Name: complete and partial aortic occlusion for the treatment of hemorrhagic shock in swine
Uploaded: 2018-08-24T14:45:00.000+00:00
Duration: 9 min 37 s
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動物の研究援助のレイチェル オコネルとジェシカ ・ リーを認識したいと思います。我々 はまた少佐一般ハロルド Timboe、MD、MPH、米国軍 (中国と)、アドバイザーとこのプロジェクトの指導者をされているを確認したいと思います。

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このプロトコルでは、豚の出血性ショック モデルを強調表示されます。このモデルは、信頼性が高く、再現性のある16,17,18,19示されています。これに似たようなモデルは、動物生理学16,20に出血性ショックの影響を調べていくつかの科学的研究で採用されています。さらに、このモデルはまたマーク付きの成功12,13,16,19、出血性ショックの両方の薬理学的、外科的治療介入をテストするため使用されています 21。
このモデルには、細部にまでこだわりを必要とするいくつかのステップが装備されています。動物は長く、くちばしのような鼻と狭く、長い咽頭腔以来豚の気管挿管は複雑な手順です。さらに、豚に一般に喉頭、気管挿管をさらにもっと困難な22を作るを受ける高い傾向があります。良い筋弛緩を促進、麻酔の適切な誘導は、挿管を考える前に達成されるべき。我々 の経験で下顎を持ち上げ、舌と上顎を抑制する外科用綿ロープを使用するアシスタントを持つことができます簡単に挿管口腔内の広い開口部を容易にします。挿管を考えるが喉頭のために困難になると、局所キシロカイン スプレーを使用ください。このプロトコルでは利用されていないが、喉頭のリラクゼーションを促進するために神経ブロックを管理できます。神経筋ブロックを使用してただし、訓練を受けた専門家による厳重な管理が必要です。喉頭の開口部を通って進めながらチューブを回転し同様、気管内チューブの端に潤滑ゲルを適用する役に立つこともあります。次の挿管、気管内チューブは呼気 CO2と確認すべき。それにもかかわらず、豚は、様々 なポジションで挿管することができます、私たち挿管で見つける最も簡単である仰臥位、挿管を行う個人は人間の挿管経験を持っている場合は特に。
大腿動脈および静脈穿刺は技術的に挑戦することができます。良い撤回の使用は重要であり、自己保持のリトラクターを使用して達成することができます。必要な場合、陸軍海軍などの追加リトラクターを使用可能性があります。バンドルの最も外側の構造体である大腿神経が保持するので、神経血管束を解剖しながら注意する必要があります。これは動物実験を生き残るために必要がある場合に特に重要です。さらに、右大腿動脈穿刺は、実験への重要なステップです。次の容器にガイドワイヤー カニューレ 14 Fr 挿入シースが挿入されます。この手順が正常に実行には、アップサイズ船 10 Fr 散大と初期の拡張が必要です。また最も重要なが圧縮大腿動脈切開、血損失を最小限に抑えるため、10 Fr 散大の除去、次のサイトで。動物実験で日常的に実行すると、この研究で示されているように、切開と venotomy を実行する前に近位および遠位の制御を得ることができます出血を最小限に抑え、中に問題が発生する必要がありますトラブルシューティングを可能にする、穿刺。
適切なポジショニングと大動脈バルーン閉塞カテーテルの配置が重要です。積極的な操作は、大腿動脈や大動脈に医原性損傷で起因できるよう注意する必要があります、大動脈内カテーテルを進めながら練習しました。カテーテルの配置の対象にできるいくつかの場所が supraceliac 大動脈、大動脈のゾーン 1 にオクルー ジョン バルーンの位置にしました。手動触診または透視; でバルーンの位置が確認できます。しかし、超音波検査は、簡単にこの研究のために使用されたバルーンの配置を確認する使用もできます。次の適切な位置決めバルーンの膨張を注意して実施しなければなりません。一般に、風船は、ゆっくりと遠位マップの増減を記録する以上までに水増しする必要があります。バルーンの暴騰は、バルーンが破裂、大動脈損傷を沈殿させることができる潜在的可能性します。近位と遠位の地図に細心の注意は、かどうか部分的か完全な大動脈バルーン閉塞の所望の程度を達成するために役立ちます。
挿入鞘と大動脈閉塞バルーンカテーテルは、近年小さいプロファイルになっています。本研究では、部分的な大動脈閉塞バルーンカテーテル (すなわちサボ) を進む前に大腿動脈に 14 Fr 挿入シースを使いました。現在、このカテーテルは段階で調節可能な風船遠位大動脈流と小さく、低プロファイル システムを含む将来の改正のための計画の開発の私。小さい 7 Fr カテーテル、ただし、人気を博して近年, 虚血性合併症の少ない関連付けられているよう。小さい、低プロファイルの鞘と大動脈閉塞バルーンカテーテルは、この出血性ショック モデルでは、優秀な結果を展開に使用する場合があります。
出血のいくつかのモデルは、大型動物23,24,25で出血性ショックをテストするために使用されます。出血の固定ボリューム モデルを採用しています。このモデルで計算 TBV に基づいて、所定の出血量が一定の時間以上体から引き出されます。TBV 出血固定ボリューム出血性ショック モデル26,27,28,29で用いられる 20 分以上 35% を使用しました。このモデルを広く出血性ショックの病態生理学的応答と同様、衝撃による生理学的変化および代償機構を調査するため使用します。この方法は非常に人気ですが、固定ボリューム出血の結果として誘導されるショックの程度は動物から動物を異なります。さらに、血液容積-本体重量比率は異なりますが、だこのモデルの重みのコントロールに重要な再現性のある結果を達成するために。実際には他のモデルの種類固定圧力出血モデルなど出血モデル出血モデル虚血性マーカーとエンドポイントとして。これらのモデルのそれぞれはただし、独自の制限のセットがあります。
管理された出血モデルは成功12大動脈閉塞バルーンカテーテルをテストするために使用されています。本研究ではこのタイプの出血モデルはさまざまな実験に用いることができるため、閉じた出血システムを使用されます。私たちの目標は、出血性ショック モデルを複製し、大動脈閉塞バルーンカテーテルを展開する基礎を読者に提供することでした。ただし、最も臨床的に完全大動脈閉塞部分との関連性と意味のある比較を作成、するは、継続的な遠位出血の設定で、これらのカテーテルをテストする必要がありますは最終的にします。その他の外傷性の侮辱と組み合わせて、出血性ショックのこのモデルは外傷16,18のより臨床的に現実的なモデルを推定できます。
次の動物モデルにおける外傷蘇生戦略は千差万別です。中には '流体反応性」の支持者-他は流体性状と強心薬21,26を管理するための客観的しきい値を提案する継続的な蘇生法28の要件を導きます。本研究では液ボーラス投与を決定するしきい値を用いて、再現性の容易さのため強心薬を使用します。'流体応答性' は、臨床実習を複製するが流体管理および強心薬の目的のしきい値はばらつきが大きく、出血性ショック モデルにおける蘇生要件の主観を制限があります。
長年、豚は、治療戦略11,12,13,16,17の広い範囲をテストする機会を提供している出血性ショックの様々 なモデルで使用されています。 19,20,21,30。しかし、豚は完璧な動物モデルではなく、人間の生理学的な変更は、この翻訳では丁度を実現するために重要です。たとえば、一部の研究者お勧めがあります出血性ショックの前に脾臓摘出術より模倣する人間の生理これは物議を醸す話題31。
結論としては、このプロトコルは基本的な基盤豚で出血性ショック モデルの複製および大動脈閉塞バルーンカテーテルの展開を示します。外傷16,19,32,の出血性ショックのようなモデルを使用する研究の調査結果がバルプロ酸 (VPA) の役割を調査する第 II 相臨床試験で使用されて現在います。33,34します。 また、注意すべきは現在の時代に大動脈閉塞バルーンカテーテルの役割の重要性。大動脈閉塞バルーンカテーテルのみ見つかっていないアプリケーション出血性ショックで、また使用されている心臓と血管の手術だけでなく、危険性の高い選択科目手術大動脈の流れの制御は他の役に立つ壊滅的な状況。全体的に、我々 を感じる説明出血性ショックの豚モデルと大動脈バルーン閉塞関連性の高い実験的研究の多数で用いることができます。

