There are no acknowledgments.

1. 랑겐 장치 구축 (그림 1 참조) <ol><li> 3 / 8 &quot;튜브를 사용하여, 혈액 저장소에 심장 저장조를 연결한다. <ol><li> 이 튜브는 롤러 펌프를 통과하는지 확인합니다. 참고 :이 롤러 펌프를 통해 이동하는 1 / 4 &quot;튜브의 조각을 만들기 위해 두 개의 3 / 8 튜브 커넥터 1 / 4&quot;를 &quot;사용이 필요할 수 있습니다. </li><li> 3 / 8 &quot;튜브와 히터 / 산소 공급기에 혈액 저장소를 연결합니다. </li><li> Y-커넥터에 히터 / 산소 공급기를 연결하는 3 / 8 &quot;튜브를 사용합니다. </li><li> 원심 펌프에 Y-커넥터의 한 팔을 연결 한 다음 (3 / 8 &quot;튜브와) 두 번째 Y-커넥터 원심 펌프를 연결합니다. </li><li> 버블 트랩 및 압력 변환기를 삽입 한 수단이 될 것입니다 위쪽으로 향하도록 팔에 지혈 밸브를 고정 튜브 조각 3 / 8 &quot;을 연결합니다. </li><li> 아래 팔에 3 / 8 &quot;튜브의 조각을 연결합니다. 이 부분은 AOR에 첨부합니다<html> (후 부하 라인 예) TIC 정맥. </li><li> 3 / 8 &quot;튜브를 사용하여 미리로드 챔버의 유입에 Y-커넥터의 다른 팔을 연결합니다. 이 튜브는 두 번째 롤러 펌프를 통과하십시오. </li><li> 이 챔버의 유출을 초과하는 3 / 8 &quot;튜브를 연결합니다. 이 부분은 ​​(프리로드 라인 즉) 좌심방에 연결됩니다. </li></ol></li><li> 히터 / 산소 공급기로 산소 탱크와 가열 장치를 연결합니다. </li><li> 마음이 작동 모드로 전환 될 때까지이 라인은 사용되지 않으므로, 미리로드 실에 Y-커넥터에서가는 선을 클램프. </li></ol> 2. 압력 볼륨 카테 테르 준비 <ol><li> 37 ° C의 물을 욕조에 식염수 병을 따뜻하게. </li><li> 적어도 30 분 동안 따뜻한 식염수에 태양 광 전도성 카테터 및 압력 변환기를 적시십시오. </li><li> 모두가 적어도 30 분 동안 워밍업 할 수 있도록 데이터 수집 시스템의 전원을 켭니다. </li></ol>&gt; 3 TLE &quot;. 랑겐 장치 준비 <ol><li> 산소 탱크, 가열 장치, 두 개의 저수지를 연결하는 롤러 펌프, 원심 펌프의 전원을 켭니다. 가열 장치는 동물의 체온 (~ 36 ℃)로 설정해야합니다. </li><li> 제조업체의 지시에 따라 피를 씻으십시오. 느린 세척 속도는 혈액 (예를 들어, 초과 전해질 용해 세포 물질)에서 폐기물의보다 완전한 제거를 위해 추천된다. </li><li> 피를 세척하면, 적혈구 용적률 전에 혈액 희석에 확인. </li><li> 원하는 헤마토크릿 농도 (권장 : 20 % ~ 25 %)에 대한 생리 식염수로 세척 적혈구를 재구성하고 랑겐 장치에 추가 할 수 있습니다. </li><li> (프리로드 실 제외) 시스템을 통해 혈액의 흐름을 시작하는 두 개의 펌프의 속도를 조절합니다. </li><li> 혈액 혼합물의 pH 및 전해질을 확인하고 사용 된 종에 대한 생리 때까지 조정합니다. 참고 :에 해로운 방지하기 위해재관류시 칼슘의 유출, 랑겐 장치의 칼슘 농도는 처음에 (0.3 ~ 0.5 밀리몰 / L) 낮게 유지해야한다. <ol><li> 칼륨의 동시 증가와 혈소판의 감소가있는 경우, 젖산 탈수소 효소 및 용혈을 배제하는 플라즈마 무료 헤모글로빈을 확인합니다. </li><li> 경우 용혈이 발생하는 모든 제대로 연결되어 있는지 확인하고 분명한 시어링의 어떤 영역이 없습니다 않습니다. </li></ol></li><li> PowerLab의 시스템의 2 차 압력 슬롯에 밀라 카테터를 연결합니다. </li><li> 제조업체의 지시에 따라 압력 변환기를 교정. </li></ol> 4. 랑겐 장치에 부착을위한 심장 준비 주 : 제대로 체포 마음이 고립 된 심장 시스템을 포함한 어떤 큰 동물 실험에 사용되어야한다. 심정지 체포의 부족은 심장​​ 등이 측정 가능한 작품을 제작하지 않습니다에 손상을 줄 수 있습니다. 세르시오, 또는 저 칼륨 대학교 수위스콘신의 SITY이 (UW) 솔루션으로, 추천뿐만 아니라 이러한 솔루션은 임상 적으로 사용되는 것과 유사하지만, 용액의 낮은 칼륨이 회로에있는 동안 고 칼륨 혈증을 방지하는 데 도움이됩니다. 심정지 액의 양이 돼지의 마음에 충분한 1리터으로, 심장의 크기에 따라 달라집니다. <ol><li> 신속, 심실에있는 모든 스토리지 솔루션을 부어 건조시킨다 및 무게, 저장 용기에서 마음을 제거합니다. </li><li> 심장이 랑겐에 대한 준비가 될 때까지, 감기 심근 온도를 유지하는 데 도움이 저장 용기에 마음을 돌려 그래서 대동맥이 위를 향하도록 방향을 맞 춥니합니다. </li><li> 대동맥에 3 / 8 &quot;캐 뉼러를 삽입하고 지퍼 넥타이 고정합니다. </li></ol> 5. 랑겐에 심장을 장착 <ol><li> 천천히 조금씩 원심 펌프를 줄입니다. </li><li> 이 혈액으로 가득 완전히 탈기 될 때까지 대동맥으로 혈액을 트리클. </li><li> 조심스럽게 대동맥 C를 부착랑겐에있는 대동맥 관에 annula. 