يوفر البروتوكول مقدمة مفصلة لتجربة استخدام طريقة قسطرة القلب اليمنى للكشف عن ضغط الشريان الرئوي لدى الفئران، مما سيساعد على الحصول على بيانات دقيقة أكثر كفاءة وتحسين معدل نجاح التجربة. كما تحسن هذه الطريقة من قابلية تكرار التجارب عبر المختبرات المختلفة.
يتطلب اشتراك JoVE لعرض هذا المحتوى. تسجيل الدخول أو ابدأ نسخة تجريبية مجانية
مقالة منهجية
قياس ضغط الشريان الرئوي في الفئران باستخدام قسطرة القلب الأيمن
في هذه المقالة
ملخص
الملخص
يعتبر ضغط الشريان الرئوي (PAP) الذي يقاس بالقسطرة في القلب الأيمن المعيار الذهبي لتشخيص ارتفاع ضغط الدم الرئوي. تم استخدام الفئران لوضع نماذج لارتفاع ضغط الدم الرئوي. ومع ذلك، عندما يقوم المبتدئون بإجراء قسطرة القلب اليمنى لقياس PAP في نماذج الفئران لارتفاع ضغط الدم الرئوي، غالبا ما تدخل القسطرة عن غير قصد الوريد الأجوف السفلي أو تعلق في البطين الأيمن دون الوصول إلى الشريان الرئوي، مما يؤدي إلى قسطرة طويلة الأمد التي تقلل معدل ضربات القلب لدى الفئران وتوفر قراءات ضغط مشوهة. علاوة على ذلك، هناك خطر ثقب الأذين الأيمن، مما يؤدي إلى فشل التجربة. تهدف هذه الدراسة إلى مشاركة تجربة مختبرنا في قياس PAP باستخدام قسطرة القلب الأيمن من خلال عرض فيديو. نقوم بتعداد الخطوات الجراحية المتضمنة في قسطرة القلب الأيمن، بالإضافة إلى الأدوات المطلوبة للجراحة. قمنا بتحسين اختيار القسطرة بناء على خصائص مواد القسطرة وشرحنا طريقة تحضير القسطرة. كما شرحنا عملية إدخال القسطرة في الشريان الرئوي وتحديد موقع القسطرة. نعتقد أن هذا البروتوكول سيكون مفيدا للمبتدئين في قياس ضغط الشريان الرئوي.
المقدمة
حاليا، يعد ضغط الشريان الرئوي المقاس بقسطرة القلب الأيمن هو المعيار الذهبي لتشخيص ارتفاع ضغط الدم الرئوي1. في البشر الكبيرة، يستخدم القسطرة العائمة غالبا لقسطرة القلب الأيمن2. ومع ذلك، في الصغيرة (مثل الفئران)، وبسبب عدم وجود قسطرة عائمة مناسبة، فإن تطبيق هذه التقنية محدود، مما يسبب إزعاجا للأبحاث العلمية حول تكرار نماذج ارتفاع ضغط الدم الرئويباستخدام الفئران. الفئران التي تستخدم عادة لنمذجة ارتفاع ضغط الدم الرئوي عادة ما يكون وزنها بين 300-400 جرام. حجم الجسم الأصغر يعني أن الأوعية الدموية أدق وجدران القلب أرق، مما يجعل عملية القسطرة صعبا. على الرغم من وجود تقارير أدبية حول طريقة صنع قسطرة قلب أيمن بأنبوب بولي إيثيلين (PE) بقطر خارجي 0.9 مم وقطر داخلي 0.5 مم، وتقنية التنبيب 3,4,5، إلا أن موجة ضغط ضغط الشريان الرئوي قد تم مراقبتها بنجاح. لكن في العملية الفعلية، لا تزال هناك العديد من المشاكل: من المحتمل أن تدخل القسطرة الوريد الأجوف السفلي عن طريق الخطأ أو تبقى في البطين الأيمن لفترة طويلة وتفشل في دخول الشريان الرئوي. يمكن أن يؤدي طول وقت إدخال القسطرة أيضا إلى انخفاض معدل ضربات قلب الجرذ وتشوه قياس الضغط. قد يتسبب القسطرة حتى في ثقب الأذين الأيمن بسبب التشغيل غير الصحيح، مما يؤدي إلى فشل التجربة 4,5,6. عند تحليل الأسباب، قد يكون أن صلابة وقوة القسطرة تؤثر على انحناء طرف القسطرة، مما يصعب دخول الشريان الرئوي.
