Name: testing the efficacy of pharmacological agents in a pericardial target delivery model in the swine
Uploaded: 2016-07-07T09:00:00.000+00:00
Duration: 10 min 5 s
Description: Watch this Scientific Journal Video about Testing the Efficacy of Pharmacological Agents in a Pericardial Target Delivery Model in the Swine at JoVE.com

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.

Bu protokol Minnesota Kurumsal Hayvan Bakımı ve Kullanımı Komitesi Üniversitesi tarafından onaylanmıştır. <img alt="Şekil 1" src="/files/ftp_upload/52600/52600fig1.jpg" /> Çalışma Paradigma 1. diyagramı Şekil <a href="https://jove.unicartagenaproxy.elogim.com/files/ftp_upload/52600/52600fig1large.jpg" target="_blank">bu rakamın daha büyük bir versiyonunu görmek için lütfen buraya tıklayınız.</a> Domuz 1. Cerrahi Hazırlık <ol><li> kas içi enjeksiyon yoluyla domuz (70-80 kg) için tiletamine / zilazipam Evi / kg 5-7mg yönetmek. bir kulak ven kateteri yerleştirin ve intravenöz erişim yoluyla 5-7 mg / kg Methohexital yönetmek. endotrakeal tüp ve ventilate ile hayvan entübe. </li><li> anestezi cerrahi düzlemi korumak için bir ev hava ve oksijen karışımı içinde izofluran&gt;% 1.2 MAC verin. Emin olun hayvan ANEST derin bir düzlemde olduğunulerine çene sesi olmaması için denetleme ve domuz için minimum alveolar konsantrasyonun üzerinde anestezi tutarak herhangi manipülasyonlar önce. İlk anestezik derinlik kontrolü çene sesi ve izofluran seviyelerinin yokluğu güvence tarafından yürütülen anestezi derin bir uçağı sağlamak için prosedür (&gt; 1.5 MAC) boyunca sürekli izlenmektedir. </li><li> Dikkatle koter ve künt diseksiyon ile sağ eksternal juguler ve karotis arter erişin. Dış juguler bir 8.5F Swan-Ganz kateteri yerleştirin ve 1.5 cc balonu şişirmek. Sonra ventrikül içine bir kama basıncı hissettim kadar pulmoner arter aşağı pulmoner kapaktan, sağ atrium ile çapraz. </li><li> balon Deflate ve bu pozisyonda kateter bırakın. balon kullanarak sağ atriyal basınç ve pulmoner arter basıncı kaydedin. Ayrıca, akciğer kama basıncı veya basınç kaydetmek (ya da akciğerler normal kabul edilir ise, o zaman da sol kaydetmekdeneme basıncı). NOT: Bu kateter da kardiyak output tahminleri sağlar. </li><li> Dış juguler ve sağ ventrikül sürekli rekor basınç içine ilave 5.0f balon basıncı kateter yerleştirin. </li><li> aort kapağı aracılığıyla 5.0f balon basıncı karotid arter kateter, prolapsusu yerleştirin ve sol ventrikül korumak. Bir basınç dönüştürücü bağlı 20 birim / ml heparinize salin ile tüm basınç kateterler yıkayın ve sol ventrikül tüm basınç verilerini kaydetmek, sağ ventrikül, pulmoner arter basıncı ve sağ atriyal basıncı (ve kardiyak output tahmin). </li><li> periferik izleme, gerçek-zamanlı kan basıncı ya da kan gazı izleme için 18F kateter yerleştirerek femoral arter dalı erişin. İşlem sırasında kayıt kalp hızı ve sıcaklığı. </li><li> Dikkatle koter ve künt diseksiyon ile sol dış juguler erişin. jugu iki 11.0F hemostaz introducers yerleştirinlar ve 0 ipek dikişlerle güvenli. introducers içinde yönetilebilir kateter yerleştirin. </li><li> floroskopi altında yer aktif sabitleme sağ atriyal apendiks ve sağ ventrikül apeks yol açar. NOT: Bir tespit kurşun implante kalp pili kalbi bağlayan bir ameliyatla takılan tel. </li><li> Bir programcı kullanan yakalamak için potansiyel ve test Connectanalyzer kabloları. 