مقالة منهجية

نهج تقاطع الحجم الثابت لتقييم الانقباض التسلسلي مع حلقات ضغط وحجم الصدر المغلق في نموذج الخنزير

DOI:

10.3791/70220

⸱

أبريل 24, 2026

 ,  ,  ,  ,  ,  ,  ,  , 
1Department of Cardiology, Aarhus University Hospital, 2Department of Clinical Medicine, Aarhus University, 3Department of Anesthesiology & Intensive Care, Horsens Regional Hospital, 4Department of Anesthesiology & Intensive Care, Aarhus University Hospital, 5Department of Cardiology, Odense University Hospital, 6Department of Clinical Pharmacology, Aarhus University Hospital

في هذه المقالة

ملخص

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

يهدف هذا البروتوكول إلى توفير بروتوكول خنزير خنزير مغلق الصدر ممكن لقياس انقباض LV المستقل عن الحمل بشكل تسلسلي من خلال تثبيت V0 وحساب E ذات نبضة واحدة، مما يلغي تكرار انسداد IVC لتعزيز السلامة والاستقرار في التجارب الحادة الهشة من الناحية الهيموديناميكية.

الملخص

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

تعتبر علاقة الضغط-الحجم في نهاية الانقباض (ESPVR) على نطاق واسع المعيار الذهبي المستقل عن الحمل لانقباض البطين الأيسر (LV). عمليا، غالبا ما يقارب ESPVR كخط مستقيم يعرف بميله - مرونة نهاية الانقباض (Ees)، وهو مؤشر مباشر للحالة الانقباضية - وتقاطع محور الحجم (V₀)، وهو الحجم النظري للجهة المنخفضة عند الضغط الصفري. في الجسم الحي، يستمد ESPVR تقليديا من سدادات متكررة في الوريد الأجوف السفلي (IVC) تجرى مع مراقبة قسطرة ضغط وحجم (PV) في نفس الوقت. ومع ذلك، في حالات الأمراض مثل الصدمة القلبية، قد يسبب استنزاف الحمل المسبق المطلوب اضطرابات في النظم المنعكسية وعدم استقرار دموديناميكي عابر أو مستمر، مما يحد من الجدوى وقابلية التفسير. لذا، فإن طرق التقييم الحية للاستناثة أثناء الحالات الهشة ديناميكيا الدموية ضرورية.

يهدف هذا البروتوكول إلى وصف نموذج تجريبي عملي يتم فيه تحديد V₀ مرة واحدة تحت ظروف أساسية مستقرة ثم يبقى ثابتا لتقدير Ee بنبضة واحدة لاحقا من حلقات VV PV. يسمح هذا النهج، المفصل خطوة بخطوة للاستخدام في الدراسات الحادة للحيوانات الكبيرة، بتقييم مستمر تسلسلي للانقباض دون تكرار انسداد IVC. في نموذج الصدمة القلبية الخنزيرية، تتبع بشكل موثوق التغيرات المستقلة عن الحمل في أداء عضلة القلب مع تجنب اضطرابات نظم القلب وعدم الاستقرار الديناميكي الناتج عن تقليل الحمل المسبق. لذا فإن الطريقة مناسبة جدا للتجارب الحادة والمغلقة في الصدر حيث تبقى الهندسة البطينية دون تغيير، وتضبط الانقباضة بشكل أساسي ميل ESPVR بدلا من اعتراضه. ومع ذلك، يمثل افتراض V₀ الثابت تبسيطا منهجيا يدخل خطأ منهجيا متعمدا ويجب تطبيقه فقط عندما يكون التلاعب المتكرر بالتحميل المسبق غير عملي أو غير آمن. عند حدوث إعادة تشكيل هيكلية، أو توسع عميق في LV، أو تغيرات ملحوظة في ضغط الصدر، يجب إعادة تقدير V₀. بشكل عام، يوفر هذا البروتوكول نهجا عمليا وسليما فسيولوجيا لتقييم الانقباضات المتسلسل في نماذج الحيوانات الكبيرة غير المستقرة، موازنا بين الصرامة المنهجية والسلامة والعملية التجريبية.

المقدمة

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

انقباض البطين الأيسر (LV) هو القدرة الجوهرية لعضلة القلب على توليد ضغط بغض النظر عن ظروف التحميل 1,2,3. يعد هذا العامل محددا حاسما لحجم السكتة القلبية، وإنتاج القلب، وضغط الدم. لذا، عند الإصابة بنقص التروية الحادة في عضلة القلب، قد يفقد القلب انقباضاته بسرعة4. لذا، قد يسبب ضعف انقباض عضلة القلب فشل القلب الحاد والصدمة القلبية (CS)5. يؤدي الضعف إلى انخفاض ضغط الدم ونقص تروية الأعضاء، مما يؤدي إلى ارتفاع معدلات الوفيات (30٪–50٪ في المستشفى) رغم العلاج العدواني 5,6. تشمل العلاجات الطبية الشائعة عوامل تثبيتي مثل النورإبينفرين، الدوبوتامين، والميليرينون التي تزيد من الانقباض لكنها قد تؤثر أيضا مباشرة على التونوسالوعائي 7. تقييم الانقباض يهم بشكل خاص عند دراسة العلاجات الدوائية الجديدة، عند تقييم شدة المرض، أو عند العمل مع نماذج تجريبية.

المقاييس التقليدية مثل نسبة القذف في LV أو dP/dt(max) تعتمد على الحمل ويمكن أن تسيء تمثيل الحالة الانقباضية الحقيقية عند تغير التحميل المسبق أو البعد. يؤكد هذا قيمة مؤشرات الانقباض المستقلة عن الحمل مثل الاستطاطة النهائية الانقباضية (Ees)، التي يمكنها تتبع أداء عضلة القلب بشكل أكثر موثوقية1.

