Name: 急性心肌梗死的猪模型主要成果评估 (视频) | JoVE Journal
Uploaded: 2016-10-14T15:00:00.000+00:00
Duration: 14 min 19 s
Description: 了解急性心肌梗死猪模型的主要成果评估方法，利用三维经食道超声心动图和压力-容积环测量技术，准确评估心脏功能和缺血再灌注损伤，为心血管治疗研究提供可靠的临床前评价框架。

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作者们衷心感谢 Marlijn Jansen、Joyce Visser、Grace Croft、Martijn van Nieuwburg、Danny Elbersen 和 Evelyn Velema 在动物实验过程中提供的出色技术支持。

所有动物实验均经乌得勒支大学医学中心动物实验伦理委员会（荷兰乌得勒支）批准，并符合《实验动物护理与使用指南》的要求。
注意：闭胸球囊阻断操作的方案未包含在本文中，其细节已在其他文献中详细描述5。简言之，对猪（60 - 70 kg）进行75分钟经腔球囊阻断左前降支动脉（LAD）中段。
三维经食管超声心动图（3D-TEE）和压力-容积（PV）环测量均可在基线、短期和长期随访时进行。需注意，在心肌梗死后的最初几小时内，由于此阶段常出现心律失常，这些测量结果通常被认为是不可靠的。梗死面积（IS）和风险区域（AAR）的测量最好在短期随访时（24–72 小时）15,16进行，因为微血管的变化以及继发性心肌瘢痕变薄会导致结果可靠性下降。梗死面积染色采用2,3,5-三苯基四氮唑氯化物（TTC）（注意：具有刺激性），该方法被认为具有高度可重复性且相对经济。TTC为白色粉末，可在生理盐水中无色溶解。当与多种脱氢酶接触时，其转化为砖红色。借此可区分存活心肌组织（红色）与坏死心肌组织（白色）。关于侵入性和非侵入性梗死面积测定的综述，读者可参考该领域的全面综述文献17。
图1 显示了本研究中包含麻醉、手术准备和主要结局测量指标的时间线。
1. 药物与麻醉
<ol>
	<li>确保动物在手术前至少5小时内禁食禁水。术前处理、麻醉以及术后镇痛方案已在其他文献中详细描述。5.</li>
	<li>简言之，术前一日将一片丁丙诺啡贴剂（5 µg/hr）贴于皮肤，药效可持续七天，以减轻术后疼痛。手术当日，通过肌肉注射给予猪咪达唑仑 0.4 mg/kg、氯胺酮 10 mg/kg 和阿托品 0.014 mg/kg 以实现镇静。等待约 10 至 15 分钟。在耳缘静脉插入 18 G 套管针，推注硫喷妥钠 5 mg/kg 以诱导麻醉。</li>
	<li>使用气管插管（60–70 kg 猪使用8.5号导管）对猪进行插管。必要时进行球囊通气（频率12次/分钟），并将猪转运至手术室。</li>
	<li>到达手术室后，开始使用 FiO2 0.50，潮气量10 ml/kg，呼吸频率12次/分钟，并持续记录呼气末二氧化碳。</li>
	<li>通过持续静脉输注咪达唑仑（0.5 mg/kg/hr）、舒芬太尼（2.5 μg/kg/hr）和泮库溴铵（0.1 mg/kg/hr）的组合药物，开始实施平衡麻醉。</li>
	<li>通过检测角膜反射并监测呼吸模式来确认麻醉效果（例如，自主呼吸与机械通气结合表明麻醉不完全）。动物处于麻醉状态时，需在眼部使用兽用眼膏以防止角膜干燥。</li>
</ol>
2. 三维经食管超声心动图（TEE）
<ol>
	<li>为实现心率监测和数据采集，将动物连接至超声心动图仪的5导联心电图。</li>
	<li>将动物置于右侧卧位。通过解锁操作部件，确保探头尖端平直且具有柔韧性。</li>
	<li>打开猪的口腔，小心地将超声探头插入食管。必要时可使用喉镜进行可视化引导。注意避免误入类似于Zenker憩室的正常解剖性咽部盲囊18。</li>
	<li>将探头插入50–60 cm（从鼻尖开始测量）。缓慢旋转探头，并将探头头部调整至左前外侧位置，以显示心脏图像（图2A–B）。确保所有心壁均清晰可见。</li>
	<li>在超声心动图仪显示屏上选择&#34;3D full volume&#34;选项，以显示左心室的两个垂直切面图像，如图2C–D所示。然后通过选择&#34;FV Opt Volume&#34;最大化采集的扇区宽度。通过暂时关闭机械通气暂停呼吸，然后按下&#34;Acquire&#34;按钮以获取全容积测量数据。</li>
	<li>完成超声图像采集后，通过解锁操作部件确保探头尖端恢复柔韧性，然后缓慢将探头从动物体内撤出。 
	注意：在动物恢复足够意识以维持胸卧位之前，不得使其无人看护。接受过手术的动物在完全恢复前不得与其他动物合群。</li>
	<li>使用经过验证的软件进行离线分析，方法如前所述19。</li>
</ol>
3. 基于导纳的压力-容积环采集
<ol>
	<li>将7 F四极导纳导管的传感端预先浸泡于0.9%生理盐水（室温至37 °C）中至少20分钟，以确保充分水化，并在实验过程中将基线压力漂移降至最低20.</li>
	<li>按照第1节所述给予药物和麻醉。</li>
	<li>进行手术准备并建立血管通路，方法如前所述5.
	<ol>
		<li>简而言之，剃除颈部毛发并清洁皮肤。用2%碘液对手术区域进行消毒，并用无菌手术巾覆盖猪的非无菌部位。</li>
		<li>在颈部做正中切口，暴露颈总动脉和颈内静脉。将8 F鞘管插入颈总动脉，9 F鞘管插入颈内静脉。</li>
	</ol>
	</li>
	<li>通过颈静脉的9 F鞘管插入Swan-Ganz（SG）导管，通过充盈导管尖端的气囊将其楔入小肺动脉。导管在肺外周部位妥善就位后，放空气囊。将SG导管连接至外部心输出量监测设备。</li>
	<li>将装有0.9%无菌生理盐水的20 ml注射器连接至通向最靠近近端开口管腔的注射端口。通过快速注入5 ml 0.9%生理盐水（室温）测量心输出量，并记录心率以计算每搏输出量（SV）。重复该操作三次，计算平均每搏输出量。 
	注意：心输出量通过斯图尔特-汉密尔顿热稀释方程（Stewart-Hamilton thermodilution equation）自动计算，其依据是输注室温生理盐水后肺动脉内的温度变化21.</li>
