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Resumen

Se describe un nuevo modelo de corazón de lechón en recuperación con sobrecarga combinada de presión y volumen en el ventrículo derecho para el estudio de la función de la válvula tricúspide.

Resumen

Las afecciones cardíacas en las que la válvula tricúspide (TV) se enfrenta a un aumento de volumen o a factores estresantes de presión se asocian con una insuficiencia valvular prematura. Faltan estudios mecanicistas para mejorar nuestra comprensión de la fisiopatología subyacente responsable del desarrollo del fracaso prematuro de la TV. Debido a la imposibilidad de realizar estos estudios en humanos, se requiere un modelo animal. En este manuscrito, describimos los protocolos para un nuevo modelo de corazón de lechón recién nacido de recuperación crónica para el estudio de los cambios en el televisor cuando se somete a un estrés combinado de volumen y presión. En este modelo, la carga de volumen del ventrículo derecho y del TV se logra a través de la ruptura de la válvula pulmonar. Luego, la carga de presión se logra mediante la colocación de una banda de la arteria pulmonar. El éxito de este modelo se evalúa a las cuatro semanas después de la cirugía de intervención mediante ecocardiografía, medición de la presión intracardíaca y examen anatomopatológico de las muestras cardíacas.

Introducción

El televisor normal funciona en un entorno de bajo volumen y estrés por presión. Sin embargo, hay afecciones cardíacas pediátricas y adultas en las que el televisor tiene una malformación congénita o la fisiología cardíaca es tal que el ventrículo derecho y el televisor se ven desafiados por un aumento de volumen (precarga) y/o estrés de presión (poscarga), como la tetralogía de Fallot, la anomalía de Ebstein, la transposición congénita corregida de las grandes arterias, pacientes con transposición de las grandes arterias después de un procedimiento de cambio auricular, hipertensión pulmonar idiopática y síndrome del corazón izquierdo hipoplásico. En estas afecciones cardíacas, el TV es propenso a la insuficiencia valvular prematura, lo que aumenta la morbilidad y la mortalidad 1,2,3,4,5. Aunque se puede plantear la hipótesis de que el fracaso prematuro de la TV en estas lesiones cardíacas puede estar relacionado con el sometimiento de la TV a un aumento de volumen y/o a factores estresantes de presión, se desconoce la etiología exacta. Las investigaciones de la última década han demostrado que la válvula mitral, la otra válvula auriculoventricular, es capaz de provocar cambios estructurales en respuesta a los factores estresantes 6,7,8. Sin embargo, la literatura actual carece de estudios mecanicistas que evalúen la adaptación de la televisión a los factores estresantes. Este aspecto puede deberse en parte a la falta de un modelo de corazón animal adecuado que permita tales estudios.

En la literatura, existen modelos que cargan individualmente el volumen o la presión del ventrículo derecho. Sin embargo, la combinación de presión crónica y carga de volumen del ventrículo derecho ha sido más difícil de lograr. Existen modelos animales en la literatura que utilizan la colocación de una banda de la arteria pulmonar para cargar la presión del ventrículo derecho, así como la creación de una comunicación interauricular para cargar el volumen del ventrículo derecho9. Esta técnica no pudo lograr el objetivo de presión y carga de volumen crónicas simultáneas del ventrículo derecho, ya que la presencia de una banda de la arteria pulmonar tensa puede resultar en una derivación de derecha a izquierda a través de la comunicación interauricular. Esto hace que la comunicación interauricular ya no proporcione una carga de volumen al ventrículo derecho. Una derivación del tabique auricular de derecha a izquierda dará lugar a un animal cianótico10. Para superar esta complicación, el modelo requiere la exclusión de animales con comunicación interauricular existente.

Otros modelos han utilizado la cirugía paliativa híbrida en estadio I para el síndrome del corazón izquierdo hipoplásico en lechones11. Se trata de un modelo de recuperación que permite combinar la presión y la carga de volumen del ventrículo derecho. Sin embargo, el procedimiento requiere costosos stents expandibles con balón que pueden ser prohibitivos desde el punto de vista financiero. Los estudios de Zeltser et al.12 y Lambert et al.13 consisten en cortar el tracto de salida del ventrículo derecho y la válvula pulmonar y luego coser un parche de politetrafluoretileno encima, imitando la técnica de reparación del parche transanular de la tetralogía de Fallot, para cargar el volumen del ventrículo derecho. Luego, la carga de presión del ventrículo derecho se logra mediante la colocación de una banda de la arteria pulmonar. Este modelo puede ser técnicamente desafiante y está en desventaja al dejar una cicatriz de ventriculotomía en el tracto de salida del ventrículo derecho, lo que puede influir en la función del ventrículo derecho y, por lo tanto, en la función de la televisión.

Este estudio describe un innovador modelo de corazón de lechón de recuperación crónica que provoca un aumento combinado de presión y estrés de volumen en el ventrículo derecho sin una ventriculotomía. Este modelo permitirá estudios mecanicistas de los cambios adaptativos de la TV al aumento crónico simultáneo de los factores estresantes de presión y volumen.