出血が会計軍の設定の外傷関係した死の 90% と 40% の一般市民人口1,心的外傷後死亡、外傷性の出来事を受ける患者の予防可能な死の主要な原因であり続けます2。 直接的な圧力は、圧縮性の出血を扱うことができる、非圧縮性の胴体出血まま難しい治療と迅速な止血コントロールなし致死することができます。蘇生の開胸または開腹術大動脈遮断との歴史的なアプローチは、非常に侵襲的な3,4を証明しています。この介入は、外傷性の侮辱5を受けている患者の候補を決定する複雑な選択アルゴリズムも必要です。
近年では、前述のアプローチの興味の復活があった-蘇生血管内バルーンカテーテルによる大動脈 (REBOA)6,7,8。REBOA が授与出血の短期的な生存の優位性あり、バルーンの膨張時に大動脈の長期完全閉塞は不可逆的なエンド臓器虚血9,10を含む深刻な懸念を提起します。この潜在的な罹患率を克服しようとして、代替血管内出血の管理方法が考案されています。関心の高まりを見ているようなの 1 つの戦略は、大動脈11,12の部分的な閉塞です。部分的な大動脈バルーン閉塞のアイデアを与える閉塞、改良された生理学的近位大動脈マップ、およびバルーン デフレに漸進的な後負荷低減のサイトに遠位血管ベッドの灌流。パラメーターでこれらの変更は、出血動物の生理学的特性に必要な変更です。人間にこのメソッドの翻訳前に完了し、部分的な大動脈閉塞バルーンカテーテルを大きく出血性ショック11,12,13豚モデルでテストされています。
豚は、長年にわたり出血性ショックを伴う研究で使用されています。出血性ショックの病態生理学の現在の理解のほとんどは、豚などの動物モデルを利用した研究から派生されます。彼らの生理学と病理学的ボリューム枯渇次出血、特に血液凝固・心血管反応に係るもの、よく文書化されている、人間14のようなものの設定で恒常性の応答。出血性ショックの豚モデルはまた出血性ショックの治療方針やその他の外傷を調査する機会を提供します。
本研究では、完全および部分的な大動脈バルーン閉塞を含む血管内治療戦略を評価する豚で出血性ショックの臨床的に現実的なモデルを示しています。我々 は仮定より生理学的に大動脈の部分的な閉塞の結果、研究室のプロファイル制御の固定ボリューム出血を受けている豚の大動脈の完全閉塞と比較します。
豚モデルで出血性ショックの治療として部分的な大動脈閉塞症の生理学的効果を比較を目指しました。部分的な大動脈閉塞症は、外傷 (サボ) カテーテル (図 1) の選択的大動脈バルーン閉塞を使用して達成されました。サボ カテーテルは、内管腔血流、それにより咬合の遠位血管ベッドに部分的な大動脈流を提供することができる 2 バルーン システムです。完全大動脈閉塞は単一バルーン大動脈閉塞症のカテーテル (例えば、CODA) を使用して達成された (図 1)。完全なまたは部分的な大動脈バルーン閉塞カテーテルと蘇生の大動脈閉塞を受けることを無作為に治療群 (n = 2/グループ)。
モデルの主要な手順には、麻酔・気管挿管の誘導、麻酔、インストルメンテーション、35 %tbv 出血 (20 分合計; 最初の 7 分上半分と半分残り 13 分以上)、大動脈バルーン閉塞のメンテナンスと全血蘇生 (咬合 60 分; 咬合の最後の 20 分間 20% 全血蘇生)、クリティカルケアの血行動態と組織採取と安楽死 (240 分) を監視します。図 2は、この実験で利用されているモデルを示します。

