Name: 大鼠中三极重化控制体积过载的图像引导透射斜线阀传单穿刺模型 (视频) | JoVE Journal
Uploaded: 2020-05-19T14:30:00.000+00:00
Duration: 7 min 42 s
Description: 学习在跳动心脏中利用超声引导穿刺技术建立大鼠二尖瓣反流模型，模拟临床血流动力学特征。该方法有助于深入探究心力衰竭的病理机制，为心血管疾病研究提供可靠的实验基础。

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本研究由美国心脏协会授予 D. Corporan 和 M. Padala 的基金 19PRE34380625 与 14SDG20380081、美国国立卫生研究院授予 M. Padala 的基金 HL135145、HL133667 和 HL140325，以及埃默里大学医院中城院区 Carlyle Fraser 心脏中心提供的基础设施资金资助。

实验方案已获得埃默里大学动物护理与使用项目批准，方案编号为EM63Rr，批准日期为2017年6月6日。
1. 术前准备
<ol>
	<li>在手术前对手术器械进行蒸汽灭菌。</li>
	<li>手术当天，将大鼠从饲养区转移至手术室，并称重。</li>
	<li>根据体重抽取术前和术后用药：卡洛芬（Carprofen）两剂（每剂 2.5 mg/kg），庆大霉素（Gentamycin）一剂（6 mg/kg），丁丙诺啡（Buprenorphine）一剂（0.02 mg/kg）。</li>
	<li>确保麻醉气体混合器中有足够的异氟烷，且氧气罐中有充足的氧气供应。通常一个满氧气罐（24 ft3）已足够。</li>
</ol>
2. 动物准备
注意：本研究使用体重为 350–400 g 的成年雄性 Sprague-Dawley 大鼠。如有需要，所述手术技术也可适用于体型稍小或稍大的动物。
<ol>
	<li>将大鼠置于诱导室中，使用浓度为 5% 的异氟烷与 1 LPM（每分钟升）的 100% 氧气混合进行镇静。通过视觉观察呼吸频率减慢，以及捏大鼠脚趾时无抽动反应，判断镇静程度是否充分。</li>
	<li>使用 16 G 血管套管作为气管插管进行插管。
	<ol>
		<li>使用耳镜观察气管和声带，并用棉签清除咽部分泌物。</li>
		<li>将内含 0.034 英寸导丝的气管导管经声带插入。当导管正确进入气管后，将导管向内推进并撤出导丝（图1）。</li>
	</ol>
	</li>
	<li>将大鼠置于维持在 37 °C 的加热手术垫上，并将气管导管连接至机械呼吸机。将大鼠体重输入呼吸机控制软件，软件将据此计算通气频率和潮气量。本研究中采用每分钟 66 次呼吸，潮气量为 1 mL/100 g 体重（图 1D）。
	<ol>
		<li>使用 100% 氧气（1 LPM）混合 2–2.5% 异氟烷作为吸入性麻醉剂，并通过下颌张力消失及对脚趾捏压无反应来确认麻醉深度。</li>
		<li>注意：若插管正确，胸部运动应与呼吸机同步。</li>
		<li>若插管不当，胸部运动将无法与呼吸机同步。为检测插管是否错误，可压迫大鼠腹部，从而在呼吸机上产生反向压力并触发高压报警。此时应轻柔回撤血管套管，将大鼠重新放回含 5% 异氟烷的诱导室中数分钟，确保其充分麻醉后重新插管。</li>
		<li>插管成功后，使用 4-0 丝线将气管导管近端缝合固定于大鼠颊部，以防术中脱管。</li>
	</ol>
	</li>
	<li>插入直肠温度探头以监测体温，并连接四电极心电图装置，在整个操作过程中监测心电图（ECG）。
	<ol>
		<li>若手术台加热不足以维持体温，可使用头顶加热灯。当体温超过 37 °C 时，关闭加热灯。</li>
		<li>目视评估心电图是否存在心律失常或心肌缺血征象。如无异常，记录基础心电图。</li>
	</ol>
	</li>
	<li>进行经胸超声心动图（TTE）检查以评估基础心脏功能（图 2A）。
	<ol>
		<li>将大鼠转为仰卧位，剃除左侧胸壁毛发。为获得清晰的超声图像，使用脱毛膏去除残留毛发。</li>
		<li>使用任何具备足够频率以实现高心率成像的超声系统。本研究中采用 Visualsonics 2100 系统配 21 MHz 探头，适用于大鼠心脏成像。</li>
		<li>在胸骨旁长轴切面获取 B 模式图像，用于计算左心室容积。在同一平面获取 M 模式图像，测量室壁厚度。</li>
		<li>将探头旋转 90°，在乳头肌中部水平获取胸骨旁短轴切面的 B 模式和 M 模式图像，测量横截面室壁尺寸。</li>
	</ol>
	</li>
	<li>进行经食管超声心动图（TEE）检查以获取基础图像（图 2B）。
	<ol>
		<li>将大鼠置于右侧卧位，将一根 8 Fr 心内超声探头（8 MHz）涂上少量凝胶后插入大鼠食管。该心内超声（ICE）探头的频率足以在每个心跳周期获取 4–6 帧图像，足以清晰显示瓣膜运动。 
		注：可使用 GE Vivid I 或 Siemens SC2000 prime 系统进行 ICE 成像。</li>
		<li>获取高位食管切面，获得心脏左侧的两腔心视图。该视图适合观察左心房、二尖瓣和左心室。调整探头位置，使前叶和后叶清晰可见且对合居中。此角度亦可用于跨二尖瓣多普勒测量，无需角度校正。</li>
		<li>在此视图中测量左心房面积和二尖瓣环尺寸。</li>
		<li>进行彩色多普勒成像，确认瓣膜功能正常且基础状态下无二尖瓣反流（MR）。进行脉冲波和连续波多普勒成像，量化二尖瓣血流并确认无反流。</li>
		<li>对主动脉进行 B 模式和脉冲波多普勒成像，测量主动脉根部直径并计算主动脉血流量。</li>
		<li>对肺静脉进行脉冲波多普勒成像，测量肺静脉血流。</li>
	</ol>
	</li>
	<li>皮下注射单次剂量的卡洛芬（Carprofen，2.5 mg/kg，非甾体类抗炎药）、庆大霉素（Gentamycin，6 mg/kg，抗生素）和无菌生理盐水（1 mL），以预先补偿术中可能的失血。</li>
	<li>根据需要剃除左侧胸壁残余毛发，确保手术区域无毛。从颈部下部至剑突，以及从左上肢至胸骨中线区域剃毛，足以提供无毛的手术视野，降低手术部位污染风险。</li>
	<li>使用浸有碘伏的纱布擦拭手术区域，随后使用浸有 70% 乙醇的纱布再次擦拭。擦拭时在皮肤上做环形运动，确保纱布不接触已擦拭过的区域。</li>
	<li>重复此步骤三次，以达到手术所需的足够无菌环境。</li>
	<li>用无菌覆盖物遮盖动物体表，仅暴露手术区域窗口以便操作。</li>
</ol>
3. 左侧开胸术
<ol>
	<li>使用无菌技术进行整个手术操作，以1 LPM的氧气维持2-2.5%的异氟烷。将所有器械置于无菌托盘中，每次使用后立即放回托盘。</li>
	<li>术者在整个手术过程中应佩戴无菌手套、口罩和手术帽。也可选择性穿戴无菌手术衣，但除非预期可能发生污染，否则非必需。</li>
	<li>使用带有#15刀片的外科手术刀，在胸壁左侧距剑突约1 cm处做皮肤切口。使用钝头解剖剪分离皮肤层与肌肉层，并做纵向切口。</li>
	<li>以相同方式解剖肌肉层，直至暴露肋骨。</li>
	<li>在第五肋间隙小心做2-3 cm的纵向切口，切口大小应足以插入牵开器并暴露心脏。</li>