8V, 0.25 msn süresi parametreleri ayarlayın ve o zaman içsel hızından daha 10 bpm daha yüksek bir asgari kalp hızını ayarlayın. Her ilan için göreceli empedansını kaydedin. </li><li> sternocleidomastoid kasların ekleme yakınına kılıç şeklinde süreci medial cerrahi kesi yapmak. sternum kısmi medial diseksiyon etkinleştirmek için sternum (salma kemik) dan ön çıkıntı kaldırmak için bir sternum testeresi kullanın. sternal kemik yapısının geri kalan kısımları ile kesilmiş bir kesme kullanın. sternum-perikard ligament incelemek ve sternu gerim. </li><li> Plevra balataları gelen perikard ayırmak için künt diseksiyon kullanın. perikard medial sagital kesi (3-5 cm) yapın ve her köşesinde dört kare düğüm dikişlerle bir perikardiyal beşik oluşturmak (sağ, üst ve alt siteler, sol). </li><li> sol ventrikül apikal bölgede geçici bir bipolar kurşun yerleştirin ve sol atriyal apendiks içine tek kutuplu bir dalma geçici kalp pili kurşun yerleştirin. </li><li> Ötanazi uzaklaştırılmasıyla derin anestezi altında kalbi gerçekleştirilir. </li></ol> Elektrofizyolojik İzleme 2. Hazırlık <ol><li> Kardiyak Haritalama Sistemi. <ol><li> koparma kutusunda uygun ayarlara timsah klipler ile atriyal apendiks ventriküler epikardiyal bipolar pacing lead&#39;lerine ve epikardiyal yol açar bağlayın kalp haritalama sisteminde bir AF çalışması seçin. sisteme bir EKG ve topraklama pedleri bağlayın. </li></ol></li><li> Osiloskop ve Çim Stimülatör. <ol><li> bağlamakElektrik doğrulama için bir osiloskop bağlı bir Grass uyarıcısı için koparma kutusunda bipolar sol ventriküler pacing lead ve tek kutuplu atriyal kurşun. </li></ol></li><li> Elektrofizyolojik Uyarım Programlı. <ol><li> kalp pilinin üzerine bir kalp pili Place programcı telemetri kafasını sağ atriyal yol açar ve sağ ventrikül açar sabitleyin. kalp pili elektrodu stimülasyon (PES) çalışma seçmek ve 8V&#39;a parametrelerini ayarlamak; tüm hasta parametrelerini kaldırın. 400 ms (veya 300 ms) 8 bakliyat ayarlanmış kalp pili süresini ayarlayın. </li></ol></li></ol> Yerinde Çalışması 3. <ol><li> Refrakter Periyot: Çalışma Paradigma. <ol><li> Atriyal efektif refrakter periyodunu (AERP), atriyal ventriküler düğüm refrakter dönem (AVNERP) ve başlangıçtaki ventriküler efektif refrakter periyodunu (VERP) belirleyin ve bileşik / ilaç / kontrol tedavisinin 30 ve 60 dk sonrası perikardiyal teslim; Ek zaman noktalarında DES gibi ilave edilebilirIRED. </li></ol></li><li> Refrakter Periyot: Programcı Ayarları. <ol><li> 300 milisaniye pili en az izledi 8 adım (400 msn veya 300 msn) PES çalışma parametresini neden Burst. ventriküller / atrium kadar ilerleme hızını azaltın (sırasıyla) sözleşme başarısız. Bu pacing leadler&#39;inin algılama gelen not edilir; Böylece görece dirençli belirlenmesi. </li></ol></li></ol><img alt="şekil 2" src="/files/ftp_upload/52600/52600fig2.jpg" /> Şekil 2. EnSiteSystem: AERP, AVNERP ve VERP belirlenmesi <a href="https://jove.unicartagenaproxy.elogim.com/files/ftp_upload/52600/52600fig2large.jpg" target="_blank">, bu rakamın büyük halini görmek için lütfen buraya tıklayınız.</a> <ol start="3"><li> Parametreler: Göreli AF Yükü belirlenmesi. <ol><li> ., Yani AF sonlandırmak için 5 joule direkt kürekler ile atriyumları şok önce: 1 dakika sonra, en fazla 10 dakika AF içinde kalmasına izin, AF hayvanın kalbini Sustain. ElHer zaman noktasında 10 kata kadar ICIT AF indüksiyon. Bu çalışmada, dikkat edin. AF P dalgasının yokluğu ile düzensiz ritim olarak tanımlanmaktadır. </li></ol></li><li> AF Yükü: Çim Stimülatör ve Osiloskop Ayarları. <ol><li> dalma kalp pili kablosu ile sol atriyal apendiks (SAA) bir 2 sn darbe süresi ile 4 Hz teslim etmek Grass uyarıcısı