Protocolo

El protocolo y los procedimientos de este manuscrito se desarrollaron bajo la supervisión de un veterinario y se realizaron de acuerdo con las directrices del Consejo Canadiense de Cuidado Animal y la guía para el cuidado y uso de animales de laboratorio. El protocolo fue aprobado por el comité institucional de cuidado animal de la Universidad de Alberta. Todas las personas involucradas en los procedimientos de manuscritos recibieron una capacitación adecuada en bioseguridad.

1. Preparación previa al procedimiento, anestesia y acceso

  1. Criterios de inclusión y exclusión de animales.
    1. Criterios de inclusión: Utilizar lechones cruzados Duroc hembra y macho de entre cuatro y cinco semanas de edad para este modelo. Los lechones de esta edad tienen una madurez humana equivalente a la de los lactantes entre los cuatro y los seis meses de edad.
    2. Criterios de exclusión: Excluir lechones con comunicación interauricular y/o ductus arterioso persistente (evaluado por ecocardiografía), malformación cardíaca o extracardíaca, o donde se sospechaba enfermedad infecciosa.
  2. Transfiera los lechones al alojamiento al menos cinco a siete días antes de la cirugía para aclimatarse.
  3. Un día antes de la cirugía, examine al lechón para asegurarse de que es apto para la cirugía y de que no hay signos de enfermedad, como tos, emesis, diarrea, palidez, debilidad, letargo o lesiones cutáneas.
  4. Lechones rápidos de alimento sólido durante al menos tres horas antes de la cirugía, permitiendo el acceso al agua hasta el momento de la cirugía.
  5. Traslado del lechón a la sala de procedimientos quirúrgicos.
  6. Administrar premedicación de procedimiento de atropina (0,04 mg/kg), midazolam (0,2 mg/kg) y ketamina (2 mg/kg) mediante una inyección intramuscular. Además, administrar un preparado de liberación lenta de buprenorfina (0,01 mg/kg) por vía subcutánea para la analgesia perioperatoria.
  7. En la mesa de operaciones, coloque una manta de agua de recirculación y ajuste la temperatura del agua inicialmente a aproximadamente 40 °C. Ajuste la temperatura de la manta de agua para mantener la temperatura corporal central entre 38,0 y 39,5 °C en el lechón.
  8. Una vez que la mandíbula esté completamente relajada, rocíe la laringe con lidocaína al 1%. Realice la intubación endotraqueal estándar con monitoreo de oxímetro de pulso portátil.
  9. Controle, conecte y asegure el correcto funcionamiento del equipo de monitoreo: oxímetro de pulso, capnógrafo, cables de telemetría de ECG y sonda de temperatura.
  10. Administrar al lechón isoflurano inhalado (2-5%) como anestesia durante el procedimiento quirúrgico, ajustado en función de la profundidad de la anestesia. Controle la profundidad de la anestesia a través de la evaluación de la frecuencia cardíaca, la frecuencia respiratoria y el patrón de respiración, la saturación de oxígeno, el párpado y el reflejo de retirada.
  11. Utilice los siguientes ajustes iniciales del ventilador: PEEP de 4 cmH2O, volumen corriente entre 8-10 mL/kg y una relación inspiratoria/espiratoria de 1:1. La frecuencia del ventilador oscila entre 26-36/min, ajustada para lograr un pCO2 entre 35-42 mmHg en una gasometría arterial analizada con un analizador de gasometría en el punto de atención.
  12. Coloque el lechón en posición supina. Aplique ungüento oftálmico estéril en ambos ojos para lubricar durante el procedimiento.
  13. Afeita el vello sobre el sitio quirúrgico. Con una gasa estéril y un exfoliante desinfectante (povidona yodada 7,5%), desinfectar el tórax con movimientos circulares de interior a exterior tres veces. Limpie el exceso de solución exfoliante con una gasa estéril. Usando una técnica aséptica, cubra los sitios quirúrgicos (cuello y lado izquierdo del tórax) y el área circundante.
  14. Utilizando una técnica de Seldinger modificada, se colocan catéteres centrales tanto en la arteria carótida (catéter francés de un solo lumen de 3,5 o catéter IV de calibre 24) como en la vena yugular interna (cinco o seis catéteres franceses de doble o triple luz) para el control de la presión, la toma de muestras de sangre y el acceso venoso durante el procedimiento para la administración de medicamentos.
  15. Administrar una dosis intravenosa de cefazolina (30 mg/kg) para la profilaxis perioperatoria de la sepsis y de ranitidina (1 mg/kg) para la profilaxis de la úlcera por estrés. Iniciar el uso de líquido de mantenimiento intravenoso (D5WNS) a través del catéter venoso central.