	<li>使用尖头镊轻轻提起心包膜，并用显微剪刀切除心脏心尖周围区域的心包膜。此步骤有助于避免术后心脏与胸壁及膈肌之间形成粘连。 
	注意：应避免在靠近胸骨处进行手术切口，以减少出血。沿胸骨走行的胸廓内动脉若被切断，可能导致大量出血。如遇此类出血，应识别出血点并予以电灼止血。</li>
</ol>
4. 超声心动图引导的MR手术（图3 和 图4）
<ol>
	<li>使用6-0 Prolene缝线和显微缝合针持，在左心室心尖部放置荷包缝线。如有需要，可使用显微镊子固定心脏。</li>
	<li>轻轻牵拉心尖部缝线以稳定心尖，将已用生理盐水冲洗并带有远端开关阀的23 G针头穿入荷包缝线中心，进入左心室腔。</li>
	<li>一只手稳定持握并引导针头，另一只手同时操作经食管超声探头，以获得最佳超声视野来观察针头位置，具体方法如上所述。</li>
	<li>在实时超声引导下，将针头向二尖瓣前叶的心室侧推进。一旦在超声图像上确认针头位置，即以一次精细动作将针头穿过瓣叶。若遇到阻力，可在推进过程中轻轻旋转针头以穿透瓣叶。 
	注意：针头进入左心房过深可能导致左心房穿孔，引起大量出血和动物死亡。超声应始终能够清晰显示针头位置。</li>
	<li>将针头回撤至左心室腔内，远离二尖瓣位置，并开启彩色多普勒成像以确认二尖瓣反流（MR）。</li>
	<li>若彩色多普勒未显示二尖瓣反流，重复步骤4.4和4.5。必要时调整超声探头位置以获得更佳视野。经过数只大鼠的练习后，通常可一次完成瓣叶穿刺，形成与针头外径大小相当的孔洞。此结果已在大鼠心脏尸检中得到证实。</li>
	<li>确认出现二尖瓣反流后，将针头完全退出左心室腔，并轻轻结扎荷包缝线。</li>
	<li>使用无菌纱布吸干心尖部及胸腔内的血液。 
	注意：手术手套接触超声探头可能导致无菌环境被污染。应使用70%乙醇喷洒手套或更换新的无菌手套。</li>
</ol>
5. 动物复苏与术后护理
<ol>
	<li>在心脏功能稳定（正常心电图和心率）5-10分钟后，使用4-0薇乔线逐层关闭开胸切口，同时逐步降低异氟烷浓度。</li>
	<li>使用间断缝合方式对合肋骨，异氟烷维持在2%。将胸腔引流管插入第六肋间，并将其固定于无菌手术单上，以防止引流管意外进入胸腔内。</li>
	<li>使用连续缝合方式关闭肌肉层，异氟烷维持在1.5%。</li>
	<li>使用连续缝合方式关闭皮肤层，异氟烷维持在1%。</li>
	<li>将一支10 mL带鲁尔锁阀的注射器连接至胸腔引流管，从胸腔内抽出10-12 mL空气后拔除胸腔引流管。</li>
	<li>给予最后一次卡洛芬注射（2.5 mg/kg，皮下），然后关闭异氟烷。</li>
	<li>在大鼠从麻醉中逐渐苏醒期间继续进行机械通气，监测生命体征（SpO2和心率）。当出现自主呼吸时，关闭呼吸机以测试大鼠维持自主呼吸及良好SpO2水平的能力。</li>
	<li>如果SpO2水平开始低于90%，立即开启呼吸机。一旦大鼠能够在无通气支持下维持稳定的SpO2水平，剪断气管插管的固定缝线，准备拔管。</li>
	<li>当大鼠出现清醒迹象（包括胡须或眼球运动）时，进行拔管。</li>
	<li>使用鼻罩提供100%氧气，直至大鼠能够自主活动。</li>
	<li>将大鼠转移至清洁笼具中，垫料尽量减少，并使用手持式SpO2监测仪（置于大鼠足部或尾部）持续监测生命体征，直至大鼠能够自主活动。 
	注：若观察到手术相关的不良反应，动物恢复时间可能更长，维持高SpO2水平所需时间也可能延长。若发生此情况，可继续使用含100%氧气的鼻罩，直至SpO2水平稳定。</li>
	<li>为降低手术部位受伤风险并避免感染，术后应将大鼠单独饲养。</li>
	<li>在大鼠清醒并具备足够活动能力后3小时内给予布托啡诺。由于布托啡诺在围手术期恢复早期使用可能引起呼吸抑制，因此应延迟给药，直至大鼠呼吸顺畅无困难。</li>
	<li>术后所有动物均接受以下药物治疗：庆大霉素（6 mg/kg，皮下，每日一次，术后第1-3天）和瑞马达尔（5 mg/kg，皮下，每日一次，术后第1-3天）。所有动物在术后5天内每日观察一次切口情况，并在术后前两周内每日进行一次疼痛评估。</li>
</ol>
6. 通过超声心动图验证二尖瓣反流程度（图5）
<ol>
	<li>术后两周重复经食管超声心动图检查（TEE），采用第2.7节中规定的相同步骤。术后两周足以使血流动力学状态趋于稳定。</li>
	<li>使用经食管超声在两腔心切面获取彩色多普勒图像，显示左心室和左心房。测量左心房面积及二尖瓣反流（MR）喷流面积。利用以下公式计算MR喷流面积分数： 
	<img align="center" src="/files/ftp_upload/61029/61029eq1.jpg" alt="MR喷流面积公式；二尖瓣反流严重程度计算；数学公式。" data-altupdatedat="1788250015000"> (1) 
	重度MR定义为MR喷流面积 ≥ 30%。</li>
	<li>通过计算23G针头的面积并以其外径估算反流口的面积。该公式假设反流口面积等于23G针头的横截面积。 
	<img align="center" src="/files/ftp_upload/61029/61029eq2.jpg" alt="面积计算公式，\(A = \pi \cdot 0.03207^2\)，方程，教学概念。" data-altupdatedat="1788250015000"> (2)</li>
	<li>将多普勒取样门置于反流束开口处，获取连续波多普勒图像。描记波形以计算反流束的速度时间积分（VTI）。反流量可通过以下公式估算： 
	<img align="center" src="/files/ftp_upload/61029/61029eq3.jpg" alt="反流量计算公式：MR volume (µL) = 1000 * [MR VTI (cm) * Area of MR orifice (cm²)]；公式图像。" data-altupdatedat="1788250015000"> (3) 
	重度MR定义为反流量 ≥ 95 µL。</li>
	<li>通过将超声探头向侧方顺时针旋转，获取肺静脉脉冲波多普勒图像。测量收缩期和舒张期血流波速度，并使用以下公式计算比值： 
	<img align="center" src="/files/ftp_upload/61029/61029eq4a.jpg" alt="肺静脉血流比值公式，S波（m/s）除以D波（m/s），以文本形式呈现用于研究。" data-altupdatedat="1788250015000"> (4) 
	负值的肺静脉血流比值提示重度二尖瓣反流。</li>
</ol>
7. 假手术
<ol>
	<li>按照所述执行第1-3节操作。</li>
	<li>修改第4节操作，将23 G针头通过左心室心尖部的荷包缝线插入左心室腔内，但不继续推进至二尖瓣处以形成二尖瓣反流（MR）。将针头插入左心室腔后立即撤出，随后收紧并闭合心尖部。</li>
	<li>按照所述执行第5节操作。</li>
	<li>按照第6节所述进行二尖瓣评估。然而，所有动物均不应出现二尖瓣反流（MR），因此无需进行如前所述的量化分析。</li>
</ol>