<table><tbody><tr><td>Yorkshire-Landrace Swine</td><td>Michigan State University Veterinary Farm</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Anesthesia: Telazol</td><td>Pfizer</td><td></td><td>Dose: 2-8 mg/kg; IM</td></tr><tr><td>Anti-cholinergic: Atropine</td><td>Pfizer</td><td></td><td>Dose: 1mg, IM</td></tr><tr><td>Anesthesia: Isoflurane</td><td>Baxter</td><td></td><td>Dose: 1-5%, INH</td></tr><tr><td>Betadine</td><td>Humco</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Alcohol 70%</td><td>Humco</td><td>NDC 0395-4202-28</td><td></td></tr><tr><td>Datex-Aespire Anesthesia Machine</td><td>GE Healthcare</td><td>7900</td><td></td></tr><tr><td>Endotracheal tube</td><td>DEE Veterinary</td><td>20170518</td><td>Appropriate size for animal (6.5 or 7.0F)</td></tr><tr><td>Laryngoscope</td><td>Miller</td><td>85-0045</td><td></td></tr><tr><td>Stylet</td><td>Hudson RCI</td><td>5-151--1</td><td></td></tr><tr><td>Jelco 20G IV Catheter</td><td>Smiths Medical</td><td>4054</td><td></td></tr><tr><td>Operating Room Monitor (Vital Signs Monitor)</td><td>SurgiVet Advisor</td><td>V9201</td><td>May require at least 2</td></tr><tr><td>Surgical Gowns</td><td>Kimberly Clark</td><td>90142</td><td>Use appropriate size for surgeon.</td></tr><tr><td>Sterile surgical gloves</td><td>Cardinal Health (Allegiance)</td><td>22537-570</td><td>Use appropriate size for surgeon.</td></tr><tr><td>Cautery Pencil</td><td>Medline</td><td>ESPB 2000</td><td></td></tr><tr><td>Suction tubing</td><td>Medline</td><td>DYND50251</td><td></td></tr><tr><td>Sunction tip: Yankauer</td><td>Medline</td><td>DYND50130</td><td></td></tr><tr><td>Bovie Aaron 1250 Electrocautery Unit</td><td>Bovie Medical Co. FL</td><td>BOV-A1250U</td><td></td></tr><tr><td>Salpel Blade - Size #10</td><td>Cardinal Health (Allegiance)</td><td>32295-010</td><td></td></tr><tr><td>Scalpel Handle</td><td>Martin</td><td>10-295-11</td><td></td></tr><tr><td>Debakey Forceps</td><td>Roboz</td><td>RS-7562</td><td></td></tr><tr><td>Weitlander Retractor</td><td>Roboz</td><td>RS-8612</td><td></td></tr><tr><td>Mayo Scissors</td><td>Roboz</td><td>RS-76870SC</td><td></td></tr><tr><td>Army-navy Retractor</td><td>Teleflex</td><td>164715</td><td></td></tr><tr><td>Mixter Right-angle Forceps</td><td>Teleflex</td><td>175073</td><td></td></tr><tr><td>5F (1.7 mm) 11 cm Insertion Sheath with 0.35&quot; Guidewire</td><td>Boston Scientific</td><td>16035-05B</td><td></td></tr><tr><td>8F (2.7 mm) 11 cm Insertion Sheath with 0.35&#039;&#039; Guidewire</td><td>Boston Scientific</td><td>16035-08B</td><td></td></tr><tr><td>20G angled Introducer Needle</td><td>Arrow</td><td>AK-09903-S</td><td></td></tr><tr><td>14F (4.78 mm) 13 cm Insertion Sheath with 10F dilator</td><td>Cook Medical</td><td>G08024</td><td></td></tr><tr><td>2-0 Silk 18&#039;&#039; 45 cm</td><td>Ethicon</td><td>A185H</td><td></td></tr><tr><td>3-0 Vicryl 36&#039;&#039; 90 cm</td><td>Ethicon</td><td>J344H</td><td></td></tr><tr><td>3-0 Nylon 18&#039;&#039; 45 cm</td><td>Ethicon</td><td>663G</td><td></td></tr><tr><td>4-0 Prolene 30&#039;&#039; 75 cm</td><td>Ethicon</td><td>8831H</td><td></td></tr><tr><td>20 ml syringe</td><td>Metronic/Covidien</td><td>8881512878</td><td></td></tr><tr><td>3 mL syringe</td><td>Metronic/Covidien</td><td>1180300555</td><td></td></tr><tr><td>6 mL syringe</td><td>Metronic/Covidien</td><td>1180600777</td><td></td></tr><tr><td>1000ml 0.9% Saline</td><td>Baxter</td><td>2B1324X</td><td></td></tr><tr><td>Foley Catheter (18F 30 cc)</td><td>Bard</td><td>0166V18S</td><td></td></tr><tr><td>Urinary Drainage Bag</td><td>Bard</td><td>154002</td><td></td></tr><tr><td>9F 10 cm Insertion Sheath</td><td>Arrow</td><td>AK-09903-S</td><td></td></tr><tr><td>Swan-Ganz pulmonary artery catheter (8F)</td><td>Edwards Lifesciences co. CA</td><td>746F8</td><td></td></tr><tr><td>Carotid Flow Probe System</td><td>Transonic, Ithaca, NY</td><td></td><td>3, 4, or 6 mm probes</td></tr><tr><td>SABOT catheter</td><td>Hayes Inc.</td><td></td><td></td></tr><tr><td>CODA balloon catheter</td><td>Cook Medical</td><td>8379144</td><td></td></tr><tr><td>Ultrasound, M-Turbo</td><td>SonoSite</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Amplatz Stiff Guidewire (0.035 inch, 260 cm)</td><td>Cook Medical</td><td>G03460</td><td></td></tr><tr><td>Arterial Blood Gas Syringes</td><td>Smiths Medical</td><td>4041-2</td><td></td></tr><tr><td>Arterial Blood Gas Analyzer</td><td>Nova Biochemical</td><td>ABL800</td><td></td></tr><tr><td>Masterflex Pump</td><td>Cole Palmer</td><td>HV-77921-75</td><td></td></tr><tr><td>Blood Collection Bags</td><td>Terumo</td><td>1BBD606A</td><td></td></tr><tr><td>Macro IV drip set</td><td>Hospira</td><td>12672-28</td><td></td></tr><tr><td>Pentobarbital</td><td>Pfizer</td><td></td><td>Dose: 100 mg/kg; IV</td></tr><tr><td>Eppendorf Tubes</td><td>Sorenson</td><td>11590</td><td></td></tr><tr><td>50 cc conical tubes</td><td>Falcon</td><td>352097</td><td></td></tr><tr><td>Formalin</td><td>Fisherbrand</td><td>431121</td><td></td></tr><tr><td>Bair Hugger Normothermia System</td><td>Arizant Healthcare, Inc.</td><td></td><td></td></tr></tbody></table>