2. Alteración de las cúspides de la válvula pulmonar por parte de Bioptome

  1. Después de la confirmación del plano quirúrgico, realizar una toracotomía izquierda en el tercer espacio intercostal para asegurar una exposición adecuada para visualizar la arteria pulmonar principal.
  2. Con uso de gel estéril y una funda, realice un estudio ecocardiográfico epicárdico a través de la toracotomía izquierda para evaluar la presencia de comunicación interauricular, conducto arterioso persistente y luego realice un barrido a través de las válvulas pulmonar y tricúspide para evaluar anomalías congénitas.
  3. A través de la incisión de la toracotomía izquierda, coloque suturas de cuerda en la arteria pulmonar principal (AMP) y conéctelas a un lazo.
  4. Con un introductor de aguja, perfore el MPA en el medio de las suturas de la senda y avance un alambre. Sobre el alambre, avance una vaina de catéter de siete French con bridas personalizadas a través de la incisión del MPA. Ancle firmemente el catéter en la superficie del MPA envolviendo las suturas de la cuerda alrededor del borde del catéter, y el lazo se puede apretar (Figura 1).
  5. Introducir un bioptomo en la vaina y avanzar bajo guía ecocardiográfica epicárdica hasta la válvula pulmonar.
  6. Bajo visualización ecocardiográfica epicárdica directa, utilice el bioptoma para asegurar las mordidas en las cúspides de la válvula pulmonar. La retirada del biotomo provoca desgarros de la cúspide y la rotura de la válvula pulmonar.
    1. Repita este proceso según sea necesario para lograr una regurgitación pulmonar de moderada a grave. Esto se evalúa mediante interrogación Doppler de onda de pulso en las arterias pulmonares ramificadas. Nuestro objetivo es lograr una relación integral de tiempo de velocidad inversa a directa (VTI) entre 0,6 y 0,7 en el momento del procedimiento. Una vez satisfecho, retire el bioptome.
  7. Durante el procedimiento, administre infusiones intravenosas de epinefrina (0,05 - 0,15 μg/kg/min) y/o norepinefrina (0,05 - 0,15 μg/kg/min) según sea necesario para mantener la presión arterial normal durante el procedimiento (presión arterial sistémica media entre 60 y 80 mmHg).

3. Colocación de la banda de la arteria pulmonar

  1. Insertar un catéter umbilical de cinco años de un solo lumen a través de la vaina previamente colocada y avanzarlo hasta el ventrículo derecho (VD) para la monitorización de la presión VD durante la colocación de una banda de la arteria pulmonar.
  2. Teje seda o una sutura sintética trenzada no absorbible a través del centro de una banda de silástica para mayor refuerzo y resistencia. Envuelva esta banda silástica alrededor del MPA entre la válvula pulmonar y proximal al sitio de punción del catéter.
  3. A través de la medición directa de la presión del ventrículo derecho, apriete la banda de la arteria pulmonar y ajústela con un clip vascular para lograr una presión sistólica sistémica del VD del ≥60%. Una vez que se alcanza la presión deseada, ate las suturas para asegurar la banda de la arteria pulmonar.
  4. Avance el catéter umbilical a través de la banda de la arteria pulmonar y dentro del MPA distal para obtener un gradiente de la banda de la arteria pulmonar hacia atrás. Retire el catéter umbilical y la vaina.
  5. Amarre la sutura de la cuerda de la bolsa para cerrar el sitio de punción de la MPA (Figura 2).
  6. Cierre la incisión de la toracotomía izquierda en tres capas utilizando suturas no absorbibles para la primera capa y luego suturas reabsorbibles para cerrar las capas musculares. Aplique grapas para cerrar la capa de piel.
  7. Infiltrar alrededor de la incisión cutánea con bupivacaína (0,5%, dosis máxima 2 mg/kg) para la analgesia local. Administrar una dosis intravenosa única de meloxicam (0,2 mg/kg) para la analgesia postoperatoria, además de la buprenorfina subcutánea de liberación lenta administrada anteriormente.
  8. Retire las vías centrales arteriales y venosas y ate los vasos para asegurar la hemostasia.
  9. Aplique la crema Hibitane (clorhexidina al 1%) en las incisiones y asegure un vendaje para cubrir la incisión.
  10. Apague el isoflurano inhalado. Una vez que el lechón respira por sí solo con los mecanismos adecuados de protección de la vía aérea, extubar con seguimiento y cuidados de recuperación postoperatoria.
  11. Para la profilaxis de la infección incisional, administrar al lechón un tratamiento empírico de cinco días de cefalexina oral 30 mg/kg dos veces al día.

4. Valoración ecocardiográfica

  1. Evaluar cualitativamente la regurgitación pulmonar por Doppler color y grado de 0 a 4 [0 = ninguno, 1 = trivial (un solo chorro estrecho), 2 = leve (un solo chorro ligeramente más ancho con una longitud de chorro < 10 mm, relación entre la anchura del chorro proximal y el tracto de salida del VD < 0,25), 3 = moderada (chorros simples o múltiples con la relación combinada entre la anchura del chorro proximal y el tracto de salida del VD entre 0,25 y 0,65), y 4 = severo (chorro ancho con relación entre el ancho del chorro proximal y el tracto de salida del VD > 0,65)].
    1. En el grupo de intervención, semicuantificar la regurgitación pulmonar midiendo una relación entre la integral de tiempo de velocidad inversa a la directa (VTI) utilizando Doppler de onda de pulso en la rama de la arteria pulmonar (Figura 3).
    2. Clasificar cualitativamente la gravedad de la regurgitación tricuspídea de 0 a 4 mediante la evaluación Doppler color [0 = ninguno, 1 = trivial (un solo chorro estrecho), 2 = leve (múltiples chorros estrechos), 3 = moderado (chorro ancho que alcanza la porción media de la aurícula derecha) y 4 = grave (chorro ancho que alcanza la pared posterior de la aurícula derecha)]. Tanto el sistema de gradación de la insuficiencia valvular pulmonar como el tricúspide están de acuerdo con las guías vigentes 14,15,16,17,18,19.
  2. Evaluar la función sistólica del ventrículo derecho utilizando el cambio de área fraccional del ventrículo derecho (FAC del VD), que se midió trazando el área delimitada por los bordes endocárdicos del ventrículo derecho al final de la diástole y al final de la sístole en la vista apical de cuatro cámaras. Calcule el FAC del VD como la diferencia entre las dos áreas, expresada como un porcentaje del área del VD diastólica final. Un valor de RVFAC < 35% representa una función sistólica anormal del VD20.