لذلك تم تطوير طرق في الجسم الحي لتقييم الانقباض، حيث يعتبر تحليل الضغط-الحجم (PV) المعيار الذهبي في البحث التجريبي8. النهج الكلاسيكي في الجسم الحي لقياس Ees هو إجراء انسداد الوريد الأجوف السفلي (IVC) لتقليل التحميل المسبق تدريجيا ومؤقتا. من خلال تسجيل نقاط الضغط الداخلي النهائي (ESP) ونهاية حجم الانقباض (ESV) خلال هذا التقليل المسبق، يمكن تركيب خط انحدار من ESPVR، وتحديد ميله، Ees، مع تقاطع x لذلك الخط يعرف ب V₀ - الحجم النظري عند توليد الضغط الصفري. ومع ذلك، في الحالات الهشة مثل CS، حتى انسداد قصير من IVC يمكن أن يسبب انخفاض ضغط الدم الشديد، أو اضطرابات نظم القلب، أو يؤثر أكثر على تروية الأعضاء النهائية في حالة ناتج قلبي منخفضة بالفعل، مما يحد من الجدوى وقابلية التفسير.

في بروتوكول الدراسة الحالي، تم تقديم بديل عملي لطريقة انسداد IVC التقليدية للاستخدام في تجارب الصدر الحادة المغلقة، حيث يتم إجراء انسداد IVC واحد تحت ظروف أساسية مستقرة لتحديد تقاطع محور الحجم V₀. ثم يفترض أن هذه القيمة ثابتة لتقديرات Ee ذات نبضة واحدة لاحقة. يبني هذا النهج على أدلة من دراسات حيوانية معزولة وسليمة تظهر أن التغيرات الحادة في الحقن الحلقي تغير بشكل أساسي ميل ESPVR (EES) بينما يبقى الاعتراض مستقرا إلى حد كبير2،9،10. من خلال تجنب الانسدادات المتكررة، تقلل الطريقة من اضطرابات نظم القلب وعدم الاستقرار الديناميكي مع الحفاظ على تقييم دقيق ومستقل عن الحمل لانقباض LV. في هذا البروتوكول، يتم تطبيق هذه الاستراتيجية في نموذج خنازير مغلق الصدر من CS باستخدام قسطرة PV قائمة على القبول، استنادا إلى تجارب الدراسات السابقة 4,8,11,12,13,14,15,16. بينما يهدف هذا النهج القاطع الثابت إلى التجارب الحادة والمغلقة للصدر مع هندسة بطينية مستقرة، فإن تطبيقه محدود في البيئات التي تتغير فيها حجم الحجرة، أو تغير الضغوط الصدرية، أو إعادة تشكيل هيكلية؛ يجب أخذ هذه القيود العملية في الاعتبار عند تقييم ملاءمة الطريقة لدراسة معينة. على عكس الأساليب السابقة ذات النبضة الواحدة أو النموذجية، يحدد هذا البروتوكول V₀ تجريبيا تحت ظروف أساسية مستقرة ثم يطبقه طوال التجربة، مقدما بديلا أكثر أمانا وقابلية للتنفيذ لتقييم الانقباض التسلسلي المستقل عن الحمل في نماذج الحيوانات الكبيرة الهشة ديناميكيا الدموية.

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

البروتوكول

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

تمت الموافقة على هذا البروتوكول من قبل مفتشية أبحاث الحيوان الدنماركية (رقم التصريح: 2023–15–0201–01466، الصادر في 19/06–2023). تم استخدام إناث خنازير الدنمارك الأرضية بوزن حوالي 60 كجم. المواد الكيميائية والمعدات المستخدمة مدرجة في جدول المواد.

1. التخدير والتهوية

  1. قم بتخدير الخنزير مسبقا بحقن خليط مخدر عن طريق العضلات بمقدار 1 مل/كغ، يحتوي على 25 ملغ/مل/لتر تيليتامين، 25 ملغ/مللتر زولازيبام، 2.5 ملليتر بوتورفانول (10 ملغ/مل)، 1.25 مل كيتامينول بيطري (100 ملغ/مل)، و6.25 مل زيلازين بيطري (20 ملغ/مل).
    ملاحظة: الإعطاء قبل التخدير يقلل من التوتر، وإحساس الأصابع، وإفراز الكاتيكولامين أثناء النقل.
  2. نقل الحيوان من مرافق المزارع إلى مرافق البحث.
  3. حدد الوصول الوريدي (IV) في وريد الأذن الهامشي باستخدام قسطرة وريدية بوزن 18-20 جرام (الشكل 1). ثبت القسطرة الوريدية باستخدام شريط لاصق أو مادة جبس مناسبة. اغسله بمحلول ملحي بسعة 10 مل لضمان وضعه الصحيح.
    ملاحظة: قد يظهر انتفاخ تحت الجلد بعد غسل محلول ملحي إذا لم يتم وضع القسطرة بشكل صحيح. فكر في وضع مدخل وريدي احتياطي إضافي في الأذن المقابلة في حالة الإزاحة.
  4. قم بتركيب حساس تأكسج النبض للمراقبة المبكرة لتشبع الأكسجين الشرياني.
    ملاحظة: في حالة نقص الأكسجين مع تشبع الأكسجين أقل من 90٪، أعط 100٪ أكسجين عبر قناع وجه على منطوم الخنزير حتى تستعيد النورموكسيا. تأكد من تشبع الأكسجين الكافي قبل الانتقال إلى الخطوة 5.
  5. ضع الخنزير في وضعية الاستلقاء على طاولة العمليات. قم بتنيب الخنزير بأنبوب قصبة هوائية داخلي بقطر 7.5–8.0 مم باستخدام تنظير الحنجرة المباشر. تأكيد وضع الأنبوب الصحيح من خلال مراقبة ثاني أكسيد الكربون الزفير المستمر على جهاز التنفس. نفخ الكفة على أنبوب القصبة الهوائية وثبت الأنبوب على الخطم.
  6. اضبط إعدادات جهاز التهوية وابدأ التهوية بالضغط الإيجابي باستخدام الإعدادات التالية:
    1. إعداد تهوية متحكم بالضغط وبوابة الحجم.
    2. حجم المد والجزر 8 مل/كجم.
    3. ضغط زفير نهائي إيجابي 5 سم هرس2درجة.
    4. نسبة الأكسجين المستوحاة من المعدل إلى النورموكسيا، مثل تشبع الأكسجين الشرياني >94٪).
    5. قم بتعديل معدل التنفس إلى النورموكابنيا، مثل ضغط جزئي لثاني أكسيد الكربونالشرياني 2 بين 4.5–5.5 كيلوباسكال.
  7. ابدأ وحافظ على التخدير العام من خلال الوصول الوريدي باستخدام البروبوفول بمعدل 3.5–4.5 ملغ/كجم/ساعة والفنتانيل عند 12.5–15.5 ميكروغرام/كغ/ساعة. قيم عمق التخدير من خلال غياب ردود الفعل القرنية والأهداب وعدم الاستجابة للتحفيز الضار. تحذير: لا تترك الحيوانات دون مراقبة في أي وقت. تأكد من أن جميع موظفي التجربة لديهم التعليم الصحيح ويمكنهم إجراء مراقبة صحيحة لعمق التخدير.
  8. قم بتركيب تخطيط قلب كهربائي ثلاثي الأبواب (الطرف الأمامي الأيمن، الطرف الأمامي الأيسر، الطرف الخلفي الأيسر).
  9. ضع قسطرة بولية في المثانة البولية واربط الطرف الخارجي بكيس العينة.
  10. راقب درجة حرارة النواة باستخدام مجس شرجي.
    ملاحظة: درجة حرارة الجسم الطبيعية في خنزير بالغ هي 38.5–39.5 درجة مئويةو17. يجب تصحيح انخفاض حرارة الجسم باستخدام أجهزة تدفئة نشطة، مثل استخدام البطانيات الساخنة لمنع التغيرات الناتجة عن انخفاض حرارة الحرارة في ديناميكية الدم أو اضطرابات النظم.