complete and partial aortic occlusion for the treatment of hemorrhagic shock in swine

出血外傷の予防可能な死の主要な原因のまま。近年非圧縮性胴体出血の血管内管理外傷救急医療の最前線にいます。以来、完全な大動脈閉塞症は、深刻な懸念をプレゼント、大動脈の部分的な閉塞の概念は、成長注目を集めています。小説の部分の大動脈バルーン閉塞カテーテルの効果を調査し完全大動脈閉塞の原則は、カテーテルと比較して出血性ショックの大動物モデルを紹介します。豚の麻酔し、制御の固定ボリューム出血を実施するためにインストルメント化し、血行動態と生理学的パラメーターを監視します。出血、大動脈閉塞バルーンカテーテルが挿入され、その中に動物を受け取る全血液量 (TBV) の 20% として全血蘇生 60 分 supraceliac 大動脈の膨張します。バルーン デフレ、次に彼らを受信輸液蘇生と強心薬必要に応じて 4 時間クリティカルケア設定で動物が監視されます。部分的な大動脈バルーン閉塞バルーンの膨張時に改善された遠位平均動脈圧 (地図) を実証、虚血のマーカーを減少し、輸液蘇生と昇圧使用を減少します。豚生理・出血恒常性に対する十分に文書化されているし、人間のそれらのような出血性豚ショック モデルは様々 な治療戦略をテストする使用できます。出血を治療するだけでなく大動脈閉塞バルーンカテーテルは心不全、心臓・血管外科、その他の危険性の高い選択科目手術の彼らの役割のため人気となっています。