	<li>移除SG导管。通过颈静脉中的9 F鞘管插入8 F Fogarty导管，并将其置于下腔静脉。</li>
	<li>使用PV环导管校准压力信号 &#34;课程&#34; 和 &#34;精细&#34; 按钮，同时将探头尖端保持在0.9%生理盐水中。然后将测得的每搏输出量（SV）输入系统。</li>
	<li>在透视引导下，将PV环导管经颈动脉内的8 F鞘管送入，并将导管尖端置于左心室（LV）中心位置。</li>
	<li>通过绘制原始电导信号与压力信号的关系图，选择最大且位置合适的片段。确保压力-电导环呈矩形。相位信号应显示为正弦波形，数值介于3至5度之间。暂停通气，进行基线扫描以将电导转换为容积。
	<ol>
		<li>通过按下接受基线数据 &#34;继续&#34; 当信号稳定（无心律失常）时，心率等于心电图或压力衍生的心率，且系统的收缩末期（ES）/舒张末期（ED）导纳被充分感知20. 
		注意：可通过绘制原始电导信号与压力信号的关系图，并将基线扫描得出的收缩末期/舒张末期（ES/ED）电导值与实时电导值进行比较，以验证后者。若上述任一条件未满足，请重复该操作步骤。</li>
	</ol>
	</li>
	<li>通过暂停通气并在呼吸暂停期间连续记录10至12次心跳，获取基线压力-容积环。</li>
	<li>在透视引导下充盈 Fogarty 导管以减少前负荷，并按上述方法记录 10 至 12 个连续心动周期。确保收缩压保持稳定 &#62;60 mmHg，且无心律失常干扰测量。</li>
	<li>移除Fogarty导管和PV环导管。在拔除PV环导管前及过程中持续记录动脉压，以校正压力漂移（即， 离体 术前和术后基线压力差 
	注意：在动物未恢复足够的意识以维持胸卧位之前，不得使其无人看管。动物在手术后未完全恢复前，不得将其放回与其他动物同处的环境中。</li>
	<li>使用经过验证的软件对几何测量值和功能参数进行离线分析22.</li>
</ol>
4. 风险区域（AAR）与梗死面积（IS）的定量分析
<ol>
	<li>溶解1.00 g伊文思蓝（注意23，有毒）溶于50 ml 0.9%生理盐水中，分别用20 ml和30 ml的2%伊文思蓝溶液填充两个50 ml鲁尔锁扣注射器，并于室温保存。 
	注意：在通风橱中操作，并佩戴防尘口罩以减少接触有害粉尘，同时佩戴手套和防护眼镜，防止粉尘接触皮肤和眼睛。</li>
	<li>采取类似预防措施，将1% 2,3,5-三苯基氯化四氮唑（TTC）（注意：刺激性物质）溶解于37 °C的0.9%生理盐水中，并保持在37 °C。</li>
	<li>外科手术准备动物，以获得双侧颈动脉的血管通路。行胸骨切开术，以便直接观察其效应 体内 伊文思蓝灌注5.</li>
	<li>在相应的颈动脉中插入7 F和8 F的导入鞘。或者，将两个导入鞘均插入同侧颈动脉，或在其中一个股动脉中插入其中一个引导导管。</li>
	<li>将两个标准Y型连接器分别连接至7 F JL4和8 F JL4指引导管。对于经股动脉入路，右冠状动脉（RCA）使用JR4，左主冠状动脉（LCMA）使用JL4。在两个Y型连接器上均连接一个带10 cm延长管的三通接头。</li>
	<li>给予100 IU/kg肝素。通过两个引入鞘之一，将8 F JL4指引导管置于左主冠状动脉（LMCA）开口。</li>
	<li>使用0.014&#34; 导丝就位后，将冠状动脉扩张导管经LCMA导管送入，并将球囊置于心肌梗死诱导期间发生冠状动脉闭塞的部位。此时暂不充盈球囊。</li>
	<li>通过第二个导入鞘管将第二根8 F JL4导引导管置于右冠状动脉（RCA）开口。</li>
	<li>在透视下注入造影剂，通过前后位和左前斜30°位进行冠状动脉造影（CAG），以确认两根指引导管及球囊在冠状动脉中的位置正确。</li>
	<li>将装有30 ml（LCMA）和20 ml（RCA）2%伊文思蓝的两个50 ml注射器分别连接至引导导管Y型连接器上的对应三通旋塞。</li>
	<li>充盈球囊，并通过冠状动脉造影（CAG）确认冠状动脉阻塞。只有当球囊完全阻断任何造影剂通过时，才在球囊充盈状态下经两根指引导管注射伊文思蓝染料（5 ml/s）。</li>
	<li>伊文思蓝灌注完成后，立即在心脏非梗死区域放置一枚9 V电池，以诱发心室颤动。</li>
	<li>切开腔静脉以释放压力，并确保备有吸引装置，以便引流血液。</li>
	<li>放气球囊，将球囊连同两根引导导管一并回撤，并通过解剖周围膜性组织取出心脏。在大血管处做横向切口（即，主动脉、肺动脉/肺静脉）以实现完整取出。使用0.9%生理盐水迅速冲洗掉心脏外表面及心腔内的血液和多余染料。</li>
	<li>仔细解剖左心室，并从心尖到基底沿房室沟（AV沟）平行平面切成5个等厚的10 mm切片。</li>
	<li>在环境光照条件下分别拍摄所有五个切片的两面，因为后续步骤中可能会发生伊文思蓝的洗脱。为校准目的，确保图像中包含一把尺子。</li>
	<li>在37 °C、1% TTC溶液中孵育10分钟，5分钟后翻转切片以确保染色均匀。</li>
	<li>再次在自然光条件下分别拍摄所有五个切片的两面，并确保图像中包含标尺以供校准。</li>
	<li>称量所有切片。使用适用于分析的软件5使用 ImageJ（版本 1.47）时，单击 &#34;直线&#34; 按钮。现在，使用图像中的直尺绘制一条已知距离的直线（例如，5 cm）。点击 &#34;分析&#34; -&#62; &#34;设置比例尺&#34; 并在框中输入距离 &#34;已知距离&#34;该步骤可用于将像素距离校准为国际单位制（SI）长度单位。</li>
	<li>使用 &#34;多边形选择&#34;按钮，选择当前图像中对应于左心室心肌的整个区域，然后单击 &#34;分析&#34; -&#62; &#34;测量&#34; 获取测量数据。对每片心肌组织的两侧均执行此操作，并计算每片的平均值。
	<ol>
		<li>将测量值乘以该切片重量占五个切片总重量的比例，然后对所有切片的这些测量值取平均。</li>
	</ol>
	</li>
	<li>对风险区域面积（AAR）和梗死面积（IS）进行类似的测量。计算 IS/AAR、AAR/LV 和 IS/LV 的比值，并乘以 100%，以获得相应的结果测量值5.</li>
</ol>

