2017年12月11日
介绍了一种通过快速起搏联合左束支消融建立慢性非同步性心力衰竭(HF)模型的方法。采用二维斑点追踪成像和主动脉速度时间积分来验证该稳定的心力衰竭模型,该模型具有左心室非同步性,并可用于评估心脏再同步化治疗的益处。
本实验的总体目标是描述一种可行且有效的方法,以建立慢性非同步性心力衰竭模型,用于研究心脏再同步化治疗的益处。通过快速起搏结合左束支消融,有助于建立稳定的心力衰竭模型,以研究心脏再同步化治疗(CRT)的效果,包括超声心动图参数、分子及生物学改变。该技术的关键在于左束支消融,即在持续快速起搏过程中阻止心脏功能的恢复。
当我们发现快速起搏终止后心力衰竭症状显著恢复时,首次提出了该方法的构想。心外膜左心室电极植入术由本实验室技术员姚瑞明先生完成,他在此项操作方面具有丰富经验。在完成犬左心室起搏电极植入的准备工作后,将动物置于右侧卧位,从左侧胸骨旁线第四肋间开始做一横向切口。
钝性分离胸肌后,使用锐性解剖在第四肋间处打开左侧胸膜腔。使用肋骨牵开器撑开肋间间隙。接着,小心切开侧方心包膜,并用固定缝线将其打开,以充分暴露左心室侧壁。
然后,使用4-0缝线,用一针将左心室起搏电极固定在心肌上。现在测量电极导线参数,确认起搏阈值及其他参数正常,随后移除固定缝线,并用两针缝合心包。
现在,使用两针肋周缝线,以0号缝线缝合第四和第五肋骨,并用五针2-0/T缝线闭合肋间筋膜肌层。在缝合最后一针前,务必充分膨胀肺部。然后,将肌肉层复位。
接下来,在心前区至左侧颈部的深筋膜上方建立皮下隧道。然后,将导线末端的引线通过隧道,并在绝缘套管周围将导线缝合固定于筋膜上。局部埋置导线。
为完成手术,给予青霉素并缝合两个切口。在左心室电极植入两周后,植入心房和右心室起搏电极,此时动物应已从开胸手术中恢复。手术应在配备有透视设备的心脏导管手术室内进行。
手术准备完成后,在颈部左侧靠近先前伤口处做一个小的纵向切口。然后使用钝性分离法分开筋膜,暴露左侧颈外静脉。务必小心地将静脉与周围结缔组织分离。
借助固定缝线,使用虹膜剪在静脉上剪开一个小孔。然后,利用静脉钩将被动J型右心房电极和主动右心室电极插入左侧颈外静脉。接着,在透视引导下,将右心室电极推送至下部右心房或下腔静脉。
然后从右心室导线中撤出直形导丝,插入J形导丝。借助J形导丝将导线穿过三尖瓣并进入流出道。随后,缓慢撤出导线和导丝,使导线尖端向右心室心尖部脱垂。
现在,将弯曲的导丝更换为直导丝,并将电极导线向心尖方向推进。然后,在保持右心房导线指向高前部心房的同时,缓慢地稍微回撤直导丝。缓慢地完全撤出直导丝。
然后,将J形导线的尖端回撤至心耳内。可观察到电极随着心房活动呈现特征性的来回运动。在获得满意的导线参数并确认两根导线稳定性良好后,收紧静脉切口近端的缝线。
然后,将两根导线固定于缝合套筒周围深层筋膜上。接着,在进行脉冲发生器植入前,通过透视检查导线的位置。对于假手术组,跳过此步骤。
植入脉冲发生器时,首先借助弯钳进行钝性分离,在筋膜层上方、皮下脂肪层下方靠近静脉入口处制作一个用于放置脉冲发生器的囊袋。接着,清洁并干燥电极引线的引脚。用绝缘套管覆盖心房电极导线的端部引脚,然后将导线缝合固定于囊袋底部。
然后,将心室电极插入起搏器脉冲发生器,并使用远端连接针拧紧,使其超过发生器的固定螺钉。接着,将发生器置入囊袋中,并处理装置下方多余的出血。随后,使用另一根缝线穿过固定孔将发生器缝合固定于筋膜上。
现在,对整个系统进行荧光透视检查,并评估内环境稳态。为完成手术,在术区撒入 200,000 单位青霉素,并使用 2-0/T 缝线缝合浅筋膜层。随后,用缝线对合皮肤边缘。
在X线透视引导下进行导管消融术。准备多通道电生理记录仪,用于同步记录体表和心内电图。剃除胸部、背部及右侧腹股沟区域的毛发。