血行動態と生理学的なパラメーター:
マップは、出血 (図 3 a - 3 D) 後すぐに減少しました。バルーン インフレ段階で完全閉塞群の動物は (図 3Aと3B) の部分的な閉塞のグループの動物と比較して高い近位地図を経験しました。バルーンの膨張時平均遠位マップは完全閉塞群の部分的な閉塞群で高く (平均遠位地図、気球のインフレーション段階; 部分: 31 ± 2.9 mmHg、完全な: 16.5 ± 1.14 mmHg;p > 0.05) 部分の遠位大動脈フロー (図 3および3 D) を反映しました。次の蘇生、近位および遠位マップは両方のグループに増加し、次の (3 a の数字 3 D) 救命フェーズの残りのバルーン デフレ ベースラインに戻った。
すべての動物は両方のグループ (図 4 a) におけるバルーン インフレ期増分を受けた出血の直後反射性頻拍を経験しました。次のバルーン デフレ HRs 有意の部分的な閉塞のグループと比較して完全閉塞群救急段階の残りのこの HR の違いは統計的に有意ではなかったものの.
出血、CVP は両方のグループ (図 4 b) に減少しました。それは、バルーンの膨張を次の上昇傾向を受けた。次のバルーン デフレ完全閉塞グループは有意差はないものの CVP の部分的な閉塞群の大きい減少を示した。次の救命フェーズで追加の蘇生、CVP は両群れのベースラインの方回復しました。同様に、CO は次の出血を減少、バルーンの膨張時に増加し、次のバルーンのデフレと両方のグループ (図 4) 蘇生ベースラインに戻った。
頸動脈の流れは両方のグループの出血 (図 4) の直後に減少しました。次のバルーンの膨張完全閉塞は実証高い頸動脈流率の部分的な閉塞群をグループ化します。蘇生とバルーン デフレ、頸動脈流量回復両群れのベースラインの方。しかし、この頸動脈の流れは完全閉塞群の部分的な閉塞のグループと比較して低かった。
研究室のパラメーター:
グループ間基準 pH、乳酸レベルでかなり違いが認められました。次のバルーンの膨張は、両方のグループの動物は、pH (図 5 a) の低下を経験しました。完全閉塞群 pH どん底が特に低かったが部分的な閉塞群 (完全な: 7.14 ± 0.01, 部分: 7.32 ± 0.02、 p = 0.1)。バルーンの膨張と完全閉塞群救急段階の残りの部分全体で乳酸レベルが高かった (完全な: 17.5 ± 0.71 ミリ モル、部分: 6.1 ± 0.28 ミリ モル、 p = 0.03) (図 5 b)。この違いは乳酸レベル救命フェーズの終わりに類似していたレベルまで徐々 に減少しました。
蘇生の要件:
完全閉塞群動物の合計流体要件だったの部分的な閉塞群動物よりも有意に高かった (完全閉塞群動物用輸液などの追加の合計: 47.5 ± 3.4 cm3/kg、部分的な閉塞群動物用輸液などの追加の合計: 3.7 ± 0.4 cm3/kg、 p = 0.003) (図 6 a)。同様に、完全閉塞群ノルエピネフリン要件だったの部分的な閉塞群よりも有意に高い (完全な: 289.7 ± 25.4 μ g/kg、部分的: 32 ± 13.8 μ g/kg、 p = 0.006) (図 6 b)。
<img alt="Figure 1" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/58284/58284fig1.jpg"> 図 1: 大動脈閉塞バルーンカテーテル。(A) 部分の大動脈閉塞症は、完全な大動脈バルーン閉塞カテーテルを用いた完全大動脈閉塞を実現しながら、外傷 (サボ) カテーテルの選択的大動脈バルーン閉塞を使用して実現されます。(B) 部分の大動脈バルーン閉塞カテーテルは、遠位大動脈流を提供する腔内の血流を可能にする 2 バルーン システムです。完全大動脈閉塞は、単一バルーン システムを使用して提供されます。<a href="https://www-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/58284/58284fig1large.jpg" target="_blank">この図の拡大版を表示するのにはここをクリックしてください</a>。
<img alt="Figure 2" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/58284/58284fig2.jpg"> 図 2: 傷害プロトコル。35% の総血液量出血から成る傷害の後に大動脈バルーン閉塞の 1 時間が続きます。蘇生は、バルーンカテーテルの 40 分後 20% 全血 20 分以上で実行されます。動物は、次のバルーン デフレ 4 h の救急段階で監視されます。BL = ベースラインPS = ショック;PR = 後蘇生期間。<a href="https://www-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/58284/58284fig2large.jpg" target="_blank">この図の拡大版を表示するのにはここをクリックしてください</a>。
<img alt="Figure 3" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/58284/58284fig3.jpg"> 図 3: 傷害および気球のインフレーションに血行力学的応答します。これらのパネルは遠位のマップ、および (D) 遠位の地図、バルーンの中に (A) 近位ピーンの動脈圧 (地図)、(B) 近位地図バルーンの膨張、(C) 中の術中測定を表示します。インフレ。データは、グループ平均 ± 標準誤差 (SE) として掲載されています。S = ショック期間 (20 分);バルーン= バルーンの膨張 (60 分);R = 蘇生 (20 分);PR = 後蘇生期間/バルーン デフレ。E = (ショック期間完了に続く 5 h); 怪我フェーズの終了完了= 完了大動脈バルーン閉塞カテーテル;部分部分の大動脈バルーン閉塞カテーテルを =。<a href="https://www-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/58284/58284fig3large.jpg" target="_blank">この図の拡大版を表示するのにはここをクリックしてください</a>。
<img alt="Figure 4" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/58284/58284fig4.jpg"> 図 4: 傷害および気球の展開する全身の生理学的応答します。これらのパネルの表示 (A) の術中測定心拍数 (HR)、(B) 中心静脈圧 (CVP)、(C) 心臓出力 (CO) および (D) 頸動脈流 (CF)。グループ平均 ± SE Sとしてデータが表示されます = ショック期間 (20 分);。バルーン= バルーンの膨張 (60 分);R = 蘇生 (20 分);PR = 後蘇生期間/バルーン デフレ。E = (ショック期間完了に続く 5 h); 怪我フェーズの終了完了= 完了大動脈バルーン閉塞カテーテル;部分部分の大動脈バルーン閉塞カテーテルを =。<a href="https://www-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/58284/58284fig4large.jpg" target="_blank">この図の拡大版を表示するのにはここをクリックしてください</a>。
<img alt="Figure 5" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/58284/58284fig5.jpg"> 図 5: 傷害および気球のインフレーションへの応答の研究所パラメーター 。これらのパネル表示の pH (A) と (B) 乳酸.術中測定データは、グループ平均 ± SE として掲載されています。印が大幅に異なる時間ポイント (p < 0.05)。S = ショック期間 (20 分);バルーン= バルーンの膨張 (60 分);R = 蘇生 (20 分);PR = 後蘇生期間/バルーン デフレ。E = 損傷段階 (5 h ショック期完了) の終わり。完了= 完了大動脈バルーン閉塞カテーテル;部分部分の大動脈バルーン閉塞カテーテルを =。<a href="https://www-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/58284/58284fig5large.jpg" target="_blank">この図の拡大版を表示するのにはここをクリックしてください</a>。
<img alt="Figure 6" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/58284/58284fig6.jpg"> 図 6: 傷害および気球のインフレーションに応答における蘇生要件。これらのパネルの表示 (A) 合計追加蘇生液と (B) の術中測定ノルエピネフリン使用.データは、グループ平均 ± SE として掲載されています。アスタリスクを示す有意差 (p < 0.05)。完了= 完了大動脈バルーン閉塞カテーテル;部分部分の大動脈バルーン閉塞カテーテルを =。<a href="https://www-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/58284/58284fig6large.jpg" target="_blank">この図の拡大版を表示するのにはここをクリックしてください</a>。

