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方法文章

肝硬化大鼠门静脉高压综合征的侵入性血流动力学表征

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DOI:

10.3791/57261

2018年8月1日

本文内容

摘要

本文介绍了一种详细的实验方案,用于测量大鼠门静脉压力、内脏血流和全身血流动力学参数,以表征门静脉高压综合征。

摘要

本研究详细描述了一种用于表征门静脉高压综合征的肝硬化大鼠侵入性血流动力学测量方案。由肝硬化引起的门静脉高压(PHT)是导致肝病患者出现最严重并发症的主要原因。门静脉高压综合征的完整特征表现为:由于肝内血管阻力(IHVR)增加而导致门静脉压力(PP)升高、高动力循环以及内脏血流量增加。进行性内脏动脉血管扩张、心输出量增加、心率(HR)升高但动脉压降低,是门静脉高压综合征的典型表现。

目前,一些新型疗法正在研发中,旨在通过靶向肝内血管阻力(IHVR)或增加内脏血流量来降低门静脉压(PP),但这可能对全身血流动力学产生副作用。因此,为了对治疗门静脉高压症(PHT)的新疗法进行临床前疗效评估,有必要对门静脉、内脏及全身血流动力学参数进行详细表征,包括测量门静脉压(PP)、门静脉血流量(PVBF)、肠系膜动脉血流量、平均动脉压(MAP)和心率(HR)。我们的视频文章为读者提供了在肝硬化大鼠中实施有创血流动力学测量的系统化操作方案。具体而言,我们描述了经由回结肠静脉进行股动脉和门静脉插管的技术,以及利用血管周围多普勒超声流量探头测量门静脉和内脏血流量的方法。文中展示了不同PHT大鼠模型的代表性实验结果。

引言

门静脉高压(PHT)是指门静脉系统内病理性升高的血压,在肝硬化患者中可导致严重的并发症,如静脉曲张出血和腹水1。尽管肝前性(例如,门静脉血栓形成)和肝后性(例如,布加综合征)门静脉高压较为罕见,但由肝硬化引起的肝内型门静脉高压是门静脉高压最常见的病因2

在肝硬化中,门静脉压力(PP)的升高主要是由于肝内血管阻力(IHVR)增高所致3在疾病晚期,由于心输出量增加以及全身和内脏血管阻力降低,门静脉血流量(PVBF)随之增加,从而加重门静脉高压(PHT),此即门静脉高压综合征的特征。4. 欧姆定律(ΔP = Q * R 表明,肝内血管阻力(IHVR)和血流量与门静脉压力(PP)成正比5在患者中,直接测量门静脉压力(PP)具有较高风险,且不作为常规操作;因此,通常采用肝静脉压力梯度(HVPG)作为门静脉压力的间接评估指标。6,7肝静脉压力梯度(HVPG)通过将球囊导管置于肝静脉内,测量楔入肝静脉压(WHVP)与游离肝静脉压(FHVP)之差计算得出。8....

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方案

本文所述所有方法均已获得维也纳医科大学伦理委员会以及奥地利科学、研究和经济部(BMWFW)的批准。由于血流动力学测量属于外科干预操作,必须在手术室或类似的洁净工作区域进行无菌操作。通常建议在无菌条件下操作。若使用吸入麻醉,应考虑对手术室进行充分通风以确保操作安全。若需完成本方案中所述全部血流动力学参数的测量,每只动物所需时间约为40–50分钟。

1. 术前准备

  1. 打开电子多通道记录仪,并根据制造商的说明校准压力传感器。
  2. 将超声血流探头(1 mm 和 2 mm)连接至桥式放大器。
  3. 准备一壶无菌的生理盐水溶液,并加热至体温37℃ °C,用于湿润组织或纱布敷料。
  4. 记录动物体重,以根据体重调整麻醉剂量,并对血流动力学参数进行体重归一化处理。
  5. 准备吸入麻醉所需的所有设备。
    注意:如果吸入麻醉和/或必要设备无法在现场实施,则可使用氯胺酮和赛拉嗪进行注射麻醉(氯胺酮80–100 mg/kg,赛拉嗪5–10 mg/kg,溶于生理盐水中,腹腔内注射(i.p.))。为维持持续的手术麻醉深度,需在30–45分钟后追加氯胺酮(剂量减至20–30 mg/kg,肌肉注射(i.m.))。
  6. 使用诱导箱进行吸入麻醉(5分钟,5% v/v 异氟烷,3–4 L/min 氧气),使动物进入短期异氟烷麻醉状态。2-血流)。小心倾斜盒子,通过观察动物的不....

