مقالة منهجية

نموذج الصدر مغلقة للحث على انقباض الابهري عرضية في الفئران

19K مشاهدات

⸱

DOI:

10.3791/57397

⸱

أبريل 5, 2018

 ,  ,  ,  ,  ,  ,  , 
1Department of Anaesthesiology, University Hospital Bonn, 2Department of Cardiac Surgery, University Hospital Bonn, 3Institute of Physiology 2, University of Bonn, 4Department of Medicine - Cardiology, University Hospital Bonn

* These authors contributed equally

في هذه المقالة

ملخص

نقدم هنا، بروتوكول انقباض "عرضية الابهري" (تاك) عن طريق ثوراكوتومي أفقي. هذا الأسلوب إجراء العمليات جراحية صدر كسبها، مغلقة تهدف إلى محاكاة الضغط الزائد وفشل القلب في الفئران التي تستخدم إعدادات المختبر تاك القياسية.

الملخص

كثيرا ما يستند إلى البحوث بشأن تضخم القلب وقصور القلب الضغط الزائد الماوس نماذج الناجمة عن معاهدة الصداقة والتعاون. الإجراء القياسي لأداء ثوراكوتومي جزئي لتصور القوس الاورطي عرضية. بيد أن الصدمة الجراحية الناجمة عن ثوراكوتومي في نماذج مفتوحة الصدر يتغير فسيولوجيا الجهاز التنفسي كما يتم تشريح الأضلاع وترك فاتحة بعد إغلاق الصدر. لمنع هذا، قمنا بإنشاء نهج صدر مغلقة، وكسبها عبر thoracotomy الأفقي. هنا نحن نقترب من القوس الاورطي عبر الفضاء 2nd ربية دون الدخول في تجاويف الصدر، ترك الماوس بسبب إصابة أقل من صدمة لاسترداد من. نقوم بهذه العملية باستخدام إعدادات المختبر القياسية لإجراءات الصدر فتح معاهدة الصداقة والتعاون مع معدلات بقاء متساوية. وبصرف النظر عن الحفاظ على أنماط التنفس الفسيولوجية بسبب نهج الصدر مغلقة، يبدو الفئران للاستفادة من عرض الانتعاش السريع، كما يظهر هذا الأسلوب أقل الغازية لتسهيل عملية شفاء سريع والحد من الاستجابة المناعية بعد الصدمة.

المقدمة

وكثيراً ما تستخدم النماذج الماوس لتحاكي الأمراض البشرية1. ويستخدم انقباض الابهري عرضية (TAC) للحث على الضغط الزائد وتضخم البطين الأيسر2. تم التحقق من صحة الطراز TAC مفتوحة الصدر في الفئران التي Rockman et al. 3 وإجراء العمليات الجراحية هو وصف بالتفصيل قبل دالميدا et al. 4-ربط الشريان الاورطي العرضي أكثر ملاءمة بالمقارنة مع انقباض الابهر البطني لأنه يمكن تعويض جزء أكبر من التداول الآثار السلبية لهذا الإجراء الأخير2.

ربط الشريان الاورطي عرضية يؤدي لزيادة ضغط الشرايين في الشريان الاورطي والشريان brachiocephalic تصاعدي لكنه يترك نضح كاف من الأجهزة عن طريق السفن البعيدة (أي الشريان السباتي المشترك الأيسر، سوبكلافيان اليسرى الشريان والشريان الاورطي تنازلي). وهذا يؤدي إلى زيادة أفتيرلواد القلب وإجهاد جدار القلب مرتفعة. يقلل الضغط الجدار لاحقاً نظراً لسماكة الألياف5. تغير نتائج الهليوكبتر القلب في سوء التكيف وتوسع البطين الأيسر المزمن. بهذه الطريقة معاهدة الصداقة والتعاون يخلق نموذجا استنساخه من تضخم القلب مما يؤدي في النهاية إلى قصور في القلب.