2. الوصول الموجه بالموجات فوق الصوتية داخل الأوعية الدموية

  1. حدد الوصولات الوعائية التالية باستخدام إرشادات الموجات فوق الصوتية وتقنية سيلدينجر. ستسمح هذه الوصولات بتقييم إي إس إي واحد في النبضة.
    1. أدخل غمدا بوزن 8 Fr في شريان سباتي شائع.
      ملاحظة: سيستخدم هذا الغلاف لإدخال قسطرة اللقدير الكهلوبي المنخفض.
    2. أدخل غمدا بوزن 12 Fr في وريد الفخذ.
      ملاحظة: سيستخدم هذا الغمد لإدخال بالون الانسداد IVC.
  2. حدد الوصولات الوعائية التالية باستخدام إرشادات الموجات فوق الصوتية وتقنية سيلدينجر. ستسمح هذه الوصولات بالمراقبة الديناميكية الدموية.
    1. أدخل غمدا بقطر 7 Fr في شريان فخذي.
      ملاحظة: سيستخدم هذا الغمد لمراقبة ضغط الدم الغازي. قد يقاس ضغط الدم الشرياني الغازي في أماكن أخرى، مثل شريان الطرف.
    2. أدخل غمدا بوزن 8 Fr في وريد وداجي خارجي.
      ملاحظة: سيستخدم هذا الغمد لإدخال قسطرة الشريان الرئوي ولتقييم ضغط الشريان الرئوي.
  3. حدد الوصول داخل الأوعية الدموية اللازمة لنموذج المرض المطلوب. في هذه الحالة، يتم تحديد الوصول داخل الأوعية الدموية التالي.
    1. أدخل غمدا بحجم 8 Fr في الشريان السباتي المشترك المقابل كما في الخطوة 1.1. سيستخدم هذا الغلاف لقسطرة الشريان التاجي والانصمام، مما سيحفز الشرايان الدماغي.
      ملاحظة: يمكن إنشاء وصولات إضافية وفقا لبروتوكول الدراسة.
  4. لضمان وضع الأغلفة داخل الأوعية الدموية بشكل صحيح، اسحب الدم من كل غمد باستخدام حقنة بسعة 10 مل. الغمد الموضوع بشكل صحيح لن يكون لديه مقاومة عند سحب الدم أو عند غسله بالمحلول الملحي.
  5. قم بخياطة جميع الأغلفة على الجلد وربط جميع الأغلفة بأنظمة المراقبة ذات الصلة.
    ملاحظة: يجب غسل الأغلفة بشكل متكرر لتجنب تجلط الدم داخل الأغلفة. بدلا من ذلك، حسب بروتوكول الدراسة، قد يتم تحويل الخنازير إلى هيبارين.
  6. بعد معايرة الضغط وفقا لتعليمات الشركة المصنعة، ضع قسطرة LV PV كما هو موضح سابقا8 (الشكل 1).