첨부 파일 시간을 기록합니다. </li><li> 네이티브 대동맥으로 지혈 밸브 [DS1]를 통해 보정 압력 변환기를 삽입합니다. </li><li> 압력 측정을 시작하고, 원하는 재관류 압력이 달성 될 때까지 원심 펌프 속도를 조정한다. 참고 : 압력은 관상 동맥의 저항 변화를 변경할 수 있습니다. 따라서, 특히 초기 재관류 동안 밀접하게 대동맥 압력을 모니터링 할 수 있습니다. </li><li> 온난화 단위 심근 내 온도에서 온도의 증가는 37 ℃에서 측정 참고 : 온난화 단위 및 심근 내 온도의 변화에​​ 만들어진 조정 사이에 지연이있을 것입니다. 따라서 온도 변화가 점진적으로해야한다. </li><li> 산도, 전해질 및 기타 생화학 적 측정을 측정하는 정맥혈 저수지에서 기준 (T = 0) 샘플을 얻습니다. </li><li> 격막에 온도 프로브를 삽입하고 심근 온도를 모니터링 할 수 있습니다. 온난화 장치의 온도를 감소심근 온도가 39 ℃ 이상 상승하면 </li><li> 실험을 위해 원하는대로 생리 학적 매개 변수를 조정, 혈액 샘플마다 15 분을. <ol><li> 이온 칼슘 이전 작업 모드의 개시에&gt; 0.8 밀리몰 / L임을 보장, 5 분마다 혈액 용액에 약 1 밀리몰의 칼슘을 추가합니다. </li></ol></li></ol> 6. 작동 모드로 심장을 퍼팅 <ol><li> 좌심방 / 폐 정맥에 적절한 크기의 캐뉼라를 삽입합니다. 이 적절하게 지갑 문자열 봉합 또는 우편 넥타이 하나를 수행 할 수 있습니다. </li><li> 필요에 따라 같은 다른 폐 혈관 봉합 기원이나 스테이플로 누출 될 수 좌심방의 모든 구멍을 닫습니다. </li><li> 열 높이가 원하는 예하 압력을 제공하도록 예압 챔버의 높이를 조정한다. NOTE : 혈액 / 결정상 혼합물의 밀도를 가정 물의 밀도 = 1 mmHg로의 정상 대동맥판으로부터의 거리의 1.36 cm 같은지프리로드 저장 (예를 들어, 15 mmHg로 = 20.4 cm)의 혈중 농도. </li><li> 프리로드 실에가는 튜브를 언 클램프 천천히 프리로드 실 및 프리로드 튜브 혈액 완전히 채울 수 있도록, 프리로드 롤러 펌프를 시작합니다. </li><li> 프리로드 튜브가 완전히 탈기되면 서서히 혈액과 좌심방과 정맥을 입력합니다. </li><li> 시스템을 입력 할 수있는 공기를 허용하지 않고, 왼쪽 심방 정맥에 프리로드 튜브를 연결합니다. </li></ol> 7. 심실 압력 - 볼륨 (PV) 기록을 얻기 <ol><li> 데이터 수집 시스템에 대한 압력과 RHO 큐벳 교정에 대한 제조 업체의 지침을 따르십시오. </li><li> 왼쪽 심실 (LV) 정점에 3-0 폴리 프로필렌 봉합사를 사용하여 지갑 문자열 봉합을 놓습니다. </li><li> 16 G 바늘을 사용하여 지갑 - 문자열에서 자상 절개를합니다. </li><li> 혀끝의 절개에 태양 광 전도성 카테터를 삽입합니다. 참고 : 이상적인 카테터 배치는 출발합니다모든 감지 LV 내에서 전극과 LV 외부 두 여자 전극을 갖는 일에 종료. 적당한 크기의 동물과 카테터 (설명 참조)가 선택되어 있는지 확인합니다. </li><li> 기록 데이터를 시작하고 활성 얼마나 많은 볼륨 세그먼트를 결정하기 위해 오른쪽 상단 모서리에있는을 눌러 &quot;시작&quot;버튼을 클릭합니다. <ol><li> 모든 세그먼트가 활성화되지 않은 경우 모든 세그먼트가 활성화 될 때까지, 카테터의 위치를​​ 조정합니다. 주 : 카테터의 약간의 왜곡이 루프 형태를 최적화 할 필요가있다 </li><li> 여기 전극 및 제조 업체의 지침에 따라 감지 전극의 위치를​​ 조정, 모든 세그먼트에서 신호를 획득 할 수없는 경우. </li></ol></li><li> 원하는 구성을 취득하면, 볼륨 및 알파 교정에 대한 제조 업체의 지침을 따르십시오. </li><li> 적절히 교정 된 카테터를 사용하여, 기준 압력 볼륨 데이터의 적어도 30 초를 얻었다. 참고 :이 압력 - 볼륨 루프에 의존적 볼륨을 제공 할 것입니다심장 기능 (예를 들면, 심 박출량, 심 박출량)의 측정 덴트. <ol><li> 충분한 루프가 획득되면 흡장 압력 볼륨 데이터를 얻을 수 있도록, 데이터의 기록을 정지하지 않고 다음 단계로 진행. </li></ol></li><li> 천천히 튜브 클램프를 사용하여 프리로드 튜브를 막다. 참고 : 압력 - 볼륨 루프는 작아지고 아래로, 왼쪽으로 이동하기 시작한다. 이것은 &quot;걸어&quot;이라고합니다. <ol><li> 아래로 도보 15 초를 확보 한 후 좌심방를 다시 입력 프리로드를 허용하는 튜브 클램프를 놓습니다. 참고 :이 압력 - 볼륨 루프 (예를 들어, recruitable 치기 작업, 최종 수축기 혈압 볼륨 관계를 미리로드) 심장 기능의 볼륨 독립적 인 측정을 제공 할 것입니다. </li><li> 화면의 오른쪽 상단 모서리에있는 &quot;정지&quot;버튼을 눌렀을 때 녹음 데이터를 중지합니다. </li><li> 반복하기 전에 적어도 5 분을 기다립니다폐쇄. </li></ol></li><li> 반복 복제 측정을 얻기 위해 7.7 및 7.8 단계를 반복합니다. </li></ol>

