated במצב עבודה בן ארבעה קאמרי. מדידות לחץ ותפקוד נרשמו עבור שעה 1 לאחר החייאה. מודל אסטרטגיית טיפול זה מאפשר לנו לבחון את ההשפעות של סוכנים תרופתי שעשוי להקטין את השכיחות של הפרעות בקצב הלב ו / או נזק איסכמי, במהלך afניתוח לב פתוח ter.
כרגע נהלי לב פתוח, קלינאים לנצל סוכני טיפול antiarrhythmic ואחרות מערכתיים. עם זאת, זה יכול להיות בעייתי עבור חולים רבים, במיוחד אלו שכבר נמצאים בסכנה קלינית. לדוגמא, טיפולים תוך ורידים יכולים לגרום טיפות מערכתיות בלחץ דם או פגיעה כלייתית; יתרה מכך, הם עלולים ליצור בעיות ניהול הרדמה ו / או תופעות לוואי אחרות לזמן ארוך.
כאן יצרנו מודל לבדיקת היעילות של מתן סוכנים תרופתיים לחלל קרום הלב. לדוגמא, גישה זו יכולה להיות מנוצלת לבדיקת סמי antiarrhythmic, לומדים תרכובות שעלולות להגביר את תפקוד לב ו / או התאוששות קידום של שריר הלב לאחר ניתוחים. היו יתרונות שנצפו עד מסירת היעד של טיפולים לחלל קרום הלב לעומת עירוי לוריד: למשל, במעבדה שלנו הראתה כי משלוח מקומי של antiarתרופות קצביות, כגון metoprolol, הוא מגן נגד השכיחות של הפרעות קצב תוך מזעור ירידות בלחץ דם 1. משלוח אסטרטגית היעד זה גם מספקת את ההזדמנות לניהול ריכוזי מוקדים גבוהים תוך מזעור רמות מערכתיות. לדוגמא, רמות גבוהות של ריכוזים נמסרו לוריד של חומצות שומן עלולות לגרום המוליזה, אבל משלוח קרום לב ממזער זו דאגה 2.
הפרדיגמה מחקר זה מורכבת משלושה יעדים מרכזיים כדי לקבוע את היעילות של תרכובות נמסרו קרום לב: 1) בקביעה באתרו של תקופות עקשניות של צומת חדרית פרוזדורים, פרוזדורים ואת החדרים, לפני הטיפול ו -30 ו -60 דקות לאחר טיפול; 2) יחסית בנטל AF באתרו לפני הטיפול ו -30 ו -60 לאחר הטיפול דקות (timepoints נוספות לעיתים קרובות נוספו) 3) אנליזה פונקציונלית של הלב לאחר שהוא קם לתחייה 3 including ניטור המודינמי, קצב לב, קצב חילוף חומרי לב (לקטט וגלוקוז) שנדגמו הסינוס כלילית, מקטע פליטה (% EF) ועובי קיר חדר (סנטימטר) במעקב כל Reanimation 10 דקות הודעה זו מודל אסטרטגיית הטיפול אפשר לנו לבחון את ההשפעות של סוכנים תרופתיים שעשויות להקטין את השכיחות של הפרעות בקצב לב ו / או ניזק איסכמי, במהלך ואחרי ניתוח או השתלת לב פתוח.
פרוטוקול זה אושר על ידי האוניברסיטה של טיפול בבעלי חיים מוסדיים מינסוטה ועדת שימוש.
איור 1. תרשים לימוד פרדיגמה אנא לחץ כאן כדי לצפות בגרסה גדולה יותר של דמות זו.
הכנה כירורגי 1. של החזירים
2. הכנת ניטור אלקטרו
3. במחקר Situ
איור 2. EnSiteSystem: AERP, AVNERP וקביעת VERP אנא לחצו כאן כדי לצפות בגרסה גדולה יותר של דמות זו.