<ol><li>Nkomo, V. T., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Burden+of+valvular+heart+diseases%3A+a+population-based+study%5BTitle%5D)+AND+%22Lancet%22%5BJournal%5D)">Burden of valvular heart diseases: a population-based study.</a> Lancet. 368 (9540), 1005-1011 (2006).</li>
<li>Zamorano, J. L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Mechanism+and+Severity+of+Mitral+Regurgitation%3A+Are+There+any+Differences+Between+Primary+and+Secondary+Mitral+Regurgitation%3F%5BTitle%5D)+AND+%22The+Journal+of+Heart+Valve+Disease%22%5BJournal%5D)">Mechanism and Severity of Mitral Regurgitation: Are There any Differences Between Primary and Secondary Mitral Regurgitation?</a> The Journal of Heart Valve Disease. 25 (6), 724-729 (2016).</li>
<li>Grossman, W., Jones, D., McLaurin, L. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Wall+stress+and+patterns+of+hypertrophy+in+the+human+left+ventricle%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Clinical+Investigation%22%5BJournal%5D)">Wall stress and patterns of hypertrophy in the human left ventricle.</a> Journal of Clinical Investigation. 56 (1), 56-64 (1975).</li>
<li>Carabello, B. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Concentric+versus+eccentric+remodeling%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Cardiac+Failure%22%5BJournal%5D)">Concentric versus eccentric remodeling.</a> Journal of Cardiac Failure. 8 (6), S258-S263 (2002).</li>
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<li>McCutcheon, K., Manga, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Left+ventricular+remodeling+in+chronic+primary+mitral+regurgitation%5BTitle%5D)+AND+%22Cardiovascular+Journal+of+Africa%22%5BJournal%5D)">Left ventricular remodeling in chronic primary mitral regurgitation.</a> Cardiovascular Journal of Africa. 29 (1), 51-64 (2018).</li>
</ol>