<ol>
	<li>Skrzypiec-Spring, M., Grotthus, B., Szelag, A., Schulz, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Isolated+heart+perfusion+according+to+Langendorff---still+viable+in+the+new+millennium.">Isolated heart perfusion according to Langendorff---still viable in the new millennium.</a> Journal of Pharmacological and Toxicological Methods. 55, 113-126 (2007).</li><li>Cheung, P. Y., 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=Matrix+metalloproteinase-2+contributes+to+ischemia-reperfusion+injury+in+the+heart.">Matrix metalloproteinase-2 contributes to ischemia-reperfusion injury in the heart.</a> Circulation. 101, 1833-1839 (2000).</li><li>Ytrehus, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+ischemic+heart--experimental+models.">The ischemic heart--experimental models.</a> Pharmacological Research: the Official Journal of the Italian Pharmacological Society. 42, 193-203 (2000).</li><li>Ferdinandy, P., Schulz, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Nitric+oxide,+superoxide,+and+peroxynitrite+in+myocardial+ischaemia-reperfusion+injury+and+preconditioning.">Nitric oxide, superoxide, and peroxynitrite in myocardial ischaemia-reperfusion injury and preconditioning.</a> British Journal of Pharmacology. 138, 532-543 (2003).</li><li>Ohno, N., 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=Transplantation+of+cryopreserved+muscle+cells+in+dilated+cardiomyopathy:+effects+on+left+ventricular+geometry+and+function.">Transplantation of cryopreserved muscle cells in dilated cardiomyopathy: effects on left ventricular geometry and function.</a> The Journal of Thoracic and Cardiovascular Surgery. 126, 1537-1548 (2003).</li><li>Hamlin, R. L., 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=Sensitivity+and+specificity+of+isolated+perfused+guinea+pig+heart+to+test+for+drug-induced+lengthening+of+QTc.">Sensitivity and specificity of isolated perfused guinea pig heart to test for drug-induced lengthening of QTc.</a> Journal of Pharmacological and Toxicological Methods. 49, 15-23 (2004).</li><li>Lee, M. S., Lill, M., Makkar, R. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Stem+cell+transplantation+in+myocardial+infarction.">Stem cell transplantation in myocardial infarction.</a> Reviews in Cardiovascular Medicine. 5, 82-98 (2004).</li><li>Ryugo, M., 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=Myocardial+protective+effect+of+human+recombinant+hepatocyte+growth+factor+for+prolonged+heart+graft+preservation+in+rats.">Myocardial protective effect of human recombinant hepatocyte growth factor for prolonged heart graft preservation in rats.</a> Transplantation. 78, 1153-1158 (2004).</li><li>Valentin, J. P., Hoffmann, P., De Clerck, F., Hammond, T. G., Hondeghem, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Review+of+the+predictive+value+of+the+Langendorff+heart+model+(Screenit+system)+in+assessing+the+proarrhythmic+potential+of+drugs.">Review of the predictive value of the Langendorff heart model (Screenit system) in assessing the proarrhythmic potential of drugs.</a> Journal of Pharmacological and Toxicological Methods. 49, 171-181 (2004).</li><li>Southworth, R., Blackburn, S. C., Davey, K. A., Sharland, G. K., Garlick, P. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+low+oxygen-carrying+capacity+of+Krebs+buffer+causes+a+doubling+in+ventricular+wall+thickness+in+the+isolated+heart.">The low oxygen-carrying capacity of Krebs buffer causes a doubling in ventricular wall thickness in the isolated heart.</a> Canadian Journal of Physiology and Pharmacology. 83, 174-182 (2005).</li><li>Bell, R. M., Mocanu, M. M., Yellon, D. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Retrograde+heart+perfusion:+the+Langendorff+technique+of+isolated+heart+perfusion.">Retrograde heart perfusion: the Langendorff technique of isolated heart perfusion.</a> Journal of Molecular and Cellular Cardiology. 50, 940-950 (2011).</li><li>Hearse, D. J., Sutherland, F. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Experimental+models+for+the+study+of+cardiovascular+function+and+disease.">Experimental models for the study of cardiovascular function and disease.</a> Pharmacological Research: the Official Journal of the Italian Pharmacological Society. 41, 597-603 (2000).</li><li>Sutherland, F. J., Hearse, D. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+isolated+blood+and+perfusion+fluid+perfused+heart.">The isolated blood and perfusion fluid perfused heart.</a> Pharmacological Research: the Official Journal of the Italian Pharmacological Society. 41, 613-627 (2000).</li><li>Hill, A. 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=In+vitro+studies+of+human+hearts.">In vitro studies of human hearts.</a> Ann Thorac Surg. 79, 168-177 (2005).</li><li>Colah, S., 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=Ex+vivo+perfusion+of+the+swine+heart+as+a+method+for+pre-transplant+assessment.">Ex vivo perfusion of the swine heart as a method for pre-transplant assessment.</a> Perfusion. 27, 408-413 (2012).</li><li>Ozeki, T., 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=Heart+preservation+using+continuous+ex+vivo+perfusion+improves+viability+and+functional+recovery.">Heart preservation using continuous ex vivo perfusion improves viability and functional recovery.</a> Circ J. 71, 153-159 (2007).</li><li>Garbade, 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=Functional,+metabolic,+and+morphological+aspects+of+continuous,+normothermic+heart+preservation:+effects+of+different+preparation+and+perfusion+techniques.">Functional, metabolic, and morphological aspects of continuous, normothermic heart preservation: effects of different preparation and perfusion techniques.</a> Tissue engineering. Part C, Methods. 15, 275-283 (2009).</li><li>Poston, R. S., 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=Optimizing+donor+heart+outcome+after+prolonged+storage+with+endothelial+function+analysis+and+continuous+perfusion.">Optimizing donor heart outcome after prolonged storage with endothelial function analysis and continuous perfusion.</a> Ann Thorac Surg. 78, 1362-1370 (2004).</li></ol>