4. הלב explantation ו Reanimation (דגם להשתלות)
5. במבחנה לחקר פרדיגמה
תוצאות אלה אופייניות של הנתונים שניתן לגבות ניצול במודל אספקת יעד זה של סוכנים תרופתיים ב החזירים. נתונים אלה הפגינו עליות בולטות בתקופות עקשניות היעילות חדר אלה (VERP) בעקבות עירוי DHA באתרו. בנוסף, הנתונים קובע לעלייה בלחץ של החדר השמאלי של DHA לעומת קבוצת ביקורת במבחנה. לחץ LV בלבם מטופלי DHA היה גבוה באופן משמעותי לעומת קבוצת ביקורת בכמה נקודות זמן. נתונים אלה מאמתים חלון תרופתי לבדיקת אסטרטגיות טיפול באתרו ו במבחנה.
איור 3. שינוי בתקופה העקשנית האפקטיבית החדר (VERP). התקופה העקשנית האפקטיבית החדר (VERP) נקבעה 5 דקות לפני לידת קרום לב של AG המלאהאף אוזן גרון (מלוחה) או חומצת docosahexaenoic (DHA), או עירוי DHA, בנוסף ל 30 ו 60 משלוח דקות שלאחר קרום לב של כל אחד מהטיפולים או מלא. VERP של קבוצת DHA במגמה כלפי הגדלה בהשוואה לקבוצת ביקורת. אנא לחץ כאן כדי לצפות בגרסה גדולה יותר של דמות זו.
איור 4. לחץ של חדר השמאלי ב 4-לשכת עבודת דגם הלחץ המקסימאלי (מ"מ כספי) נקבע כל 5 דקות במשך 60 דקות לאחר שהלב התעורר לחיים פי המתודולוגיות לב הגלויות. DHA ו- עירוי DHA (שטופל במשך 10 דק ') לבבות מטופלים במגמה לעורר לחץ גבוה ראשוני מאשר שליטה עבור רוב תקופת הבדיקה. Un-לזווג T-הבדיקה הושלמה FOr כל נקודת זמן. (*, P = 0.065, +, P = 0.056, †, P = 0.059 ‡ .P = 0.058) אנא לחץ כאן כדי לצפות בגרסה גדולה יותר של דמות זו.
התקופה העקשנית היעילה החדר (VERP) נקבעה 5 דקות לפני לידת קרום לב של סוכן מלא (מלוחה) או חומצת docosahexaenoic (DHA), או עירוי DHA (מעל 10 דקות), בנוסף ל -30 ו -60 דקות לאחר קרום לב מסייר או הטיפולים או מלא. VERP של קבוצת DHA במגמה כלפי הגדלה בהשוואה לקבוצת ביקורת.
הלחץ המקסימאלי (המ"מ הכספי) נקבע כל 5 דקות במשך 60 דקות לאחר שהלב התעורר לחיים פי המתודולוגיות לב הגלויות. לבבות עירוי מטופלי DHA ו- DHA במגמה לעורר לחץ גבוה ראשוני מאשר שליטה עבור רוב תקופת הבדיקה. Un-לזווג T-הבדיקה הושלמה עבור כל נקודת זמן. (*, P = 0.065, +, P = 0.056, †, P = 0.059 ‡ .P = 0.058)
הנה, יש לנו הפגנתי גישה ייחודית לבדיקת היעילות הפוטנציאלית של תרכובות נמסרו היעד לחלל קרום הלב. הפרדיגמה מחקר זה יכול להיות מנוצל כדי לבדוק את השוק נוכחי שוחררה מוצרים פרמצבטיים או תרכובות ניסיון, ובכך לספק יישומי translational ישירים במסגרות קליניות שונות. בתוך אסטרטגיית הטיפול הזה יש שני יישומים קליניים מרכזיים לשיגור תרופה למרחב קרום הלב: 1) לב פתוח או מינימאלי הליכים כירורגיים לב פולשנית; ו -2) השתלת לב ושימור איברים. בנוסף, הפרדיגמה במחקר זה יש מספר רב של פרמטרים אשר ניתן לנתח כדי להבין את היעילות החזויה טוב יותר של סוכני תרופות עצמם בתוך אסטרטגיות טיפול המתוארים אלה באתרו פרמטרים כוללים:. 1) התקופות העקשניות היחסיות של AVN, האטרייה ו / או חדרים ; 2) קביעת / נטל הרגישות ביחס AF; ו -3) hemodynam. ic ותגובות קצב לב פרמטרים במבחנה כוללות: 1) מקטע פליטה יחסית; 2) תגובות עובי דופן LV; 3) שינויים מטבוליים הלב; ו -4) ופרמטרים המודינמיים ושינויים בקצב לב. הנתונים ההיסטוריים אנו מציגים כאן להפגין מבחר של הפרמטרים שתוארו אלה. היבטי translational הבולטים של מחקרים אלה הם עבור פעורים או מינימאלי נהלי לב פולשניים, כמו גם רכש איבר לפני ההשתלה.