3. وضعية قسطرة ضغط وحجم البطين الأيسر وبالون الوريد الأجوف السفلي

  1. قبل إدخال القسطرة البلويكوبية، قم بإجراء معايرة مقاومة الدم لكل حيوان.
    1. اسحب الدم إلى قارورة تجميد بسعة 0.5 مل. قم بإجراء قياس مقاومة الدم باستخدام مسبار المعايرة فور جمع الدم.
  2. أدخل قسطرة الفتحة الخلفية الخلفية عبر غلاف السباتي 8 Fr. أثناء التوجيه الفلوري منخفض الجرعة، اتبع ضفيرة قسطرة LV PV إلى صمام الأبهر. تقدم عبر الصمام الأبهر أثناء الانقباض.
    ملاحظة: يجب ألا يكون هناك مقاومة في أي وقت أثناء تقدم قسطرة اللقرح البلوري المنخفض.
  3. ضع طرف قسطرة اللقاح المنخفض الخفيف بالقرب قدر الإمكان من قمة اللقفص المنخفض.
  4. اتبع بروتوكول الشركة المصنعة لاختيار العدد المناسب لمقاطع حجم التسجيل لتحسين تموضع قسطرة LV PV بناء على إشارات الطور والمقدار المسجلة.
    ملاحظة: موقع القسطرة مهم جدا لجمع البيانات. يمكن تأكيد الموقع باستخدام التوجيه الفلوروسكوبي. ومع ذلك، يمكن أيضا تأكيد الموقع الصحيح باستخدام قيم الطور. يجب أن يكون للإشارة قيمة متوسطة <10° وشكل دوري. أثناء وضع القسطرة الكهروضوئية، يجب اختيار الجزء الصحيح. في التكوين الأولي (الجزء 1)، تكون الأقطاب الكهربائية من 1 إلى 4 نشطة. في هذا الوضع، غالبا ما يتم التقليل من تقدير الحجم المقاس، عادة لأن الأقطاب الكهربائية تقع بعيدا جدا عن صمام الأبهر. في القسم 2، الأقطاب 1 و2 و4 و5 نشطة؛ اعتمادا على أبعاد البطين، يمكن لهذا التكوين أن ينتج إشارات منخفضة الحجم. عند التقدم إلى الجزء 3، تستخدم الأقطاب 1 و2 و5 و6، والتي في الخنازير البالغة تعطي عادة حجما فسيولوجيا وحلقات PV ذات شكل مناسب. قد يؤدي التقدم إلى الجزء الرابع (الأقطاب 1، 2، 6، و7) إلى توسيع مجال الاستشعار إلى ما بعد طول البطين، مما ينتج إشارات غير دقيقة في القلوب الصغيرة.
  5. أدخل بالون IVC عبر غلاف وريد الفخذ 12 Fr وتقدم البالون إلى مستوى الحجاب الحاجز بتوجيه الفلوروسكوبي.
    ملاحظة: يمكن إيقاف التجربة عند هذا المستوى لتثبيت ديناميكا الدم قبل بدء بروتوكول البحث. يمكن تصحيح قيم الهيموديناميكا والتهوية والإلكتروليتات غير الطبيعية في هذه الخطوة. فترة تثبيت تتراوح بين 1–2 ساعة غالبا ما تكون كافية 13,14,15,16.