The authors have nothing to disclose.

랑겐 절연 심장 관류 장치 및 근무 심장 모델은 심장 생리학, 병리학, 약리학에서 가장 중요한 발견 중 일부를 이끌고있다. 이 모델의 다양성은 정상 및 병적 인 상태 1-18의 다양한 아래 종의 다양한의 사용을 허용한다. 그러나 절연 심장 모델은 일반적으로 인해 장치의 디자인 및 데이터 수집 양의 증가 복잡 부분에서 특히 사람의 마음, 대형 포유 동물에 사용되지 않는다. 따라서 여기에 제시된 프로토콜은 고립 된 돼지의 마음을 공부 상대적으로 재현 수단에서 결과 이​​러한 복잡성을 개선하기위한 시도를 보여줍니다. 우리의 설치의 중요한 구성 요소는 원심 펌프 동맥 준수 / 후 부하 챔버의 보충이다. 이 교환 랑겐에있는 관상 동맥 관류 압 및 후 부하의 향상된 제어 및 작업 심장 모드 respecti 수 있습니다되었습니다 Vely이 셋업은 쉽게 서로 다른 크기와 종의 마음에 적용 할 수 있습니다. 인간의 마음이 60 ~ 65 mmHg로에서 재관류하는 동안 예를 들어,이 디자인에, 돼지의 마음은, 40 ~ 45 mmHg로에서 재관류됩니다. 압력의 변화는 원심 펌프의 설정을 조정하여 간단하게 달성된다; 시스템의 관련 구성 요소는 물리적으로 조절 될 필요가 없다. 또한, 루트의 압력을 모니터링하기 위해 대동맥 루트 내의 압력 변환기를 배치하면 랑겐 모드 동안 일정한 유량 및 일정한 압력 사이의 기후 전환을 가능하게한다. 이 변화는 양방향 흐름이 압력 구배에 따라 발생하게함으로써 고전 준수 실, 원심 펌프를, 제거되지만, 준수 챔버 역할을 할 수 있습니다. 수축기 및 배출 박출량으로, 펌프에서 역행 흐름은 대동맥 탄성을 복제, 후 부하 압력을 감소시키는 역할을한다. 이 장치의 개방형 설계가 중요하다. 마음이 열려에 걸려 한정말이에요, 대신 반 밀폐 된 챔버 또는 깔때기, 압력​​ - 볼륨 측정을 위해 쉽게 계측 할 수 있습니다. 개방형 설계 transvalvular 접근의 방지, LV 카테터 배치를위한 transapical 절개의 사용을 가능하게한다. transvalvular 접근 방식은 기술적으로 어렵고, 일반적으로 적절한 배치를위한 투시가 필요합니다. 또한,이 접근법은 또한 판막 부전증을 유도 할 수있다. 추가 비용과 투시의 불편 함을 제거하면서 transapical 접근 방식을 사용함으로써, 우리는 안전하고 쉽게 좌심실 내에 카테터를 배치합니다. 오픈 디자인은 더 이상이 시스템에있는 동안 평가 될 수 기능 및 생화학 적 확대, 심 초음파 및 폐기물 수집에 대한 쉬운 접근을 제공한다. 개방형 설계, 데이터 수집을 용이하게하면서, 심근 온도 조절이 더 어려워 않습니다. 생리적 온도를 유지하는 것은 랑겐의 알려진 문제 중 하나입니다또는 심장 시스템 1,3,11,13 작업. 랑겐 시스템은 전형적으로 적절한 온도를 유지하는 데 도움이 열적 챔버를 포함하고 있지만,이 챔버는 또한 심실 압력 볼륨 카테터의 삽입을 더욱 어렵게 만든다. 오픈 디자인의 하부 온도 조절을 해결하려면, 산화 기 / 열교환 저장 후 배치했다. 열교환 기 및 대동맥 캐뉼라 사이의 최소 공간은 열 손실을 감소시키고, 심근 온도 프로브 normothermia을 보장한다. 자켓 튜빙 또는 외부 열원의 사용은 또한 온도 조절하는 데 도움이 될 수있다. 이 프로토콜의 또 다른 독특한 요소는 연구에서 돼지의자가 혈액을 세척하고 생리 식염수로 재구성된다. 결정 성 버퍼로 보강 전체 혈액 관류 또는 적혈구 하나의 사용이 드문 일이 아니다,하지만,이 문제에 존재하지 않습니다. 전자는 일반적으로 SUBST를 추가 기증자 동물을 필요로실험에 antial 비용, 그것은 보통 소의 혈액 1,11-13로부터 유도되기 때문에, 후자는, 면역 원성의 문제를 가질 수있다. 원래 돼지의 자신의 피를 빠는, 프로토콜은 하나의 동물을 필요로하고 면역 원성 문제가 절제되어있다. 또한, 세척 공정은 그들이 쉽게 실험 파라미터마다 조작 할 수있는 즉, 전해질의 대​​부분을 제거한다. 마지막으로, 혈액 보존 장치를 사용하는 것은이 공정의 장점과 단점을 모두 인, 혈액 내 단백질의 대부분을 제거한다. 장점은 응고 및 면역학 / 감염성 단백질이 혈전이나 오염의 가능성을 감소, 제거된다는 것이다. 단점은이 혼합물은 심근 부종과 시간에 심장 기능의 가능성 손실로 이어질 수있는 낮은 oncotic 압력을 가지고 있다는 것입니다. 이 문제는 알부민 또는 다른 콜로이드의 추가를 통해, 그러나 해결 될 수 있습니다. 제대로 크기의 것을 보장근위 카테터는 제대로 작동 심장 장치를 사용하는 것만 큼 중요합니다 선정되었다. 이상적으로, 카테터는 심실 공간의 외부 두 여자 전극 (즉, 가장 인접 전극)와, 심실 공간 내부의 모든 감지 전극을 배치됩니다. 동물의 심실 캐비티가 너무 작고, 또는 전극들 사이의 간격이 너무 큰 경우, 모든 세그먼트는 LV 공간에 적합하지 않을 것이다. 여진 전극의 위치가 조절 될 수 있지만, 작은 LV 캐비티는 카테터가 구부리거나 곡선, 데이터 수집이 어려워 발생할 수있다. 따라서 큰 동물의 마음의 기능 분석을 위해, 적어도 60kg의 동물의 크기를 권장합니다. 이 크기의 동물로, 7mm의 전극 간격은 일반적으로 카테터의 삽입이 완료 할 수 있습니다. 결론적으로,이 원고는 관류 압력 조절을 간단하게 고립 된 작업 심장 시스템, 데이터 콜을 설명성귀 및 전체적인 디자인, 단지 약간 더 어려운 온도 제어하면서. 격리 된 작업 심장에 이러한 수정 희망 심장 병리에 대한 우리의 이해를 발전하고 발견하기 위해 더 많은 임상 관련 치료 옵션을 가능하게 인간을 포함한 많은 포유 동물의 마음과의 사용 증가를 허용합니다.

기본 심장 생물학 및 생리학에 대한 우리의 이해의 대부분은 고립, 역 행성 - 관류 랑겐 마음과 격리 된 작업 심장 시스템을 활용 한 실험에서왔다. 이 실험 시스템은 여전히 널리 손상된 심근 5,7 4, 세포 기반 치료를 전처리, 허혈 - 재관류 손상 2를 포함하여 중요한 주제, 우리의 심장 혈관 지식을 확장하기 위해 현재 사용되는 약물 6,9, 및 심장 동종 이식 보존의 심장 효과 기술 8,15-18. 고립 된 심장 시스템 모두가 어떤 포유 동물 종에 대해 사용할 수 있지만, 그들은 주로 기니 돼지, 쥐, 또는 토끼 3,12,13 같은 작은 포유 동물에 사용됩니다. 같은 돼지와 인간과 같은 큰 동물 모델은 더 많은 임상 적으로 관련 데이터를 제공하지만, 자주로 인해 높은 비용, 더 큰 생물 다양성, 혈액 관류 솔루션의 큰 볼륨 및 보리에 사용되는장비 1,12-15의 조각 어. 또한, 데이터 수집, 특히 고립 된 작업의 마음 1,3,12-15을 위해, 더 어렵습니다. 이러한 복잡성의 결과로서, 임상 적으로 중요한 절연 심장 모델은 거의 심각 심혈관 병진 연구의 진행을 방해하고, 사용되지 않는다. 이러한 복잡성을 해결하기위한 시도로, 고립 된 작업 심장 준비 쉽게 일정한 압력 또는 일정한 흐름 랑겐 조건 중 하나에 따라, 인간을 포함한 다른 종의 마음에 적용 할 수있는 시스템을 만들기 위해 수정되었습니다. 후 부하의 대응 챔버는 작동 모드 랑겐 모드와 후 부하의 관류 압력을 조정하는 프로세스를 간소화하기 위해 원심 펌프 대체되었다. 대신 마음을 포함하는 밀폐 된, 재킷 저수지,이 시스템은 전도성 도관의 transapical 접근 방법의 사용을 가능하게함으로써, 데이터 수집을 쉽게하기 위해 열린 챔버를 사용합니다. Moreov어,이 개방형 설계는 더이 실험 중에 측정 할 수있는 생리 학적 매개 변수를 확대, 심장의 심 초음파 평가에 액세스 할 수 있습니다. 이러한 개선 잘하면 큰 동물의 번역 연구를위한이 시스템을 사용하는 다른 사람을 격려 할 것이다.

