A subscription to JoVE is required to view this content. Sign in or start your free trial.
Method Article
מחקר זה מציג מודל חזירי של תסחיף ריאתי (PE) באמצעות תסחיפים אוטולוגיים גדולים המשכפלים PE חריף בסיכון בינוני. המודל מתאים היטב להערכת פתופיזיולוגיה ותגובות לטיפול.
תסחיף ריאתי חריף (PE) הוא מצב שעלול לסכן חיים הגורם לחסימה פתאומית של עורקי הריאה, מה שמוביל לאי ספיקת לב ימנית חריפה. שיטות אבחון חדשות וטיפולים מונחי צנתר מפותחות במהירות, ויש צורך ברור במודל PE מציאותי בבעלי חיים שניתן להשתמש בו להערכה פתופיזיולוגית ובדיקות פרה-קליניות.
פרוטוקול זה מציג מודל חזירי המשתמש בתסחיפי ריאה אוטולוגיים גדולים. המכשור מבוצע בטכניקות זעיר פולשניות, ויוצר מודל חזה קרוב המאפשר בחינה של אפשרויות טיפול שונות בעלות יכולת שחזור גבוהה. שלוש שעות לאחר שאיבת דם ליצירת תסחיף עצמי ex vivo, השראת PE גרמה לעלייה מיידית בלחץ העורקי הריאתי הממוצע (17 ± 3 מ"מ כספית ל-33 ± 6 מ"מ כספית, p < 0.0001) וקצב הלב (50 ± 9 פעימות · דקה-1 עד 63 ± 6 פעימות · דקה-1, p < 0.0003) מלווה בירידה בתפוקת הלב (5.0 ± 0.8 ליטר לדקה עד 4.5 ± 0.9 ליטר לדקה. p < 0.037) בהשוואה לקו הבסיס. אנגיוגרפיה ריאתית CT חשפה תסחיפים מרובים, ואחוז החסימה הריאתית עלה בהשוואה לנקודת ההתחלה (0% [0-0] עד 57.1% [38.8-63.3], עמ' < 0.0001). בשלב החריף, הפנוטיפ דומה ל-PE בסיכון בינוני.
המודל מייצג פנוטיפ מציאותי ומאופיין היטב של PE בסיכון בינוני ויוצר הזדמנות לבחון שיטות אבחון חדשות, טיפולים התערבותיים ותרופתיים והכשרה מעשית לעובדי בריאות בהליכים התערבותיים.
תסחיף ריאתי חריף (PE) הוא הגורם השלישי בשכיחותו למוות קרדיווסקולרי והוא ביטוי של פקקת ורידים (VTE)1. שכיחות VTE נעה בין 75 ל-269 לכל 100,000 אוכלוסייה בשנה ועולה עם גילשנתיים. מחלימים ראשוניים עומדים בפני סיכון מוות של 30 יום הנע בין 0.5% לחולים בסיכון נמוך ועד 22% לחולים בסיכון גבוה3. סיבת המוות היא כשל בחדר ימין (RV), המתרחש בעיקר תוך שעות 4,5. גם אם החולים שורדים, עדיין קיים סיכון לתחלואה משמעותית ולמחלות כרוניות.