Resultados

Para la validación del modelo, se compararon diez lechones (5 machos y 5 hembras) que se sometieron a toracotomía izquierda con rotura de la válvula pulmonar y colocación de banda de la arteria pulmonar (grupo de intervención, IP) con diez lechones control de edad y sexo que se sometieron a toracotomía izquierda (grupo control, PC). Al inicio del estudio, antes de la intervención, todos los lechones presentaban insuficiencia pulmonar o la tenían trivial, con geometría y función del ventrículo derecho normales. Había un lechón en el grupo de control con regurgitación tricuspídea leve. Todos los lechones restantes no presentaban regurgitación tricuspídea o la presentaban de forma trivial. No hubo cambios agudos en la regurgitación tricuspídea o pulmonar en el grupo control después de la toracotomía. Después de la intervención, todos los lechones del grupo de intervención presentaron regurgitación pulmonar de moderada a grave y la regurgitación tricuspídea aumentó de trivial a leve en un lechón. La función sistólica del ventrículo derecho fue normal en ambos grupos. En el grupo de intervención, no hubo diferencia entre el género en cuanto a la viabilidad o la facilidad para lograr una cirugía de intervención exitosa.

Después de un período de recuperación de cuatro semanas, los lechones se sometieron a una segunda anestesia para la medición intracardíaca directa de la presión del VD y a imágenes ecocardiográficas epicárdicas a través de una incisión de esternotomía con imágenes ecocardiográficas tridimensionales (3DE) de la válvula tricúspide utilizando un transductor transtorácico de matriz X-7 en un sistema de ultrasonido. A esto le sigue la eutanasia y la extracción del corazón para su análisis. La regurgitación pulmonar severa persistió en los lechones del grupo de intervención (Tabla 1). En la ecocardiografía, durante la segunda anestesia, la mediana de la relación regurgitante/IVTI de flujo directo fue de 0,72 (RIC: 0,60, 0,76). El grupo intervencionista RV estaba dilatado, como lo demuestra un mayor área telediastólica (RVEDA) del VD. Según la evaluación directa de la presión, la mediana de la presión sistólica del VD en los lechones del grupo de intervención fue del 78% (RIC: 64,8, 82,5) de la presión sistémica. En el examen de la muestra, los lechones de intervención tenían la pared libre del VD y el músculo papilar anterior más gruesos (Figura 4, Tabla 1). Estos índices confirmaron el éxito del modelo en el logro de una presión crónica efectiva y una carga de volumen en el VD. Hubo empeoramiento de la gravedad de la regurgitación de la válvula tricúspide y evidencia de disfunción sistólica del VD en algunos de los lechones del grupo de intervención (Tabla 1).

Los parámetros de la válvula tricúspide de ocho conjuntos de datos 3DE de lechones (cuatro del grupo de intervención y cuatro del grupo de control) se analizaron utilizando un software de MATLAB diseñado a medida21 como se describió anteriormente22. En resumen, la diástole final se definió como el marco después del cierre de la válvula tricúspide, y la sístole final se definió como el marco antes de la apertura de la válvula tricúspide. Se contó el número de tramas entre el final de la diástole y el final de la sístole, y se definió la sístole media como el punto medio. Se obtuvieron nueve planos radiales (separados por 20°) que atravesaban el centro del anillo de TV (Figura 5A), y el anillo se delineó en los puntos de bisagra de la valva en la sístole media (Figura 5B punto amarillo). Para delinear la superficie 3D de los folíolos, se colocaron puntos de coordinación a lo largo del folíolo de anillo a anillo en cada plano (línea roja de la Figura 5B). Todos los puntos fueron convertidos en coordenadas espaciales (x, y y z) y se utilizó un software propietario para desarrollar modelos 3D del televisor y su aparato para el análisis, tal como se describió en publicaciones anteriores15,23. Brevemente, mediante el uso de las coordenadas espaciales x, y y z extraídas, el software definió dos superficies separadas, una superficie que se ajusta a los folletos de TV y otra que se ajusta al anillo (Figura 5C). El ángulo de flexión anular se midió dividiéndolo en secciones anterior y posterior, definidas por los puntos de flexión. Los puntos anulares en cada una de estas secciones se ajustaron con un plano (mínimos cuadrados no negativos), a partir del cual se midió el ángulo de flexión como el ángulo entre las líneas normales de cada plano (Figura 5D). Los hallazgos preliminares de la 3DE indican que los lechones del grupo de intervención, en comparación con los lechones del grupo control, presentaban dilatación anular de la válvula tricúspide, especialmente en la dimensión de la anchura lateral. Esto dio como resultado un anillo de forma más circular. Se conservó el ángulo de flexión anular. El área total de los lechones tricúspides fue significativamente mayor en los lechones del grupo de intervención (Tabla 2). En el examen de la muestra, las valvas de la válvula tricúspide en el grupo de intervención eran subjetivamente más opacas, con cuerdas tendináceas más gruesas (Figura 6).