<table><tbody><tr><td>PowerLab 16/35 with LabChart Pro</td><td>ADInstruments</td><td>PL3516/P</td><td></td></tr><tr><td>MPVS Ultra Pressure-Volume Unit</td><td>ADInstruments</td><td>880-0168</td><td></td></tr><tr><td>Ventri-Cath Catheter (5F, 12E, 7 mm, DField, Straight, 122 cm)</td><td>Millar</td><td>VENTRI-CATH-507s</td><td></td></tr><tr><td>Pressure Catheter (3.5F, Single, Straight, 100 cm, Ny, Non Repairable)</td><td>Millar</td><td>SPR-524</td><td></td></tr><tr><td>PV Extension Cable (10 ft)</td><td>ADInstruments</td><td>CEC-10PV</td><td></td></tr><tr><td>Catheter Interface Cable (10 ft)</td><td>ADInstruments</td><td>PEC-10D</td><td></td></tr><tr><td>Rho Calibration Cuvette</td><td>ADInstruments</td><td>910-1060</td><td></td></tr><tr><td>MPVS Ultra BNC Cable Pack</td><td>ADInstruments</td><td>880-0172</td><td></td></tr><tr><td>Autotransfusion system</td><td>Sorin</td><td>7320000</td><td></td></tr><tr><td>Bowl Set with Low Volume (135 ml) Centrifuge Bowl</td><td>Sorin</td><td>7135100</td><td></td></tr><tr><td>Oxygenator/Heat Exchanger</td><td>Terumo</td><td>3CXSX18RX</td><td></td></tr><tr><td>Perivascular flow probe</td><td>Transonic Systems</td><td>PAU Series</td><td>Size of flow probe will depend on animal size; for 60 kg pig, recommend 20 or 24 mm probe</td></tr><tr><td>Perivascular flowmeter module</td><td>Transonic Systems</td><td>TS420</td><td></td></tr><tr><td>Myocardial temerpature sensor</td><td>Smiths Medical</td><td>MTS-40015</td><td></td></tr><tr><td>16 G 1&quot; Regular needle</td><td>BD Inc.</td><td>305197</td><td></td></tr><tr><td>4-0 polypropylene suture (double-arm)</td><td>Ethicon</td><td>8526H</td><td>For purse-string stitches</td></tr><tr><td>2-0 polypropylene suture (single-arm)</td><td>Ethicon</td><td>8833H</td><td></td></tr><tr><td>Cable ties</td><td>ULINE</td><td>S-1021</td><td></td></tr><tr><td>Cable tie gun</td><td>ULINE</td><td>H-241</td><td></td></tr><tr><td>Clear, Flexible PVC Tubing</td><td>VWR International</td><td>89068</td><td>Inner diameter depends on cannulas, pumps and other equipment used; most commonly use 1/4&quot;, 3/8&quot; tubing&amp;nbsp;</td></tr><tr><td>Straight Tubing Connectors</td><td>VWR International</td><td>46600</td><td></td></tr><tr><td>Y-Shaped Tubing Connectors</td><td>Thermo Scientific</td><td>6152</td><td></td></tr><tr><td>Jacketed Bubble Trap</td><td>Radnoti</td><td>14040</td><td>For preload chamber</td></tr><tr><td>Centrifugal pump</td><td>Maquet</td><td>70105</td><td>The centrifugal pump and roller pumps were obtained used from perfusion department after clinical use.</td></tr><tr><td>Roller pumps</td><td>Maquet</td><td>HL-20</td><td></td></tr><tr><td>Hemostasis Valve</td><td>Merit Medical</td><td>MAP150</td><td></td></tr><tr><td>Blood gas analyzer</td><td>Instrumentation Laboratory</td><td>570001000</td><td></td></tr></tbody></table>

an isolated working heart system for large animal models

후반 19 세기에 도입 이후, 랑겐 고립 된 심장 관류 장치 및 작업 심장 모델의 후속 개발, 심장 혈관 기능과 질환 1-15 공부를위한 귀중한 도구가되고있다. 랑겐 마음의 준비는 모든 포유 동물의 심장에 사용할 수 있지만,이 장치를 포함하는 대부분의 연구로 인해 큰 포유 동물 1,3,11을위한 시스템의 복잡성 증가에 작은 동물 모델 (예를 들어, 마우스, 쥐, 토끼)를 사용합니다. 이 장치 1,11를 이용하는 모든 실험의 핵심 구성 요소 - 하나의 주요 어려움은 다른 심장 크기의 범위에 대해 일정한 관상 동맥 관류 압을 보장하는 것입니다. 원심 펌프와 정압 고전 후 부하 열을 대체함으로써, 후술 랑겐 작업 심장 장치는 동일한 셋업 각종 정화를 위해 사용될 수있다 의미 쉬운 조정 및 관류 압력의 타이트 규제 허용s 또는 심장 크기. 또한,이 구성은 완벽하게 사용자의 기본 설정에 따라 재관류 동안 일정한 압력 또는 일정한 흐름 사이를 전환 할 수 있습니다. 이 설정의 개방성은, 다른 디자인보다 온도 조절이 더 어려워에도 불구하고, 유출 및 심실 압력 볼륨의 데이터를 쉽게 수집 할 수 있습니다.

도 1은 제안 된 카테터 배치를 포함한 회로의 개략도이다. 후 부하를 제어하기 위해 원심 펌프의 사용,이 장치의 중요한 요소는 다음을 포함 관류 압을 모니터링하는 대동맥 루트에서 압력 카테터 (감색 라인)의 배치; 압력 볼륨 (PV) 카테터 transapically (라이트 블루 라인)의 배치. 그림의 연결이 바로 연결 것으로 보인다 있지만, &quot;Y&quot;커넥터는 특히 프리로드 라인에 대해 권장됩니다. 그림 2는 20 분 동안 지속적으로 사이 40 ~ 42 mmHg로되는 회로에 재관류 동안 돼지 심장의 대동맥 루트에 배치 된 압력 센서로부터 획득 된 데이터를 보여줍니다. 관상 동맥 저항의 변화는 관류 압력의 변동 (그림 3)의 원인이 될 수 있습니다. 이러한 변화는이를 수정, 미성년자와 점진적이 될 수 있습니다<html> 시간 (그림 3a)을 통해 자아. 그러나, 일부 경우에 이러한 급격한 변화는 일 수 있으며, 원하는 재관류 압력 (도 3b)을 유지하기 위해 원심 펌프를 통해 흐름의 조정을 필요로한다. 변경 사항이 발생할 수 있기 때문에, 재관류 동안 대동맥 근부 압력의 감시가 필요합니다. transapical 찌르기 절개를 이용함으로써, 압력 볼륨 데이터는 쉽게 절연 심장 시스템에서 얻어 질 수있다. 이 실험에서, 2 시간 동안 차가운 (4 ℃)의 보존 용액에 기억되었던 돼지 심장을 사용 하였다. PV 카테터의 초기 도입시, 루프 크로스 오버없이 알 수있는 심장주기의 구성 요소의 여러 영역으로, 낮은 품질 (그림 4a)의했다. 그러나, 심실 내의 카테터의 최소한의 조작으로, 루프 형태는 측정이 얻어 질 수 있도록하기 위해, (도 4b) 극적으로 개선되었다. 카테터 위치의 최적화에도 불구하고 ve_content &quot;&gt;, 생체 회로 (그림 5, 위쪽 행)에 인수 루프가 생체 내 루프는 다른 형태 (그림 5, 맨 아래 줄)을 가질 수있다. 루프 형태에 이러한 변경 가능성 예정이다 부정사 동물뿐만 아니라 (예 : 심장 막과 같은) 라이브 동물에서 발견 해부학 첨부 파일의 부족에 비교 회로에 마음의 다른 방향으로. 또한, 심장 박동을 조절하는 데 도움이 페이싱 전선의 사용 ( 권장되는 첨부 파일 사이트 : 심실 중격)는 생체 루프의 오른쪽 아래 부분에서 볼 수있는 스파이크로 이어지는 외부 전류를 소개하지만, 한 이러한 루프는 여전히 심장주기의 구성 요소를 특징으로, 그들은 여전히 해석 데이터를 얻을 수 있습니다.. 표 1은 PV 카테터를 사용하여 이러한 압력 볼륨 루프로부터 얻어지는 다 기능성 파라미터.<html> 차가운 정적 저장 가능성이있는 생체 측정에 비해 회로에서 얻은 값의 변경 사항을 설명하는 데 도움이 심장에 어떤 본질적인 손상을 일으키는 원인이되었다. 부하 종속 변수 내에서 변화의 일부는 인해 회로와 살아있는 동물의 프리로드의 가능성이 차이에 있습니다. <img alt="그림 1" fo:content-width="5in" src="/files/ftp_upload/51671/51671fig1highres.jpg" width="500" /> 장치의 1.도 그림. <img alt="그림 2" fo:content-width="5in" src="/files/ftp_upload/51671/51671fig2highres.jpg" width="500" /> 재관류시 2. 대표 대동맥 루트 압력 측정 그림. <html> g3highres.jpg &quot;폭 =&quot;500 &quot;/&gt; 그림 3. 재관류시 발생할 수있는 대동맥 근부 압력 변화의 예. 이러한 변화는 점진적이고 자기 조정 (A), 또는 갑작스러운하고 원심 펌프 (B)의 설정을 변경해야 할 수 있습니다. <img alt="그림 4" fo:content-width="5in" src="/files/ftp_upload/51671/51671fig4highres.jpg" width="500" /> transapically 카테터의 초기 삽입 (A)에 및 부 카테터 조작 (B) 후의도 4. 압력 볼륨 루프. 루프 형태, 이에 루프의 크로스 오버가 제거되고 심장주기의 요소의 개선을 참고 인식 할 . 루프의 두 세트의 오른쪽 하단 부분에있는 스파이크는 외인성 전기 신호를 도입 페이 서의 사용에 기인한다. <img alt="&lt;/ HTML">FO &quot;그림 5&quot;콘텐츠 폭 = SRC = &quot;/ files/ftp_upload/51671/51671fig5highres.jpg&quot;폭 &quot;5 인치&quot;= &quot;500&quot;/&gt; 그림 5. 대표 압력 부피 측정 비교 생체 측정 (맨 아래 줄)로, 생체 회로 (맨 윗줄)에 찍은 사진. 다시, 페이 서 스파이크 생체 루프의 두 세트의 오른쪽 하단에서 볼 수 있습니다. <img alt="표 1" fo:content-width="5in" src="/files/ftp_upload/51671/51671table1.jpg" width="500" /> 표 1 저온 저장 (오른쪽 열) CO 2 시간 후 생체 내 돼지 심장 (왼쪽 열)과 작업 심장 장치에서 얻은 기능 매개 변수 :.. 심 박출량; E의 : 동맥 elastance; EDP​​VR : 이완기 혈압 볼륨 관계를 종료; EDV : 이완기 볼륨을 종료; ESPVR : 수축기 혈압 볼륨 관계를 종료; PRSW : 사전로드 recruitable 행정 업무; PVA :압력 볼륨 영역; SV : 박출량; SW : 스트로크 작동합니다.