אפשרויות הטיפול בשלב החריף של המחלה כוללות כריתת תסחיף כירורגית, פקקת מבוססת קטטר או מערכתית, הפרין בעל משקל מולקולרי נמוך ונוגדי קרישה דרך הפה1. מספר ומגוון אפשרויות הטיפול מתרחב, וטכניקות ושיטות חדשות לאבחון והערכת חומרה מפותחות ללא הרף. לפני שניתן יהיה לבצע מחקרים קליניים, יש לקבוע את ההיתכנות והבטיחות במערך הניתן לשחזור ועקבי, כפי שניתן להשיג במודל של בעלי חיים. יתר על כן, חקירת הפתופיזיולוגיה החריפה של PE דורשת מודל של בעלי חיים עם פיזיולוגיה של לב וכלי דם וריאות כמעט אנושיים. פותחו מודלים הן במכרסמים והן בבעלי חיים גדולים יותר, כלומר חזירים. היתרון של מודל בעלי חיים גדולים הוא האפשרות להשתמש בטכניקות קליניות ולהעריך ציוד והתערבויות כירורגיות המשמשות בפרקטיקה הקלינית. עם זאת, רוב המודלים הללו משתמשים בחומרים מלאכותיים, כגון כדורי פלסטיק או בלונים אוטמים, או דורשים הליכים פולשניים גדולים לרצועת עורקים ריאתית כדי לחקות אי ספיקת לב ימנית חריפה 7,8,9. מחקר אחד השתמש במסנן וריד נבוב תחתון כדי ליצור פקקת במקום10. עם זאת, זה גוזל זמן, וקשה לשלוט בנטל הקרישים. מחקרים אחרים יצרו תסחיפים אוטולוגיים ex vivo, אך ה-PE היה קטן יותר בגודל11,12. לפיכך, מודלים אלה עשויים שלא להתאים לבדיקת הליכים התערבותיים.
יש צורך במודל של בעלי חיים שיכול לשכפל את הפתולוגיה האנושית של PE. בהתבסס על מחקרים קודמים שנערכו על ידי קבוצתנו 13,14,15,16, אנו שואפים להציג מודל חזירי של PE חריף.
מחקר זה נערך באישור הפיקוח הדני על בעלי חיים (רישיון מס' 2021-15-0201-00944) ובהתאם להנחיות הדנית והאוניברסיטאית בנושא רווחת חיות מעבדה ואתיקה.
הערה: מחקר זה פעל בהתאם להנחיות ARRIVE 2.017. עקרונות ה-3Rs (החלפה, הפחתה ועידון ) כובדו על ידי הערכה חוזרת ונשנית של כל בעל חיים כדי לשמש כבקרה בפני עצמה, ובכך להפחית את מספר בעלי החיים הדרושים ולמקסם את המידע שנאסף. החזירים ששימשו במודל בעלי חיים זה היו חזירי שחיטה דניים במשקל 60 ק"ג (הכלאה של יורקשייר, דורוק וגזע דני). כל החזירים פעלו לפי התוכנית הדנית ללא פתוגנים ספציפיים (SPF). החזירים התאקלמו בחוות המחקר שבוע לפני המחקר כדי לאמן מגע אנושי. החזירים שוכנו במכלאות עם רצפות בטון מוצק ומצעי קש. כל עט היה בגודל 2.35 מ' על 2.9 מ' עם עטים צמודים כדי לאפשר מגע חוטם. לחזירים הייתה גישה חופשית למים והם הוזנו פעמיים ביום בתזונת חזירים קונבנציונלית, והוסיפו סלק מגורר כדי להפחית את העלייה במשקל. לאורווה היה מחזור אור-חושך של 12:12 שעות (אורות דולקים מ-6 בבוקר עד 6 בערב).
1. הרדמה, אינטובציה ואוורור
2. גישות תוך-וסקולריות מונחות אולטרסאונד
הערה: גישות תוך-וסקולריות נקבעות כמתואר קודם לכן18.
3. היווצרות קריש דם
4. החדרה מונחית פלואורוסקופיה של נדן 26 F
זהירות: יש ללבוש ציוד מגן, כגון סינרי עופרת וצווארוני בלוטת התריס, מפני קרינה מייננת, בכל פעם שנעשה שימוש בפלואורוסקופיה.
5. צנתור לב ימני
6. הרכבת מכשיר אספקת התסחיף (איור 3)
הערה: מכשיר התסחיף מורכב משני חלקים, המכונים מכאן והלאה חלק א' וחלק ב' (איור 3).
7. הערכה בסיסית
הערה: חשוב להשיג ייצוב המודינמי לאחר מכשור ולפני הערכה בסיסית. האמצעים הבאים מומלצים. ניתן להתאים את היקף המדידה הבסיסית בהתאם לפרוטוקול הספציפי.