באופן ספציפי יותר, עריסת קרום לב נוצרה להציב במהלך ניתוח לב פתוח, או פולשנית או בעקבות מלא sternotomy, מספקת הזדמנות חשובה לניהול תרכובות מקומיות: כלומר, בריכוזים גבוהים יותר מאשר ניתן בהזרקה לוריד ו / או ללא לוואי מערכתי תופעות. עבור אפילו פחות נהלי לב פולשני (למשל, גישת subxyphoid), חתך קטן נעשה קרום הלב שיכול גם לשמש כצינור עבור משלוח סמי היעד. Myocעצבנות / עלבון ardial הוא גדל מאוד כשהלב הוא המניפולציה במהלך הליכי לב שונים. טיפול עבור הפרעות קצב ו / או גירעונות תפקודיים במישרין עשוי להיות אמצעי מועיל וקל לשיפור תוצאות מטופל.
יישומים דומים יכולים להתבצע בקלות במהלך הליכי התאוששות איבר, למשל, נפשי מראש בלב לפני הרכש. זה חיוני כי שריר הלב מותנה אופטימלי עבור הליך מסובך שכולל defibrillating בלב בחזרה לתוך קצב סינוס נורמלי לאחר השתלה. במילים אחרות, יש סיכונים מוגברת של tachycardias פרוזדורים חדרית ו / או פרפור במהלך הרכש הלב לאחר ההשתלה. כמו כן, חשוב לשמור על איברים האחרים התורם במהלך תהליך הרכש, שבו שולית לתרופה יכולה להתפשר איברים אלה. לדוגמה, metoprolol בהזרקה לווריד יכול לגרום dysfuncti כליות חריפהכאשר נתון לטיפול הפרעות קצב במהלך פרוצדורות כירורגיות / רכש 1. נכון לעכשיו, הלב חייב להיות מושתל לנמען בתוך כ 4-6 שעות. אילוץ הפעם נשאר כאחד הגורמים המגבילים בביצוע השתלות לב היום. לפיכך, העסקת פרדיגמה ניסויית שאנו מתארים כאן יכול להיות אמצעי חשוב להערכת תרכובות שעלולות להיות מועיל בהארכת הטווח המקובל של זמן איסכמי לאחר התאוששות איברים.
בעבר אספו נתונים מהמעבדה שלנו ניצול הפרדיגמה במחקר זה הראו כי הוא יכול להיות שימושי ביותר עבור קבלת פרמטרים מרובים, כי ניתן לנתח לחזות את היעילות של סוכני תרופות עצמם בתוך אסטרטגיית הטיפול המתוארת. באופן ספציפי יותר, לומדים תקופות העקשניות היעילות קרום הלב הבא נמסרו DHA, DHA אינפוזיה, metoprolol וסמים אחרים באתרו היה חשוב כל כך להבין שלהםפוטנציאל ntiarrhythmic עבור שיטת הצגת יעד זה. הארכת תקופות העקשניות היעילות ו / או הפחתת מהירויות המוליכות בתוך AVN יכול לעתים קרובות לסיים סוגים מסוימים של הפרעות קצב 4. כאן יש לנו הפגנו עליות בולטות בתקופות עקשניות היעילות אלה בעקבות עירוי DHA, כמו גם לאחר מסירת metoprolol לעומת ביקורת (שפורסם בעבר, 1. כמו כן, הוא בעל העניין לקבוע את ניטל AF יחסית בגלל ויחסה ההסתברות עבור הגברה בקצב לא סדיר אצל חולה נתון; כאן גם שציינו שינויים בתגובה זו הבאה נפשית מראש תרופתי.
