Lo scopo del metodo è valutare le conseguenze funzionali dell'impianto del tessuto cardiaco ingegnerizzato in un piccolo modello di crioinfarto animale. Il vantaggio di questo metodo è che consente l'induzione di infarizioni miocardico relativamente riproducibili con dimensioni di infarto stabili. Dopo aver confermato una mancanza di risposta al dito del piede, posizionare il porcellino d'India anestetizzato su una piattaforma di riscaldamento da 40 a 42 gradi Celsius in posizione supina.
Applicare l'unguento per gli occhi e radersi e deporre il torace. Applicare il gel trasduttore ad ultrasuoni Celsius di 25 gradi Celsius sulla pelle esposta e posizionare il trasduttore da un sistema di ecocardiografia sul torace per acquisire viste bidimensionali parasternali a lungo asse in modalità B dal collo destro verso la gamba sinistra sul piano della valvola aortica con una visualizzazione simultanea dell'apice del ventricolo sinistro per indagare la funzione ventricolare sinistra preoperatoria. Quindi ruotare il trasduttore di 90 gradi per ottenere una vista in modalità B ad asse corto a livello papillare medio.
Dopo aver ottenuto l'ultima immagine, trasferire la cavia sul tavolo chirurgico e rastremare gli arti in una posizione di aquila diffusa. Disinfettare la pelle esposta con due scrub sequenziali a base di iodio e 80%etanolo e fare un'incisione verticale di 1,5 centimetri nell'area tracheale. Sezionare senza mezzi termini i muscoli che coprono la trachea.
Quando la trachea può essere osservata, forare il tubo dell'aria con una cannula IV a 18 gauge e inserire la parte flessibile della cannula come tubo tracheale. Collegare il tubo tracheale a un respiratore animale per una ventilazione continua durante la procedura e contare gli spazi nervati a partire dal primo spazio intercostale per localizzare il quinto spazio intercostale. Fare un'incisione orizzontale di due centimetri sul quinto spazio intercostale sul lato sinistro della cavia e rimuovere i tessuti sottocutanei prima di sezionare i muscoli con un elettrocautery fino a raggiungere i muscoli intercostali.
Sezionare delicatamente i muscoli intercostali con pinzette e piccole forbici fino a raggiungere lo spazio pleurico e visualizzare il polmone sinistro. Inserire un retrattile tra le costole e aprire attentamente il riavvolgitore fino a ottenere una buona vista del cuore. Aprire il pericardio di circa un centimetro nella regione della parete ventricolare sinistra anteriore e posizionare un impacco sul polmone sinistro per proteggere il polmone dai danni quando si induce il crioinjury del ventricolo sinistro.
Successivamente, raffreddare la punta di un timbro metallico eroso con un diametro di sezione trasversale di 0,5 centimetri in azoto liquido per tre minuti prima di premere la sonda sulla parete anteriore sinistra del cuore per 30 secondi. Quindi posizionare un ferro da saldare elettrico a 200 gradi Celsius all'interno del timbro per riscaldare il timbro in modo che il metallo possa essere rimosso dal tessuto. Dopo la terza applicazione del timbro, rimuovere il riavvolgitore dallo spazio intercostale e bloccare il tubo di deflusso del ventilatore per due secondi per gonfiare i polmoni con la massima pressione per evitare l'atelettasi del polmone.
Quindi chiudere le costole con due suture 4-0, i muscoli sopra le costole con una sutura da corsa 5-0 e la pelle con 5-0 sutura singoli punti. Dopo aver rimosso il tubo tracheale, utilizzare un singolo 8-0 sutura per chiudere il sito di puntura alla trachea e chiudere la ferita con tre suture 5-0 a punto singolo. Sette giorni dopo il crioinjury, rimuovere le suture e fare un'incisione orizzontale della pelle di due centimetri nell'area cicatrice del lato laterale sinistro e utilizzare l'elettrocauteria per sezionare delicatamente le aderenze pleuriche extra.
Aprire con cura lo spazio pleurici con le forbici e inserire uno spargitore di costole per esporre il cuore. Identificare visivamente la regione dell'infarto per il suo colore pallido rispetto al miocardio circostante sano e posizionare una macchia di tessuto cardiaco ingegnerizzata sulla regione di infarto. Fissare la patch con due 8-0 suture su entrambi i lati nella zona non infarittata del cuore e gonfiare i polmoni con pressione per evitare l'atelettasi dei polmoni.
Quindi rimuovere il riavvolgitore dallo spazio intercostale e chiudere l'animale come dimostrato. Quattro settimane dopo l'impianto del tessuto cardiaco ingegnerizzato, eseguire l'ecocardiografia transtoracica come dimostrato per valutare i cambiamenti nella funzione ventricolare sinistra negli straordinari. La colorazione tricromatica di Mason quattro settimane dopo il crioinjury rivela grandi cicatrici transmurali oltre il 25% del miocardio ventricolare sinistro in media.
La colorazione della distrofica dimostra grandi innesti miocardici che si sono parzialmente ri-muscolosi alla cicatrice e alla colorazione per il Ku80 umano che conferma l'origine umana del miocardio appena formato. Il monitoraggio ecocardiografico transtoracico del tessuto cardiaco ingegnerizzato impiantato rivela un miglioramento della frazione di espulsione del ventricolo sinistro, un accorciamento dell'area frazionata e una diminuzione del diametro ventricolare sinistro e diastolico. È essenziale aprire attentamente la cavità pleurica in questo tipo di operazione di re-do in quanto possono essere presenti aderenze tra la parete toracica e il ventricolo sinistro e c'è un certo rischio di ferire il miocardio ventricolare sinistro.
Dopo l'impianto del tessuto cardiaco ingegnerizzato dall'uomo, diversi metodi possono essere utilizzati per monitorare i cambiamenti nella frazione di espulsione ventricolare sinistra. Oltre all'ecocardiografia, è possibile utilizzare una misurazione invasiva dei loop del volume di pressione per monitorare tali cambiamenti. Questo metodo consente di indagare tutti gli aspetti dell'impianto tissutale ingegnerizzato dall'uomo.
Le conseguenze funzionali e i potenziali rischi come le aritmie possono essere valutati in questo piccolo modello animale.