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</ol>

作者无任何利益冲突披露。

心肌重构在很大程度上取决于心肌梗死的大小以及心肌梗死修复的质量6,26。为了以标准化方式评估前者，本文提供了一种优雅的方法，即通过体内（in&#160;vivo）输注伊文思蓝，结合体外（ex&#160;vivo）TTC染色，该方法已被验证并广泛使用8,16,27,28。该方法可实现对风险区域（AAR）以及梗死面积相对于AAR的定量分析16。当前方法无需心肌穿刺，因而降低了染料向AAR、梗死区域或因导管位置不当而进入乳头肌扩散的风险。此外，该方法无需对外部冠状动脉进行结扎，避免了可能存在的操作不精确、不准确，以及偶尔对心肌造成的损伤。另一种替代方法是通过导管将伊文思蓝注入左心室（LV），同时夹闭升主动脉29，但由于多种原因，该方法并不理想。夹闭会阻塞左心室引导导管，阻碍伊文思蓝进入LV。此外，压迫和牵拉力量可能导致左冠状动脉主干（LCMA）导管及冠状动脉内球囊位置不当，从而造成AAR测量不准确。而且，由于对左前降支（LAD）进行球囊闭塞需要将引导导管置于LCMA内，冠状动脉来自LV的充盈受限，从而阻止了伊文思蓝从LV...