için parametrelerini optimize; Standart bir osiloskop ile bu doğrulayın. AF ikna etmek için SAA tek bir darbe sunun. </li></ol></li></ol> 4. Kalp Eksplantasyonu ve Reanimasyon (Nakli Modeli) <ol><li> Aort Kök Kanül. <ol><li> Dikkatle çıkan aort etrafında perikard dokusu disseke ve kaldırmak 2.0 Ethibond dikiş pericardium.Suture iki nokta (dışında 2-3 cm) çıkan aort ve damar Heparin 30.000 birimleri yönetmek. </li><li> dikiş noktaları arasındaki aort kökü kanül yerleştirin ve aorta sabitleyin. basınçlı dağıtım sistemi sayesinde, t kaldırmakO konik Stylet ve kanül akışı için izin vermiyor bir kelepçe yerleştirin. </li></ol></li><li> Kardiyopleji hazırlanması. <ol><li> basınçlı torba aracılığıyla 150 mm / hg basınç altında çıkan aort içine soğuk Thomas kardiyoplejisi çözümü uygulayın. uzak ucunda bir 3-yollu vanasını ile basınçlandırılmıştır kardiyopleji bağlı bir sulama kateter elde edin. , Aort kökü kanül stop horoz sabitleyin kateter aracılığıyla kardiyoplejisinin sürekli bir floş bırakın ve aort kökü kanül sabitleyin. </li></ol></li><li> Çapraz Kelepçe. <ol><li> diyaframa sadece üstün bir atraumaticclamp 1-2 cm inferior vena kava kelepçe. Aort kökü kanül üstün çıkan aort üzerinde atravmatik açılı kamp 1-2 cm çıkan aort Kelepçe. </li></ol></li><li> Çapraz Kelepçe / Kardiyopleji. <ol><li> aort kapak ve perfus kapanış, aort kökü kanül kelepçe çıkarın ve 150 mm / aort kapak doğru hg de kardiyoplejisini floşkoroner arterler ing. </li><li> superior vena kava Kelepçe ve kalp basınç aşırı şekilde değil, pulmoner arter küçük bir kesi yapmak. Kalp, soğuk Krebs-Henseleit tampon maddesi banyosuna (asistolik), Vergi durdurulur ve göğüs ve yer kalp kaldırmak sonra (~ 3-8 ° C). </li></ol></li><li> Reanimasyon. <ol><li> büyük damarları cannulate ve Görünür Kalp yöntemleri kullanan kalbi hazırlamak (3). perfüze kalp 37 ± 5 ° C ulaştığında, epikardiyal yama elektrotlar aracılığıyla ventriküllere 34 J şok sunarak yerli sinüs ritminin. </li></ol></li></ol> Vitro Çalışma Paradigma 5. <ol><li> Sürekli 60 dakika sonrası reanimasyon için kalp fonksiyonunun izlenmesi. sadece mitral kapak altında bir LV görünümü: Sürekli bir kısa eksen ile 2D modunda ekokardiyografi izlemek. </li><li> ventrikül duvar kalınlığı ve ejeksiyon fraksiyonları her 10 dk sonrası yeniden canlandırma hesaplayın (aşağıya bakınız).Değerlendirme sürecinde -5 dakikada koroner sinüs (1 cc) ve her 5 dk numune almak. </li><li> İzleme. <ol><li> sol ve baskılara, akışlar ve hacim değişiklikleri de dahil olmak üzere sağ ventrikül, hem de hemodinami izleyin. </li></ol></li><li> Ekokardiyografi: Ejeksiyon Fraksiyonu. <ol><li> orta papiller kısa eksen görünümü yakalayan doğrudan kalbe bir transtorasik eko probu yerleştirin. denklem kullanılarak 4 odacıklı çalışma modunda her 10 dakikada ejeksiyon fraksiyonu (EF%) hesaplayın: LV Son Diastolik Hacim - LV sonu Sistolik Cilt X 100 / LV Son Diastolik hacmi </li></ol></li><li> Ekokardiyografi: Sol Ventriküler Duvar Kalınlığı. <ol><li> Bir saat sonra reanimasyon 10 dakika aralıklarla orta papiller kısa eksen penceresinden ventrikül duvar kalınlığı (cm) ölçün. Bir ekran kumpas kullanılarak sol karıncığın dört köşe ölçün ve ortalamasını alın. </li></ol></li><li> Miyokard Metabolizma. <ol><li> Bir steera yerleştirinKoroner sinüs (CS) de ble kateter. Örnek reanimasyon önce CS 5 dakika ve 1 saat boyunca her 5 dakika sonrası reanimasyon 1 cc. laktat ve glukoz düzeyleri için örneklerini test; diğer kan gazları da değerlendirilebilir. </li></ol></li></ol>