لحل هذه المشكلة، تم اختيار أنبوب بولي فينيل كلوريد مضاف بالبلاستيك (قطر خارجي 1.6 مم، قطر داخلي 1.0 مم، طول 25 سم، مناسب للأوردة الوداجية للفئران التي تزيد وزنها عن 150 جم) ذو مرونة وصلابة أكبر كمادة لصنع القسطرة. اقترحنا مجموعة من خطط التشغيل المنهجية، بما في ذلك تكوين الضفيرة عند طرف القسطرة، وتشريح الوريد الوداجي الخارجي، وإدخال القسطرة، وتحديد موقع القسطرة. من خلال تحسينات على الطرق السابقة، نستطيع تحقيق مرور أسهل إلى الشريان الرئوي ومعدل نجاح أعلى 7,8. لذلك، يمكننا تقديم دعم تقني أكثر موثوقية للأبحاث حول نماذج ارتفاع ضغط الدم الرئوي لدى الصغيرة.
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
البروتوكول
تم إجراء جميع الإجراءات وفقا لإرشادات لجنة رعاية المؤسسية في جامعة الطب العسكري. تم تنفيذ الإجراءات المتبعة وفقا للإرشادات المؤسسية. نظرا لغزو القسطرة في القلب الأيمن، يجب إعدام فورا بعد جمع البيانات. يجب إجراء القتل الرحيم وفقا لإرشادات دراسات في المؤسسة. تم استخدام فئران سبرايغ-داولي (SD) الذكور الأصحاء، بدرجة خالية من مسببات الأمراض النوعية (SPF)، وزن الجسم 300 ± 20 جرام هنا.
1. تحضير القسطرة
- اختر إبرة تسريب وريدي (أنبوب من PVC) بقطر خارجي 1.6 مم، وقطر داخلي 1.0 مم، وطول 25 سم. اقطع طرف الإبرة. قم بتمرير سلك نحاسي بقطر أقل من 1.0 مم داخل الأنبوب.
- اجعل نهاية الذيل دائرة بقطر 7 مم (الشكل 1A). يمكن للجرب استخدام جسم أسطواني بحجم مناسب (مثل قلم رصاص) للمساعدة في ثني القسطرة. اغمر الطرف الدائري في الماء على حرارة 100 درجة مئوية لمدة 10 دقائق ثم أخرجه. أزل السلك النحاسي. نهاية الذيل مشابهة للضفيرة، والطرف الآخر يمكن توصيله بصمام توقف ثلاثي الاتجاهات (الشكل 1B).
الشكل 1: تصنيع القسطرة. (أ) تمرير سلك نحاسي عبر أنبوب PVC وثني نهاية الأنبوب إلى دائرة قطرها 7 مم. (ب) بعد غمر طرف الدائرة في ماء بدرجة حرارة 100 درجة مئوية لمدة 10 دقائق، قم بإزالة السلك النحاسي. الأنبوب على شكل يشبه شكل ضفيرة. يرجى الضغط هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الشكل.
2. تحضير
- التحكم في درجة الحرارة: شغل وسادة التدفئة واضبط درجة الحرارة على 37 درجة مئوية. حافظ على درجة الحرارة عند 37°م طوال فترة العملية.