Watch this Scientific Journal Video about An Isolated Working Heart System for Large Animal Models at JoVE.com

An Isolated Working Heart System for Large Animal Models

Most studies involving the Langendorff apparatus use small animal models due to the increased complexity of systems for larger mammals. We describe a Langendorff system for large animal models that allows for use across a range of species, including humans, and relatively easy data acquisition.

큰 동물 모델에 대한 격리 된 작업 심장 시스템

Since its introduction in the late 19th century, the Langendorff isolated heart perfusion apparatus, and the subsequent development of the working heart ...

an-isolated-working-heart-system-for-large-animal-models

Universidad San Sebastian

Research

JoVE Journal

Medicine

30.6K 조회수.  Duke University Medical Center. Most studies involving the Langendorff apparatus use small animal models due to the increased complexity of systems for larger mammals. We describe a Langendorff system for large animal models that allows for use across a range of species, including humans, and relatively easy data acquisition.

비디오: An Isolated Working Heart System for Large Animal Models

NADH Fluorescence Imaging of Isolated Biventricular Working Rabbit Hearts

Since its inception by Langendorff1, the isolated perfused heart remains a prominent tool for studying cardiac physiology2. However, it is not well-suited for studies of cardiac metabolism, which require the heart to perform work within the context of physiologic preload and afterload pressures. Neely introduced modifications to the Langendorff technique to establish appropriate left ventricular (LV) preload and afterload pressures3. The model is known as the isolated LV working heart model and has been used extensively to study LV performance and metabolism4-6. This model, however, does not provide a properly loaded right ventricle (RV). Demmy et al. first reported a biventricular model as a modification of the LV working heart model7, 8. They found that stroke volume, cardiac output, and pressure development improved in hearts converted from working LV mode to biventricular working mode8. A properly loaded RV also diminishes abnormal pressure gradients across the septum to improve septal function. Biventricular working hearts have been shown to maintain aortic output, pulmonary flow, mean aortic pressure, heart rate, and myocardial ATP levels for up to 3 hours8.
When studying the metabolic effects of myocardial injury, such as ischemia, it is often necessary to identify the location of the affected tissue. This can be done by imaging the fluorescence of NADH (the reduced form of nicotinamide adenine dinucleotide)9-11, a coenzyme found in large quantities in the mitochondria. NADH fluorescence (fNADH) displays a near linearly inverse relationship with local oxygen concentration12 and provides a measure of mitochondrial redox state13. fNADH imaging during hypoxic and ischemic conditions has been used as a dye-free method to identify hypoxic regions14, 15 and to monitor the progression of hypoxic conditions over time10.
The objective of the method is to monitor the mitochondrial redox state of biventricular working hearts during protocols that alter the rate of myocyte metabolism or induce hypoxia or create a combination of the two. Hearts from New Zealand white rabbits were connected to a biventricular working heart system (Hugo Sachs Elektronik) and perfused with modified Krebs-Henseleit solution16 at 37 &deg;C. Aortic, LV, pulmonary artery, and left &amp; right atrial pressures were recorded. Electrical activity was measured using a monophasic action potential electrode. To image fNADH, light from a mercury lamp was filtered (350&plusmn;25 nm) and used to illuminate the epicardium. Emitted light was filtered (460&plusmn;20 nm) and imaged using a CCD camera. Changes in the epicardial fNADH of biventricular working hearts during different pacing rates are presented. The combination of the heart model and fNADH imaging provides a new and valuable experimental tool for studying acute cardiac pathologies within the context of realistic physiological conditions.

The objective is to monitor the mitochondrial redox state of isolated hearts within the context of physiologic preload and afterload pressures. A biventricular working rabbit heart model is presented. High spatiotemporal resolution fluorescence imaging of NADH is used to monitor the mitochondrial redox state of epicardial tissue.

절연 Biventricular의 NADH 형광 이미징은 토끼 하트 워킹

Since its inception by Langendorff1, the isolated perfused heart remains a prominent tool for studying cardiac physiology2. However, it is not well-suited ...