Los datos preliminares respaldan la efectividad del modelo para inducir cambios en el ventrículo derecho consistentes con sobrecarga crónica de presión y volumen. Además, el modelo pudo demostrar cambios significativos en la geometría de la válvula tricúspide, así como en las valvas de la válvula tricúspide en el examen patológico macroscópico.

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Figura 1: Imagen intraoperatoria a través de la toracotomía lateral que muestra la exposición y posición del catéter especializado en la arteria pulmonar principal para permitir la interrupción de la válvula pulmonar por parte del bioptoma.

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Figura 2: Imagen intraoperatoria después de la ruptura exitosa de la válvula pulmonar y la colocación de la banda de la arteria pulmonar. Se han retirado todos los catéteres y las vainas. Se ha cerrado con sutura el sitio principal de punción de la arteria pulmonar. Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.

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Figura 3: Imagen ecocardiográfica de un Doppler de onda de pulso obtenido en la rama de la arteria pulmonar. El flujo anterógrado está delineado en azul y el flujo retrógrado está delineado en rojo. Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.

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Figura 4: La pared libre anterior del ventrículo derecho se expone a través de una incisión de ventriculotomía estándar para fotografía y medición del grosor de la pared. Espesor de pared libre de lechón muestra del grupo control (A) y grupo de intervención (B). Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.

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Figura 5: Análisis de conjuntos de datos ecocardiográficos tridimensionales de una válvula tricúspide. El conjunto de datos se divide por nueve planos de seccionamiento separados 20° (A) con la bisagra del anillo y la línea del folleto trazados en cada sector (B). Superficies separadas ajustadas al anillo de la válvula tricúspide (amarillo) y a las valvas (azul) (C) y planos separados ajustados a las secciones anterior y posterior divididas del anillo de la válvula tricúspide para derivar el ángulo de flexión anular (D). Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.

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Figura 6: Válvulas tricúspides con anillo abiertas con un corte a través de la comisura posteroseptal y colocadas en la platina de imagen en un estado relajado exponiendo la superficie ventricular para la fotografía. Muestra de válvula tricúspide del grupo control (A) y del grupo de intervención (B). Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.

ParámetrosLechones de controlLechones de intervenciónValor P
Peso en el momento de la eutanasia (kg)33.8 (28.1, 36.3)31.7 (27.7, 37.5)NS
Presión sistólica del VD/presión sistólica arterial (%)30.0 (28.8, 33.3)78.0 (64.8, 82.5)<0,001
Grado de regurgitación pulmonar (0-4)1.0 (1.0, 1.0)4.0 (3.4, 4.0)<0,001
Grado de regurgitación tricuspídea (0-4)2.0 (1.4, 2.0)3.0 (2.0, 3.6)0.02
Espesor de la pared del RV (mm)4.3 (4.0, 5.1)9.3 (8.9, 11.0)<0,001
Músculo papilar anterior
Área de la sección transversal (cm2)
0.4 (0.3, 0.5)1.1 (0.9, 1.5)<0,001
Área diastólica final del VD (cm2)10.8 (7.9, 12.1)20.3 (16.2, 23.8)0.004
Cambio de área fraccionaria RV (%)49.3 (47.7, 55.9)32.5 (26.1, 40.5)<0,001
NS denota no significación.

Tabla 1. Comparaciones de parámetros patológicos hemodinámicos y ecocardiográficos entre grupos de lechones de intervención y control para la validación del modelo. Los valores de los datos se expresan como mediana (percentil 25, 75) y se informan los valores p de la prueba U de Mann-Whitney.

ParámetrosControl
Lechones
(N=4)
Intervención
Lechones
(N=4)
Valor P
Circunferencia anular TV (cm)8.6 (7.6, 9.3)11.4 (10.8, 12.0)0.03
Anchura lateral del anillo TV Dimensión (cm)2.5 (2.0, 2.7)3.8 (3.4, 4.5)0.02
Dimensión anteroposterior del anillo TV (cm)3.1 (2.7, 3.3)3.5 (3.3, 3.8)0.06
Relación entre la anchura del anillo TV/dimensión anteroposterior0.8 (0.7, 0.9)1.1 (1.0, 1.2)0.02
Ángulo de flexión del anillo TV (grados)154 (145, 158)150 (141, 158)0.9
Área de la valva del televisor (cm2) a mediados de la sístole3.0 (2.7, 3.1)5.1 (4.1, 5.5)0.03

Tabla 2. Comparaciones de los parámetros ecocardiográficos 3D de la válvula tricúspide entre los grupos de lechones de intervención y control. Los valores se expresaron como mediana (percentil 25, 75) con los valores p de la prueba de Mann-Whitney informados.

Discusión

Durante el desarrollo de este novedoso modelo de corazón, varias consideraciones han influido en el diseño final del modelo.

