2016年7月7日
私たちは、心膜腔/液体内での薬理学的薬剤の標的送達のための豚モデルを開発しました。このアプローチを使用して、誘発性心房細動、相対的な不応期、および/または虚血性防御に対する投与された薬剤の相対的な利点を調査できます。
次の実験の全体的な目標は、外科的処置中の副作用を軽減したり、移植結果を改善したりする可能性のある、心膜腔に送達される薬理学的薬剤を特定することです。ペーシングリードは、不応期を決定するために右心房と右心室に配置されます。プログラマーによるパルス電気刺激研究は、心房、心房-心室結節、および心室の不応期を決定します。
心房細動を誘発するために、左心房付属器にショックを与え、心房細動の負担を決定します。薬物は心膜腔に送達される。不応期と心房細動負担は、心膜分娩の 30 分後と 60 分後に取得され、ベースラインと比較されます。
次に、大動脈経路カニューレを介して心臓麻痺を投与し、心臓を停止させます。したがって、心不整脈および/または虚血性損傷の発生率を低下させる可能性のある種々の薬理学的薬剤は、心臓手術および移植の両方におけるそれらの有用性について評価することができる。豚の選択にはいくつかの利点があります。
これにより、複数のセンシングカテーテルとペーシングリードを配置できます。ブタの心臓の解剖学的構造は、成人の人間のそれを模倣しています。外科的心膜クレードルは動物に形成されやすく、心嚢液の量、血行動態、および電気生理学的特性はヒトのものと似ています。
治療薬の心膜分娩からは、分娩、心臓外科手術、移植のための臓器回復など、さまざまな臨床処置が恩恵を受ける可能性があります。この方法は、心房細動の負担を軽減したり、心臓手術に伴う不整脈を予防したりするために、心膜送達に最も効果的な薬剤は何かなど、心臓の診断と治療に関連する重要な臨床上の疑問に答えるのにも役立ちます。70〜80キログラムの豚に麻酔をかけ、挿管されたイソフッ素が家の空気と酸素の組み合わせで送達されます。
先に進む前に、顎の緊張がないことを確認して、豚が深い麻酔面にあることを確認してください。手術は、焼灼と鈍的解剖で右外頸静脈と頸動脈に慎重にアクセスすることから始めます。露出したら、8.5フレンチスワンガンツカテーテルを外部頸静脈に挿入し、バルーンを1.5CCに膨らませます。
次に、カテーテルを右心房を通って肺動脈を通って心室に入り、くさび形圧が感じられるまで肺動脈を下ります。この時点で、バルーンを収縮させ、カテーテルをこの位置に置いておきます。バルーンを使用して右心房圧と肺動脈圧を記録します。
次に、5フレンチバルーン圧力カテーテルを外頸静脈に留置し、右心室に送り込みます。別の5Fバルーン圧力カテーテルを頸動脈に留置し、大動脈弁から脱出させ、左心室に配置します。次に、すべての圧力カテーテルを1ミリリットルあたり20単位のヘプロナイズ生理食塩水で洗い流し、左心室、右心室、肺動脈圧、および右心房圧からのすべての圧力データを記録します。
次のステップは、左の外部頸静脈に慎重にアクセスすることです。アクセスしたら、2つの11フレンチ止血イントロデューサーを頸静脈に配置し、縫合糸で固定します。次に、ステアラブルカテーテルをイントロデューサーに留置します。
次に、透視ガイドの使用を開始します。アクティブ固定リードを右心房付属器と右心室の頂点に配置します。アナライザケーブルを埋め込みリード線に接続し、プログラマを使用してキャプチャをテストします。
パラメータを 8 倍 (0.25 ミリ秒) に設定し、ペースを 1 分あたり 10 ビート (10 ビート/分) その時点の固有レートよりも高く設定するか、それ以上に設定します。次に、各リードの相対インピーダンスを記録します。次に、キシフス突起から胸鎖乳突筋の挿入点近くまで内側を切開します。
次に、胸骨骨構造の残りの部分をせん断して切り込み、胸骨を引っ込めるために、胸骨-心膜靭帯を解剖します。胸骨を引っ込めた状態で、心膜を胸膜の内壁から分離するために鈍い解剖を行います。次に、心膜に3〜5センチメートルの内側矢状切開を行い、各コーナーに4つの正方形の結び目縫合糸を備えた心膜クレードルを作成します。
最後に、左心室の頂端領域に一時的なバイポーラリードを配置し、左心房付属器にユニポーラプランジ一時的なペーシングリードを配置します。まず、PES試験を開始します。まず、PES スタディ パラメータのバースト誘導をプログラムして、400 ミリ秒または 300 ミリ秒でペースを待機します。