8. הערכת קרישים
הערה: לאחר מינימום של 3 שעות, התסחיפים מוכנים להשראה. צינור ה- PVC יכיל את התסחיף שנוצר ואת הנוזל הנוזלי. אם הדם לא נקרש, המתן עוד 30 דקות לפני שתחזיר תסחיף נוסף.
9. גרימת תסחיף ריאתי חריף (איור 4)
10. מודל PE חריף (איור 5 ואיור 6)
11. המודינמיקה
12. אנגיוגרפיה ריאתית טומוגרפיה ממוחשבת (CTPA) (איור 7)
הערה: ניתן להחריג חלק זה של הפרוטוקול בהתאם להיקף המדעי.
13. שיטות אחרות
14. המתת חסד ונתיחה
בניתוח משולב של חזירים שנכללו במחקרים קודמים, אנו מציגים את התוצאות המאפיינות את מודל ה-PE החריף המתואר בפרוטוקול זה15,16. שני חזירים מתו מאי ספיקת לב ימנית חריפה בעקבות PE. בסך הכל כללנו 24 חזירים.
המודינמיקה
התגובה ל?...
מאמר זה מתאר מודל חזירי של PE אקוטי בסיכון בינוני באמצעות תסחיפים אוטולוגיים שהוא זעיר פולשני וניתן לשחזור.
ישנם כמה שלבים קריטיים בפרוטוקול זה. ראשית, הרחבת הגישה בווריד הצוואר החיצוני הימני היא קריטית עבור המודל מכיוון שהיא משמשת כנקודת הגישה לתסחיפים. ?...
AA קיבל תואר כבוד לדוברים (ABBOTT, Gore Medical, Angiodynamics, EPS Vascular ו-Jannsen), והוא יועץ ל-Inari Medical.
ברצוננו להביע את תודתנו הכנה על המסירות העצומה והעבודה הקשה שהפגין צוות המחלקה לרפואה קלינית, אוניברסיטת ארהוס, בהשלמת הניסויים. יתר על כן, אנו רוצים להודות למשתפי הפעולה שלנו במחלקה לרפואה משפטית, אוניברסיטת ארהוס, ובמחלקה לרדיולוגיה, בית החולים הכללי של מסצ'וסטס, על הסיוע שלא יסולא בפז בביצוע וניתוח של CT אנגיוגרפיה ריאתית. העבודה נתמכה על ידי בית הספר לתארים מתקדמים של אוניברסיטת ארהוס, קרן קארן אליס ג'נסן, קרן הלב הדנית, מענק NIH מס' 1R01HL168040-01, קרן נובו נורדיסק [NNF17OC0024868], Mindefond של הולגר ורות הסה, קרן לארדאל [3374], קרן אלפרד בנזון, A.P. Møller Fonden, Direktør Emil C. Hertz og hustru Inger Hertz Fond, P.A. Messerschmidt og Hustrus fond, ו-Helga og Peter Kornings Fond.