将动物保持仰卧位。第一步手术操作是将导管插入股静脉和股动脉。具体步骤详见文本方案。
操作时,将一根6法式可操控的四极导管经股静脉送入,并将导管末端连接至记录仪。随后,将导管送入右心房并穿过三尖瓣,直至明确进入右心室。采用右前斜30度视角,将导管缓慢回撤,使其通过三尖瓣口,直至出现心房电位且其振幅逐渐增强。
当心房电位与心室电位的幅度大致相等时,两者之间会出现双相或三相的偏转,这代表希氏束电位的右侧。现在,将一根7 French规格、顶端可操控的消融导管经股动脉送入,以标测左束支电位。
然后,将消融导管连接至射频发生器和多通道电生理记录仪。在右前斜30度视角下,将动脉导管逆行穿过主动脉瓣并推进至左心室。在此位置,将导管头端弯向室间隔,使其保持与间隔的接触。
现在,采用左前斜45度视角,沿室间隔缓慢回撤导管,直至在主动脉瓣下方的房室电图之间记录到希氏束电位的左侧。随后,沿室间隔轻微前送导管,并调整导管头端以识别位于主动脉瓣下方的明确左束支电位。该电位通常位于希氏束左侧记录位点下方1至1.5厘米处。
当心室电图的电位间期比HV间期短约10毫秒,且房室电图振幅比小于1:10时,即可确认已识别到左束支电位。随后,除非为假手术,否则使用射频发生器进行消融。以500千赫兹的未调制正弦波能量,输出功率30至40瓦,在电极-组织界面达到60摄氏度的目标温度。
当体表心电图出现典型的左束支阻滞QRS波形态时,继续能量释放。随后,观察体表心电图,维持30分钟的稳定期。手术结束时,撤出两根导管。
然后,移除纱布并迅速收紧缝合结以防止出血。最后,给予青霉素并缝合切口。导管消融过程中典型的体表及心内电图显示,左下肺静脉(LVPV)较基线HV间期短约10毫秒,左束支消融后,QRS波群持续时间延长。
基线超声心动图参数显示各组之间无差异。实验干预后,心力衰竭组的心功能出现明显恶化,且在为期八周的观察期间内,所有测量参数均未见改善。然而,经过八周的心脏再同步治疗(CRT),左心室舒张末期容积和左心室收缩末期容积均恢复至正常水平。
CRT 也恢复了降低的左心室射血分数。通过斑点追踪分析获得的每个切面六个节段的纵向应变曲线显示,心力衰竭组达到峰值纵向应变的时间离散度明显增加。相比之下,治疗纠正了这种不同步现象。
这在四腔心切面、二腔心切面以及长轴切面中均可观察到。此外,心力衰竭动物的主动脉血流速度时间积分显著低于假手术组。该指标在心脏再同步治疗(CRT)后显著升高。
组织学结果显示,心力衰竭组的心肌细胞直径显著减小,胶原体积分数显著增加。然而,经过八周的CRT治疗,这些指标得到了显著恢复,表明该疗法引发了组织的重构。观看本视频后,您应该已经充分了解如何建立伴有孤立性左束支传导阻滞(LBBB)的慢性心力衰竭模型,以研究CRT的治疗益处。
在左束支消融术后,除了快速起搏外,我们仍可采用其他方法诱导心力衰竭,例如通过冠状动脉结扎来诱导缺血性心力衰竭。这一成熟的技术为在大型动物心力衰竭模型中研究心血管疾病奠定了基础。
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本文介绍了一种通过快速起搏和左束支消融建立慢性非同步性心力衰竭(HF)模型的方法。该模型通过二维斑点追踪成像和主动脉速度时间积分进行验证,展示了心脏再同步化治疗的益处。
建立稳定的非同步性心力衰竭模型并伴有孤立性左束支传导阻滞,对于临床前研究中评估心脏再同步化治疗(CRT)的疗效至关重要。该模型通过提供可重复的平台来评估结构和功能上的逆向重构,从而实现对CRT的机制性风险降低。该模型还有助于在心力衰竭治疗药物的早期发现阶段进行靶点验证,并提高预测的可信度。
该方法通过提供用于评估器械疗法的稳定模型,融入从靶点验证到先导物识别直至临床前评价的发现全过程。