الإجراء القياسي لمعاهدة الصداقة والتعاون كما وصفها ديلميدي et al. 4 نهج القوس الاورطي عن طريق thoracotomy العلوي جزئية عن طريق تشريح الأضلاع أو القص ويدخلون في منصف وكذلك التجويف الجنبي. وهذا يسمح لعرض جيد للقوس الاورطي وفروعه الجانبية. ولسوء الحظ، لا يمكن تثبيتها تشريح الأضلاع، مما يجعلهم عائمة بحرية وتغيير ديناميات التنفس وبالتالي.

لذلك، أنشأنا نهج الصدر مغلقة كسبها للقوس الاورطي استخدام نهج جراحية أفقي عبر الفضاء ربية 2nd . أكبر ميزة لهذا النموذج هو القدرة على تنفيذ معاهدة الصداقة والتعاون بدون قطع حتى من خلال الأضلاع. الصدمة الجراحية التي يقتصر على شق الجلد وتشريح العضلات ربية. هذا الإجراء يقلل من الصدمة نفسها ويساعد على الحفاظ على استقرار الصدر كافية.

هنا يصف لنا إجراء خطوة بخطوة مفصلة إجراء جراحة تاك في الفئران دون أداء المجموع أو ثوراكوتومي العلوي. واستخدمت دوبلر عالية التردد لضمان نجاح معاهدة الصداقة والتعاون كما تم وصفه سابقا 6،7.

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

البروتوكول

هذا البروتوكول أقرته "لجنة الأخلاقيات" "الحيوان التجريب لانوف ركلينغهاوزن" (#84-02.04.2016.A374). عموما، يتم تنفيذ هذا الإجراء على الفئران الكبار > 10 أسابيع عمر. ومع ذلك، من الممكن إجراء هذه الجراحة على الحيوانات الأصغر سنا، وكذلك. يجب تعقيم الأدوات الجراحية قبل الاستخدام وجميع الخطوات التي يتعين القيام بها تحت ظروف معقمة.