M.P 担任 Heart Repair Technologies（HRT）的顾问，并因此获得咨询费。HRT 未参与本研究，也未为本工作提供任何资金支持。

本研究报道了一种可重复的重度二尖瓣反流（MR）啮齿类动物模型，术后生存率良好（术后生存率为93.75%），且无明显术后并发症。经食管超声心动图实时成像以及将针头插入跳动的心脏以穿刺二尖瓣瓣叶的操作是可行的，且可进行教学培训。本研究中使用23 G针头成功诱导了重度MR，但可根据需要选用更小或更大的针头以调节反流程度。该模型所诱发的MR对左心室造成低压性容量负荷，更接近临床观察到的二尖瓣病变情况。在MR发生后两周内，该模型即出现明显的左心房和左心室扩张，但射血分数测定显示收缩功能未受影响。这种情况类似于原发性MR患者，尽管其左侧心脏腔室进行性扩张，但在很长一段时间内仍无症状，且不出现心力衰竭。
这种二尖瓣反流（MR）的容量超负荷模型在多个方面与广泛使用的主动脉-下腔静脉瘘（ACF）容量超负荷模型不同。ACF操作简便，仅需进行简单的开腹手术，无需气管插管和机械通气，因此受到科学界的青睐12。尽管其操作优势明显，但动静脉瘘会将大量血液分流至下腔静脉，导致静脉系统容量超负荷，并累及右心室。静脉充血引起的中心静脉压升高可能导致肝充血以及肾小球滤过...