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Complete and Partial Aortic Occlusion for the Treatment of Hemorrhagic Shock in Swine

ここでは、外傷の最終的な治療への架け橋として大動脈閉塞を使用して豚の出血性ショック モデルを示すプロトコルを提案します。このモデルは、幅広い外科的および薬理学的治療戦略のテスト アプリケーションです。

豚の出血性ショックの治療のための完全なおよび部分的な大動脈閉塞症

Hemorrhage remains the leading cause of preventable deaths in trauma. Endovascular management of non-compressible torso hemorrhage has been at the ...

complete-partial-aortic-occlusion-for-treatment-hemorrhagic-shock

Nanyang Technological University

Research

JoVE Journal

Medicine

10.4K ビュー.  University of Michigan. ここでは、外傷の最終的な治療への架け橋として大動脈閉塞を使用して豚の出血性ショック モデルを示すプロトコルを提案します。このモデルは、幅広い外科的および薬理学的治療戦略のテスト アプリケーションです。

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Myocardial Infarction and Functional Outcome Assessment in Pigs

Introduction of newly discovered cardiovascular therapeutics into first-in-man trials depends on a strictly regulated ethical and legal roadmap. One important prerequisite is a good understanding of all safety and efficacy aspects obtained in a large animal model that validly reflect the human scenario of myocardial infarction (MI). Pigs are widely used in this regard since their cardiac size, hemodynamics, and coronary anatomy are close to that of humans. Here, we present an effective protocol for using the porcine MI model using a closed-chest coronary balloon occlusion of the left anterior descending artery (LAD), followed by reperfusion. This approach is based on 90 min of myocardial ischemia, inducing large left ventricle infarction of the anterior, septal and inferoseptal walls. Furthermore, we present protocols for various measures of outcome that provide a wide range of information on the heart, such as cardiac systolic and diastolic function, hemodynamics, coronary flow velocity, microvascular resistance, and infarct size. This protocol can be easily tailored to meet study specific requirements for the validation of novel cardioregenerative biologics at different stages (i.e. directly after the acute ischemic insult, in the subacute setting or even in the chronic MI once scar formation has been completed). This model therefore provides a useful translational tool to study MI, subsequent adverse remodeling, and the potential of novel cardioregenerative agents.

This protocol describes the porcine myocardial infarction (MI) model using a 90 min closed-chest coronary balloon occlusion of the left anterior descending artery (LAD), followed by reperfusion. Furthermore, the protocol for several outcome parameters, such as cardiac function, hemodynamics, microvascular resistance, and infarct size, are also presented.

豚における心筋梗塞および機能的結果の評価

Introduction of newly discovered cardiovascular therapeutics into first-in-man trials depends on a strictly regulated ethical and legal roadmap. One ...

医学

A Chronic Cardiac Ischemia Model in Swine Using an Ameroid Constrictor

Cardiovascular disease remains the number one cause of mortality in the United States. There are numerous approaches to treating these diseases, but regardless of the approach, an in vivo model is needed to test each treatment. The pig is one of the most used large animal models for cardiovascular disease. Its heart is very similar in anatomy and function to that of a human. The ameroid placement technique creates an ischemic area of the heart, which has many useful applications in studying myocardial infarction. This model has been used for surgical research, pharmaceutical studies, imaging techniques, and cell therapies.
There are several ways of inducing an ischemic area in the heart. Each has its advantages and disadvantages, but the placement of an ameroid constrictor remains the most widely used technique. The main advantages to using the ameroid are its prevalence in existing research, its availability in various sizes to accommodate the anatomy and size of the vessel to be constricted, the surgery is a relatively simple procedure, and the post-operative monitoring is minimal, since there are no external devices to maintain. This paper provides a detailed overview of the proper technique for the placement of the ameroid constrictor.

The purpose of this protocol is to demonstrate the placement of a delayed constricting device (an ameroid constrictor) around a coronary artery in a swine model. This device creates an ischemic area of the heart that is useful for studying new diagnostic imaging techniques and new methods of treatment.

アメロイド収縮を使用して豚の慢性心筋虚血モデル

Cardiovascular disease remains the number one cause of mortality in the United States. There are numerous approaches to treating these diseases, but ...

Surgical Swine Model of Chronic Cardiac Ischemia Treated by Off-Pump Coronary Artery Bypass Graft Surgery

Chronic cardiac ischemia that impairs cardiac function, but does not result in infarct, is termed hibernating myocardium (HM). A large clinical subset of coronary artery disease (CAD) patients have HM, which in addition to causing impaired function, puts them at higher risk for arrhythmia and future cardiac events. The standard treatment for this condition is revascularization, but this has been shown to be an imperfect therapy. The majority of pre-clinical cardiac research focuses on infarct models of cardiac ischemia, leaving this subset of chronic ischemia patients largely underserved. To address this gap in research, we have developed a well-characterized and highly reproducible model of hibernating myocardium in swine, as swine are ideal translational models for human heart disease. In addition to creating this unique disease model, we have optimized a clinically relevant treatment model of coronary artery bypass surgery in swine. This allows us to accurately study the effects of bypass surgery on heart disease, as well as investigate additional or alternate therapies. This model surgically induces single vessel stenosis by implanting a constrictor on the left anterior descending (LAD) artery in a young pig. As the pig grows, the constrictor creates a gradual stenosis, resulting in chronic ischemia with impaired regional function, but preserving tissue viability. Following the establishment of the hibernating myocardium phenotype, we perform off-pump coronary artery bypass graft surgery to revascularize the ischemic region, mimicking the gold-standard treatment for patients in the clinic.