次に、最小 300 ミリ秒のペーシングをプログラムし、心腔が収縮しなくなるまでペーシングを下げます。これは、ペーシングリードの感知によって注目され、相対的な不応期を決定します。次に、プランジペーシングリードを介して草刺激装置を左心房付属器に取り付けます。
4 ヘルツで 2 秒のパルスを配信するように設定します。これらの設定をオシロスコープで確認してください。次に、心房細動を減らすために左心房付属器に単一のパルスを送達するか、相対的なAF負荷を決定する AF.To、AFが1分間持続するまで、1分に1回、グラススティミュレーターを最大10回使用します。
その後、動物を最大10分間AF状態に保ちます。この時間の長さはAFの負担を表します。10分経っても心臓の細動が止まらない場合は、5ジュールの直接パドルで心房に衝撃を与え、心臓を再同期させます。
潜在的に保護される医薬品の心膜送達を開始します。不応期と心房細動負荷は、薬剤の心膜送達後 30 分後と 60 分後に再度決定されます。心臓を造設するには、まず大動脈経路カニューレを移植します。
上行大動脈の周りの心膜組織を慎重に解剖し、心膜を取り除きます。次に、カニューレを上行大動脈に約2〜3センチメートル離して2.0エチボンド縫合糸で固定します。縫合糸を取り付けた後、30, 000単位のヘプリンを静脈内投与します。
次に、大動脈経路カニューレを大動脈に縫合します。デリバリーシステムを加圧した状態で、スタイレットベベルを取り外し、カニューレにクランプを置いて流れを止めます。次に、150ミリメートルの水銀で送達するために冷たいセントトーマス心肺機能を準備します。
三方活栓で加圧された心肺機能に灌漑カテーテルを固定します。次に、ストップコックを大動脈経路カニューレに固定します。次に、クロスクランプを実行します。
そして、心筋麻痺で心臓を大動脈弁に向けて洗い流し、弁を閉じて冠状動脈を灌流します。心臓が過圧になるのを防ぐために、肺動脈を切開します。心臓が停止したら、それを切除し、冷たいクレブスヘンゼレイトバッファーに移します。.
心臓を蘇生させるには、目に見える心臓の方法を使用してグレードの血管をカニューレ挿入します。灌流された心臓が摂氏37度から5度以内になったら、心外膜パッチ電極を介して心室に34ジュールのショックを与えて、本来の洞調律を回復させます。その場で測定したのと同じ圧力で心機能を1時間監視します。
5分ごとに、冠状静脈洞から1つのCCサンプルを採取します。10分ごとに、心室壁の厚さと駆出率を計算します。記載されたプロトコルを使用して、DHAのinsitu注入後に腹側の有効不応期の顕著な増加が見られました。
蘇生後の最大圧力を測定すると、対照群と比較してDHAで治療された心臓の左心室圧の上昇が示されました。治療を受けた心臓の左心室圧は、いくつかの時点で有意に高かった。この技術により、手術を含む心臓手術を受ける患者や、移植のための心臓の回復に翻訳的に使用できる標的送達治療薬の評価が可能になります。
この実験的アプローチを採用することで、外科医や研究者が心房細動を緩和し、心筋損傷を軽減し、関連する再増殖障害を軽減する新しい薬剤や治療戦略を探求する道が開かれる可能性があります。
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本研究では、心膜腔への薬物の標的輸送のためのブタモデルを提示します。このモデルを用いることで、これらの薬物が心房細動および虚血保護に及ぼす影響を調査することが可能になります。
豚モデルを用いた標的心膜投与は、全身的な副作用を最小限に抑えつつ、抗不整脈薬および心保護薬の直接的な評価を可能にし、心臓外科手術および移植における重要なトランスレーショナルなギャップを埋めるものです。このアプローチは、薬剤選択における予測の信頼性を高め、周術期および移植後の薬物療法に関するリスク調整済みの推進決定に寄与します。本モデルはヒトに近い解剖学的構造と電気生理学的特性を備えており、心血管系薬の早期開発におけるポートフォリオの選別やメカニズムに基づくリスク低減において有用です。
このブタ心膜投与モデルは、不整脈および虚血性損傷を標的とした心疾患薬物療法の初期探索、リード化合物の特定、および前臨床検証を繋ぐ役割を果たします。