射血分数降低型心力衰竭（HFrEF）约占所有心力衰竭病例的50%，影响着西方国家约1%至2%的人口1。其最常见的病因是急性心肌梗死（AMI）。由于公众认知提高和治疗手段改善，AMI后的急性死亡率已显著下降，因此研究重点已转向其慢性后遗症，其中最主要的是HFrEF2,3。随着医疗成本不断上升4，心力衰竭的流行趋势日益严峻，迫切需要开发新的诊断方法和治疗策略。这些研究可通过一种高度可转化的猪类AMI后不良心室重构模型进行，如先前研究所述5。
两者，决定因素（例如， 梗死面积）和功能评估（例如，超声心动图）评估不良重塑常用于新疗法的有效性测试，表明需要可靠且相对经济的方法。本文旨在通过介绍在急性心肌梗死猪模型中进行有效性测试的重要且可靠的结局指标，以满足这一需求。这些指标包括梗死面积（IS）与风险区域面积（AAR）的比值、三维经食管超声心动图（3D-TEE）以及基于导纳的详细压力-容积（PV）环采集。
梗死面积是急性心肌梗死（AMI）后不良心室重构和患者生存率的主要决定因素6。尽管及时恢复缺血心肌的血流灌注可挽救可逆性损伤的心肌细胞并限制梗死面积的扩大，但再灌注过程本身会通过产生活性氧应激和过度的炎症反应造成额外损伤（即缺血-再灌注损伤（IRI））7。因此，IRI 已被确定为一个有前景的治疗靶点。评估新型治疗手段减小梗死面积的能力，需通过测定梗死面积与风险区域面积（AAR）之间的相对关系来量化。为校正动物模型间冠状动脉解剖结构的个体差异，必须进行 AAR 的定量分析，因为较大的 AAR 会导致更大的绝对梗死面积。由于梗死面积与心脏功能及心肌收缩力直接相关，AAR 的差异可能影响研究结果的评估，而这种影响与治疗方式本身无关8。
三维经食管超声心动图（3D-TEE）是一种安全、可靠且最重要的是临床适用的、用于无创评估心脏功能的低成本方法。与之相比，经胸超声心动图（TTE）在猪模型中仅能获取二维胸骨旁长轴和短轴切面图像9，而3D-TEE可用于获得左心室完整的三维图像。因此，该方法无需采用如改良辛普森法则等对左心室（LV）容积进行数学估算的方法10。后者由于缺乏圆柱形几何结构，在左心室重构后难以准确估算LV容积11。此外，与心外膜超声心动图相比，3D-TEE更具优势，因其无需外科手术干预，而外科操作在此模型中已被观察到具有心肌保护作用12。尽管既往已有研究描述使用二维经食管超声心动图（2D-TEE）评估心肌功能的应用13,14，但其在心室几何形态方面的局限性与2D-TTE相似，且取决于左心室重构的程度。因此，梗死范围越大（即心力衰竭的可能性越高），二维测量因几何假设错误而产生偏差的可能性就越大，对三维技术的需求也越高。
然而，大多数成像方式在评估心肌内在功能特性方面存在局限性。压力-容积环（PV环）能够提供此类重要的附加信息，因此本文将详细描述其获取方法。