二尖瓣反流（MR）是一种常见的心脏瓣膜病变，在美国普通人群中的发病率为1.7%，在65岁以上老年人群中则高达9%1。在这种心脏瓣膜病变中，由于二尖瓣瓣叶在收缩期无法正常闭合，导致血液从左心室反流至左心房。MR可由多种病因引起，但与继发性MR相比，原发性二尖瓣病变（原发性MR）的诊断和治疗更为常见2。孤立性原发性MR通常由二尖瓣的黏液样变性引起，导致瓣叶或腱索延长，或部分腱索断裂，这些因素均会导致瓣膜在收缩期失去正常的对合功能。
此类瓣膜病变引起的二尖瓣反流（MR）会增加每搏左心室的充盈血量，从而升高舒张末期心室壁应力，并提供一种血流动力学刺激，引发心脏适应性改变和心室重构。该病变所致的心脏重构通常表现为心腔显著扩大3,4、轻度心室壁肥厚，并在较长时间内保持收缩功能正常。由于射血分数通常得以保留，因此通过外科或经导管手段纠正二尖瓣反流往往被延迟，直至出现呼吸困难、心力衰竭和心律失常等症状。然而，未纠正的二尖瓣反流与心脏不良事件的高风险相关，但目前关于这些事件背后超微结构改变的认识仍不明确。
二尖瓣反流（MR）的动物模型为研究心脏中此类超微结构变化以及疾病的纵向进展提供了有价值的模型。以往，研究人员已在猪、狗和绵羊等大型动物中通过建立外部心室-心房分流道5、心内腱索断裂6或瓣叶穿孔7来诱导MR。尽管在大型动物中进行手术操作较为容易，但由于在这些动物中开展研究的成本高昂，相关研究通常仅限于小样本量的短期随访。此外，由于针对这些模型的物种特异性抗体和可用于序列比对的注释基因组数据库有限，对其组织进行分子分析往往具有挑战性。
二尖瓣反流（MR）的小型动物模型可为研究这种瓣膜病变及其对心脏重构的影响提供合适的替代方法。历史上，曾采用大鼠主动脉-下腔静脉瘘（ACF）模型来模拟心脏容量负荷过载。该模型最早由 Stumpe 等人于 1973 年首次描述8，通过外科手术建立动静脉瘘，将高压的降主动脉血流直接导入低压的下腔静脉。瘘道内的高流量会导致心脏双侧显著的容量超负荷，从而在建立 ACF 后数天内即引发明显的左右心室肥厚与功能障碍9。尽管该模型已取得一定成功，但其并不能模拟二尖瓣反流特有的血流动力学特征——即低压性容量超负荷，这种状态会升高前负荷，同时降低后负荷。鉴于 ACF 模型存在上述局限性，我们致力于开发并表征一种更贴近低压性容量超负荷状态的 MR 动物模型。
本文描述了一种建立大鼠二尖瓣瓣叶穿孔以产生重度二尖瓣反流（MR）的模型方案10,11。将一根皮下注射针插入搏动的大鼠心脏，并在实时经胸超声心动图引导下推进至前叶二尖瓣瓣叶。该技术具有高度可重复性，是一种相对理想的、可模拟临床患者中所见二尖瓣反流的动物模型。MR 的严重程度可通过用于穿孔二尖瓣瓣叶的针头尺寸进行控制，并可通过经食管超声心动图（TEE）评估 MR 的严重程度。