<ol>
	<li>Richardson, E. S., Rolfes, C., Woo, S. O., Elmquist, W. F., Benditt, D. G., Iaizzo, P. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cardiac+Responses+to+the+Intrapericardial+Delivery+of+Metoprolol:+Target+Delivery+Compared+to+Intravenous+Administration.">Cardiac Responses to the Intrapericardial Delivery of Metoprolol: Target Delivery Compared to Intravenous Administration.</a> J. Cardiovasc. Translational Research. 5 (4), 535-540 (2012).</li><li>Xiao, Y. F., Sigg, D. C., Ujhelyi, M. R., Wilhelm, J. J., Richardson, E. S., Iaizzo, P. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Pericardial+delivery+of+omega-3+fatty+acid:+a+novel+approach+to+reducing+myocardial+infarct+sizes+and+arrhythmias.">Pericardial delivery of omega-3 fatty acid: a novel approach to reducing myocardial infarct sizes and arrhythmias.</a> Am J Physiol Heart Circ Physiol. 294 (5), 2212-2218 (2008).</li><li>Chinchoy, E., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Isolated+four-chamber+working+swine+heart+model.">Isolated four-chamber working swine heart model.</a> Ann Thorac Surg. 70 (5), 1607-1614 (2000).</li><li>Moreno, R., Waxman, S., Rowe, K., Verrier, R. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Intrapericardial+beta-adrenergic+blockade+with+esmolol+exerts+a+potent+antitachycardic+effect+without+depressing+contractility.">Intrapericardial beta-adrenergic blockade with esmolol exerts a potent antitachycardic effect without depressing contractility.</a> J Cardiovasc Pharmacol. 36 (6), 722-727 (2000).</li><li>Jansen, B. J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Intrapericardial+delivery+enhances+cardiac+effects+of+sotalol+and+atenolol.">Intrapericardial delivery enhances cardiac effects of sotalol and atenolol.</a> J Cardiovasc Pharmacol. 44 (1), 50-56 (2004).</li><li>Vereckei, A., Gorski, J. C., Ujhelyi, M., Mehra, R., Zipes, D. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Intrapericardial+ibutilide+administration+fails+to+terminate+pacing-induced+sustained+atrial+fibrillation+in+dogs.">Intrapericardial ibutilide administration fails to terminate pacing-induced sustained atrial fibrillation in dogs.</a> Cardiovas Drugs Ther. 18 (4), 269-277 (2004).</li><li>Kumar, K., Nguyen, K., Waxman, S., Nearing, B. D., Wellenius, G. A., Zhao, S. X., Verrier, R. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Potent+antifibrillatory+effects+of+intrapericardial+nitroglycerin+in+the+ischemic+porcine+heart.">Potent antifibrillatory effects of intrapericardial nitroglycerin in the ischemic porcine heart.</a> J Am Coll Cardiol. 41 (10), 1831-1837 (2003).</li><li>Fei, L., Baron, A. D., Henry, D. P., Zipes, D. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Intrapericardial+delivery+of+L-arginine+reduces+the+increased+severity+of+ventricular+arrhythmias+during+sympathetic+stimulation+in+dogs+with+acute+coronary+occlusion:+nitric+oxide+modulates+sympathetic+effects+on+ventricular+electrophysiological+properties.">Intrapericardial delivery of L-arginine reduces the increased severity of ventricular arrhythmias during sympathetic stimulation in dogs with acute coronary occlusion: nitric oxide modulates sympathetic effects on ventricular electrophysiological properties.</a> Circulation. 96 (11), 4044-4049 (1997).</li><li>Ayers, G. M., Rho, T. H., Ben-David, J., Besch, H. R., Zipes, D. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Amiodarone+instilled+into+the+canine+pericardial+sac+migrates+transmurally+to+produce+electrophysiologic+effects+and+suppress+atrial+fibrillation.">Amiodarone instilled into the canine pericardial sac migrates transmurally to produce electrophysiologic effects and suppress atrial fibrillation.</a> J Cardiovasc Electrophysiol. 7 (8), 713-721 (1996).</li><li>Darsinos, J. T., Karli, J. N., Samouilidou, E. C., Krumbholz, B., Pistevos, A. C., Levis, G. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Distribution+of+amiodarone+in+heart+tissues+following+intrapericardial+administration.">Distribution of amiodarone in heart tissues following intrapericardial administration.</a> Int. J. Clin. Pharacol Ther. 37 (6), 301-306 (1999).</li><li>Ujhelyi, M. R., Hadsall, K. Z., Euler, D. E., Mehra, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Intrapericardial+therapeutics:+a+pharmacodynamic+and+pharmacokinetic+comparison+between+pericardial+and+intravenous+procainamide+delivery.">Intrapericardial therapeutics: a pharmacodynamic and pharmacokinetic comparison between pericardial and intravenous procainamide delivery.</a> J Cardiovasc Electrophysiol. 13 (6), 605-611 (2002).</li></ol>