<table><tbody><tr><td>&lt;strong&gt;三维经食管超声心动图&lt;/strong&gt;</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>iE33 超声设备</td><td>Philips</td><td>-</td><td></td></tr><tr><td>X7-2t 探头</td><td>Philips</td><td>-</td><td></td></tr><tr><td>Aquasonic&amp;reg; 100 超声传导凝胶</td><td>Parker Laboratories Inc.</td><td>01-34</td><td>可使用替代产品</td></tr><tr><td>电池式C型手柄（喉镜手柄）</td><td>Riester</td><td>12303</td><td></td></tr><tr><td>Ri-Standard Miller 刀片 MIL 4（喉镜刀片）</td><td>Riester</td><td>12225</td><td></td></tr><tr><td>Qlab 10.0 (3DQ Advanced) 分析软件</td><td>Philips</td><td>-</td><td></td></tr><tr><td>&lt;strong&gt;名称&lt;/strong&gt;</td><td>&lt;strong&gt;公司&lt;/strong&gt;</td><td>&lt;strong&gt;目录编号&lt;/strong&gt;</td><td>&lt;strong&gt;备注&lt;/strong&gt;</td></tr><tr><td>&lt;strong&gt;压力-容积环采集&lt;/strong&gt;</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>心脏除颤器</td><td>Philips</td><td></td><td></td></tr><tr><td>0.9% 生理盐水</td><td>Braun</td><td></td><td></td></tr><tr><td>8 F 经皮鞘管导入套装</td><td>Arrow</td><td>CP-08803</td><td>可使用替代产品</td></tr><tr><td>9 F Radifocus&amp;reg; 导入器 II 标准套装&amp;nbsp;</td><td>Terumo</td><td>RS*A90K10SQ</td><td>可使用替代产品</td></tr><tr><td>8 F Fogarty 导管</td><td>Edward Life Sciences</td><td>62080814F</td><td>可使用替代产品</td></tr><tr><td>7 F Criticath&amp;trade; SP5107H TD 导管（Swan-Ganz）</td><td>Becton Dickinson (BD)</td><td>680078</td><td>可使用替代产品</td></tr><tr><td>Ultraview SL 患者监护仪及有创命令模块（外部心输出量设备）</td><td>Spacelabs Healthcare</td><td>91387</td><td>可使用替代产品</td></tr><tr><td>ADVantage system&amp;trade;</td><td>Transonic SciSense</td><td>-</td><td></td></tr><tr><td>7 F 四极容抗导管（7.0 VSL 猪尾型 / 无管腔）</td><td>Transonic SciSense</td><td>-</td><td></td></tr><tr><td>多通道数据采集系统（Iworx 404）</td><td>Iworx</td><td>-</td><td></td></tr><tr><td>Labscribe V2.0 分析软件</td><td>Iworx</td><td>-</td><td>可使用替代产品</td></tr><tr><td>&lt;strong&gt;名称&lt;/strong&gt;</td><td>&lt;strong&gt;公司&lt;/strong&gt;</td><td>&lt;strong&gt;目录编号&lt;/strong&gt;</td><td>&lt;strong&gt;备注&lt;/strong&gt;</td></tr><tr><td>&lt;strong&gt;梗死面积/风险区域定量&lt;/strong&gt;</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>电刀</td><td>-</td><td></td><td>可使用替代产品</td></tr><tr><td>Lebsch 刀</td><td>-</td><td></td><td>可使用替代产品</td></tr><tr><td>锤子</td><td>-</td><td></td><td>可使用替代产品</td></tr><tr><td>骨髓蜡</td><td>Syneture</td><td></td><td>可使用替代产品</td></tr><tr><td>Klinkenberg 剪刀</td><td>-</td><td></td><td>可使用替代产品</td></tr><tr><td>牵开器</td><td>-</td><td></td><td>可使用替代产品</td></tr><tr><td>手术剪刀</td><td>-</td><td></td><td></td></tr><tr><td>7 F 经皮鞘管导入套装&amp;nbsp;</td><td>Arrow</td><td>CP-08703</td><td>可使用替代产品</td></tr><tr><td>8 F 经皮鞘管导入套装&amp;nbsp;</td><td>Arrow</td><td>CP-08803</td><td>可使用替代产品</td></tr><tr><td>7 F JL4 指引导管&amp;nbsp;</td><td>Boston Scientific</td><td>H749 34357-662</td><td>可使用替代产品</td></tr><tr><td>8 F JL4 指引导管&amp;nbsp;</td><td>Boston Scientific</td><td>H749 34358-662&amp;nbsp;</td><td>可使用替代产品</td></tr><tr><td>COPILOT 回血控制阀&amp;nbsp;</td><td>Abbott Vascular</td><td>1003331</td><td>可使用替代产品</td></tr><tr><td>BD Connecta&amp;trade;&amp;nbsp;</td><td>Franklin Lakes</td><td>394995</td><td>可使用替代产品</td></tr><tr><td>造影剂</td><td>Telebrix</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Persuader 9 可操控导丝 9（0.014&quot;，180 cm，直头），带亲水涂层</td><td>Medtronic Inc.</td><td>9PSDR180HS</td><td>可使用替代产品</td></tr><tr><td>SAPPHIRE&amp;trade; 冠状动脉扩张导管（适用于特定冠状动脉尺寸的PTCA球囊（2.75 - 3.25 mm））</td><td>OrbusNeich</td><td>103-3015</td><td>可使用替代产品</td></tr><tr><td>伊文思蓝&amp;nbsp;</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>E2129-100G</td><td>有毒。可使用替代产品</td></tr><tr><td>2,3,5-三苯基氯化四氮唑（TTC）</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>T8877-100G</td><td>刺激性。可使用替代产品</td></tr><tr><td>9 V 电池</td><td>-</td><td>-</td><td></td></tr><tr><td>直尺</td><td>-</td><td>-</td><td></td></tr><tr><td>数码相机</td><td>Sony</td><td>-</td><td></td></tr><tr><td>ImageJ</td><td>National Institutes of Health</td><td>-</td><td>可使用替代产品</td></tr></tbody></table>