- تخدير الجرذ بحقن داخل الصفاق بكمية 0.3 مل من بنتوباربيتال الصوديوم بنسبة 2٪ لكل 100 جرام من وزن الجسم. للتأكد من أن مخدر، تحقق من عدم استجابة الكف أو قرص الذيل. تجنب الحالات التي تستيقظ فيها أثناء الجراحة بسبب نقص التخدير، بالإضافة إلى الوفاة أو الآثار الجانبية الأخرى الناتجة عن الإفراط في التخدير. أثناء الجراحة، راقب باستمرار ما إذا كان معدل ضربات قلب الفأر وتنفسه طبيعيين.
- ضع الفأر في وضعية الاستلقاء على وسادة التدفئة في طاولة العمليات الخاصة بالفأر وثبت قواطعه وأطرافه الخلفية على طاولة العمليات باستخدام الأربطة المطاطية.
3. الإجراءات الجراحية
- احلق منطقة عنق الرحم اليمنى وقم بتعقيم المنطقة بمسحة قطن مشبعة بالكحول. استخدم مقص الأنسجة لعمل شق بقطر 2 سم في الجلد على الجانب الأيمن من الرقبة. استخدم ملقط عيني منحني لتشريح الوريد الوداجي الخارجي على الجانب الأيمن بشكل غير مباشر.
- حرر حوالي 1 سم من الوريد. قم بربط الطرف البعيد من الوريد بخيط خياطة 5-0. اربط عقدة منزلقة في الطرف القريب. ثبت خيط الغرز عند الطرف البعيد باستخدام دموستات واسحبه بلطف نحو الرأس لشد الوعاء الدموي بشكل معتدل.
- لعملية فتح الوريد، قم بثني الإبرة رقم 7 المعدة بزاوية 45° في الاتجاه المعاكس لطرف الإبرة (الشكل 2A)، وثقب الوريد الوداجي الخارجي نحو الطرف القريب (الشكل 2B).
تحذير: تعتبر الإبر أدوات حادة. تجنب الاتصال المباشر بالطرف المدبب عند استخدامها.
الشكل 2: أداة قطع الزهرة. (أ) ثني الإبرة رقم 7 بزاوية 45° في الاتجاه المعاكس لطرف الإبرة. (ب) ثقب الوريد الوداجي الخارجي نحو الطرف القريب. وبسبب الانحناء السابق للإبرة، سيكون عمل المجرب أكثر ملاءمة. يرجى الضغط هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الشكل.
- املأ القسطرة القلبية المتصلة بصمام الإيقاف ثلاثي الاتجاهات بمحلول هيبارين الصوديوم وأغلق الكاتب ثلاثي الاتجاهات.
ملاحظة: الهيبارين، كمضاد للتخثر، يمكن أن يمنع تكون جلطات الدم أثناء القسطرة. حضر 500 مل من محلول الصوديوم الهيبارين بتركيز 1000 وحدة دولية/مل عن طريق خلط هيبارين الصوديوم مع محلول ملحي عادي. - أدخل طرف الإبرة رقم 7 المصنوع يدويا في الوريد، ارفعه، وأدخل الملقط العيني المنحني في الوريد أثناء فتحه (الشكل 3A). اسحب الإبرة. أدخل القسطرة في الوريد عبر الفجوة التي فتحها الملقط (الشكل 3B).
- اسحب الملقط العيني المنحني. فك عقدة الانزلاق، وادفع القسطرة للأمام، ثم ربط عقدة منزلقة جديدة لتثبيت القسطرة ومنعها من السقوط (الشكل 3C). لا تربط العقدة المنزلقة بإحكام شديد، لضمان عدم وجود تسرب دم ويمكن دفع القسطرة بحرية في نفس الوقت.
الشكل 3: القسطرة. (أ) إدخال الملقط العيني المنحني في الوريد لفتح الوريد. (ب) إدخال القسطرة في الوريد من خلال الفجوة التي فتحتها الملقط. (ج) ربط عقدة جديدة لتثبيت القسطرة لمنع سقوطها. تأكد من عدم وجود تسرب دم ويمكن دفع القسطرة بحرية في نفس الوقت. يرجى الضغط هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الشكل.