This protocol presents a surgical large animal model of chronic, single vessel ischemia that results in regional abnormalities but does not create infarct, known as hibernating myocardium. Following establishment of chronic ischemia, animals are treated with off-pump LIMA-LAD coronary artery bypass graft surgery to revascularize the ischemic tissue.

冠動脈バイパス移植手術によって治療慢性心筋虚血の外科豚モデル

Chronic cardiac ischemia that impairs cardiac function, but does not result in infarct, is termed hibernating myocardium (HM). A large clinical subset of ...

Standardized Hemorrhagic Shock Induction Guided by Cerebral Oximetry and Extended Hemodynamic Monitoring in Pigs

Hemorrhagic shock ranks among the main reasons for severe injury-related death. The loss of circulatory volume and oxygen carriers can lead to an insufficient oxygen supply and irreversible organ failure. The brain exerts only limited compensation capacities and is particularly at high risk of severe hypoxic damage.This article demonstrates the reproducible induction of life-threatening hemorrhagic shock in a porcine model by means of calculated blood withdrawal. We titrate shock induction guided by near-infrared spectroscopy&#160;and extended hemodynamic monitoring to display systemic circulatory failure, as well as cerebral microcirculatory oxygen depletion. In comparison to similar models that primarily focus on predefined removal volumes for shock induction, this approach highlights a titration by means of the resulting failure of macro- and microcirculation.

Hemorrhagic shock is a severe complication in seriously injured patients, which leads to life-threatening oxygen undersupply. We present a standardized method to induce hemorrhagic shock via blood withdrawal in pigs that is guided by hemodynamics and microcirculatory cerebral oxygenation.

ブタの脳オキシメトリーと拡張血行力モニタリングによって導かれる標準化された出血性ショック誘導

Hemorrhagic shock ranks among the main reasons for severe injury-related death. The loss of circulatory volume and oxygen carriers can lead to an ...

Development of a Selective Aortic Arch Perfusion System in a Porcine Model of Exsanguination Cardiac Arrest

Hemorrhage constitutes the majority of potentially preventable deaths from trauma. There is growing interest in endovascular resuscitation techniques such as selective aortic arch perfusion (SAAP) for patients in cardiac arrest. This involves active perfusion of the coronary circulation via a thoracic aortic balloon catheter and is approaching clinical application. However, the technique is complex and requires refinement in animal models before human use can be considered. This paper describes a large animal model of exsanguination cardiac arrest treated with a bespoke SAAP system.
Swine were anesthetized, instrumented and a splenectomy was performed before a controlled, logarithmic exsanguination was initiated. Animals were heparinized and the shed blood collected in a reservoir. Once cardiac arrest was observed, the blood was pumped through an extra-corporeal circuit into an oxygenator and then delivered through a 10 Fr balloon catheter placed in the thoracic aorta.
This resulted in the return of a spontaneous circulation (ROSC) as demonstrated by ECG and aortic root pressure waveform. This model and accompanying SAAP system allow for standardized and reproducible recovery from exsanguination cardiac arrest.

The goal of this protocol is to demonstrate a porcine exsanguination cardiac arrest model and a specifically built selective aortic arch perfusion circuit for translational research.

Hemorrhage constitutes the majority of potentially preventable deaths from trauma. There is growing interest in endovascular resuscitation techniques such ...

Myocardial Infarction by Percutaneous Embolization Coil Deployment in a Swine Model

Myocardial infarction (MI) is the leading cause of mortality worldwide. Despite the use of evidence-based treatments, including coronary revascularization and cardiovascular drugs, a significant proportion of patients develop pathological left-ventricular remodeling and progressive heart failure following MI. Therefore, new therapeutic options, such as cellular and gene therapies, among others, have been developed to repair and regenerate injured myocardium. In this context, animal models of MI are crucial in exploring the safety and efficacy of these experimental therapies before clinical translation. Large animal models such as swine are preferred over smaller ones due to the high similarity of swine and human hearts in terms of coronary artery anatomy, cardiac kinetics, and the post-MI healing process. Here, we aimed to describe an MI model in pig by permanent coil deployment. Briefly, it comprises a percutaneous selective coronary artery cannulation through retrograde femoral access. Following coronary angiography, the coil is deployed at the target branch under fluoroscopic guidance. Finally, complete occlusion is confirmed by repeated coronary angiography. This approach is feasible, highly reproducible, and emulates the pathogenesis of human non-revascularized MI, avoiding the traditional open-chest surgery and the subsequent postoperative inflammation. Depending on the time of follow-up, the technique is suitable for acute, sub-acute, or chronic MI models.

Myocardial infarction (MI) animal models that emulate the natural process of the disease in humans are crucial to understanding pathophysiological mechanisms and testing the safety and efficacy of new emergent therapies. Here, we describe an MI swine model created by deploying a percutaneous embolization coil.

豚モデルにおける経皮塞栓コイル展開による心筋梗塞

Myocardial infarction (MI) is the leading cause of mortality worldwide. Despite the use of evidence-based treatments, including coronary revascularization ...