연구

의학

The Inverted Heart Model for Interstitial Transudate Collection from the Isolated Rat Heart

The present protocol describes a unique approach that enables the collection of cardiac transudate (CT) from the isolated, saline-perfused rat heart. After isolation and retrograde perfusion of the heart according to the Langendorff technique, the heart is inverted into an upside-down position and is mechanically stabilized by a balloon catheter inserted into the left ventricle. Then, a thin latex cap &#8211; previously cast to match the average size of the rat heart &#8211; is placed over the epicardial surface. The outlet of the latex cap is connected to silicon tubing, with the distal opening 10 cm below the base level of the heart, creating slight suction. CT continuously produced on the epicardial surface is collected in ice-cooled vials for further analysis. The rate of CT formation ranged from 17 to 147 &#181;L/min (n = 14) in control and infarcted hearts, which represents 0.1-1% of the coronary venous effluent perfusate. Proteomic analysis and high performance liquid chromatography (HPLC) revealed that the collected CT contains a wide spectrum of proteins and purinergic metabolites.

This protocol describes a method to collect cardiac interstitial fluid from the isolated, perfused rat heart. To physically separate interstitial transudate from coronary venous effluent perfusate, the Langendorff perfused heart is inverted, and the transudate (interstitial fluid) formed on the cardiac surface is collected using a soft latex cap.

고립 된 랫트 심장으로부터의 간질과 투과 물 수집을위한 역전 된 심장 모델

The present protocol describes a unique approach that enables the collection of cardiac transudate (CT) from the isolated, saline-perfused rat heart. ...

A Pre-Clinical Porcine Model of Orthotopic Heart Transplantation

Fifty-years following the first successful report, cardiac transplantation remains the gold-standard treatment for eligible patients with advanced heart failure. Multiple small-animal models of heart transplantation have been used to study the acute and long-term effects of novel therapies. However, few are tested and demonstrated success in clinical trials. It is of critical importance to evaluate new therapies in a clinically relevant large-animal model for efficient and reliable translation of basic studies&#39;&#160;findings. Here, we describe a pre-clinical large-animal (porcine) model of orthotopic heart transplantation that has been firmly established and previously used to investigate novel cardioprotective strategies. This procedure focuses on acute ischemia-reperfusion injury and is a reliable method to investigate novel interventions which have been tested and validated in smaller experimental models, such as the murine model. We demonstrate its usefulness in assessing cardiac performance during the early post-transplantation period and other potential possibilities enabled by the model.

Here, we describe a pre-clinical large-animal (porcine) model of orthotopic heart transplantation that has been firmly established and utilized to investigate novel cardioprotective strategies.

정형외 심장 이식의 전 임상 돼지 모델

Fifty-years following the first successful report, cardiac transplantation remains the gold-standard treatment for eligible patients with advanced heart ...

Pre-clinical Model of Cardiac Donation after Circulatory Death

Cardiac transplantation demand is on the rise; nevertheless, organ availability is limited due to a paucity of suitable donors. Organ donation after circulatory death (DCD) is a solution to address this limited availability, but due to a period of prolonged warm ischemia and the risk of tissue injury, its routine use in cardiac transplantation is seldom seen. In this manuscript we provide a detailed protocol closely mimicking current clinical practices in the context of DCD with continuous monitoring of heart function, allowing for the evaluation of novel cardioprotective strategies and interventions to decrease ischemia-reperfusion injury.
In this model, the DCD protocol is initiated in anesthetized Lewis rats by stopping ventilation to induce circulatory death. When systolic blood pressure drops below 30 mmHg, the warm ischemic time is initiated. After a pre-set warm ischemic period, hearts are flushed with a normothermic cardioplegic solution, procured, and mounted onto a Langendorff ex vivo heart perfusion system. Following 10 min of initial reperfusion and stabilization, cardiac reconditioning is continuously evaluated for 60 min using intraventricular pressure monitoring. A heart injury is assessed by measuring cardiac troponin T and the infarct size is quantified by histological staining. The warm ischemic time can be modulated and tailored to develop the desired amount of structural and functional damage. This simple protocol allows for the evaluation of different cardioprotective conditioning strategies introduced at the moment of cardioplegia, initial reperfusion and/or during ex vivo perfusion. Findings obtained from this protocol can be reproduced in large models, facilitating clinical translation.

This protocol shows a simple and flexible approach for the evaluation of new conditioning agents or strategies to increase the feasibility of cardiac donation after circulatory death.

순환사망 후 심장 기증 전 임상 모델

Cardiac transplantation demand is on the rise; nevertheless, organ availability is limited due to a paucity of suitable donors. Organ donation after ...

Optocardiography and Electrophysiology Studies of Ex Vivo Langendorff-perfused Hearts

Small animal models are most commonly used in cardiovascular research due to the availability of genetically modified species and lower cost compared to larger animals. Yet, larger mammals are better suited for translational research questions related to normal cardiac physiology, pathophysiology, and preclinical testing of therapeutic agents. To overcome the technical barriers associated with employing a larger animal model in cardiac research, we describe an approach to measure physiological parameters in an isolated, Langendorff-perfused piglet heart. This approach combines two powerful experimental tools to evaluate the state of the heart: electrophysiology (EP) study and simultaneous optical mapping of transmembrane voltage and intracellular calcium using parameter sensitive dyes (RH237, Rhod2-AM). The described methodologies are well suited for translational studies investigating the cardiac conduction system, alterations in action potential morphology, calcium handling, excitation-contraction coupling and the incidence of cardiac alternans or arrhythmias.

The objective of this study was to establish a method for investigating cardiac dynamics using a translational animal model. The described experimental approach incorporates dual-emission optocardiography in conjunction with an electrophysiological study to assess electrical activity in an isolated, intact porcine heart model.

전 비보 랑엔도르프-퍼블릭 하트의 검문 및 전기생리학 연구

Small animal models are most commonly used in cardiovascular research due to the availability of genetically modified species and lower cost compared to ...

Semi-Minimal Invasive Method to Induce Myocardial Infarction in Rats and the Assessment of Cardiac Function by an Isolated Working Heart System

Myocardial infarction (MI) remains the main contributor to morbidity and mortality worldwide. Therefore, research on this topic is mandatory. An easily and highly reproducible MI induction procedure is required to obtain further insight and better understanding of the underlying pathological changes. This procedure can also be used to evaluate the effects or potency of new and promising treatments (as drugs or interventions) in acute MI, subsequent remodeling and heart failure (HF). After intubation and pre-operative preparation of the animal, an anesthetic protocol with isoflurane was performed, and the surgical procedure was conducted&#160;quickly. Using a minimally invasive approach, the left anterior descending artery (LAD) was located and occluded by a ligature. The occlusion can be performed acutely for subsequent reperfusion (ischemia/reperfusion injury). Alternatively, the vessel can be ligated permanently to investigate the development of chronic MI, remodeling or HF. Despite common pitfalls, the drop-out rates are minimal. Various treatments such as remote ischemic conditioning can be examined for their cardioprotective potential pre-, peri- and post-operatively. The post-operative recovery was quick as the anesthesia was precisely controlled and the duration of the operation was short. Post-operative analgesia was administered for three days. The minimally invasive procedure reduces the risk of infection and inflammation. Furthermore, it facilitates rapid recovery. The &#8220;working heart&#8221; measurements were performed ex vivo and enabled precise control of preload, afterload and flow. This procedure requires specific equipment and training for adequate performance. This manuscript provides a detailed step-by-step introduction for conducting these measurements.