The authors have nothing to disclose

Burada, perikard uzaya hedef teslim bileşiklerin potansiyel etkisini test etmek için benzersiz bir yaklaşım ortaya koymuştur. Bu çalışma, paradigma böylece çeşitli klinik ortamlarda doğrudan çeviri uygulamaları sağlayarak, eczacılık ürünleri veya deneysel bileşikler serbest mevcut piyasa test etmek için kullanılabilir. Bu tedavi stratejisi içinde perikard alana ilaç verilmesi için iki önemli klinik uygulamalar vardır: minimal 1) açık kalp veya invaziv cerrahi işlemler; ve 2) kalp nakli ve o...

Şu anda açık kalp işlemlerinde, klinisyenlerin sistemik antiaritmik ve diğer tedavi ajanları kullanmaktadır. Ancak, bu birçok hastada, zaten klinik tehlikeye özellikle isteyenler için sorunlu olabilir. Örneğin, damar tedavi kan basıncı veya böbrek fonksiyon bozukluğu sistemik damla neden olabilir; ayrıca, onlar anestezi yönetim sorunları ve / veya diğer uzun vadeli yan etkileri yaratabilir. Burada perikard uzaya farmakolojik ajanların uygulanması etkinliğini test etmek için bir model oluşturduk. Örneğin, bu yaklaşım, antiaritmik ilaçlar test kardiyak fonksiyonu ve / veya cerrahi prosedürler sonrasında miyokard teşvik geri kazanımını arttırabileceği bileşiklerin incelenmesi için de kullanılabilir. Intravenöz uygulama karşı perikard boşluğuna tedavilerin hedef teslim gözlenen faydaları olmuştur: Örneğin, bizim laboratuvar gösterdi antiaritmik ilaçların lokalize teslimkan basıncının 1 azalma minimize ederken metoprolol gibi ritmik ilaçlar, aritmi insidansı karşı koruyucudur. Bu hedef teslim stratejisi aynı zamanda sistemik seviyelerini en aza indirirken yüksek odak konsantrasyonları yönetmek için fırsat sağlar. Örneğin, yağ asitlerinin, venöz içine verilen düzeyi daha yüksek hemoliz neden olabilir, fakat perikardiyal Gönderme Bu endişe 2 en aza indirir. Bu çalışma paradigma perikard teslim bileşiklerin etkinliğini belirlemek için üç ana hedefleri oluşur: 1) refrakter tedavi öncesi atriyal ventriküler düğüm dönemleri, atriyum ve ventriküller, 30 ve 60 dakika tedavi sonrası yerinde belirlenmesinde; 2) göreli tedavi ve 30 ve 60 dk tedavi sonrası (ek zamannoktaları aşılamadan sonraki sık sık ilave edildi) o 3 inc canlandırdı edildikten sonra kalp 3) fonksiyonel analiz öncesi yerinde AF yükühemodinamik izleme, kalp hızı, koroner sinüsten örneklenmiş kalp metabolizmasını (laktat ve glukoz), ejeksiyon fraksiyonu (EF%) ve ventrikül duvar kalınlığı (cm) luding Bu tedavi stratejisi modeli etkilerini gözlemlemek için bize izin her 10 dk sonrası yeniden canlandırma izlenen sırasında ve açık kalp ameliyatı veya transplantasyon sonrası kardiyak aritmi ve / veya iskemik hasar insidansını azaltabilir farmakolojik ajanlar.

<table><tbody><tr><td>SelectSecure 3830 lead</td><td>Medtronic</td><td></td><td>Pacing Lead&amp;nbsp;</td></tr><tr><td>C304 Deflectable Catheter&amp;nbsp;</td><td>Medtronic</td><td></td><td>Steerable catheter for placing leads&amp;nbsp;</td></tr><tr><td>SelectSecure 3830 lead</td><td>Medtronic</td><td></td><td>active fixation pacing leads&amp;nbsp;</td></tr><tr><td>Grass S48 Stimulator</td><td></td><td></td><td>Electrical Stimulator&amp;nbsp;</td></tr><tr><td>Premium 6500 Unipolar Pacing&amp;nbsp;</td><td></td><td></td><td>Plunge pacing lead for LAA</td></tr><tr><td>EnSite Cardiac Mapping</td><td></td><td></td><td>Electrophysiology mapping system</td></tr><tr><td>CareLink Programer 2092</td><td>Medtronic</td><td></td><td>programmer for pacing leads</td></tr><tr><td>GEM II pacemaker&amp;nbsp;</td><td>Medtronic</td><td></td><td>pacemaker can&amp;nbsp;</td></tr><tr><td>DLP Aortic Root Cannula</td><td>Medtronic</td><td></td><td>aortic root cannula for transplant&amp;nbsp;</td></tr><tr><td>C-Arm Fluoroscopy</td><td>Ziehm&amp;nbsp;</td><td></td><td>fluoroscopic imaging&amp;nbsp;</td></tr><tr><td>Oscilliscope</td><td>Tektronix&amp;nbsp;</td><td></td><td></td></tr><tr><td>11F Hemostasis introducer</td><td>SafeSheath</td><td></td><td>Hemostasis introducers</td></tr><tr><td>Swan-Ganz Catheter 8.0F</td><td>ICU Medical&amp;nbsp;</td><td></td><td>thermal dilution catheter&amp;nbsp;</td></tr><tr><td>Venogram balloon&amp;nbsp;</td><td>Oscor</td><td></td><td>pressure monitoring&amp;nbsp;</td></tr><tr><td>Ultraview SL</td><td>Spacelabs</td><td></td><td>EKG and blood pressure&amp;nbsp;</td></tr><tr><td>s/5 Avance</td><td>General Electric</td><td></td><td>Anesthesia machine</td></tr><tr><td>Atrial 6492 &amp;ndash; Unipolar Temporary Atrial Pacing Lead</td><td>Medtronic</td><td></td><td>temporary pacing lead&amp;nbsp;</td></tr><tr><td>VIVID i</td><td>General Electric</td><td></td><td>2D electrocardiography unit&amp;nbsp;</td></tr></tbody></table>

testing the efficacy of pharmacological agents in a pericardial target delivery model in the swine