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结果

根据动物模型和肝病严重程度的不同,门静脉高压(PHT)的程度以及门静脉高压综合征的严重性也有所不同(图7)。

BDL 模型因胆汁淤积导致胆汁性肝硬化。因此,PP 随时间推移而升高,并出现高动力循环状态,表现为 HR 增加和 MAP 降低。在肝硬化动物中,SMABF、PVBF 和 IHVR 也随着肝脏及血流动力学改变而相应升高(图 7A-F)。

相比之下,门静脉前性门静脉高压(PPVL)引起的是肝前性、非肝硬化性门静脉高压(PHT),其特征是门静脉压力(PP)立即升高,并伴随全身血流动力学的相应变化。图7G-I然而,.......

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讨论

PP 是评估门静脉高压综合征的主要结局参数,反映基础肝硬化的严重程度。两者均涉及基质沉积(,纤维化)以及窦状隙血管收缩(由于肝脏内血管收缩因子表达增加及对血管舒张因子反应性降低)导致肝内血管阻力(IHVR)升高。门静脉压力(PP)的重要性及其对慢性肝病的影响已在多项临床前研究中得到证实11,12,13,14 和临床研究15,16,17,18因此,在肝硬化患者中,门静脉压力(PP)是一个明确的结局指标,治疗指南推荐将其降低作为治疗目标19,

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披露

作者无任何利益冲突需要披露。

致谢

我们感谢生物医学研究中心的兽医、护士和动物饲养员在我们的研究项目期间提供的持续支持。作者们感谢本方案所有评审人员的重要意见。部分研究由奥地利胃肠病与肝病学会(ÖGGH)授予PS的“青年科学奖”以及奥地利内科学会授予TR的“斯科达奖”资助。