<table><tbody><tr><td>23G 针头</td><td>Mckesson</td><td>16-N231</td><td></td></tr><tr><td>25G 针头，5/8 英寸</td><td>McKesson</td><td>1031797</td><td></td></tr><tr><td>4-0 缝合线（Vicryl）</td><td>Ethicon</td><td>J496H</td><td></td></tr><tr><td>6-0 缝合线（Prolene）</td><td>Ethicon</td><td>8307H</td><td></td></tr><tr><td>70% 乙醇</td><td>McKesson</td><td>350600</td><td></td></tr><tr><td>ACE 光源</td><td>Schott</td><td>A20500</td><td></td></tr><tr><td>ACUSON AcuNav 超声探头</td><td>Biosense Webster</td><td>10135936</td><td>8Fr 心腔内超声探头</td></tr><tr><td>ACUSON PRIME 超声系统</td><td>Siemens</td><td>SC2000</td><td></td></tr><tr><td>聚维酮碘（Betadine）</td><td>McKesson</td><td>1073829</td><td></td></tr><tr><td>钝头显微解剖剪</td><td>Roboz</td><td>RS5990</td><td></td></tr><tr><td>布托啡诺（Buprenorphine）</td><td>Patterson Veterinary</td><td>99628</td><td></td></tr><tr><td>卡洛芬（Carprofen）</td><td>Patterson Veterinary</td><td>7847425</td><td></td></tr><tr><td>胸腔引流管（16G 安全导管）</td><td>Terumo</td><td>SR-OX1651CA</td><td></td></tr><tr><td>一次性手术铺巾</td><td>Med-Vet</td><td>SMS40</td><td></td></tr><tr><td>电动剃毛器</td><td>Oster</td><td>78400-XXX</td><td></td></tr><tr><td>庆大霉素（Gentamycin）</td><td>Patterson Veterinary</td><td>78057791</td><td></td></tr><tr><td>带桌夹的加热灯</td><td>Braintree Scientific</td><td>HL-1 120V</td><td></td></tr><tr><td>止血钳，弯型</td><td>Roboz</td><td>RS7341</td><td></td></tr><tr><td>止血钳，直型</td><td>Roboz</td><td>RS7110</td><td></td></tr><tr><td>诱导麻醉舱</td><td>Braintree Scientific</td><td>EZ-1785</td><td></td></tr><tr><td>注射塞，帽，鲁尔锁</td><td>Exel</td><td>26539</td><td></td></tr><tr><td>异氟烷（Isoflurane）</td><td>Patterson Veterinary</td><td>6679401725</td><td></td></tr><tr><td>机械呼吸机</td><td>Harvard Apparatus</td><td>Inspira ASV</td><td></td></tr><tr><td>显微解剖镊</td><td>Roboz</td><td>RS5135</td><td></td></tr><tr><td>显微解剖弹簧剪</td><td>Roboz</td><td>RS5603</td><td></td></tr><tr><td>持针器</td><td>Roboz</td><td>RS6417</td><td></td></tr><tr><td>15 号手术刀片</td><td>McKesson</td><td>1642</td><td></td></tr><tr><td>无纺布海绵</td><td>McKesson</td><td>446036</td><td></td></tr><tr><td>耳镜</td><td>Welch Allyn</td><td>23862</td><td></td></tr><tr><td>氧气</td><td>Airgas Healthcare</td><td>UN1072</td><td></td></tr><tr><td>脉搏血氧仪</td><td>Nonin Medical</td><td>2500A VET</td><td></td></tr><tr><td>钝性牵开器，4x4</td><td>Roboz</td><td>RS6524</td><td></td></tr><tr><td>啮齿类动物手术监护仪</td><td>Indus Instruments</td><td>113970</td><td>集成平台可用于生命体征监测和术中保温</td></tr><tr><td>电子天平</td><td>Salter Brecknell</td><td>LPS 150</td><td></td></tr><tr><td>手术刀柄</td><td>Roboz</td><td>RS9843</td><td></td></tr><tr><td>丝线缝合线 3-0</td><td>McKesson</td><td>220263</td><td></td></tr><tr><td>小动物麻醉系统</td><td>Ohio Medical</td><td>AKDL03882</td><td></td></tr><tr><td>无菌生理盐水（0.9%）</td><td>Baxter</td><td>281322</td><td></td></tr><tr><td>外科口罩</td><td>McKesson</td><td>188696</td><td></td></tr><tr><td>手术帽</td><td>McKesson</td><td>852952</td><td></td></tr><tr><td>外科手套</td><td>McKesson</td><td>854486</td><td></td></tr><tr><td>10 mL 注射器</td><td>McKesson</td><td>1031801</td><td></td></tr><tr><td>1 mL 注射器</td><td>McKesson</td><td>1031817</td><td></td></tr><tr><td>超高频探头</td><td>Fujifilm Visualsonics</td><td>MS250</td><td></td></tr><tr><td>超声耦合剂</td><td>McKesson</td><td>150690</td><td></td></tr><tr><td>VEVO 超声系统</td><td>Fujifilm Visualsonics</td><td>VEVO 2100</td><td></td></tr></tbody></table>

一种通过图像引导经心尖二尖瓣叶穿刺建立大鼠二尖瓣反流致容量负荷过重的可控模型

An Image Guided Transapical Mitral Valve Leaflet Puncture Model of Controlled Volume Overload from Mitral Regurgitation in the Rat