Bugüne kadar birçok farmakolojik ajanlar tedavi etmek veya açık kalp durumlarda aritmi istenmeyen sistemik yan etkilere oluşturmak önlemek için kullanılır. Örneğin, damar içinden tatbik antiaritmik ilaçlar, zaten tehlikede olan kardiyak hastada sistemik basınç düşüşünü üretebilir. açık kalp prosedürlerini yerine getirirken, cerrahlar genellikle ya küçük bir bağlantı noktası oluşturmak veya kullanım için uygundur alanları oluşturmak için bir perikard beşik oluşturacaktır. istenmeyen yan etkiler olmadan miyokard dokusuna doğrudan hedef farmakolojik doğum (antiaritmik veya iskemik önkoşullama ajanlar) Bu erişim verimleri imkanları. Biz perikard sıvısı içinde hedef teslimat için farmakolojik ajanların test edilmesine yönelik bir domuz modeli geliştirdik. Tam anestezi iken, her bir hayvan sol ve sağ ventrikül basınç kateter yanı sıra Swan-Ganz kateteri ile cihazlarıya ve kalp pili kabloları sağ atriyal apendiks ve sağ yerleştirildiventrikül. Medial sternotomi sonra gerçekleştirildi ve bir perikard erişim beşiği yaratıldı; Dalma ilerleme hızı talebi sol atriyal apendiks yerleştirildi ve iki kutuplu bir ilerleme hızı talebi sol ventrikül içine yerleştirilmiştir. Bir programcı ve bir kalp haritalama sistemi, atrioventriküler düğüm (AVN) refrakter periyodunu kullanarak, atriumlar ve karıncıklar tespit edildi. Buna ek olarak, atriyal fibrilasyon (AF) indüksiyon gözlenmiştir AF bir Grass uyarıcı ve saati kullanılarak üretildi. Bu ölçümler tedaviden önce, hem de 30 dakika karıştırıldı ve perikardiyal tedaviden sonra 60 dakika için gerçekleştirilmiştir. Ek süre noktaları seçilen çalışmalar için eklenmiştir. Bundan sonra, kalp cardiopleged ve dört odacık çalışma modunda reanimated edildi. Basınç ölçümleri ve fonksiyon reanimasyon sonra 1 saat süre ile kaydedildi. Bu tedavi stratejisi modeli sırasında ve af kardiyak aritmi ve / veya iskemik hasar insidansını azaltabilir farmakolojik ajanların etkilerini gözlemlemek için bize izinter açık kalp ameliyatı.

Bu sonuçlar domuzlarda farmakolojik ajanların bu hedef dağıtım modeli kullanılarak toplanabilir veri karakteristiktir. Bu veriler yerinde bir DHA infüzyonu takiben bu ventrikül efektif refrakter dönemler (VERP) dikkate değer artışlar gösterdi. Buna ek olarak, veri in vitro kontrol ile karşılaştırıldığında DHA, ventriküler basınç artışı oluşturur. DHA tedavi gönlünde LV basınç çeşitli zaman noktalarında kontrole kıyasla anlamlı olarak yüksek bulundu. Bu veriler, <em...

Watch this Scientific Journal Video about Testing the Efficacy of Pharmacological Agents in a Pericardial Target Delivery Model in the Swine at JoVE.com

Testing the Efficacy of Pharmacological Agents in a Pericardial Target Delivery Model in the Swine

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.

Domuzda bir perikard Hedef Teslim Modelinde Farmakolojik Ajanlar Etkilerinin Test

To date, many pharmacological agents used to treat or prevent arrhythmias in open-heart cases create undesired systemic side effects. For example, ...

testing-efficacy-pharmacological-agents-pericardial-target-delivery

Universidad de Cartagena UDEC

Research

Education

JoVE Core

JoVE Journal

Pharmacology

Medicine

Unit 1

Cardiovascular Drugs: Antiarrhythmic and Heart Failure Drugs

SCIENTISTS IN ACTION

8.2K Görüntüleme.  University of Minnesota. 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. 

Video: Testing the Efficacy of Pharmacological Agents in a Pericardial Target Delivery Model in the Swine

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.

Domuzlar miyokard enfarktüsü ve Fonksiyonel Sonuç Değerlendirmesi

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

Tıp

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.

Bir Ameroid yılanı kullanarak domuz kronik kalp iskemi modelinde

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

Percutaneous Contrast Echocardiography-guided Intramyocardial Injection and Cell Delivery in a Large Preclinical Model

Cell and gene therapy are exciting and promising strategies for the purpose of cardiac regeneration in the setting of heart failure with reduced ejection fraction (HFrEF). Before they can be considered for use, and implemented in humans, extensive preclinical studies are required in large animal models to evaluate the safety, efficacy, and fate of the injectate (e.g., stem cells) once delivered into the myocardium. Small rodent models offer advantages (e.g., cost effectiveness, amenability for genetic manipulation); however, given inherent limitations of these models, the findings in these rarely translate into the clinic. Conversely, large animal models such as rabbits, have advantages (e.g., similar cardiac electrophysiology compared to humans and other large animals), whilst retaining a good cost-effective balance. Here, we demonstrate how to perform a percutaneous contrast echocardiography-guided intramyocardial injection (IMI) technique, which is minimally invasive, safe, well tolerated, and very effective in the targeted delivery of injectates, including cells, into several locations within the myocardium of a rabbit model. For the implementation of this technique, we also have taken advantage of a widely available clinical echocardiography system. After putting in practice the protocol described here, a researcher with basic ultrasound knowledge will become competent in the performance of this versatile and minimally invasive technique for routine use in experiments, aimed at hypothesis testing of the capabilities of cardiac regenerative therapeutics in the rabbit model. Once competency is achieved, the whole procedure can be performed within 25 min after anaesthetizing the rabbit.

Novel therapeutic strategies in cardiac regenerative medicine require extensive and detailed studies in large preclinical animal models before they can be considered for use in humans. Here, we demonstrate a percutaneous contrast echocardiography-guided intramyocardial injection technique in rabbits, which is valuable for hypothesis testing the efficacy of such novel therapies.