- شغل جهاز كشف الكذب، ووصل محول الضغط، وأفرغ محول الضغط بمحلول ملحي عادي لضمان عدم وجود فقاعات هواء.
- افتح برنامج التسجيل، وحدد النقطة بتعريضه للغلاف الجوي، ثم قم بمعايرته بنقطتين باستخدام جهاز قياس الدم الزئبقي. في البرنامج، تم تعيين نوع الفلتر على تمرير منخفض، وتردد القطع إلى 40 هرتز، ومعدل أخذ العينات إلى 1000 SPS.
- قياس شكل الموجة وحكم الموقع: قم بتوصيل صمام الإيقاف ثلاثي الاتجاه المتصل بالقسطرة بمحول الضغط، مع التأكد من عدم وجود فقاعات هواء في صمام الإيقاف ثلاثي الاتجاهات. ثم افتح وقم بتدوير مفتاح الإيقاف ثلاثي الاتجاهات لجعل القسطرة تتواصل مع محول الضغط، ويمكن رؤية الموجة الوريدية (الشكل 4A).
- قم بتدوير القسطرة أثناء دفعها للأمام. إذا كان هناك مقاومة، لا تجبرها على التقدم. ارفع الوسادة (المصنوعة بشفرة جراحية)، اسحب القسطرة قليلا، ثم قم بتدوير القسطرة وادفعها مرة أخرى. عندما يشعر بإحساس بالفراغ، يمكن رؤية الموجة البطينية (الشكل 4B).
- ادفعه للأمام مرة أخرى ليصل إلى الشريان الرئوي. يمكن الشعور بانزلاق طرف القسطرة على جدار القلب أثناء التقدم الداخلي. سيظهر شكل موجة الشريان الرئوي (الشكل 4C).
- إذا ظهرت الموجة البطينية الموضحة في الشكل 4D ، فقد يعني ذلك صعوبة دخول القسطرة إلى الشريان الرئوي في هذا الوضع. اسحب القسطرة قليلا، وقم بدورها، وادفعها للأمام حتى تظهر الموجة البطينية الموضحة في الشكل 4B ، وعندها يصبح من السهل جدا دخول الشريان الرئوي. وفي الوقت نفسه، يمكن للمبتدئين أيضا الرجوع إلى ساركار وآخرين لفهم أفضل للموجات في مراحل مختلفة9.
الشكل 4: شكل موجة الضغط. (أ) الموجة الوريدية. (ب) الموجة البطينية. (ج) موجة الشريان الرئوي. (د) الموجة البطينية غير الطبيعية. يرجى الضغط هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الشكل.
4. جمع البيانات
- بمجرد تأكيد الموجة المميزة لضغط الشريان الرئوي واستقرار الموجة لمدة دقيقة واحدة، ضع القسطرة برفق وابقها ثابتة. الآن، قس PAP.
- سجل موجة مستقرة لمدة لا تقل عن 10 دورات قلبية متتالية. إذا تطلبت التجربة قياسا مستمرا طويل الأمد ل PAP، ضع وسادات شاش فوق الجلد المكشوف لمنع الجفاف أو التفاعلات السلبية الناتجة عن التعرض المطول للبيئة.
- اضبط ضغوط الأذين الأيمن، البطين الأيمن، والشريان الرئوي عند 2-6 ملم زئبق، 0-25 ملم زئبق، و10-25 ملم زئبق على التوالي، ولكل منها قمم مميزة7،8،9،10،11،12،13. عندما يكون هناك شق في قمة الانقباض في موجة ضغط البطين الأيمن، يكون القسطرة أكثر عرضة لدخول الشريان الرئوي.
- بعد الانتهاء من جمع البيانات، قم بإعدام وفقا لإرشادات دراسات في المؤسسة. نظف القسطرة بعد الانتهاء من جمع البيانات.