二尖瓣反流（MR）是一种常见的心脏瓣膜病变，可导致心脏重构并引发充血性心力衰竭。尽管未纠正的MR及其不良预后的风险已被认识，但心脏功能、结构及重构的纵向变化仍不完全清楚。这一知识空白限制了我们对MR纠正最佳时机的理解，以及早期与晚期纠正MR对左心室可能带来的益处的认识。为了研究MR背景下左心室重构的分子机制，需要借助动物模型。传统上，动静脉瘘模型被用于诱导容量超负荷，但这与临床上相关的病变（如MR）存在差异。MR属于低压性容量超负荷血流动力学刺激，因此需要能够模拟这一状况的动物模型。本文中，我们描述了一种重度MR的啮齿类动物模型：在超声心动图影像引导下，使用23G针头穿刺大鼠二尖瓣前叶，于跳动的心脏上完成造模。通过超声心动图评估并确认MR的严重程度，并报告该模型的可重复性。

可行性与可重复性 
本研究所提出的MR模型具有高度可重复性，在所有用于本研究的大鼠中，均成功在二尖瓣叶上制备出明确的孔洞。图6A展示了穿刺针插入二尖瓣时的方向。图6B展示了一只代表性大鼠在手术后2周处死取出的二尖瓣叶上的孔洞。
生存率与不良事件 
采用所述方法诱导16只大鼠产生二尖瓣反流（MR）。所有大鼠均成功建立重度二尖瓣反流模型。其中1只大鼠在诱导二尖瓣反流后1小时内因急性呼吸衰竭死亡。因此，建立二尖瓣反流后2周的总体生存率为93.75%。在为期两周的观察期间，未观察到任何动物出现死亡或主要心脏不良事件，如出血、心律失常或卒中。
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本文报道了一种由二尖瓣反流引起的左心容量超负荷的啮齿动物模型。在超声引导下，将特定尺寸的针插入正在跳动的心脏的二尖瓣前叶，从而诱导出可控严重程度的二尖瓣反流。&#160;

二尖瓣反流（MR）是一种常见的心脏瓣膜病变，可引起心脏重构，并导致充血性心力衰竭。尽管……

二尖瓣反流是一种常见的心脏瓣膜疾病，可导致心力衰竭。该大鼠二尖瓣反流模型有助于进一步理解心力衰竭的潜在机制。该模型可在跳动的心脏中诱导二尖瓣反流，模拟患有此类瓣膜病变患者所观察到的血流动力学变化，从而使该模型具有临床相关性。显微外科手术和操作经验有助于重复本方案，而熟悉超声心动图成像及图像解读则是成功进行针头定位的关键。由于这是一种影像引导技术，通过视觉演示方法可有助于理解该操作过程。在对一只体重350至400克的成年Sprague-Dawley大鼠按标准方案实施左侧开胸术后，使用6-0 PROLENE缝线和显微缝合针持，于左心室心尖部放置荷包缝线。轻轻固定顶端缝线以稳定心尖，并将一根已用生理盐水冲洗、远端带有三通阀的23号针头插入荷包缝线中心，进入左心室腔。用一只手稳定地引导针头，同时用另一只手操作经食管超声探头，以获得最佳超声视野来观察针头。在实时超声引导下，将针头向前推进至二尖瓣前叶的心室侧。确认针头位置后，将针头以一次精细动作用力穿过瓣叶。穿过瓣叶后，将针头回撤至左心室腔内，远离二尖瓣位置，并让助手开启彩色多普勒成像，必要时调整超声探头以获得更佳视野，确认二尖瓣反流（MR）。确认反流后，将针头完全从左心室腔内撤出，并轻柔地结扎荷包缝线。然后使用无菌纱布吸干心尖及胸腔内的任何血液。在心脏功能稳定5至10分钟后，使用间断的4-0 Vicryl缝线缝合肋骨，同时将异氟烷浓度降至2%。接着，将胸腔引流管插入第六肋间间隙，并将导管固定于无菌手术巾上，以防止导管意外进入胸腔，随后完成肋骨的缝合。使用连续缝合法在异氟烷浓度为1.5%时缝合肌肉层，异氟烷浓度为1%时缝合皮肤层。将一支带有10 mL鲁尔锁阀的注射器连接至胸腔引流管，从胸腔内抽出10至12 mL空气后，再拔除引流管。移除导管后，皮下注射最后一剂卡洛芬。关闭异氟烷后，继续进行机械通气，同时让大鼠逐渐脱离麻醉，并监测其生命体征。当大鼠开始自主呼吸时，关闭呼吸机以评估其维持自主呼吸的能力以及外周血氧饱和度是否良好。当大鼠能够在不进行通气的情况下维持外周毛细血管血氧饱和度水平时，剪断固定气管插管的缝合线，拔除插管。当大鼠恢复自主活动后，将其转移至铺有少量垫料的清洁笼中，并继续使用手持式外周毛细血管血氧饱和度监测仪监测生命体征。在大鼠苏醒后三小时内给予丁丙诺啡。术后两周，将麻醉后的大鼠置于右侧卧位，将一个8兆赫的8-French心内超声探头插入动物食管，探头尖端涂少量凝胶。采用彩色多普勒成像的两腔心切面，观察左心室和左心房，并测量左心房面积及二尖瓣反流（MR）射流面积，以计算MR射流面积分数，方法如图所示。为估算反流口面积，可利用针头的外径，根据公式计算23号针头的横截面积。将多普勒取样门置于反流束开口处，获取连续波多普勒图像，并描记波形以计算反流束的流速时间积分。使用公式估算二尖瓣反流容积。然后将超声探头向侧方顺时针旋转，获取肺静脉的脉冲波多普勒图像，利用公式测量收缩期和舒张期波形流速，计算其比值。在这些图像中，可以观察到穿刺针插入二尖瓣时的方向。此处显示的是术后两周取出的一只代表性大鼠二尖瓣瓣叶上留下的穿孔。术后两周时，二尖瓣反流（MR）大鼠的心脏呈球形且严重扩张，可见明显的反流束，平均面积约为 21 平方毫米，平均流速时间积分约为 40 厘米。标准化的二尖瓣反流分数通常约为42%，根据美国超声心动图学会的指南，这被视为重度反流。该程度的二尖瓣反流足以引发肺动脉血流反向，使收缩期/舒张期血流速度比值从基线时的约0.9降至两周时的大约-0.7。通过经食管超声心动图进行实时成像，并将针插入跳动的心脏以穿刺二尖瓣瓣叶，是一种可行的外科手术，且可被传授教学。我们的模型可与心室心肌病结合，用于研究心脏重构，并有助于探讨二尖瓣反流早期发病与晚期发病对心脏重构的影响。