1-تنظيم دورات تعريفية للتخدير وتنبيب

  1. حقن البوبرينورفين 0.1 ميكروغرام/غرام وزن الجسم إينترابيريتونيلي لتخفيف الألم. تكرار الحقن داخل من البوبرينورفين 0.1 مغ/كغ كل 8 ساعات للأيام الثلاثة القادمة بعد عملية جراحية.
  2. للاستقراء، ضع الماوس في مربع تحريض تخدير التي يتم توصيلها إلى المبخر تعيين إلى 3.0 في المائة المجلد من إيسوفلوراني مع تدفق الأوكسجين من 1 لتر في الدقيقة.
  3. ضمان الخدر العميق بحافز عن طريق اللمس.
    ملاحظة: زيادة المجلد % من إيسوفلوراني يصل إلى 5%، إذا فشل تحريض التخدير أو الخدر ليست عميقة بما فيه الكفاية.
  4. قرصه ذيل الماوس لضمان غياب منعكس. في حالة الغياب الكامل لردود الفعل، وزن الماوس للإعداد الأمثل التنفس الصناعي (انظر 1.12).
  5. حرك الماوس إلى جدول تشغيل التحكم في درجة الحرارة للحفاظ على درجة حرارة جسم 37 درجة مئوية طوال فترة الإجراءات.
  6. مكان آنف الماوس في مخروط بلاستيكية التي يتم توصيلها إلى مربع تحريض التخدير للمحافظة على التخدير.
  7. إصلاح القواطع العلوية للماوس مع خياطة نايلون. يحملق في الأطراف مع شريط لاصق.
  8. ممارسة الضغط على مخلب هند بطرف الملقط لضمان الخدر الكافي مرة أخرى. وفي غياب منعكس سحب المضي قدما في الخطوات التالية.
    ملاحظة: زيادة حجم % من إيسوفلوراني إذا فشل تحريض التخدير أو الخدر ليست عميقة بما فيه الكفاية، والانتظار لغياب رد الفعل الانسحاب.
  9. وضع مواد التشحيم العيون العقيمة على القرنيات لمنع جفاف تحت التخدير.
  10. تليين التحقيق المستقيم لتجنب الصدمات المستقيم. إدراج مجس درجة حرارة المستقيم التأكد من درجة حرارة أساسية من 37 درجة مئوية.
  11. تضطرين الحلق وأعلى الصدر بكريم مزيل الشعر وفقا لإرشادات الشركة المصنعة. تمحو الكريم بعد 1 دقيقة. إذا لزم الأمر، كرر هذه الخطوة حتى النجاح.
    ملاحظة: استخدام مسحات القطن ذات الرؤوس في حالة النزيف.
  12. تنظيف منطقة ديبيلاتيد مع الإيثانول 70%. ثم تطبيق بوفيدون لتطهير الجلد المحلية 3 مرات ومالا يقل عن 3 دقائق.
  13. ضبط إعدادات جهاز تهوية للمعلمات الفسيولوجية. تعيين معدل التنفس إلى 150 في الدقيقة وحجم المد إلى 8-10 ميليلتر/غرام من وزن الجسم (الأسلحة البيولوجية).
  14. وضع على زوج جديد من القفازات المعقمة. ضع الماوس تحت مجهر جراحي ومكان ثني fenestrated عقيمة أكثر من الماوس.
  15. جداً الجلد في خط الوسط حوالي 3 مم تحت الفك السفلي أسفل الضلع 2nd . تحديد خط الوسط والأنسجة الضامة الغدة اللهاة. ثم استخدم الملقط إينتراكابسولار الزاوية لتقسيم الغدة في خط الوسط صراحة مع الملقط اثنين بلطف واستكشاف العضلات الرغامى.
  16. إعداد القصبة الهوائية بلطف عن طريق سحب عضلات القصبة الهوائية الفقرة عن بعضها صراحة بالملقط إينتراكابسولار.
  17. سحب اللسان بالملقط تصويب الحلق لظروف تنبيب أسهل ولطف إدراج تنبيب قنية (OD 1.2 مم) داخل القصبة الهوائية. تأكيد التنبيب التصور مباشرة من الأنبوب داخل القصبة الهوائية، والتحقق من حركة الصدر السليم.
  18. ضبط تركيز isoflurane بعد التنبيب إلى إيسوفلوراني 2% مع تدفق 1.0 لتر في الدقيقة و 100% O2.
    ملاحظة: إذا لم تقم بإيقاف حركات التنفس أو الفئران بدء التحرك، أولاً زيادة معدل التنفس يصل إلى 180/دقيقة. إذا لزم الأمر، زيادة تركيز isoflurane يصل إلى 3.5 ٪ ثانوي حتى الماوس توقف التنفس بمفردها. تقييم حالات التسرب أو شغل غير كافية المبخر كأكثر المشاكل شيوعاً.
  19. وبدلاً من ذلك، إجراء تنبيب كما هو مقترح في الخطوات الفرعية التالية.
    1. ضع الماوس على طاولة بزاوية 60 درجة.
    2. يحملق في الأطراف الماوس بشريط لاصق واتكأ رأسه.
    3. مكان مصدر الإضاءة الباردة مباشرة على الجلد فوق الحنجرة.
    4. سحب اللسان بلطف مع الملقط لتصور الحبال الصوتية.
    5. إدراج أنبوب بلاستيك من قنية رابعا (24 ز) عن طريق الحبال الصوتية والاتصال أنبوب بلاستيكي على إعدادات التنفس الصناعي.
    6. الاتصال التنفس الصناعي قنية لتأكيد التنبيب بحركات الصدر سينتشروني.
      ملاحظة: إذا لم تقم بإيقاف حركات التنفس أو الفئران بدء التحرك، أولاً زيادة معدل التنفس تصل إلى 180 في الدقيقة. إذا لزم الأمر، زيادة ثانوية تركيز isoflurane يصل إلى 3.5% حتى الماوس توقف التنفس بمفردها. تقييم حالات التسرب أو شغل غير كافية المبخر كالمشاكل الأكثر احتمالاً.

2-قياس دوبلر قبل الجراحة

  1. إعداد كلا الشرايين السباتي الذي مساعد العلمانيين إلى القصبة الهوائية بسحب النسيج الضام عن بعضها برفق بالملقط.
  2. ضع غيض المسبار دوبلر ميجاهرتز 20 مع بعض جل العقيمة بالموجات فوق الصوتية على الحق والشريان السباتي الأيسر في زاوية أقل من 45 درجة.
  3. تدوير ببطء التحقيق لنقله من الوحشي والانسي للعثور على إشارة دوبلر والميل التحقيق معه لتحسين الإشارة.
  4. استخدام برمجيات دوبلر لعرض وتخزين سرعات التدفق في الشرايين السباتي المشترك اليمنى واليسرى على جهاز كمبيوتر.