4. قياسات الأساس وتحديد V0

  1. في حالة أساسية صحية، وبعد الأجهزة كما هو موصوف، قم بمعايرة جميع الأجهزة، بما في ذلك قسطرة LV PV كما وصفها المصنع، وكما هو موضح بشكل مفصل في مكان آخر8.
    ملاحظة: يجب معايرة الضغط والحجم حسب ما إذا كان القسطرة تستخدم تقنيات إدخال أو موصلية. يجب إجراء معايرة الضغط قبل إدخال القسطرة. باختصار، تتضمن المعايرة الخطوات التالية:
    1. قم بإجراء معايرة الضغط قبل إدخال قسطرة LV PV داخل الجسم الحي .
    2. تأكد من استقرار نظم الجيوب الأنفية.
    3. عند استخدام القسطرة المعتمدة على تقنية القبول، استخدم حجم السكتة الدماغية المستخرج من قسطرة الشريان الرئوي لمعايرة الحجم.
      ملاحظة: يجب إجراء فحص معايرة الحجم الأساسي أثناء انقطاع النفس العابر في نهاية الزفير.
  2. قم بإجراء حبس تنفس مؤقت في نهاية الزفير لمدة 10–15 دورة قلبية للحصول على قيم أساسية.
    ملاحظة: بعد كل توقف تنفس في نهاية الزفير، دع الحيوان يتعافى حتى تستعيد قيم الديناميكا الدموية مثل معدل ضربات القلب وضغط الدم، بالإضافة إلى قيم التنفس مثل تشبع الأكسجين الشرياني وثاني أكسيد الكربون 2 في نهاية الزفير.
  3. لتحديد V0، قم بتنفيذ الخطوات التالية:
    1. قم بحبس تنفس آخر في نهاية الزفير وانتظر عدة دقات قلب قبل نفخ بالون الوريد الصناعي ببطء حتى ينخفض ضغط اللقاح السفلي إلى أقل من 50 ملم زئبق. قم بتفريغ البالون بسرعة واستأنف التهوية.
      ملاحظة: سيقلل هذا الإجراء تدريجيا من التحميل المسبق للجهة المنخفضة، ويجب أن تظهر حلقات الطاقة الشمسية إزاحا تدريجيا نحو اليسار والأسفل أثناء تقليل الحمل المسبق 1,2,3 (الشكل 2A والشكل 3A).
    2. دع الحيوانات تتعافى، بعد كل انسداد IVC وحبس التنفس حتى تستعيد النورموكسيا والنورموكابيا والنورموتوتنشن. عادة ما يستغرق ذلك من 2 إلى 3 دقائق. قم بإجراء جولتين إضافيتين من انسداد IVC. ضمان استقرار إيقاع الجيوب الأنفية.
      ملاحظة: أحيانا، قد يؤدي انتفاخ بالون IVC لتقليل الحمل المسبق إلى حدوث اضطرابات نظم أو انقباضات خارج البطين، مما قد يعطل تدفق الدم وبالتالي يسبب صعوبات في تحليل البيانات. في هذه الحالة، قم بإجراء نفخ أبطأ لبالون IVC. يجب إجراء ثلاث عمليات انسداد مستقلة بدون اضطرابات نظم القلب.
    3. بعد الثلاثة سدودات، لا حاجة لإغلاق IVC إضافي. قد يتم إزالة قسطرة بالون IVC.
  4. في LabChart 8 Pro، افتح وحدة الحلقة الكهروضوئية المدمجة. في حلل، اختر الإخفاء. اختر الحلقات التتابعية يدويا أثناء تقليل التحميل المسبق للتحليل. استبعد النبضات خارج الرحم والدورات المجاورة. تطبيق التوافق الخطي أو التربيعي باستخدام القائمة المنسدلة.
    ملاحظة: V0 يمكن حسابها مباشرة بعد قياسات الأساس أو أثناء تحليل البيانات بعد الهوك. لكل دورة محتفظة بها خلال تقليل التحميل المسبق، يتم تحديد ESP وESV باستخدام تعريفات الوحدة القياسية.
    1. استخدم الوظيفة المدمجة في البرنامج لتحليل دورات القلب المختارة. يجب تحليل 10 حلقات أثناء تقليل التحميل المسبق التدريجي. فحص جميع نبضات القلب واستبعاد النبضات خارج الرحم أو الآثار الخارقة يدويا، واحتفظ فقط بالحلقات الأحادية والمتطورة بسلاسة. إذا كان ذلك مفضلا، تم وصف طرق تنظيف البيانات الآلية18.
      ملاحظة: أثناء انسداد IVC، يكون ال LV عرضة لاضطرابات نظم القلب. في حالة النبضات خارج الرحم فوق البطينية أو البطينية، يجب إزالة هذه النبضات مع النبض السابق والنبض التالي (الشكل 2B). علاوة على ذلك، اعتمادا على معدل ضربات القلب، قد يؤدي انسداد IVC إلى تحفيز ردود فعل مستقبلات الضغط الباروري، مما قد يؤثر على التضحية بالأبطال.
    2. بالنسبة لاحتفاظ نبضات القلب، تأكد يدويا من أن وظيفة البرنامج المدمجة تحدد الضغط والحجم في نهاية الانقباض بشكل صحيح.
    3. تناسب خط ESPVR.
      ملاحظة: يمكن استخدام خط ESPVR المخصص خطيا 1,2 (الشكل 2A). ومع ذلك، قد يكون خط ESPVR منحنيا 1,19,20,21 (الشكل 3). إذا كان ESPVR منحنيا بشكل مرئي، فطبق ملاءمة غير خطية مقبولة على ESPVR، مثل الانحدار التربيعي باستخدام قوائم المنسدلة19، 21، 22. تسمح برامج التحليل مثل LabChart 8 Pro بخيارات متعددة. عندما يتبع ESPVR خطا مستقيما بصريا، يجب تطبيق توافق خطي لأصغر مربعات؛ عندما يكون الانحناء واضحا، يمكن استخدام ملاءمة تربيعية. تحذير: يجب توجيه اختيار التوافق الخطي مقابل التربيعي في ESPVR بناء على جودة الملاءمة الموضوعية من الوحدة المدمجة والفحص البصري لشكل ESPVR. يجب تطبيق قواعد قرار محددة مسبقا، على سبيل المثال، قد يفضل النموذج التربيعي إذا حسن R2 المعدل بمقدار ≥0.05 مقارنة بالتوافق الخطي (الشكل 4)23؛ ومع ذلك، يجب دائما إجراء فحص بصري لشكل الحلقة والأنماط المتبقية لتأكيد الانحناء الفسيولوجي المعقول. التحسينات العددية الصغيرة في R2 بدون دليل بصري متسق على الانحناء الخطي لا ينبغي تبرير استخدام التوافق غير الخطي.
    4. احسب V0 من خط ESPVR المثبت، خطي أو منحني، كنقطة تقاطع مع المحور X.
      ملاحظة: يجب توثيق شكل النموذج وجودة الملاءمة. عندما يلاحظ تقعر كبير في ESPVR، يمكن للتوافقات الخطية أن تقلل من تقدير المرونة الحقيقية عند الضغوط العالية وتبالغ في تقديرها عند الضغوط المنخفضة (الشكل 4). في هذه الحالات، يوصى بالتركيب التربيعي لتحديد V₀ كما هو موضح في الخطوة 4.3. على الرغم من أن تقدير Ee بضربة واحدة خطي بالضرورة، إلا أن الوعي بانحناء ESPVR ضروري، حيث قد يؤثر السلوك غير الخطي على القياسات التسلسلية، خصوصا خلال التغيرات الكبيرة بعد الحمولة.
    5. كرر النهج عبر الحواجز الثلاثة المستقلة وخذ متوسط قياسات V0 الثلاثة.
      ملاحظة: السالب V0 لا يعني وجود حجم بطيني سالب ذو معنى فيزيائي؛ بل يعكس قيود نموذج ESPVR الخطي وعدم الخطية الأساسية لميكانيكا البطين، خاصة عند الأحجام والضغوط المنخفضة. يحدث وجودV-0 سالب أكثر شيوعا في البطينات ذات الانقباض العالي وخاصة عند تطبيق التوافقات الخطية على نطاقات أحمال أعلى.
  5. احسب E كميل للخط بين V0 ومتوسط الضغط ونقطة الحجم في نهاية الانقباض من الخطوة 2.
    ملاحظة: في هذه المرحلة، تم إجراء قياسات أساسية، ويمكن الآن تطبيق نموذج المرض المناسب. يمكن إيقاف التجربة عند هذا المستوى لضمان ديناميكا الدم، ومعايير التنفس، والإلكتروليتات الطبيعية.

5. تحفيز الصدمة القلبية الإقفاري

ملاحظة: يصف هذا البروتوكول كيف يمكن تقدير EE دون وجود انسداد IVC إضافي في نموذج CS الإقفاري، كما هو موضح 4,11,12,13,14. بروتوكول مفصل لهذا النموذج المرضي خارج نطاق هذا البروتوكول ويمكن العثور عليه في مكان آخر24. باختصار، يتم تحفيز CS كما يلي:

  1. إنتاج تعليق مخزوني لجزيئات الانصمام عن طريق خلط ميكروسفيرات بوزن 0.125 جرام مع 5 مل من التباين المولح و5 مل محلول ملحي 0.9٪، مما ينتج حجما إجماليا قدره 10 مل. حرك التعليق بلطف قبل وأثناء الاستخدام، وحقن 1 مل من أليكوت عبر قسطرة التوجيه التاجية (الشكل 5).
  2. ضع قسطرة توجيه تاجية (5–7 Fr، مثل JL 3.5) عبر غمد شريان في شريان سباتي (انظر الخطوة 2) في عظم العظم للشريان التاجي الأيسر.
  3. تحفز إقفار عضلة القلب وCS عن طريق الانصمام الدقيق داخل التاجي التدريجي للشريان التاجي الرئيسي الأيسر باستخدام جزيئات الانصمام التجاري من البوليفينيل الكحولي. بعد كل حقن، اسمح لاستقرار ديناميكا الدم لمدة 2–5 دقائق، وكرر الحقن حتى ينخفض إما الناتج الحراري للقلب أو تشبع الأكسجين الوريدي المختلط بنسبة 30٪ مقارنة بالوضع الأساسي (الشكل 6).
    ملاحظة: يتم تأكيد التحفيز الناجح للعظام الخلقي من خلال تضييق حلقات البلبوسيوم وتحريك الحجم الجانبي إلى اليمين في نهاية الانقباض، مما يعكس انخفاضا مفاجئا في الانقباض 4,9.