Edad de los lechones y exposición quirúrgica
Antes de la formulación del modelo actual de lechones, el equipo ha trabajado con cadáveres de lechones de entre una y seis semanas de edad con el objetivo de determinar el rango de edad en el que la instrumentación del procedimiento y la exposición son adecuadas. Dado que el procedimiento quirúrgico requería orientación ecocardiográfica directa, el lechón debía tener el tamaño adecuado para permitir la colocación de una sonda ecocardiográfica en el epicardio, así como un espacio adecuado para maniobrar el equipo de procedimiento. A partir de este trabajo, hemos determinado que una toracotomía lateral izquierda proporcionó la mejor exposición a la arteria pulmonar principal para el procedimiento. Además, encontramos que un lechón alrededor de las 3 a 4 semanas de edad tenía el tamaño adecuado para el procedimiento quirúrgico. En conversación con el veterinario investigador y sus colegas del Centro de Investigación y Tecnología Porcina de la Universidad de Alberta (SRTC) donde se criaron los lechones, se determinó que un lechón de cuatro semanas tenía las características óptimas de supervivencia para el procedimiento quirúrgico, la recuperación y el crecimiento provisional, ya que esta era la edad más temprana en la que los lechones eran destetados de la cerda y alimentados por sí mismos. La capacidad de autoalimentarse fue esencial para el éxito de la atención postoperatoria y para evitar la nutrición parental suplementaria, que requeriría instrumentación y tubos adicionales para permanecer unidos al lechón después de la operación, lo que representaba un riesgo potencial de infección.

Además, los lechones alrededor de las cuatro semanas de edad tienen una madurez equivalente a la de los lactantes humanos de cuatro a seis meses de edad, lo que proporciona un modelo de lactante con un rápido potencial de crecimiento. Además, cuando utilizamos un lechón mayor a las seis semanas de edad, descubrimos que con la disminución de la resistencia vascular pulmonar, el VD rápidamente se desentrenó para manejar el aumento agudo de la presión aplicada por la banda de la arteria pulmonar. Los lechones de seis semanas de edad eran más inestables hemodinámicamente a cambios leves en la tensión de la banda de la arteria pulmonar, y solo pudimos alcanzar aproximadamente la mitad de la presión sistólica sistémica del VD. Cualquier estrechamiento adicional de la banda de la arteria pulmonar resultó en insuficiencia aguda del VD y bajo gasto cardíaco.

Ayuno y analgesia perioperatoria
Rutinariamente ayunamos a los lechones de su alimento de arrastre aproximadamente tres horas antes de la cirugía. Hemos encontrado que los períodos de ayuno prolongados a esta edad se asociaron con hipoglucemia perioperatoria. Dado que el campo quirúrgico está por encima del diafragma, no hemos encontrado problemas significativos con la aspiración, la emesis postoperatoria o el íleo.

Para la analgesia perioperatoria, utilizamos una buprenorfina de liberación lenta especialmente compuesta que fue efectiva durante 72 horas. La buprenorfina regular requeriría una inyección intramuscular o intravenosa una vez cada tres o cuatro horas. Descubrimos que la administración de la formulación de liberación lenta de buprenorfina mejoró drásticamente nuestra analgesia postoperatoria. La adición de dosis orales programadas de meloxicam (0,2-0,3 mg/kg diarios) y paracetamol (15 mg/kg dos veces al día dos veces al día) para el dolor irruptivo proporcionó una excelente analgesia perioperatoria.

Apoyo circulatorio durante el procedimiento
Durante la ruptura de la válvula pulmonar y la colocación de la banda de la arteria pulmonar, pueden ocurrir períodos de hipotensión con manipulación cardíaca. Se utilizó una infusión combinada de epinefrina (0,05-0,15 μg/kg/min) y norepinefrina (0,05-0,15 μg/kg/min) para mantener la presión arterial. Antes de la rotura de la válvula pulmonar, es importante asegurarse de que la presión arterial esté dentro del rango normal, ya que la carga de volumen aguda debida a la regurgitación pulmonar puede ser mal tolerada. Además, hemos encontrado que mantener la presión arterial en un rango normal alto (presión arterial sistólica de 80 a 90 mmHg, presión arterial media de 70 a 80 mmHg) permite una mejor tolerancia a la colocación de la banda de la arteria pulmonar.

Frecuentemente se produjo ectopia auricular y ventricular no sostenida durante la manipulación cardíaca. Estas ectopsias pueden progresar a taquicardia auricular o ventricular; Por lo tanto, es importante tener paletas desfibriladoras disponibles en el lugar para tratar las taquiarritmias inestables.

Morbilidad y mortalidad en el seguimiento
Durante el desarrollo del modelo, tuvimos un lechón que murió una hora después del procedimiento de intervención debido a una hemorragia por una laceración del tracto de salida del ventrículo derecho que no se identificó en el momento del procedimiento. La laceración fue secundaria al uso de un bioptomo largo y rígido. También tuvimos un lechón en el grupo de intervención que desarrolló una pericarditis infecciosa tardía y murió en la segunda semana postoperatoria secundaria a derrame pericárdico con taponamiento.

Durante el período de seguimiento, la morbilidad más común encontrada fue una infección superficial localizada de la herida en el sitio de la incisión de la toracotomía. Esto ocurrió en aproximadamente el 40% de los animales. Afortunadamente, todos los animales fueron tratados con éxito con un tratamiento de diez días de cefalexina oral. En la tercera semana después del procedimiento, algunos lechones del grupo de intervención desarrollaron síntomas leves de insuficiencia cardíaca que se manifestaron como un aumento de la frecuencia respiratoria y del trabajo respiratorio después de la actividad de juego. Los síntomas de la insuficiencia cardíaca mejoraron con 10 mg de furosemida una o dos veces al día.