Name | Company | Catalog Number | Comments |
12L-RS | GE Healthcare Japan | 5141337 | Ultrasound probe |
50 mL BD Luer-Lock | BD Plastipak | 300865 | |
Adhesive Aperature Drape (OneMed) | evercare | 1515-01 | 75 cm x 90 cm (hole: 6 cm x 8 cm) |
Alaris GP Guardrails plus | CareFusion | 9002TIG01-G | Infusion pump |
Alaris Infusion set | BD Plastipak | 60593 | |
Alcohol swap | MEDIQ Danmark | 3340012 | 82% ethanol, 0.5% chlorhexidin, skin disinfection |
Amplatz Support Wire Guide Extra-Stiff | Cook Medical | THSF-25-260-AES | diameter: 0.025 inches, length: 260 cm |
Aortic Perfusion Cannula | Edwards Lifesciences | AA024TFTA | Size: 24F. Length: 30 cm. |
BD Connecta | BD | 394601 | Luer-Lock |
BD Emerald | BD | 307736 | 10 mL syringe |
BD Platipak | BD | 300613 | 20 mL syringe |
BD Venflon Pro | Becton Dickinson Infusion Therapy | 393204 | 20 G |
BD Venflon Pro | Becton Dickinson Infusion Therapy | 393208 | 17 G |
Butomidor Vet | Richter Pharma AG | 531943 | 10 mg/mL |
Chlorhexidine 0.5% | Meda AB | N/A | |
Cios Connect S/N 20015 | Siemens Healthineers | N/A | C-arm |
CP Oxygenation System Adult With Fusion and Cardioplegia 1/B | Medtronic | M450311W | Custom cardiopulmonary oxygenation system including a cardioplegia line. |
D-LCC12A-01 | GE Healthcare Finland | N/A | Pressure measurement monitor |
Durapore | 3M | N/A | Adhesive tape |
E-PRESTIN-00 | GE Healthcare Finland | 6152932 | Respirator tubes |
Euthanimal | Alfasan | 136278 | Pentobarbitalnatrium 400 mg/mL (0.5 mL/kg for euthanasia) |
Favorita II | Aesculap | GT104 | |
Fentanyl | B. Braun | 71036 | 50 µg/mL |
Glucose isotonic | SAD | 419358 | 55 mg/mL Isotonic glucose (500 mL bag) |
Gore DrySeal Flex Introducer Sheath | GORE | DSF2633 | Size: 26 French. Working length: 33 cm. |
Ketaminol Vet | MSD/Intervet International B.V. | 511519 | 100 mg/mL |
Lawton 85-0010 ZK1 | Lawton | N/A | Laryngoscope |
Lectospiral | VYGON | 1159.90 | 400 cm (Luer-LOCK) |
MBH qufora | MBH-International A/S | 13853401 | Urine bag |
Natriumchlorid | Fresenius Kabi | 7340022100528 | 9 mg/mL Isotonic saline |
Noradrenalin | Macure Pharma | 425318 | 1 mg/mL |
PICO50 Aterial Blood Sampler | Radiometer | 956-552 | 2 mL |
Portex Tracheal Tube | Smiths Medical | 100/150/075 | Cuffed Clear Oral/Nasal Murphy Eye |
Pressure Extension set | CODAN | 7,14,020 | Tube for anesthetics, 150 cm long, inner diameter 0.9 mm |
Propolipid | Fresenius Kabi | 21636 | Propofol, 10 mg/mL |
Radiofocus Introducer II | Radiofocus/Terumo | RS+B80N10MQ | 7 + 8F sheaths |
Rompun Vet | Beyer | 86450917 | Xylazin, 20 mg/mL |
Rüsch Brilliant AquaFlate Glycerine | Teleflex | 178000 | Bladder catheter, size 14 |
S/5 Avance | Datex-Ohmeda | N/A | Mechanical ventilator |
Safersonic Conti Plus & Safergel | SECMA medical innovation | SAF.612.18120.WG.SEC | 18 cm x 120 cm (Safersonic Sterile Transducer Cover with Adhesive Area and Safergel) |
Standard Dilator | Cook Medical | G01212 | Size: 16 French. Length: 20 cm. |
Swan-Ganz CCOmbo | Edwards Lifesciences | 744F75 | 110 cm |
TruWave Pressure Monitoring Set | Edwards Lifesciences | T434303A | 210 cm |
Vigilance VGS Patient Monitor | Edwards Lifesciences | N/A | |
Vivid iq | GE Medical Systems China | Vivid iq | |
Zoletil 50 Vet (tiletamin 125 mg and zolazepam 125 mg) | Virbac | 83046805 | Zoletil Mix for pigs: 1 vial of Zoletil 50 Vet (dry matter); add 6.25 mL Xylozin (20 mg/mL), 1.25 mL ketamin (100 mg/mL) and 2.5 mL Butorphanol (10 mg/mL). Dose for pre-anesthesia: 0.1 mL/kg as intramuscular injection |
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