6. تحديد نبضة واحدة متسلسلة لمستويات EE طوال الدراسة

ملاحظة: يمكن تحليل بيانات الخلايا القلبية باستخدام LabChart 8 Pro أو برنامج مشابه يتضمن وحدة تحليل PV-loop مخصصة. يجب فحص جميع التسجيلات بصريا لضمان استقرار نظم الجيوب الأنفية وغياب انحراف الإشارة. يتم تقسيم دورات القلب الفردية تلقائيا بواسطة البرنامج ويجب مراجعتها يدويا لاحقا. يجب استبعاد الانبضاع خارج البطين، وكذلك النبض الذي يسبقها مباشرة والنبض الذي يلي الدورة خارج الرحم، لأن ظروف التحميل تتغير بشكل مؤقت عبر جميع النبضات الثلاث.

  1. بعد تعريفV0 محدد للموضوع عند الأساس (انظر القسم السابق)، قم بإجراء تقدير بنبضة واحدة ل Ee دون وجود حجب IVC إضافي.
  2. في كل نقطة زمنية، قم بثلاث حبس تنفس متتالية نهاية الزفير لمدة 10–20 دورة قلبية أثناء تسجيل حلقات الالتهاب القلبي. لكل نقطة زمنية، بناء على فترات حبس التنفس، يتم تعريف متوسط ESP وESV.
    ملاحظة: ضمان استقرار إيقاع الجيوب الأنفية خلال فترات انقطاع التنفس العابر. يجب فحص شكل كل حلقة بشكل فردي بعناية. يجب تضمين الحلقات فقط إذا كانت تمثل دورة بطينية فسيولوجية معقولة مع ظروف تحميل مستقرة وتوليد ضغط بطيني واقعي. يجب عدم تضمين النبضات خارج الرحم، التي تسبق وبعد الحمل مباشرة، في التحليل (الشكل 2). للبروتوكولات التفصيلية حول اختيار النبض، يرجى مراجعة الإرشادات المنهجية المنشورة 8,18.
    تحذير: قد يؤثر ارتفاع PEEP على حالات العائد والتحميل الوريدي12. تأكد من أن الحلقات تسقط فوق بعضها البعض، مما يشير إلى تساوي ظروف التحميل. على الرغم من أن حوالي 10 حلقات عادة ما تكون كافية لتحليل ESPVR، إلا أن تسجيل انسداد IVC أطول قد يتطلب أحيانا تأكيد عدم حدوث أي انحراف إضافي نحو اليسار في نقاط نهاية الانقباض أثناء استمرار انخفاض الضغط (الشكل 2، الشكل 3، والشكل 4).
  3. احسب Ee لكل نقطة زمنية باستخدام قيم V₀ الثابتة ومتوسط ESP وESV من حلقات PV حبس النفس2 figure-protocol-1
    ملاحظة: لبقية البروتوكول، يبقى V0 ثابتا بينما قد يختلف ESP وESV بين النقاط الزمنية حسب بروتوكول الدراسة والتدخلات. لذا، لا يمكن لأي تأثير للتحميل أو الانقباض أن يؤثر على V0، فقط EE.

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

النتائج

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

تقدم التعليمات أعلاه بروتوكولا لاشتقاق Ee على أساس نبضة واحدة، مع الحفاظ على الحجم النظري لتوليد الضغط الصفري، V0، ثابتا. يقدم هذا القسم بيانات من دراستين أجريتهما في مختبرنا. أولا، أجريت دراسة تجريبية منفصلة لفحص تطور V0 و Ee بعد استدعاء CS. ثانيا، في مجموعة بيانات كبيرة تضم 30 خنزيرا شملت دراسات منشورة سابقا، تم عرض النموذج الإقفاريل CS 4.

الدراسة 1
في هذه السلسلة التجريبية غير المنشورة، تم تح...

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

المناقشة

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

يصف هذا البروتوكول استراتيجية عملية وقابلة للتكرار وقابلة للتنفيذ لتقييم تسلسلي مستقل عن الحمل لانقباض اللقاءات المنخفضة، وهي قابلة للتطبيق حتى في أمراض القلب الحادة مثل النسيج القذري المزمن. يستخدم البروتوكول تقاطع محور حجم ثابت، V0، لتقدير Ee من نبضات واحدة، متجنبا الانسداد المتكرر لمعدل IVC وبالتالي تقليل خطر اضطرابات نظم القلب وانخفاض ضغط الدم أثناء الحالات القلبية الوعائية الحساسة. تكمن الجدة المنهجية لهذا البروتوكول في الجمع الصريحبين V₀ المحددة تجريبيا والمحد...

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

الإفصاحات

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

يعلن المؤلفون أنهم لا يملكون تضارب مصالح.

شكر وتقدير

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

تحظى OKH بدعم مؤسسة سوفوس جاكوبسن، وكلية الدراسات العليا للصحة في كلية جامعة آرهوس، والأكاديمية الدنماركية للقلب والأوعية الدموية التي تمولها مؤسسة نوفو نورديسك (رقم المنحة NNF20SA0067242) ومؤسسة القلب الدنماركية. نعبر عن شكرنا لكاسبر ليكي ويثلوند (جامعة آرهوس) وهالفور جولدبراندسن (جامعة آرهوس) على مساهمتهما الطوعية في جمع البيانات.