Describimos un nuevo modelo de lechón que permite combinar la presión crónica y la carga de volumen en el ventrículo derecho a través de la interrupción de la válvula pulmonar y la colocación de una banda en la arteria pulmonar. Se describen los desafíos comunes encontrados durante el procedimiento y el seguimiento con sugerencias para la resolución de problemas. Este modelo de lechón permitirá realizar estudios para evaluar el impacto de la carga combinada de volumen y presión en el ventrículo derecho y la válvula tricúspide.

Divulgaciones

Los autores no tienen divulgaciones.

Agradecimientos

Este trabajo de investigación fue apoyado a través de una generosa subvención proporcionada por la Fundación del Hospital Infantil Stollery a través del Instituto de Investigación del Hospital de Mujeres y Niños.

Materiales

NameCompanyCatalog NumberComments
Drugs
1% lidocaine sprayWDDC103365Lidodan 30 mL
atropine sodium injectionWDDC/Rafter 8 Products0.5 mg/mL
bupivacaineWDDC/Sterimax5 mg/mL
buprenorphine HCl slow release injectionChiron Compounding Pharmacy1 mg/mL
buprenorphine regularWDDC/Champion Alstoe121378Vetergesic 0.3 mg/mL
cefazolinWDDC/Fresenius Kabi1020161 g/vial
cephalexin capsuleWDDC/NovopharmNovo-Lexin 250 mg/capsule
epinephrineWDDCAdrenalin (1:1000) 1 mg/mL
furosemide tabletWDDC/Novopharm10 mg tablet
Iodine Scrub/SprayCardinal HealthKF22422Betadine brand
ketamine hydrochloride injectionWDDC/Vetoquinol131771Narketan 100 mg/mL
midazolamWDDC/Sandoz1011005 mg/mL
norepinephrineWDDC1 mg/mL
pentobarbital sodiumWDDC/Bimeda-MTC127189Euthanyl 240 mg/mL
ranitidine injectionWDDC25 mg/mL
ranitidine tabletSanis300 mg tablet
Surgical Scrub SpongeStevens333-3774794% CHG Surgical Soap scrub brush
Equipment
24G peripehral IV catheterBDInsyte-N
5Fr double lumen central venous catheterArrowCS-1450220cm
5Fr single lumen umbilical vessel cathetersCovidien/Kendall8888160333Argyle 15 inches
6" Chest retractorRRSMRI
6Fr triple lumen central venous catheterArrowJR-42063-HPHNM20cm
7Fr catheter sheath with flangeDr. Coe custom designed
Adson forcepsRRSMRI
Aestiva/5 VentilatorGE Datex Ohmeda
Atraumatic forcepsTeleflex351865
bioptomeDr. Coe labMansfield Biopsy Forceps
Curved hemostatRRSMRI
Curved mosquito hemostatRRSMRI
Debakey Forceps (Long)Teleflex351804
Debakey Forceps (Narrow)Teleflex351802
Debakey Forceps (Rg)Teleflex351800
Echo probe coverCivco
EndotracheotubeStevens180-112082055Rusch Murphy Eye Low Press. Cuff
Iris Spring scissorsFisher ScientificNC0127560
iSTAT 1 blood gas analyzerAbbott LaboratoriesMN:300-G
iSTAT CG4+ cartridgesAbbott Laboratories03P85-50
Kelly HemostatFine Science Tools1301914
Kocher forcepsRRSMRI
Large Army/Navy RetractorRRSMRI
LaryngoscopeMACO CE Miller#4 BladeLA6226-4Macolaryngoscope.com
Liga-clip applicator LEthiconLC430
Liga-clip applicator MEthiconLX210
Liga-clip applicator SEthiconLX110
Metal suction tipRRSMRI
Metzenbaum Scissors (Lg)RRSMRI
Metzenbaum Scissors (Md)RRSMRI
Mixter - long/mid wideRRSMRI
Mixter - long/narrowRRSMRI
Mixter - long/wideRRSMRI
Mixter - short/narrowRRSMRI
Needle Driver 10"RRSMRI
Needle Driver 6"RRSMRI
Needle Driver 7"RRSMRI
Philips iE33 Echocardiography machinePhilipsX7 and S12 probes
pressure line tubing and 3-way stopcockDr. Freed lab
Rat tooth forcepRRSMRI
silastic reinforced sheetingBioplexusSH-21001-0406" x 8" x .040" Gloss
Small Army/Navy RetractorRRSMRI
Straight hemostatRRSMRI
Straight mosquito hemostatRRSMRI
Sutures: 4-0 and 5-0 synthetic, non-absorbable suture, 2-0 silkDr. Freed lab
Towel clampRRSMRI
vascular tourniquetDr. Freed lab
Weitlaner retractor (Md)RRSMRI
Weitlaner retractor (Sm)RRSMRI
Zoll R Series Monitor DefibrillatorZoll technologies