急性心肌梗死猪模型中的主要结局评估

Primary Outcome Assessment in a Pig Model of Acute Myocardial Infarction

急性心肌梗死后的死亡率仍然较高，并且与心力衰竭等显著的发病率密切相关。因此，需要开发新的治疗方法，以限制心脏损伤、促进细胞存活，并减轻心力衰竭的疾病负担。大型动物实验是从基础研究向临床治疗转化过程中的关键环节。为了优化临床转化，必须采用可靠且具有代表性的结局评估指标。本文旨在通过描述在猪急性心肌梗死（AMI）模型中三种具有临床相关性的结局评估方法，来满足这一需求：风险区相关梗死面积染色（IS/AAR）、三维经食管超声心动图（TEE）以及基于导纳的压力-容积（PV）环分析。梗死面积是驱动AMI向心力衰竭转变的主要决定因素，可通过IS/AAR染色进行定量评估。超声心动图是临床心脏病学中评估整体及局部心脏功能的可靠且稳健的工具。本文提供了在猪模型中实施三维经食管超声心动图（3D-TEE）的技术方法。通过基于导纳的压力-容积（PV）环分析，可深入评估心脏功能，包括不受前负荷和后负荷影响的心肌功能内在参数。结合临床上可行的实验研究方案，这些结局指标可为研究人员提供关键信息，以判断新型治疗策略是否有望成为未来临床研究中值得进一步测试的潜在靶点。

三维经食管超声心动图
三维经食管超声心动图（3D-TEE）可用于评估整体心脏功能。心肌梗死（AMI）后，整体心脏功能与健康基线值存在差异。特别是，左心室射血分数（LVEF）在再灌注一周后从59 ± 4%下降至37 ± 6%（n = 10）（GPJ van Hout，2015）。同时观察到收缩末期容积增加（从51 ± 7 ml增至82 ± 13 ml），每搏输出量减少（从74 ± 11 ml降至47 ± 8 ml），而舒张末期容积在两个时间点之间无显著变化（125 ± 14 ml至129 ± 13 ml）。心肌梗死（缺血-再灌注）一周后的代表性图像见图3。根据我们的丰富经验，未发现与TEE相关的任何并发症。
基于导纳的压力-容积环</...