Perkütan kontrast Ekokardiyografi güdümlü Intramyocardial enjeksiyon ve hücre teslim büyük preklinik modeli

Cell and gene therapy are exciting and promising strategies for the purpose of cardiac regeneration in the setting of heart failure with reduced ejection ...

Improvement of a Closed Chest Porcine Myocardial Infarction Model by Standardization of Tissue and Blood Sampling Procedures

Myocardial ischemia reperfusion (I/R) injury contributes to almost half of the necrotic area after myocardial infarction. To date there is no approved drug to prevent or reduce myocardial I/R injury. The study and understanding of the pathophysiological mechanisms of myocardial I/R injury is essential to develop successful treatments. Large animal experiments are an important step in translational methods. The porcine model of acute myocardial infarction has been established and described by ourselves and others. We aimed to further improve the value of the model by focusing in detail on the sampling techniques for use in future experiments. Furthermore, we emphasize small but important steps that can affect the quality of the final results. To mimic the clinical situation of myocardial I/R injury, a percutaneous coronary intervention (PCI) catheter was inserted into the left anterior descending coronary artery (LAD) of an anesthetized pig. &#176;&#176;&#176;This model mimics acute myocardial infarction and PCI treatment in humans with the possibility of accurately determining the area at risk as well as the necrotic- and viable ischemic tissue. Here the model was used to investigate the effect of a bicyclic peptide inhibitor of FXIIa. The model can also be modified to allow longer reperfusion times to study later effects of myocardial infarction.

Here we demonstrate a protocol to standardize sampling procedures of an established porcine model of acute myocardial infarction in order to increase its translational value in the understanding of the pathophysiology of myocardial ischemia/reperfusion injury and to test novel drug candidates.

Kapalı göğüs domuz miyokard infarktüsü manken standardizasyon doku ve kan örnekleme prosedürleri tarafından geliştirilmesi

Myocardial ischemia reperfusion (I/R) injury contributes to almost half of the necrotic area after myocardial infarction. To date there is no approved ...

Standardized Model of Ventricular Fibrillation and Advanced Cardiac Life Support in Swine

Cardiopulmonary resuscitation after cardiac arrest, independent of its origin, is a regularly encountered medical emergency in hospitals as well as preclinical settings. Prospective randomized trials in human subjects are difficult to design and ethically ambiguous, which results in a lack of evidence-based therapies. The model presented in this report represents one of the most common causes of cardiac arrests, ventricular fibrillation, in a standardized setting in a large animal model. This allows for reproducible observations and various therapeutic interventions under clinically accurate conditions, hence facilitating the generation of better evidence and eventually the potential for improved medical treatment.

Cardiopulmonary resuscitation and defibrillation are the only effective therapeutic options during cardiac arrest caused by ventricular fibrillation. This model presents a standardized regimen to induce, assess, and treat this physiological state in a porcine model, thus providing a clinical approach with various opportunities for data collection and analysis.

Domuzda Standart Ventriküler Fibrilasyon Ve İleri Kardiyak Yaşam Desteği Modeli

Cardiopulmonary resuscitation after cardiac arrest, independent of its origin, is a regularly encountered medical emergency in hospitals as well as ...

Novel Percutaneous Approach for Deployment of 3D Printed Coronary Stenosis Implants in Swine Models of Ischemic Heart Disease

Minimally invasive methods for creating models of focal coronary narrowing in large animals are challenging. Rapid prototyping using three-dimensionally (3D) printed coronary implants can be employed to percutaneously create a focal coronary stenosis. However, reliable delivery of the implants can be difficult without the use of ancillary equipment. We describe the use of a mother-and-child coronary guide catheter for stabilization of the implant and for effective delivery of the 3D printed implant to any desired location along the length of the coronary vessel. The focal coronary narrowing was confirmed under coronary cineangiography and the functional significance of the coronary stenosis was assessed using gadolinium-enhanced first-pass cardiac perfusion MRI. We showed that reliable delivery of 3D printed coronary implants in swine models (n = 11) of ischemic heart disease can be achieved through repurposing mother-and-child coronary guide catheters. Our technique simplifies the percutaneous delivery of coronary implants to create closed-chest swine models of focal coronary artery stenosis and can be performed expeditiously, with a low procedural failure rate.

We describe a novel, cost-effective, and efficient technique for percutaneous delivery of three-dimensionally printed coronary implants to create closed-chest swine models of ischemic heart disease. The implants were fixed in place using a mother-and-child extension catheter with high success rate.

İskemik Kalp Hastalığının Domuz Modellerinde 3D Baskılı Koroner Stenoz İmplantlarının Konuşlandırılmasında Yeni Perkütan Yaklaşım

Minimally invasive methods for creating models of focal coronary narrowing in large animals are challenging. Rapid prototyping using three-dimensionally ...