Referencias

  1. Bokma, J. P., et al. Severe tricuspid regurgitation is predictive for adverse events in tetralogy of Fallot. Heart. 101 (10), 794-799 (2015).
  2. Wertaschnigg, D., et al. Contemporary Outcomes and Factors Associated With Mortality After a Fetal or Neonatal Diagnosis of Ebstein Anomaly and Tricuspid Valve Disease. Canadian Journal of Cardiology. 32 (12), 1500-1506 (2016).
  3. De León, L. E., et al. Mid-Term Outcomes in Patients with Congenitally Corrected Transposition of the Great Arteries: A Single Center Experience. Journal of the American College of Surgeons. 224 (4), 707-715 (2017).
  4. Agnetti, A., et al. Long-term outcome after senning operation for transposition of the great arteries. Clinical Cardiology. 27 (11), 611-614 (2004).
  5. Chen, L., et al. The prognostic significance of tricuspid valve regurgitation in pulmonary arterial hypertension. Clinical Respiratory Journal. 12 (4), 1572-1580 (2018).
  6. Dal-Bianco, J. P., et al. Active adaptation of the tethered mitral valve: Insights into a compensatory mechanism for functional mitral regurgitation. Circulation. 120 (4), 334-342 (2009).
  7. Chaput, M., et al. Mitral leaflet adaptation to ventricular remodeling occurrence and adequacy in patients with functional mitral regurgitation. Circulation. 118 (8), 845-852 (2008).
  8. Rausch, M. K., Tibayan, F. A., Craig Miller, D., Kuhl, E. Evidence of adaptive mitral leaflet growth. Journal of the Mechanical Behavior of Biomedical Materials. 15, 208-217 (2012).
  9. Marino, T. A., Kent, R. L., Uboh, C. E. Structural analysis of pressure versus volume overload hypertrophy of cat right ventricle. American Journal of Physiology - Heart and Circulatory Physiology. 18 (2), (1985).
  10. Xu, Y., Liu, Y., Lv, X., Yu, C., Li, X. A Novel Hybrid Method for Creating a Porcine Model of Cyanotic Congenital Heart Defect With Decreased Pulmonary Blood Flow. Journal of Surgical Research. 154 (2), 262-266 (2009).
  11. Holzer, R. J., et al. An animal model for hybrid stage i palliation of hypoplastic left heart syndrome. Pediatric Cardiology. 30 (7), 922-927 (2009).
  12. Zeltser, I., et al. The roles of chronic pressure and volume overload states in induction of arrhythmias: An animal model of physiologic sequelae after repair of tetralogy of Fallot. Journal of Thoracic and Cardiovascular Surgery. 130 (6), 1542-1548 (2005).
  13. Lambert, V., et al. Right ventricular failure secondary to chronic overload in congenital heart disease: An experimental model for therapeutic innovation. Journal of Thoracic and Cardiovascular Surgery. 139 (5), (2010).
  14. Nii, M., Guerra, V., Roman, K. S., Macgowan, C. K., Smallhorn, J. F. Three-dimensional Tricuspid Annular Function Provides Insight into the Mechanisms of Tricuspid Valve Regurgitation in Classic Hypoplastic Left Heart Syndrome. Journal of the American Society of Echocardiography. 19 (4), 391-402 (2006).
  15. Takahashi, K., et al. Real-time 3-dimensional echocardiography provides new insight into mechanisms of tricuspid valve regurgitation in patients with hypoplastic left heart syndrome. Circulation. 120 (12), 1091-1098 (2009).
  16. Kutty, S., et al. Tricuspid regurgitation in hypoplastic left heart syndrome mechanistic insights from 3-dimensional echocardiography and relationship with outcomes. Circulation: Cardiovascular Imaging. 7 (5), 765-772 (2014).
  17. Lin, L. Q., et al. Reduced Right Ventricular Fractional Area Change, Strain, and Strain Rate before Bidirectional Cavopulmonary Anastomosis is Associated with Medium-Term Mortality for Children with Hypoplastic Left Heart Syndrome. Journal of the American Society of Echocardiography. 31 (7), 831-842 (2018).
  18. Lancellotti, P., et al. European Association of Echocardiography recommendations for the assessment of valvular regurgitation. Part 1: Aortic and pulmonary regurgitation (native valve disease). European Journal of Echocardiography. 11 (3), 223-244 (2010).
  19. Zoghbi, W. A., et al. Recommendations for Noninvasive Evaluation of Native Valvular Regurgitation: A Report from the American Society of Echocardiography Developed in Collaboration with the Society for Cardiovascular Magnetic Resonance. Journal of the American Society of Echocardiography. 30 (4), 303-371 (2017).
  20. Rudski, L. G., et al. Guidelines for the Echocardiographic Assessment of the Right Heart in Adults: A Report from the American Society of Echocardiography. Endorsed by the European Association of Echocardiography, a registered branch of the European Society of Cardiology. Journal of the American Society of Echocardiography. 23 (7), 685-713 (2010).
  21. MATLAB. Version 8.5.0.197613 (R2015a). The MathWorks Inc. , (2015).
  22. Colen, T., et al. Tricuspid Valve Adaptation during the First Interstage Period in Hypoplastic Left Heart Syndrome. Journal of the American Society of Echocardiography. 31, 624-633 (2018).
  23. Takahashi, K., et al. Quantitative real-time three-dimensional echocardiography provides new insight into the mechanisms of mitral valve regurgitation post-repair of atrioventricular septal defect. Journal of the American Society of Echocardiography. 25 (11), 1231-1244 (2012).

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