可靠且准确的结局评估是将临床前治疗方法转化为临床治疗的关键。本文介绍了如何在猪急性心肌梗死模型中评估三种具有临床相关性的主要心脏功能和损伤结局指标。

急性心肌梗死后死亡率仍然较高，并与心力衰竭等严重并发症密切相关。新型治疗手段正在……

本方法学的总体目标是获得可靠且可重复的结局测量指标，以评估急性心肌梗死猪模型中的新疗法。该方法有助于回答心血管领域中的关键问题，例如治疗干预对融合性损伤范围的影响，以及急性心肌梗死的建模。这些技术的主要优势在于能够对缺血再灌注损伤和心脏重构进行准确且具有临床相关性的评估。通过该方法，可深入了解心肌缺血再灌注损伤，也可应用于涉及心脏功能评估的其他研究。本方案可在急性心肌梗死发生之前或之后获取主要结局指标。通过左前降支动脉75分钟经腔球囊闭塞法制作梗死模型，具体操作详见引用的视频。该视频展示了如何进行三维经食管超声心动图检查，以及基线、短期和长期随访时的压力-容积环测量方法。视频还演示了在实验终止后如何通过染色法测量梗死面积和风险区域面积。按照文本方案所述对猪进行麻醉，并使用心电图导联将动物连接至超声心动图仪。现在准备超声探头，将适量超声耦合剂涂抹于探头尖端，并解锁探头使其保持灵活状态。使用手持操作部件将成像角度调整至90度。将猪置于右侧卧位，打开口腔，小心地将探头插入食管。注意不要施加过大压力，并避免进入正常的解剖学咽部隐窝，该隐窝类似于Zenker憩室。然后，将探头插入50至60厘米（从吻部尖端测量），并缓慢旋转和弯曲探头头部至左前外侧位置，以观察心脏。确保心脏的所有壁均清晰可见。如有必要，锁定超声探头尖端以稳定图像采集。在显示屏上，切换“3D 全容积”选项以生成左心室的垂直图像。然后，通过选择“FV Opt Volume”来最大化采集的扇区宽度。现在暂停通气，并按下“Acquire”以获取全容积测量数据。完成全部测量后，启动机械通气。超声图像采集完成后，松开探头并缓慢将其从动物体内取出。随后，监测猪直至其从手术中恢复。准备时，将导管的感应端浸泡在0.9%生理盐水中至少20分钟。在完成猪的术前准备后，按每千克体重100国际单位注入肝素，并在颈动脉置入8F导入鞘，在颈静脉置入9F鞘管。接着，通过9F鞘管插入Swan Ganz导管，充盈导管尖端的气囊，并将其嵌入小肺动脉中。将导管充分置入肺部外周区域后，放空球囊，并将 Swan Ganz 导管连接至外部心输出量监测设备。连接完成后，在外部心输出量设备上查看心输出量菜单。输入动物体重，并计算相应参数，使 BMI 达到 22.5。使用20毫升注射器抽取室温0.9%生理盐水，连接至与最靠近近端开口的管腔相连的注射端口。关闭通气，等待五个心跳周期。首先按“手动”，然后在输出设备上按“开始”。然后，快速注入 5 mL 生理盐水以测量心输出量。15 秒内，设备将显示测量结果。随后，启动通气。重复此操作三次，并计算平均每搏输出量。每次输注之间，等待一到两分钟，使呼气末二氧化碳恢复至先前水平。随后，移除 Swan Ganz 导管，通过颈静脉内的 9F 套管插入 8F Fogarty 导管，并将其置于下腔静脉中。当导管尖端仍位于0.9%生理盐水中时，使用粗调和微调按钮将PV环导管的压力信号校准至尽可能接近0。然后，将测得的每搏输出量输入系统。下一步是通过颈动脉中的8F鞘管推进PV环导管，并在使用X线透视的情况下，将导管尖端推进并居中于左心室。现在，将原始电导信号与压力信号作图，应形成一个矩形环路。利用该图形，选择位置合适且最大的一段数据。然后暂停机械通气，在压力-容积环模块中按回车键，以获取基线扫描，将电导信号转换为容积。当模块显示心率、收缩期和舒张期电导时，重新开启呼吸功能。在继续操作前，所测得的心率必须与心电图（EKG）或由压力推导出的心率一致。不得出现任何心律失常，且收缩期和舒张期电导必须被充分感知。如果确定基线数据充分，则按回车键确认，并记录下PV环模块上显示的心率、收缩期和舒张期导纳值。随后，将容积信号对压力信号作图，所得环路仍应呈矩形。现在，暂停通气，通过记录连续10到12次心跳获取基线压力容积。然后重新启动通气，使呼气末二氧化碳水平恢复至先前的数值。接下来，在透视引导下，充盈Fogarty导管以降低前负荷。然后，像之前一样记录 10 到 12 个连续的心跳波形，期间不进行通气。收缩压必须保持在 60 毫米汞柱以上，且不能有心律失常干扰测量。数据采集完成后，放空 Fogarty 导管，开启通气，并等待呼气末二氧化碳恢复至原有水平。现在，在继续记录动脉压以校正压力漂移的同时，移除 Fogarty 导管和 PV 回路导管。最后，监测动物直至其完全恢复，再将其放回其他动物中。在为动物做好手术准备后，通过颈部手术探查，暴露双侧颈总动脉。然后，将7F和8F的导入鞘分别插入颈动脉。此时，按每公斤体重100单位的剂量给予肝素。为进行胸骨切开术，从胸骨上窝稍下方开始，至剑突稍下方为止，做一条长约30至40厘米的正中切口。然后，沿腹白线向下推进至胸骨。使用电凝刀小心切开剑突，并用Klinkenberg剪刀将胸骨后方与心包分离。继续用钝性分离法向头侧推进。确保剪刀尖端朝上指向胸骨，以避免损伤心脏。使用锤子和Lebsche刀进行胸骨切开术。通过在骨髓上涂抹骨髓蜡可减少骨髓出血。使用牵开器打开胸腔。接着用手术剪刀打开心包膜。将标准Y型导管连接至引导导管。然后，将一个三通接头连接到两个Y型接头，并各带一个10厘米的延长管。接着，通过其中一个鞘管将一根引导导管置于左主冠状动脉的开口处。随后，将导丝插入左前降支动脉，经左主冠状动脉导管送入冠状动脉扩张导管，并将球囊置于心肌梗死诱导期间发生冠状动脉闭塞的部位。暂勿扩张。使用另一根鞘管将另一根引导导管置于右冠状动脉开口，然后进行冠状动脉造影。 在透视下注入造影剂。首先，采用正位视角确认导引导管在左主冠状动脉内的位置正确。随后，显示右冠状动脉。对比剂的注入可能会推动球囊进一步进入冠状动脉。如有必要，应重新调整其位置。然后，将装有新配制的2%伊文思蓝染料的注射器连接至三通阀。接下来，使用冠状动脉造影术扩张球囊，并确认其完全阻塞部分冠状动脉。阻塞至关重要。在球囊扩张的同时，通过两根引导导管以每秒5毫升的速度注入造影剂。心脏不应变蓝，除非是左心室中血流被阻断的部分。如果心脏未自发进入心室纤颤，可在染料灌注后第五次心跳时，将9伏电池触碰心脏未梗死区域。随后切开腔静脉以释放压力，并使用吸引装置吸出血液。现在，放空球囊，将其连同两根引导导管一并撤出。然后，通过解剖周围膜结构并对大血管进行横向切断，将心脏取出。确保用0.9%生理盐水将心室内外的血液和染料彻底冲洗干净。随后，仔细分离左心室。接着，从心尖到基底部，在平行于房室沟的平面上切成五个等厚的10毫米切片。在环境光条件下，使用带有标尺的图像对所有五个切片的两面进行拍照，以供校准。随后，将切片用TTC染色并再次拍照。采用三维经食管超声心动图评估整体心脏功能。根据10只动物的实验结果，急性心肌梗死一周后，与健康基线值相比，整体心脏功能下降，这主要归因于前间隔壁收缩功能减弱。同时采用压力-容积环来评估整体心脏功能，并计算心肌内在的肌肉特性。前者的结局测量指标易于计算，包括位于右下角的EDV和左上角的ESV。这些数值提供了有关左心室几何结构的重要信息。根据这些测量值，可计算出左心室射血分数——这是评估左心室泵功能的重要指标，同时还可计算出其他多个参数。对于心脏内在功能的评估，通过压力-容积环（PV环）可获得多种测量指标，例如收缩末期和舒张末期的压力-容积关系。心肌梗死后，收缩末期容积压力关系的斜率可能降低，提示心肌收缩力下降。最终，通过染色方法区分远离风险区域的存活心肌与梗死心肌。左心室约有22%的区域构成风险区，其中大部分已发生梗死。观看本视频后，您应能够充分理解如何进行三维经食管超声心动图检查、压力-容积环数据采集以及梗死面积与风险区染色分析。一旦掌握，经食管超声心动图检查可在20分钟内完成。30分钟内完成压力-容积环数据采集，60分钟内完成梗死面积和风险区域染色。在进行压力-容积环及梗死面积与风险区域染色时，需注意避免诱发心律失常。本视频展示的技术可帮助心血管疾病领域的研究人员在大型动物模型中探索缺血与再灌注损伤。