3-ثوراكوتومي

  1. استخدام مجموعة من القفازات المعقمة لكل الماوس الفردية لمنع العدوى موقع الجراحية.
  2. قم بتوسيع شق الجلد وصولاً إلى الفضاء 2nd ربية مع مقص.
  3. تحديد المساحة 2nd ربية بصريا عن طريق العد الأضلاع وثم صراحة اختراق هذا الفضاء مع الملقط إينتراكابسولار.
    ملاحظة: الضلعش 1 يقع تحت الترقوة وهو لذلك غير مرئي لأن يتم العثور على مساحة 2nd ربية بين الضلع الأول مرئي (أي 2nd الضلع) والضلع 3rd .
  4. فتح مساحة ربية 2nd بمساعدة الملقط نصائح وإدراج الكامشات.
  5. ضبط الكامشات مع شريط المطاطي يعلق على طاولة العمليات الحصول على رؤية واضحة للغدة الصعترية.
  6. في حالة حدوث نزيف استخدام القطن-تلميح واضغط على السفن السطحية لمدة 2 دقيقة.

4-ربط الابهر عرضية

  1. ضبط التكبير إلى 200% لتحديد خط الوسط والأنسجة الضامة. ثم استخدم الملقط الزاوية بلطف تقسيم الغدة الصعترية. إزالة الأنسجة الدهنية حتى يمكن رؤية قوس الاورطي بوضوح.
  2. إعداد نفق مع زاوية ربط الملقط تحت الابهر عرضية بين brachiocephalic الشريان والشريان السباتي المشترك الأيسر (انظر الشكل 1). عقد نهاية خياطة 6.0 بمساعدة الملقط غرامة وتمرير مؤشر ترابط تحت القوس الاورطي.
  3. التقاط الخيط بالملقط الثاني من الجانب الآخر للقوس.
  4. قطع بطول قطعة طويلة 3 مم ز 27 لاستخدام الإبرة كفاصل لمعاهدة الصداقة والتعاون--ربط للفئران وزنها بين 19-25 غرام من وزن الجسم، وابرة ز 26 كفاصل للفئران > 25 جرام من وزن الجسم.
  5. بوضع بعناية المباعدة مواز للشريان الاورطي عرضية.
  6. إعداد عقده مزدوجة فضفاضة على فاصل وضمان الموضع الأمثل لفاصل بالتوازي مع الشريان الاورطي. التعادل ثم رمي الأولى وسرعة أداء رمي مخالفة ثانية. إزالة فاصل سرعة.
  7. أداء الفئران الشام لعنصر التحكم، اتبع نفس البروتوكول إهمال ربط الشريان الاورطي.
  8. إغلاق الفضاء 2nd ربية مع خياطة البوليبروبيلين 6.0. إيلاء اهتمام خاص للسفن سوبكلافيان عند ليجاتينج.
  9. خياطة الجلد باستخدام خياطة البوليبروبيلين 6.0 في نمط خياطة مستمرة.

5-تأكيدا لنجاح عملية ربط الابهر عرضية

  1. مكان تحقيق دوبلر ميجاهرتز 20 على كلا الجانبين من الرقبة بزاوية 45 درجة كما هو الحال في الفرع 2.
  2. الوثيقة سرعات التدفق في كل جانب.
    ملاحظة: يمكن المصادقة معاهدة الصداقة والتعاون ناجح بسرعة تدفق دوبلر كما هو مبين في الشكل 2. نسبة سرعة تدفق من 4-10 بين اليمين واليسار الشريان السباتي عادة ضمانات كافية تاك (انظر الشكل 2).