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

المواد

قائمة المواد المستخدمة في هذه المقالة
الاسمالشركةرقم فهرسيالتعليقات
0.9% salineFresenius Kabi, Germany921046Microsphere suspension and flush
10 mL syringesBD, USABD Plastipak 302143Microsphere injection
12 Fr femoral venous sheathTerumo, JapanRadifocus Introducer IIFor IVC occlusion balloon insertion
20 G venous catheterBD, USABD Insyte 381223Ear vein IV access
7 Fr femoral arterial sheathTerumo, JapanRadifocus Introducer IIInvasive arterial pressure monitoring
8 Fr carotid arterial sheathTerumo, JapanRadifocus Introducer IIAccess for LV PV catheter
8 Fr jugular venous sheathTerumo, JapanRadifocus Introducer IIPulmonary artery catheter access
Contour PVA microspheresBoston Scientific, USAContour 355–500 µmInduction of ischemic cardiogenic shock
Coronary guide catheterBoston Scientific, USAJL 3.5 / JR 4.0Coronary access for microsphere injection
ECG electrodes (3-lead)Ambu, DenmarkBlueSensor PContinuous ECG monitoring
Endotracheal tube 7.5–8.0 mmSmiths Medical, UKPortex ETTTracheal intubation
Fentanyl (IV)Hameln Pharma, GermanyFentanyl HamelnContinuous IV analgesia
Fluoroscopy system--Catheter guidance
Heated blankets3M, USABair Hugger Warming UnitMaintenance of normothermia
HeparinLeo Pharma, DenmarkInnohepAnticoagulation if used
Iomeron contrast agentBracco Imaging, ItalyIomeron 350Coronary angiography and microsphere suspension
IVC occlusion balloon catheterFogarty / Edwards Lifesciences, USAFogarty Occlusion BalloonTemporary preload reduction
LabChart 8 Pro softwareADInstruments, New ZealandLabChart 8 ProPV loop acquisition and analysis
LV PV catheter (admittance)Millar Inc., USAMPVS Ultra PV Loop CatheterAdmittance-based LV pressure–volume measurement
Mechanical ventilatorGE Healthcare, USADatex Ohmeda S/5Positive pressure ventilation
MPVS ModuleADInstruments, New ZealandMPVS Ultra/DuoInterface for PV catheter
PowerLab data acquisition systemADInstruments, New ZealandPowerLab 16/35Signal acquisition
Propofol (IV)Fresenius Kabi, GermanyDiprivan / Propofol-LipuroContinuous IV anesthesia
Pulmonary artery catheter 7.5 FrEdwards Lifesciences, USASwan-Ganz 131HF7Thermodilution CO and PA pressure
Pulse oximeter--Peripheral oxygen saturation monitoring
Rectal temperature probe--Core temperature monitoring
Seldinger guidewiresTerumo, JapanRadifocus Guide Wire MVascular access
Sterile saline flushesFresenius Kabi, Germany0.9% NaClSheath flushing
Suture materialEthicon, USAVicryl 3-0Fixation of sheaths
Syringe pumpsBecton Dickinson (BD), USABD Alaris Continuous anesthetic infusion
Ultrasound system--Vascular access guidance
Urinary catheterTeleflex, USARüsch Foley catheterBladder drainage
Zoletil (tiletamine/zolazepam)Virbac, FranceZoletil 100Used for pre-anesthesia; mixed with butorphanol, ketamine, xylazine according to protocol