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Research

科研

JoVE Journal

Medicine

医学

急性心肌梗死的猪模型主要成果评估

急性心肌梗死（AMI）的大鼠模型可用于研究心肌梗死对心脏病理生理学和生理功能的影响。...

大鼠急性心肌梗死模型

本方案描述了利用左前降支动脉（LAD）90分钟闭胸冠状动脉球囊阻塞并随后进行再灌注的方法，建立猪心肌梗死（MI）模型。此外，还介绍了多种结局参数的检测方案，包括心脏功能、血流动力学、微血管阻力和梗死面积。...

猪心肌梗死及功能结局评估

啮齿类动物心肌梗死（MI）的死后评估基于对染色心脏切片上梗死区域的定量分析。本文介绍了一种准确量化梗死面积的方法，该方法通过对收获的大鼠心脏从基底部到心尖部进行系统性取样，并对三色染色的组织学切片进行图像分析。...

大鼠慢性心肌梗死的组织学定量分析

本文展示了一种标准化急性心肌梗死猪模型采样流程的实验方案，旨在提高该模型在理解心肌缺血/再灌注损伤病理生理机制方面的转化价值，并用于测试新型候选药物。...

通过标准化组织与血液采样流程优化闭胸式猪心肌梗死模型

本文介绍了一种外科手术方法，用于实现小鼠左前降支冠状动脉的永久性结扎。该模型对于研究心肌梗死的病理生理学及其伴随的生物学过程具有重要意义。...

采用左前降支冠状动脉永久性结扎的小鼠心肌梗死模型

我们旨在建立一种通过左回旋支动脉阻塞和快速起搏诱导心力衰竭的猪模型，以评估干细胞心肌内移植在细胞治疗中的效果和安全性。...

建立用于干细胞治疗的猪心肌梗死后心力衰竭模型

本研究的总体目标是介绍在闭胸成年哥廷根小型猪中诱导心肌梗死（MI）以及心肌梗死后心力衰竭（post-MI...

闭胸冠状动脉闭塞/再灌注模型中哥廷根小型猪与长白猪心肌梗死后心力衰竭研究

模拟人类疾病自然进程的心肌梗死（MI）动物模型对于理解病理生理机制以及测试新兴疗法的安全性和有效性至关重要。本文介绍了一种通过经皮植入栓塞线圈建立的心肌梗死猪模型。...

通过经皮栓塞线圈置入建立猪心肌梗死模型

经胸超声心动图是评估心脏骤停猪模型复苏后左心室功能障碍及结构改变的首选诊断方法。...

经胸超声心动图评估猪急性心肌梗死和心脏骤停复苏后左心室功能障碍

我们介绍了如何对小鼠心脏进行磁共振成像（MRI）和正电子发射断层扫描（PET）成像。该方案专为评估心肌梗死和心力衰竭模型中治疗效果而设计。...

小鼠心肌梗死模型中的磁共振成像与正电子发射断层扫描

了解急性心肌梗死猪模型的主要成果评估方法，利用三维经食道超声心动图和压力-容积环测量技术，准确评估心脏功能和缺血再灌注损伤，为心血管治疗研究提供可靠的临床前评价框架。

急性心肌梗死猪模型中的主要结局评估

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