6-قلب الحصاد

  1. حمل الخدر وفقا للخطوات 1.2. و 1-3.
  2. ضع الماوس في تشكيل دائرة القتل رحيم وضبط معدل تدفق ثاني أكسيد الكربون إلى تشريد 10-30 في المائة من الحجم/الدقيقة.
  3. ثبت الماوس على طاولة جراحة. فتح البطن بالدم ومقص، والحصاد من الأجوف فينا أدنى مع قنية لمزيد من التحليل.
  4. قطع الحجاب الحاجز وعظم القصية مع مقص قوية وإزالة القلب.
  5. إزالة جميع الشرايين والأنسجة الضامة قبل يزن القلب.
  6. يفصل بين البطين الأيمن والحاجز من البطين الأيسر، وتزن كل العينات.
  7. تجميد كل عينات الأنسجة في نيتروجين سائل.

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

النتائج

ضمانات معاهدة الصداقة والتعاون ناجح تحريض من الضغط الزائد وتضخم البطين الأيسر. التحقق من صحة مخصصة للضغط الزائد يمكن تحقيقه باستخدام قياس سرعة التدفق دوبلر كما هو مبين في الشكل 2. بينما سرعة تدفق الدم قبل الجراحة متساوية في كلا الشرايين السباتي، معاهدة الصداقة والتعاون يؤدي سرعة زيادة دم في الشريان السباتي حق نتيجة لارتفاع الضغط في البطين الأيسر والشريان الاورطي بينما تسبب سرعة تدفق الدم الموهنة بعد ضيق في الشريان السباتي الأيسر.

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

المناقشة

بداية سريعة من ارتفاع ضغط الدم بسبب معاهدة الصداقة والتعاون يختلف عن تضخم ذات الصلة سريرياً بسبب تضيق الابهر أو ارتفاع ضغط الدم. ومع ذلك، استخدام نماذج حيوانية صغيرة للحث على قصور القلب العديد من المزايا وهو، ولذلك اختاره العديد من المحققين11. ويحسن هذا الصدر مغلقة-نموذج النماذج الموجودة بالفعل من تقنية جراحية للحث على انقباض الابهري عرضية في الفئران4.

أن الخطوة الأكثر أهمية هي المرور تحت القوس الاورطي. خياطة ضيق جداً حول الشريان الاورطي قد يسبب ...

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

الإفصاحات

الكتاب ليس لها علاقة بالكشف عن.

شكر وتقدير

ونحن نشكر ستيلا فريديراكا وسوزان شولتز للمساعدة التقنية. هذه الدراسة لم تتلق أي تمويل.

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

المواد

قائمة المواد المستخدمة في هذه المقالة
الاسمالشركةرقم فهرسيالتعليقات
قسطرة حجم الضغطMillar Instruments ، الولايات المتحدة الأمريكيةSPR-839
جهاز التنفس الصناعي للماوسHarvard Apparatus GmbH ، ألمانياMinivent - TYPE 845
جهاز التنفس الصناعي للماوسHarvard Apparatus GmbH ، ألمانيااتصال Y مع قنية التنبيب OD 1.2 مم 73-2844
مبخرDr & auml ؛ جير الطبية AG&CO. KG ، ألمانيا19.3 Isofluran-Vaporizer (إصدار أحدث متاح تحت رقم الكتالوج   D-877-2010)
المجهر Leica Microsystems, ألمانياMZ 7.5
مصدر الضوء Schott AG ، ألمانياKL 1500 LCD
6-0 ProleneEthicon ، الولايات المتحدة الأمريكيةخياطة البولي بروبلين BV-1 خياطة 9.3 مم 3 / 8cللجراحة
SeraflexSerag Wiessner ، ألمانياUSP 5/0 schwarz ؛   IC108000 خياطة للانقباض
طاولات التشغيل التي يتم التحكم فيها متجانسة الحرارةHarvard Apparatus GmbH ، ألمانياTyp 872/3 HT مع حامل ثلاثي القوائم ووحدة تحكم متجانسة الحرارة من النوع 874 ؛ 73-4233
مسبار المستقيم المرنHarvard Apparatus GmbH ، ألمانيا1.6 مم OD ؛ 55-7021
أداة تصور إشارة دوبلرIndus Instruments ، محطةعمل معالجة إشارات دوبلر الأمريكية (DSWP) مع وحدة دوبلر نابضة 20 ميجا هرتز
ملقط Arruga داخل المحفظةAltomed ، المملكة المتحدةA5400
Doppler ProbeIndus Instruments ، الولايات المتحدة الأمريكية20 ميجا هرتز مسبار
Jaffe غطاء ضامAltomed ، المملكة المتحدةA3513
مثبت على الأنابيب

