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方法文章

使用右心导管术测量大鼠肺动脉压力

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DOI:

10.3791/69559

2025年12月16日

本文内容

摘要

本方案详细介绍了使用右心导管术检测大鼠肺动脉压力的操作经验,有助于更高效地获得准确数据,并提高实验成功率。该方法还可提升不同实验室间实验的可重复性。

摘要

通过右心导管术测量的肺动脉压(PAP)被认为是诊断肺动脉高压的金标准。大鼠已被广泛用于建立肺动脉高压模型。然而,初学者在对肺动脉高压大鼠模型进行右心导管术以测量PAP时,导管常会意外进入下腔静脉,或滞留在右心室而未能到达肺动脉,导致导管操作时间延长,引起大鼠心率下降,并产生失真的压力读数。此外,还存在穿破右心房的风险,导致实验失败。本研究旨在通过视频演示的方式,分享本实验室在利用右心导管术测量PAP方面的经验。我们详细列举了右心导管术所涉及的手术步骤及所需手术器械。我们根据导管材料的特性改进了导管的选择,并描述了导管的制备方法。同时,我们还阐述了将导管插入肺动脉的过程以及判断导管位置的方法。我们相信,该实验方案将有助于初学者准确测量肺动脉压。

引言

目前,通过右心导管术测量肺动脉压是诊断肺动脉高压的金标准1。在人类和大型动物中,漂浮导管主要用于右心导管术2。然而,在小型动物(如大鼠)中,由于缺乏合适的漂浮导管,该技术的应用受到限制,这给利用大鼠复制肺动脉高压模型的科学研究带来了不便3。用于建立肺动脉高压模型的大鼠通常体重范围为300–400 g。较小的体型意味着其血管更细、心壁更薄,这使得导管插入操作更加困难。尽管已有文献报道使用外径0.9 mm、内径0.5 mm的聚乙烯(PE)管自制右心导管及其插管技术3,4,5,并成功监测到肺动脉压力波形,但在实际操作中仍存在诸多问题:导管容易误入下腔静脉,或长时间滞留在右心室而无法进入肺动脉。导管插入时间过长还可能导致大鼠心率下降及压力测量波形失真。甚至可能因操作不当导致导管刺穿右心房,造成实验失败4,5,6。分析其原因,可能是导管的韧性和硬度影响了导管尖端的弯曲度,从而导致难以顺利进入肺动脉。

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方案

所有操作均按照陆军军医大学机构动物护理委员会的指南进行。所采用的操作程序均遵循机构指南。由于右心导管插入术具有侵入性,动物在数据采集后应立即实施安乐死。安乐死应根据机构的动物研究指南执行。本研究使用健康雄性Sprague-Dawley(SD)大鼠,特定病原体阴性(SPF)级,体重为300 ± 20 g。

1. 导管的准备

  1. 选择一根外径为 1.6 mm、内径为 1.0 mm、长度为 25 cm 的静脉输液针(PVC 管)。剪去针尖部分。将直径小于 1.0 mm 的铜丝穿入管中。
  2. 将尾端弯成直径为 7 mm 的圆环(图 1A)。实验者可使用适当尺寸的圆柱形物体(例如铅笔)辅助弯曲导管。将环形端浸入 100 °C 水中 10 分钟,然后取出。抽出铜丝。尾端形似猪尾,另一端可连接三通旋塞阀(图 1B)。

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结果

我们已发表使用该方法测得的慢性缺氧性肺动脉高压大鼠及平原地区正常对照大鼠的平均肺动脉压数据7,8。结果与文献报道的数据基本一致9,10,11,12。采用本方法进行实验,成功率可达95%。

本研究通过高原环境模拟舱(将大鼠置于模拟海拔5800米高原环境的模拟舱中28天)和化学方法(每100 g体重皮下注射1 mL 60%野百合碱(MCT)溶液,连续28天)建立了两种缺氧性肺动脉高压模型。采用该技术测得的右心室收缩压(RVSP)和平均肺动脉压(mPAP)显著高于对照组(表.......

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讨论

1970年,Swan和Ganz报道了使用漂浮导管测量肺动脉压的方法13,确立了有创性右心导管检查作为诊断肺动脉高压的金标准14,15。然而,在涉及大鼠等小动物的研究中,导管的尺寸限制了经胸导管插入术的可行性。1984年,Bo等人3描述了一种使用自制右心导管(外径为0.9 mm的PE管)测量大鼠肺动脉压的方法。近年来,多项研究报道了右心导管制备和插入技术的改进与优化4,5,6,但在实际应用中仍存在若干挑战。

本研究中,我们通过详细描述导管材料的选择、制备、颈外静脉的分离、导管插入以及导管位置的确定,分享了在此领域的经验与技术。所检测到的肺动脉压力波形与文献报道的结果相似

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披露

作者声明本文发表不存在利益冲突。

致谢

本工作得到中国国家自然科学基金(编号:81971784,81830062)的资助。

....

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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
5-0 缝合线Zhongke Huida23030306
75% 酒精消毒液山东卓健医疗科技有限公司Q/371402SDZJ005
烧杯成都玻璃仪器厂GG-17250mL
铜丝ThermoFisher000098.G2
加热垫 Tigergene Technology IncTG-TP-BS20×35cm
止血钳BeyotimeFS245
静脉输液针汉江县长城医疗器械厂GB 18671-2002
LabChart Pro 升级版 v7 for WindowsAD InstrumentsGR85-XNCB-MEDA
医用棉签华泰医疗器械有限公司YY/T 10330-2015
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(PowerLab 4/35,AD Instruments)
AD InstrumentsPowerLab 4/35
针头上海 kindly 企业发展集团有限公司0.7×32 TW LB
生理盐水ServicebioG4702-500ML溶剂?清洗液
眼科弯钳BeyotimeFS229
压力传感器AD InstrumentsSP 844
大鼠手术台玉研仪器30351
肝素钠biosharpBS145抗凝作用
戊巴比妥钠sigma-aldrichP3761用于大鼠麻醉
无菌注射器上海 kindly 企业发展集团有限公司5ml
手术刀片BeyotimeFS205用于制作垫片
三通阀B.Braun409511CN
组织剪BeyotimeFS209

参考文献

  1. 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).
  2. Kosova, E., Ricciardi, M. Cardiac Catheterization. JAMA. 317 (22), 2344(2017).
  3. Sun, P., Liu, W. L.

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