ملاحظة: يجب إدارة جميع النفايات الناتجة عن الإجراءات بشكل صحيح. يجب وضع الإبر المستخدمة وغيرها من القطع الحادة فورا في حاويات مخصصة للتخلص من القطع الحادة. يجب أن تكون الأنسجة البيولوجية (بما في ذلك جثث) غير ضارة. يجب صب الكواشف الكيميائية المستخدمة في خزانات سائل النفايات وتفريغها بعد التنقية المركزية.
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
النتائج
لقد نشرنا بيانات عن متوسط ضغط الشريان الرئوي للفئران المصابة بارتفاع ضغط الدم الرئوي المزمن الناتج عن نقص الأكسجين والفئران الضابطة الطبيعية من السهول المقاسة باستخدام هذه الطريقة7،8. النتائج تتوافق بشكل أساسي مع البيانات المذكورة في الأدبيات 9,10,11,12. باستخدام طريقتنا...
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
المناقشة
في عام 1970، أفاد سوان وجانز باستخدام قسطرة عائمة لقياس ضغط الشريان الرئوي13، مما جعل القسطرة الغازية للقلب الأيمن المعيار الذهبي لتشخيص ارتفاع ضغط الدم الرئوي 14,15. ومع ذلك، في الدراسات التي شملت صغيرة مثل الفئران، يحد حجم القسطرة من إمكانية القسطرة المغلقة للصدر. في عام 1984، وصف بووآخرون طريقة تستخدم قسطرة قلب أيمن مصنوعة بأنفسهم مع أنبوب PE بقطر خارجي 0.9 مم لقياس ضغط الشريان ا...
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
الإفصاحات
يصرح المؤلفون بعدم وجود تضارب في المصالح يتعلق بنشر هذا المقال.
شكر وتقدير
وقد دعمت مؤسسة العلوم الطبيعية في الصين هذا العمل (الأرقام 81971784، 81830062).
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
المواد
| الاسم | الشركة | رقم فهرسي | التعليقات |
|---|---|---|---|
| خيط خياطة 5-0 | تشونغكه هويدا | 23030306 | |
| مطهر كحولي بنسبة 75٪ | شركة شاندونغ تشوجيان للتكنولوجيا الطبية، المحدودة. | Q/371402SDZJ005 | |
| بيكر | مصنع تشنغدو للأدوات الزجاجية | GG-17 | 250 مل |
| سلك نحاسي | ثيرموفيشر | 000098.G2 | |
| وسادة التدفئة | شركة تايغرجين تكنولوجي | TG-TP-BS | 20&00; 35 سم |
| الملقط الهيموستاتيك | بيوتايم | FS245 | |
| إبرة التسريب الوريدي | مصنع معدات طبية في سور الصين العظيم لمقاطعة هانجيانغ | بريطانيا العظمى 18671-2002 | |
| تحديث لاب تشارت برو v7 لنظام ويندوز | آلات AD | GR85-XNCB-MEDA | |
| مسحة قطن طبية | شركة هواتاي للمعدات الطبية المحدودة. | YY/T 10330-2015 | |
| نظام التسجيل الفسيولوجي متعدد القنوات (PowerLab 4/35، AD Instruments) | آلات AD | باورلاب 4/35 | |
| إبرة | مجموعة تطوير المشاريع الكريمة في شنغهاي المحدودة. | 0.7&0; 32 TW LB | |
| محلول ملحي عادي | سيرفيسبيو | G4702-500ML | مذيب؟ سائل التنظيف |
| ملقط العين المنحني | بيوتايم | FS229 | |
| محولات الضغط | آلات AD | SP 844 | |
| طاولة عمليات الفئران | آلات يويان | 30351 | |
| هيبارين الصوديوم | بايوشارب | BS145 | تأثير مضاد التخثر |
| الصوديوم بنتوباربيتال | سيغما-ألدريتش | P3761 | يستخدم لتخدير الفئران |
| حقنة معقمة | مجموعة تطوير المشاريع الكريمة في شنغهاي المحدودة. | 5 مل | |
| شفرة جراحية | بيوتايم | FS205 | تستخدم لصنع اللوحة |
| صمام توقف ثلاثي الاتجاهات | ب. براون | 409511CN | |
| مقص الأنسجة | بيوتايم | FS209 |
المراجع
- Krishnan, A., Markham, R., Savage, M., Wong, Y. W., Walters, D. Right Heart Catheterisation: How To Do It. Heart Lung Circ. 28 (4), e71-e78 (2019).