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材料

本文使用的材料清单
姓名公司目录编号评论
仪器
LabChart 7 Pro 软件ADInstruments,科罗拉多斯普林斯,科罗拉多州,美国 -软件
ML870 PowerLab 8/30ADInstruments,科罗拉多斯普林斯,科罗拉多州,美国 -电子多通道记录仪
MLT0380/DADInstruments,科罗拉多斯普林斯,科罗拉多州,美国 -压力传感器(x2:用于门静脉压和动脉压)
ML112 四通道桥式放大器ADInstruments,科罗拉多斯普林斯,科罗拉多州,美国 -桥式放大器
TS420Transonic Systems Inc., Ithaca, NY, USA -流量计模块
生物研究设备 7025UGO BASILE S.R.L.,意大利科梅里奥 -呼吸机
Vapor 2000Dräger Medical AG & Co. KG, Lü贝克,德国 -异氟烷蒸发器
用于Transonic系统的血管周围探头(大鼠)(肠系膜上动脉)Transonic Systems Inc., Ithaca, NY, USA#MA1PRB超声血流探针(1 mm)
用于Transonic系统的血管周围探头(大鼠)(门静脉)Transonic Systems Inc., Ithaca, NY, USA#MA2PSB超声血流探针(2 mm)
首次插管 &以及用于清洁皮肤切口的第二把剪刀 - -梅奥剪刀 [x2]
梅岑鲍姆剪刀 - - -
角质剪 - - -
例如:Adson Brown 组织镊 - -组织镊
高精度 45° 宽头角度镊 [x2] - - -
止血钳 [x4] - - -
例如,Mikulicz 腹腔钳 - -弯钳
例如:Dieffenbach 止血钳 - -微型夹钳
例如,两端扁平的微型刮勺,宽度 4 mm, - -微型金属解剖刀
用于插管时的经颊缝合 - -持针器
手术刀握持法 - - -
自制 - -插管操作台
血液,具有柔韧性,且具有适用于动脉插管和静脉血流的合适直径 - -钝头钢丝
20G 改良动脉导管,带 FlowstichBecton Dickinson,Farady路,斯温顿,英国#682245动脉导管
加热垫 - - -
直肠温度探针 - - -
生理盐水加热器 - - -
喉镜(适用于动物体型,例如大鼠) - - -
吸入麻醉诱导箱 - - -
天平(可测量毫克) - - -
毛发剪 - - -
名称 公司 目录编号评论
耗材
例如,改良的 BD Venflon Pro Safety 14GABecton Dickinson Infusion Therapy, AB, SE251 06 Helsingborg, Sweden#393230外周静脉导管(14G)
细孔聚乙烯导管,内径 0.58 mm,外径 0.96 mm,PortexSmiths Medical International Ltd., Kent, 英国#800/100/200导管管(PE-50)
例如 Omnifix-F SoloB. Braun Melsungen AG,德国美尔森#9161406V1 mL 注射器
例如:Injekt SoloB. Braun Melsungen AG,德国美尔森#4606051V5 mL 注射器
例如 Injekt SoloB. Braun Melsungen AG,德国美尔森#4606205V20 mL 注射器
例如 BD Microlance 3,18G - 1 1/2"Becton Dickinson S.A.,Fraga,西班牙#304622导管(18G)
例如 BD Microlance 3,23G - 1"Becton Dickinson S.A.,Fraga,西班牙#300800套管(23G)
例如 BD Microlance 3,30G - 1/2"Becton Dickinson S.A.,Fraga,西班牙#304000导管(30G)
例如:Leukoplast SBSN medical GmbH,汉堡  德国#47619-00胶带
例如:Gazin RK Mullkompressen(18×8 cm)Lohmann & Rauscher,奥地利维也纳#10972小号纱布垫
例如:Gazin RK Mullkompressen (5x5cm)Lohmann & Rauscher,奥地利维也纳#10961大号纱布垫
丝线编织黑色,USP 4/0,EP 1.5SMI AG,比利时圣维特#2021-04缝合线(丝线 4/0,EP 1.5)
例如:Mersilk,2-0(3 Ph. Eur.),PS-1 PrimeJohnson & Johnson Medical GmbH - Ethicon Deutschland, 德国#EH7552经颊缝合
例如:棉签(2.2 mm,15 cm)Paul Hartmann AG,德国海登海姆#967936棉签
例如:Vue 超声耦合剂Optimum Medical Limited,英国#1157超声耦合剂
例如 Glubran 2Gem srl,意大利维亚雷焦#G-NB2-50组织胶
例如,手术刀刀片编号10——碳钢Swann-Morton,英格兰,B.S.#202手术刀
肝素,5000 i.E./mL(钠盐肝素)Medicamentum Pharma GmbH, Allerheiligen im Mü奥地利,rztal -肝素
氟烷Aesica Queenborough Ltd.,英国昆伯勒 -异氟烷
OeloVital (5g)Fresenius Kabi Austira Gmbh,奥地利格拉茨 -眼用凝胶
KetasolaniMedica GmbH, 塞登-贝ö德国 sensell -氯胺酮
隆朋Bayer Austria Ges.m.b.H.,奥地利维也纳 -赛拉嗪
Xylocain 10% 喷雾剂阿斯利康 Ö奥地利维也纳的奥地利有限公司 -利多卡因喷雾泵
DipidolorJansen-Cilag Pharma GmbH,奥地利维也纳 -哌替啶
0.9% 氯化钠 Fresenius,1LFresenius Kabi Austira GmbH,奥地利格拉茨#13LIP132生理盐水溶液

参考文献

  1. Ripoll, C., et al. Hepatic venous pressure gradient predicts clinical decompensation in patients with compensated cirrhosis. Gastroenterology. 133 (2), 481-488 (2007).
  2. Bosch, J., Groszmann, R. J., Shah, V. H.

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