المراجع

  1. Tarnavski, O. Mouse surgical models in cardiovascular research. Methods Mol Biol Clifton NJ. 573, 115-137 (2009).
  2. Tarnavski, O., McMullen, J. R., Schinke, M., Nie, Q., Kong, S., Izumo, S. Mouse cardiac surgery: comprehensive techniques for the generation of mouse models of human diseases and their application for genomic studies. Physiol Genomics. 16 (3), 349-360 (2004).
  3. Rockman, H. A., et al. Segregation of atrial-specific and inducible expression of an atrial natriuretic factor transgene in an in vivo murine model of cardiac hypertrophy. Proc Natl Acad Sci U S A. 88 (18), 8277-8281 (1991).
  4. deAlmeida, A. C., van Oort, R. J., Wehrens, X. H. T. Transverse Aortic Constriction in Mice. J Vis Exp JoVE. (38), (2010).
  5. Grossman, W., Jones, D., McLaurin, L. P. Wall stress and patterns of hypertrophy in the human left ventricle. J Clin Invest. 56 (1), 56-64 (1975).
  6. Hartley, C. J., Reddy, A. K., Madala, S., Michael, L. H., Entman, M. L., Taffet, G. E. Doppler estimation of reduced coronary flow reserve in mice with pressure overload cardiac hypertrophy. Ultrasound Med Biol. 34 (6), 892-901 (2008).
  7. Reddy, A. K., et al. Pulsed Doppler signal processing for use in mice: applications. IEEE Trans Biomed Eng. 52 (10), 1771-1783 (2005).
  8. Shioura, K. M., Geenen, D. L., Goldspink, P. H. Assessment of cardiac function with the pressure-volume conductance system following myocardial infarction in mice. Am J Physiol - Heart Circ Physiol. 293 (5), H2870-H2877 (2007).
  9. Zhang, B., Davis, J. P., Ziolo, M. T. Cardiac Catheterization in Mice to Measure the Pressure Volume Relationship: Investigating the Bowditch Effect. JoVE J Vis Exp. (100), e52618(2015).
  10. Barrick, C. J., Rojas, M., Schoonhoven, R., Smyth, S. S., Threadgill, D. W. Cardiac response to pressure overload in 129S1/SvImJ and C57BL/6J mice: temporal- and background-dependent development of concentric left ventricular hypertrophy. Am J Physiol Heart Circ Physiol. 292 (5), H2119-H2130 (2007).
  11. Patten, R. D., Hall-Porter, M. R. Small animal models of heart failure: development of novel therapies, past and present. Circ Heart Fail. 2 (2), 138-144 (2009).
  12. Zaw, A. M., Williams, C. M., Law, H. K. W., Chow, B. K. C. Minimally Invasive Transverse Aortic Constriction in Mice. J Vis Exp JoVE. (121), (2017).
  13. Tavakoli, R., Nemska, S., Jamshidi, P., Gassmann, M., Frossard, N. Technique of Minimally Invasive Transverse Aortic Constriction in Mice for Induction of Left Ventricular Hypertrophy. J Vis Exp. (127), (2017).
  14. Kim, S. -C., Boehm, O., Meyer, R., Hoeft, A., Knüfermann, P., Baumgarten, G. A Murine Closed-chest Model of Myocardial Ischemia and Reperfusion. J Vis Exp JoVE. (65), (2012).
  15. Veldhuizen, R. A., Slutsky, A. S., Joseph, M., McCaig, L. Effects of mechanical ventilation of isolated mouse lungs on surfactant and inflammatory cytokines. Eur Respir J. 17 (3), 488-494 (2001).

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

إعادة الطباعة والأذونات

طلب إذن لإعادة استخدام النص أو الأشكال في مقالة JoVE هذه

طلب إذن

الوسوم

مقالات ذات صلة