- Kosova, E., Ricciardi, M. Cardiac Catheterization. JAMA. 317 (22), 2344(2017).
- Sun, P., Liu, W. L. Method for measuring the pulmonary artery pressure with a right cardiac catheter in rats. Acta Acad Med Sinicae. 6 (6), 465-467 (1984).
- Zou, L., Chen, M., Huang, X., Wang, L. A meliorative technique to measure pulmonary artery pressure by right heart catheterization in rats. Chinese J Pathophysiol. 30 (4), 757-762 (2014).
- Yan, H., et al. Optimization of the Method for Measuring Rat Pulmonary Artery Pressure via Right Heart Catheterization. Chinese J Integrative Med Cardio-Cerebrovasc Dis. 20 (11), 1986-1988 (2022).
- Tontodonati, M., Ridley, D., Remie, R., Clements, P. Improved method for the catheterization of the right ventricle in a rat model of pulmonary artery hypertension. Interact Cardiovasc Thorac Surg. 30 (4), 535-537 (2020).
- Yuan, Z., et al. Megakaryocytic leukemia 1 (MKL1) regulates hypoxia induced pulmonary hypertension in rats. PLoS One. 9 (3), e83895(2014).
- Yang, Y. D., et al. Nogo-B Receptor Directs Mitochondria-Associated Membranes to Regulate Vascular Smooth Muscle Cell Proliferation. Int J Mol Sci. 20 (9), 2319(2019).
- Sarkar, T., et al. Catheterization of Pulmonary and Carotid Arteries for Concurrent Measurement of Mean Pulmonary and Systemic Arterial Pressure in Rat Models of Pulmonary Arterial Hypertension. Bio Protoc. 13 (16), e4737(2023).
- Neelakantan, S., et al. Dissecting contributions of pulmonary arterial remodeling to right ventricular afterload in pulmonary hypertension. Bioeng Transl Med. 10 (4), e70035(2025).
- Neelakantan, S., et al. Right Ventricular Stiffening and Anisotropy Alterations in Pulmonary Hypertension: Mechanisms and Relations to Right Heart Failure. J Am Heart Assoc. 14 (5), e037126(2025).
- Mendiola, E. A., et al. Right Ventricular Architectural Remodeling and Functional Adaptation in Pulmonary Hypertension. Circ Heart Fail. 16 (2), e009768(2023).
- Swan, H. J., et al. Catheterization of the heart in man with use of a flow-directed balloon-tipped catheter. New Engl J Med. 283 (9), 447-451 (1970).
- Ruopp, N. F., Cockrill, B. A. Diagnosis and Treatment of Pulmonary Arterial Hypertension: A Review. JAMA. 327 (14), 1379-1391 (2022).
- Ferrero, P., Krishnathasan, K., Constantine, A., Chessa, M., Dimopoulos, K. Pulmonary arterial hypertension in congenital heart disease. Heart (British Cardiac Society). 110 (18), 1145-1152 (2024).
- Deten, A., Millar, H., Zimmer, H. G. Catheterization of pulmonary artery in rats with an ultraminiature catheter pressure transducer. Heart Circ Physiol. 285 (5), H2212-H2217 (2003).
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
إعادة الطباعة والأذونات
الوسوم