المراجع

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
  1. Burkhoff, D., Mirsky, I., Suga, H. Assessment of systolic and diastolic ventricular properties via pressure-volume analysis: A guide for clinical, translational, and basic researchers. Am J Physiol Heart Circ Physiol. 289 (2), H501-H512 (2005).
  2. Suga, H., Sagawa, K. Instantaneous pressure-volume relationships and their ratio in the excised, supported canine left ventricle. Circ Res. 35 (1), 117-126 (1974).
  3. Sagawa, K., Suga, H., Shoukas, A. A., Bakalar, K. M. End-systolic pressure-volume ratio: a new index of ventricular contractility. Am J Cardiol. 40 (5), 748-753 (1977).
  4. Hørsdal, O. K., et al. The immediate cardiovascular and mitochondrial response in ischemic cardiogenic shock. J Cardiovasc Transl Res. 18 (5), 1204-1217 (2025).
  5. van Diepen, S., et al. Contemporary management of cardiogenic shock: A scientific statement from the American Heart Association. Circulation. 136 (16), e232-e268 (2017).
  6. Helgestad, O. K. L., et al. Temporal trends in incidence and patient characteristics in cardiogenic shock following acute myocardial infarction from 2010 to 2017: A Danish cohort study. Eur J Heart Fail. 21 (11), 1370-1378 (2019).
  7. Vahdatpour, C., Collins, D., Goldberg, S. Cardiogenic shock. J Am Heart Assoc. 8 (8), e011991(2019).
  8. Lyhne, M. D., et al. Closed chest biventricular pressure-volume loop recordings with admittance catheters in a porcine model. J Vis Exp. (171), e62563(2021).
  9. Dickstein, M. L., et al. Assessment of right ventricular contractile state with the conductance catheter technique in the pig. Cardiovasc Res. 29 (6), 820-826 (1995).
  10. Spratt, J. A., et al. The end-systolic pressure-volume relationship in conscious dogs. Circulation. 75 (6), 1295-1309 (1987).
  11. Hørsdal, O. K., et al. The venous-to-arterial carbon dioxide difference is an indicator of cardiac index in cardiogenic shock complicating myocardial infarction—A porcine study. Heart Lung Circ. 34 (5), 526-528 (2025).
  12. Hørsdal, O. K., et al. Cardiovascular effects of increasing positive end-expiratory pressure in a model of left ventricular cardiogenic shock in female pigs. Anesthesiology. 141 (6), 1105-1118 (2024).
  13. Hørsdal, O. K., et al. Lactate infusion improves cardiac function in a porcine model of ischemic cardiogenic shock. Crit Care. 29 (1), 113(2025).
  14. Hørsdal, O. K., et al. The ketone body 3-hydroxybutyrate increases cardiac output and cardiac contractility in a porcine model of cardiogenic shock: A randomized, blinded, crossover trial. Basic Res Cardiol. 120 (3), 579-596 (2025).
  15. Christensen, L. J., et al. Butyrate increases cardiac output and causes vasorelaxation in a healthy porcine model. Life Sci. 363, 123407(2025).
  16. Hørsdal, O. K., et al. Lactate infusion elevates cardiac output through increased heart rate and decreased vascular resistance: A randomized, blinded, crossover trial in a healthy porcine model. J Transl Med. 22 (1), 285(2024).
  17. Straw, B. E. Diseases of Swine. , Blackwell Publ. (2006).
  18. Stonko, D. P., et al. A technical and data analytic approach to pressure-volume loops over numerous cardiac cycles. JVS Vasc Sci. 3, 73-84 (2022).
  19. Kass, D. A., et al. Influence of contractile state on curvilinearity of in situ end-systolic pressure-volume relations. Circulation. 79 (1), 167-178 (1989).
  20. Kass, D. A., et al. Comparative influence of load versus inotropic states on indexes of ventricular contractility: experimental and theoretical analysis based on pressure-volume relationships. Circulation. 76 (6), 1422-1436 (1987).
  21. van der Velde, E. T., et al. Nonlinearity and load sensitivity of end-systolic pressure-volume relation of canine left ventricle in vivo. Circulation. 83 (1), 315-327 (1991).
  22. Sato, T., et al. ESPVR of in situ rat left ventricle shows contractility-dependent curvilinearity. Am J Physiol Heart Circ Physiol. 274 (5), H1429-H1434 (1998).
  23. Horn, S. D., Yesalis, C. E., Bartels, R. H. Selection of regression models for health care data. Med Care. 16 (7), 574-583 (1978).
  24. Møller-Helgestad, O. K., Ravn, H. B., Møller, J. E. Large porcine model of profound acute ischemic cardiogenic shock. Methods Mol Biol. 1816, 343-352 (2018).
  25. Josiassen, J., et al. Impella RP versus pharmacologic vasoactive treatment in profound cardiogenic shock due to right ventricular failure. J Cardiovasc Transl Res. 14 (6), 1021-1029 (2021).
  26. Frederiksen, P. H., et al. Impact of Impella RP versus vasoactive treatment on right and left ventricular strain in a porcine model of acute cardiogenic shock induced by right coronary artery embolization. J Am Heart Assoc. 12 (3), e026087(2023).
  27. Frederiksen, P. H., et al. Haemodynamic implications of VA-ECMO versus VA-ECMO plus Impella CP for cardiogenic shock in a large animal model. ESC Heart Fail. 11 (4), 2305-2313 (2024).
  28. Udesen, N. L. J., et al. Impact of concomitant vasoactive treatment and mechanical left ventricular unloading in a porcine model of profound cardiogenic shock. Crit Care. 24 (1), 95(2020).
  29. Frederiksen, P. H., et al. Association between speckle tracking echocardiography and pressure-volume loops during cardiogenic shock development. Open Heart. 11 (1), e002512(2024).
  30. Kirk, M. E., et al. Impact of sternotomy and pericardiotomy on cardiopulmonary haemodynamics in a large animal model. Exp Physiol. 108 (5), 762-771 (2023).
  31. Senzaki, H., Chen, C. H., Kass, D. A. Single-beat estimation of end-systolic pressure-volume relation in humans. Circulation. 94 (10), 2497-2506 (1996).
  32. Shishido, T., et al. Single-beat estimation of end-systolic elastance using bilinearly approximated time-varying elastance curve. Circulation. 102 (16), 1983-1989 (2000).
  33. Thomas, J. D., Popović, Z. B. Assessment of left ventricular function by cardiac ultrasound. J Am Coll Cardiol. 48 (10), 2012-2025 (2006).
  34. Chen, C. H., et al. Noninvasive single-beat determination of left ventricular end-systolic elastance in humans. J Am Coll Cardiol. 38 (7), 2028-2034 (2001).
  35. Martinez Naya, N., et al. Comprehensive echocardiographic protocol for pigs with emphasis on diastolic function: Advantages over MRI assessment. Am J Physiol Heart Circ Physiol. 328 (3), H401-H414 (2025).
  36. Nielsen, J. M., et al. Left ventricular volume measurement in mice by conductance catheter: evaluation and optimization of calibration. Am J Physiol Heart Circ Physiol. 293 (1), H534-H540 (2007).
  37. Hasin, Y., Rogel, S. Ventricular rhythms in acute myocardial infarction. Cardiology. 61 (3), 195-207 (1976).
  38. Alviar, C. L., et al. Positive pressure ventilation in cardiogenic shock: Review of the evidence and practical advice for patients with mechanical circulatory support. Can J Cardiol. 36 (2), 300-312 (2020).
  39. Blaudszun, G., Morel, D. R. Relevance of the volume-axis intercept, V₀, compared with the slope of end-systolic pressure-volume relationship in response to large variations in inotropy and afterload in rats. Exp Physiol. 96 (11), 1179-1195 (2011).
  40. Kumada, M., Terui, N., Kuwaki, T. Arterial baroreceptor reflex: Its central and peripheral neural mechanisms. Prog Neurobiol. 35 (5), 331-361 (1990).
  41. van Hout, G. P. J., et al. Admittance-based pressure-volume loop measurements in a porcine model of chronic myocardial infarction. Exp Physiol. 98 (11), 1565-1575 (2013).
  42. Clark, J. E., Marber, M. S. Advancements in pressure-volume catheter technology—stress remodelling after infarction. Exp Physiol. 98 (3), 614-621 (2013).
  43. Andersen, S., et al. Comparison of admittance and cardiac magnetic resonance generated pressure-volume loops in a porcine model. Physiol Meas. 45 (5), 055014(2024).

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

الفيديو قريباً

مقالات ذات صلة