Swine Models of Aneurysmal Diseases for Training and Research

Large animal models, specifically swine, are widely used to research cardiovascular diseases and therapies, as well as for training purposes. This paper describes two different aneurysmal swine models that may help researchers to study new therapies for aneurysmal diseases. These aneurysmal models are created by surgically adding a pouch of tissue to carotid arteries in swine. When the model is used for research, the pouch must be autologous; for training purposes, a synthetic pouch suffices.
First, the right external jugular vein (EJV) and right common carotid artery (CCA) must be surgically exposed. The EJV is ligated and a vein pouch fashioned from a short segment. This pouch is then sutured to an elliptical arteriotomy performed in the CCA. Animals must be kept heparinized during model creation, and local vasodilators may be used to decrease vasospasms. Once the suture is completed, correct blood flow should be inspected, checking for bleeding from the suture line and vessel patency. Finally, the surgical incision is closed by layers and an angiography performed to image the aneurysmal model.
A simplification of this aneurysmal carotid model that decreases invasiveness and surgical time is the use of a synthetic, rather than venous, pouch. For this purpose, a pouch is tailored in advance with a segment of a polytetrafluoroethylene (PTFE) prosthesis, one end of which is sutured close using polypropylene vascular suture and sterilized prior to surgery. This "sac" is then attached to an arteriotomy performed in the CCA as described. 
Although these models do not reproduce many of the physiopathological events related to aneurysm formation, they are hemodynamically similar to the situation found in the clinical setting. Therefore, they can be used for research or training purposes, allowing physicians to learn and practice different endovascular techniques in animal models that are close to the human system.

Description of two different aneurysmal swine models for neuroradiology training courses and research studies. This study provides evidence of the feasibility of these aneurysm porcine model creations and the reproducible methods that are close to the clinical setting.

Large animal models, specifically swine, are widely used to research cardiovascular diseases and therapies, as well as for training purposes. This paper ...

Complete and Partial Resuscitative Endovascular Balloon Occlusion of the Aorta for Hemorrhagic Shock

Resuscitative endovascular balloon occlusion of the aorta (REBOA) devices grew out of a military-civilian partnership to develop new capabilities for hemorrhage control. With the advent of purpose-built devices, REBOA has become increasingly common in civilian trauma and acute care settings. Currently available REBOA catheters were designed as complete aortic occlusion devices. However, the therapeutic window for complete aortic occlusion is time-limited due to ischemia-reperfusion injury. The partial procedure allows blood flow past the level of occlusion while maintaining targeted proximal pressure, which has been shown to reduce distal ischemia and adjunctive resuscitation requirements in preclinical studies with prolonged occlusion times as compared to traditional complete occlusion.
pREBOA-PRO is the first catheter designed to enable partial and complete aortic occlusion and is currently in limited market release at seven Level I trauma centers in North America. This paper will focus on procedural considerations for REBOA, including patient selection criteria and a comparison of complete and partial aortic occlusion in a simulator, along with highlighting critical steps to improve clinical outcomes. Additionally, this paper reviews a contrast-enhanced CT scan from a trauma patient that shows distal perfusion after 2 h of partial aortic occlusion using this newly designed catheter and discusses representative results from the limited market release to highlight the profound effect of technological innovation on outcomes in vascular emergencies.

A commercial catheter was designed to facilitate true partial resuscitative endovascular balloon occlusion of the aorta (REBOA) and address the complications associated with complete aortic occlusion. Initial clinical reports indicate that partial REBOA improves transition to reperfusion, reduction of distal ischemia, and extension of safe occlusion time compared to complete occlusion.

出血性ショックのための大動脈の完全かつ部分的な蘇生血管内バルーン閉塞

Resuscitative endovascular balloon occlusion of the aorta (REBOA) devices grew out of a military-civilian partnership to develop new capabilities for ...

圧力過負荷誘発性心不全を研究するための上行大動脈バンディング

A Minimally Invasive Model of Aortic Stenosis in Swine

Large animal models of heart failure play an essential role in the development of new therapeutic interventions due to their size and physiological similarities to humans. Efforts have been dedicated to creating a model of pressure-overload induced heart failure, and ascending aortic banding while still supra-coronary and not a perfect mimic of aortic stenosis in humans, closely resembling the human condition.
The purpose of this study is to demonstrate a minimally invasive approach to induce left ventricular pressure overload by placing an aortic band, precisely calibrated with percutaneously introduced high-fidelity pressure sensors. This method represents a refinement of the surgical procedure (3Rs), resulting in homogenous trans-stenotic gradients and reduced intragroup variability. Additionally, it enables swift and uneventful animal recovery, leading to minimal mortality rates. Throughout the study, animals were followed for up to 2 months after surgery, employing transthoracic echocardiography and pressure-volume loop analysis. However, longer follow-up periods can be achieved if desired. This large animal model proves valuable for testing new drugs, particularly those targeting hypertrophy and the structural and functional alterations associated with left ventricular pressure overload.

著者スポットライト:信頼性と再現性のある心血管研究のための低侵襲大動物モデルの開発 

This protocol describes a minimally invasive surgical procedure for ascending aortic banding in swine.

ブタの大動脈弁狭窄症の低侵襲モデル

Large animal models of heart failure play an essential role in the development of new therapeutic interventions due to their size and physiological ...

豚の出血性ショックの治療のための完全なおよび部分的な大動脈閉塞症

要約

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豚における心筋梗塞および機能的結果の評価

アメロイド収縮を使用して豚の慢性心筋虚血モデル

冠動脈バイパス移植手術によって治療慢性心筋虚血の外科豚モデル

ブタの脳オキシメトリーと拡張血行力モニタリングによって導かれる標準化された出血性ショック誘導

Development of a Selective Aortic Arch Perfusion System in a Porcine Model of Exsanguination Cardiac Arrest

豚モデルにおける経皮塞栓コイル展開による心筋梗塞

Swine Models of Aneurysmal Diseases for Training and Research

出血性ショックのための大動脈の完全かつ部分的な蘇生血管内バルーン閉塞

ブタの大動脈弁狭窄症の低侵襲モデル

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