This article presents an efficient method to perform myocardial ischemia and subsequent chronic reperfusion in rats using a minimally invasive approach. In addition, left ventricular hemodynamic function of rats is assessed by echocardiography and isolated working heart methods.&#160;

쥐의 심근 경색과 격리 된 작업 심장 시스템에 의한 심장 기능 평가를 유도하는 반 최소 침습 적 방법

Myocardial infarction (MI) remains the main contributor to morbidity and mortality worldwide. Therefore, research on this topic is mandatory. An easily ...

Large Animal Model for Evaluating the Efficacy of the Gene Therapy in Ischemic Heart

Coronary artery disease is one of the significant causes of mortality and morbidity worldwide. Despite the progression of current therapeutics, a considerable proportion of coronary artery disease patients remain symptomatic. Gene therapy-mediated therapeutic angiogenesis offers a novel therapeutic method for improving myocardial perfusion and relieving symptoms. Gene therapy with different angiogenic factors has been studied in few clinical trials. Due to the novelty of the method, the progress of myocardial gene therapy is a continuous path from bench to bedside. Therefore, large animal models are needed for evaluating the safety and efficacy. The more the large animal model identifies the original disease and the endpoints used in clinics, the more predictable outcomes are from clinical trials. Here, we introduce a large animal model for evaluating the efficacy of the gene therapy in the ischemic porcine heart. We use clinically relevant imaging methods such as ultrasound imaging and 15H2O-PET. For targeting the gene transfers into the desired area, electroanatomical mapping is used. The aim of this method is: (1) to mimic chronic coronary artery disease, (2) to induce therapeutic angiogenesis at hypoxic areas of the heart, and (3) to evaluate the safety and efficacy of the gene therapy by using relevant endpoints.

Myocardial gene therapy for ischemic heart disease holds great promise for future therapeutics. Here, we introduce a large animal model for evaluating the efficacy of gene therapy in the ischemic heart.

허혈성 심장에서 유전자 치료의 효능을 평가하기 위한 거대 동물 모델

Coronary artery disease is one of the significant causes of mortality and morbidity worldwide. Despite the progression of current therapeutics, a ...

Rodent Working Heart Model for the Study of Myocardial Performance and Oxygen Consumption

Isolated working heart models have been used to understand the effects of loading conditions, heart rate and medications on myocardial performance in ways that cannot be accomplished in vivo. For example, inotropic medications commonly also affect preload and afterload, precluding load-independent assessments of their myocardial effects in vivo. Additionally, this model allows for sampling of coronary sinus effluent without contamination from systemic venous return, permitting assessment of myocardial oxygen consumption. Further, the advent of miniaturized pressure-volume catheters has allowed for the precise quantification of markers of both systolic and diastolic performance. We describe a model in which the left ventricle can be studied while performing both volume and pressure work under controlled conditions. 
In this technique, the heart and lungs of a Sprague-Dawley rat (weight 300-500 g) are removed en bloc under general anesthesia. The aorta is dissected free and cannulated for retrograde perfusion with oxygenated Krebs buffer. The pulmonary arteries and veins are ligated and the lungs removed from the preparation. The left atrium is then incised and cannulated using a separate venous cannula, attached to a preload block. Once this is determined to be leak-free, the left heart is loaded and retrograde perfusion stopped, creating the working heart model. The pulmonary artery is incised and cannulated for collection of coronary effluent and determination of myocardial oxygen consumption. A pressure-volume catheter is placed into the left ventricle either retrograde or through apical puncture. If desired, atrial pacing wires can be placed for more precise control of heart rate. This model allows for precise control of preload (using a left atrial pressure block), afterload (using an afterload block), heart rate (using pacing wires) and oxygen tension (using oxygen mixtures within the perfusate).

Isolated working heart models can be used to measure the effect of loading conditions, heart rate, and medications on myocardial performance and oxygen consumption. We describe methods for preparation of a rodent left heart working model that permits study of systolic and diastolic performance and oxygen consumption under various conditions.

심근 성능 및 산소 소비의 연구에 대한 설치류 작업 심장 모델

Isolated working heart models have been used to understand the effects of loading conditions, heart rate and medications on myocardial performance in ways ...

생물학

Dissection Techniques and Histological Sampling of the Heart in Large Animal Models for Cardiovascular Diseases

The standard gross examination and sampling are key elements in the reproducibility and success of experimental studies of cardiovascular diseases carried out in large animals. Considering the complex anatomy of the heart, interspecies differences, and the types of compensatory and pathological reactions, consistent protocols are challenging to implement. The utilization of multiple dissection protocols is usually adapted to suit the prosector's experience, and personal preference continues to be a source of experimental and interobserver variability. Here, the aim is to present the main anatomical features and landmarks, dissection protocols, and histological sampling standards of the heart in some commonly used species (including dogs, pigs, ruminants, and cats) as models of cardiovascular diseases.
Two standard gross examination protocols are presented here. First, the inflow-outflow method, which follows the physiological blood flow direction through the heart and large vessels (frequently used in dogs, ruminants, and pigs), and second, the four-chamber dissection technique (exemplified in cats). Both techniques can be adapted to any species in certain experimental circumstances. The sampling protocols include all the areas of interest (sinoatrial node, ventricles, interventricular septum, atria, valves, and aorta), and if properly carried out, improve both the reproducibility and reliability of experimental studies.

Due to the complex anatomy, a consistently reproducible dissection and harvesting protocol for cardiac samples can be challenging to implement. This manuscript presents the key elements of some standard cardiac dissection protocols, highlighting both the gross examination approaches and the sampling sites commonly used for histopathologic examination.

심혈관 질환에 대한 대형 동물 모델에서 심장의 해부 기술 및 조직 학적 샘플링

The standard gross examination and sampling are key elements in the reproducibility and success of experimental studies of cardiovascular diseases carried ...

Large-Animal Model of Donation after Circulatory Death and Normothermic Regional Perfusion for Cardiac Assessment

The increase in demand for cardiac transplantation throughout the years has fueled interest in donation after circulatory death (DCD) to expand the organ donor pool. However, the DCD process is associated with the risk of cardiac tissue injury due to the inevitable period of warm ischemia. Normothermic regional perfusion (NRP) allows for an in situ organ assessment, allowing the procurement of hearts determined to be viable. Here, we describe a clinically relevant large-animal model of DCD followed by NRP. Circulatory death is established in anesthetized pigs by stopping mechanical ventilation. After a preset warm ischemia period, an extracorporeal membrane oxygenator (ECMO) is used for a NRP period lasting at least 30 min. During this reperfusion period, the model allows the collection of various myocardial biopsies and blood samples for initial cardiac evaluation. Once NRP is weaned, biochemical, hemodynamic, and echocardiographic assessments of cardiac function and metabolism can be performed before organ procurement. This protocol closely simulates the clinical scenario previously described for DCD and NRP in heart transplantation and has the potential to facilitate studies aimed at decreasing ischemia-reperfusion injury and enhance cardiac functional preservation and recovery.

The protocol describes a large-animal (porcine) model of donation after circulatory death, followed by thoracoabdominal normothermic regional perfusion that closely simulates the clinical scenario in heart transplantation, and has the potential to facilitate therapeutic studies and strategies.

순환기 사망 후 기증의 대형 동물 모델 및 심장 평가를 위한 정상 국소 관류

The increase in demand for cardiac transplantation throughout the years has fueled interest in donation after circulatory death (DCD) to expand the organ ...