חקירת פרמטרים קליניים משמעות קלינית לאחר ההחייאה של לב preconditioned גם נותנת תובנה translational כמו את היתרונות הפוטנציאליים של ממשל תרופתי זה על אדם שעברו השתלה. עד כה באמצעות משלוח היעד הכללי הזה / preconditioning גישה מחקרית, במעבדה שלנו חקרה מגוון של סוכנים מנוהלים קליני וכן תרכובות תרופתיות רומן שעשוי למזער הפרעות קצב או ניזק איסכמי ללב (metoprolol, amiodarone, לידוקאין, אופיואידים דלתא, חומצות שומן האומגה 3, חומצת ursodyoxycholic, lipovenous docosahexaenoic, חומצה ו / או שילוב של אלה). ראוי גם לציין כי סוכנים אלה יכולים גם להינתן כסוכנים שלאחר מיזוג בהיבט במבחנה של הפרוטוקולים תארו בתוך. התבוננות ופרמטרים המודינמיים במבחנה, הנתונים נציג הלחצים LV גבוהים במיוחד בלבבות אשר טופלו ב- DHA או עירוי DHA לעומת שליטה ברכב. בנוסף, המעבדה שלנו זיהתה שינויי מקטע פליטה ועובי קיר LV בלבבות שטופלו בהשוואה לקבוצת ביקורת. הפרמטר קליני / גורמים שיכולים להילמד חשובים כל כך להעריך תפקוד יעיל לקיים את הופעת בצקת. Furtשלה, דגימות מן סינוס כלילית יכול גם להיות מושגת על ניתוח של גורמים מטבוליים שונים: למשל, רמות לקטט וגלוקוז. פרמטרים אלה הם הכרח כדי להעריך את חילוף חומרי לב ביחס ו / או תפקוד לב כללי. לדוגמא, רמות לקטט גדלו בדרך כלל מעידים על חמצת, בתורו וכתוצאה מכך תפקוד לב עני.
הנתונים השגנו ממחקרים כאלה הוכיחו מודל ניסיוני קיימא (עם מגבלות ציין בשל אופיו החריף של המחקר) כדי לקבוע את המעשיות של ניצול או תרופות קליניות זמינות או סוכנים הניסיונות אסטרטגית משלוח יעד קרום לב. אנו רואים כי גישת החקירה אנו מתארים כאן היא מאוד לשחזור ומספקת תובנות רומן ביחס ליעד והטבות מערכתיות של המשלוח של סוכנים תרופתיים שונים בתוך שטח קרום הלב. התוצאות ניתן להשיג פרוטוקולים נועדו כאלה הם עלולים להיות imporהשלכות translational tant לשני ניתוחי לב והשתלות לב.
The authors have nothing to disclose
We would like to give a big thanks to the Visible Heart Laboratory staff and students that have helped with this project: Nate Menninga, Lars Mattison and Megan Schmidt.
Name | Company | Catalog Number | Comments |
SelectSecure 3830 lead | Medtronic | Pacing Lead | |
C304 Deflectable Catheter | Medtronic | Steerable catheter for placing leads | |
SelectSecure 3830 lead | Medtronic | active fixation pacing leads | |
Grass S48 Stimulator | Electrical Stimulator | ||
Premium 6500 Unipolar Pacing | Plunge pacing lead for LAA | ||
EnSite Cardiac Mapping | Electrophysiology mapping system | ||
CareLink Programer 2092 | Medtronic | programmer for pacing leads | |
GEM II pacemaker | Medtronic | pacemaker can | |
DLP Aortic Root Cannula | Medtronic | aortic root cannula for transplant | |
C-Arm Fluoroscopy | Ziehm | fluoroscopic imaging | |
Oscilliscope | Tektronix | ||
11F Hemostasis introducer | SafeSheath | Hemostasis introducers | |
Swan-Ganz Catheter 8.0F | ICU Medical | thermal dilution catheter | |
Venogram balloon | Oscor | pressure monitoring | |
Ultraview SL | Spacelabs | EKG and blood pressure | |
s/5 Avance | General Electric | Anesthesia machine | |
Atrial 6492 – Unipolar Temporary Atrial Pacing Lead | Medtronic | temporary pacing lead | |
VIVID i | General Electric | 2D electrocardiography unit |
Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article
Request PermissionThis article has been published
Video Coming Soon
Copyright © 2025 MyJoVE Corporation. All rights reserved