Measuring Cardiac Output in a Swine Model

Swine are frequently used in medical research given their similar cardiac physiology to that of humans. Measuring cardiac parameters such as stroke volume and cardiac output are essential in this type of research. Contrast ventriculography, thermodilution, and pressure-volume loop (PV-loop) catheters can be used to accurately obtain cardiac performance data depending on which resources and expertise are available. For this study,five Yorkshire swine were anesthetized and intubated. Central venous and arterial access was obtained to place the necessary measurement instruments.A temperature probe was placed in the aortic root. A cold saline bolus was delivered to the right atrium and temperature deflection curve was recorded. Integration of the area under the curve allowed for the calculation of the current cardiac output.A pigtail catheter was percutaneously placed in the left ventricle and 30 mL of iodinated contrast was power injected over 2 seconds. Digital subtraction angiography images were uploaded to volumetric analysis software to calculate the stroke volume and cardiac output. A pressure volume-loop catheter was placed into the left ventricle (LV) and provided continuous pressure and volume data of the LV, which allowed the calculation of both stroke volume and cardiac output.All three methods demonstrated good correlation with each other. The PV-loop catheter and thermodilution exhibited the best correlation with a 3% error and a Pearson coefficient of 0.99, with 95% CI=0.97 to 1.1, (p=0.002). The PV-loop catheter against ventriculography also showed good correlation with a 6% error and a Pearson coefficient of 0.95, 95% CI=0.96 to 1.1 (p=0.01). Finally, thermodilution against ventriculography had a 2% error with r=0.95, 95% CI=0.93 to 1.11, (p=0.01). In conclusion, we state that the PV-loop catheter, contrast ventriculography, and thermodilution each offer certain advantages depending on the researcher's requirements. Each method is reliable and accurate for measuring various cardiac parameters in swine such as the stroke volume and cardiac output.

Thermodilution, pressure-volume loop catheters, and contrast ventriculography are reliable and accurate methods for determining cardiac physiology such as stroke volume and cardiac output in a laboratory setting in swine.

Swine are frequently used in medical research given their similar cardiac physiology to that of humans. Measuring cardiac parameters such as stroke volume ...

Sterile Pericarditis in Aachener Minipigs As a Model for Atrial Myopathy and Atrial Fibrillation

Atrial fibrillation (AF) is the most common arrhythmia caused by structural remodeling of the atria, also called atrial myopathy. Current therapies only target the electrical abnormalities and not the underlying atrial myopathy. For the development of novel therapies, a reproducible large animal model of atrial myopathy is necessary. This paper presents a model of sterile pericarditis-induced atrial myopathy in Aachener minipigs. Sterile pericarditis was induced by spraying sterile talcum and leaving a layer of sterile gauze over the atrial epicardial surface. This led to inflammation and fibrosis, two crucial components of the pathophysiology of atrial myopathy, making the atria susceptible to the induction of AF. Two pacemaker electrodes were positioned epicardially on each atrium and connected to two pacemakers from different manufacturers. This strategy allowed for repeated non-invasive atrial programmed stimulation to determine the inducibility of AF at specified time points after surgery. Different protocols to test AF inducibility were used. The advantages of this model are its clinical relevance, with AF inducibility and the rapid induction of inflammation and fibrosis-both present in atrial myopathy-and its reproducibility. The model will be useful in the development of novel therapies targeting atrial myopathy and AF.

We describe a sterile pericarditis model in minipigs to study atrial myopathy and atrial fibrillation (AF). We present surgical and anesthetic techniques, strategies for vascular access, and a protocol to study the inducibility of AF.

Atriyal Miyopati ve Atriyal Fibrilasyon için Bir Model Olarak Aachener Minipiglerde Steril Perikardit

Atrial fibrillation (AF) is the most common arrhythmia caused by structural remodeling of the atria, also called atrial myopathy. Current therapies only ...

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.

Bir Domuz Modelinde Perkütan Embolizasyon Bobini Dağıtımı ile Miyokard Enfarktüsü

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

Delivery of Cardioactive Therapeutics in a Porcine Myocardial Infarction Model

Myocardial infarction is one of the leading causes of death and disability worldwide, and there is an urgent need for novel cardioprotective or regenerative strategies. An essential component of drug development is determining how a novel therapeutic is to be administered. Physiologically relevant large animal models are of critical importance in assessing the feasibility and efficacy of various therapeutic delivery strategies. Due to their similarities to humans in cardiovascular physiology, coronary vascular anatomy, and heart weight to body weight ratio, swine is one of the preferred species in the preclinical evaluation of new therapies for myocardial infarction. The present protocol describes three methods of administering cardioactive therapeutic agents in a porcine model. After percutaneously induced myocardial infarction, female landrace swine received treatment with novel agents through either: (1) thoracotomy and transepicardial injection, (2) catheter-based transendocardial injection, or (3) intravenous infusion via jugular vein osmotic minipump. The procedures employed for each technique are reproducible, resulting in reliable cardioactive drug delivery. These models can be easily adapted to suit individual study designs, and each of these delivery techniques can be used to investigate a variety of possible interventions. Therefore, these methods are a useful tool for translational scientists pursuing novel biological approaches in cardiac repair following myocardial infarction.

The present protocol describes three methods of administering cardioactive therapeutic agents in a porcine model. Female landrace swine received treatment through either: (1) thoracotomy and transepicardial injection, (2) catheter-based transendocardial injection, or (3) intravenous infusion via jugular vein osmotic minipump.