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医学

大鼠中三极重化控制体积过载的图像引导透射斜线阀传单穿刺模型

高频多普勒超声是一种用于评估局部心肌功能的新型技术。本研究首次证明了这种多功能成像平台在缺血-再灌注（IR）小鼠心脏中重复测量心肌应变、dp/dt及二尖瓣反流的可行性。...

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我们描述了一种由压力超负荷诱导产生中度心室重构和早期收缩功能障碍的大鼠模型，该模型可激活参与重构过程起始阶段的信号转导通路。该动物模型将有助于识别心力衰竭早期治疗性抗重构策略的分子靶点。...

一种由压力超负荷诱导的中度心室重构和收缩功能障碍大鼠模型，区别于明显的收缩性心力衰竭

主动脉瓣反流是一种主动脉瓣心脏疾病。本论文展示了如何利用四维流动磁共振成像评估主动脉瓣反流 体外...

体外 四维血流磁共振成像评估主动脉瓣反流

本方案提供了在小鼠中建立主动脉瓣反流（AR）的手术实用指南。通过超声心动图和有创血流动力学测量对AR小鼠进行评估，可重现其由容量超负荷诱导的离心性心肌肥厚这一具有临床相关性的特征，表明该模型在心肌肥厚研究中具有良好的应用前景。...

通过主动脉瓣反流在小鼠中诱导的心脏容量超负荷手术

本方案描述了在肺动脉高压大鼠模型中，对右心室形态和功能进行超声心动图表征的方法。...

肺动脉高压大鼠模型中右心室功能的全面超声心动图评估

本研究展示了一种可重复的大鼠异位腹腔心脏移植技术，初学者可学习并实施该技术。此外，通过进行大鼠异位腹腔心脏移植并在供体心脏获取后使用导丝损伤其主动脉瓣，可建立一种新型的大鼠主动脉瓣反流模型。...

改良大鼠异位腹腔心脏移植术及新型主动脉瓣反流模型

我们介绍了一种将猪主动脉瓣安装在脉动流模拟器上以测试其流体动力学特性的方法。该方法可用于在实验操作或新型医疗器械应用于大型动物模型之前，评估其对流体动力学性能的影响。...

一个 离体 用于实验性主动脉瓣手术及新型医疗器械水动力学测试的猪模型

我们描述了一种通过肺动脉干缩窄诱导右心室压力超负荷的小鼠模型。本文包含了气管插管、手术操作以及通过超声心动图进行表型分析的详细实验方案。气管插管和手术过程中使用了自制的器械，可实现模型的快速建立且成本低廉。...

通过肺动脉干缩窄建立压力超负荷诱导的小鼠右心室肥厚与衰竭模型

学习在跳动心脏中利用超声引导穿刺技术建立大鼠二尖瓣反流模型，模拟临床血流动力学特征。该方法有助于深入探究心力衰竭的病理机制，为心血管疾病研究提供可靠的实验基础。

一种通过图像引导经心尖二尖瓣叶穿刺建立大鼠二尖瓣反流致容量负荷过重的可控模型

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