הרשמה ל-JoVE נדרשת לצפייה בתוכן זה. התחברו או התחילו בגרסת ניסיון בחינם.

מאמר שיטה

הערכת תפקוד החדר הימני במודלים ניסיוניים של יתר לחץ דם עורקי ריאתי

1.3K צפיות

⸱

DOI:

10.3791/68248

⸱

27 ביוני 2025

 ,  ,  ,  ,  ,  , 
1Laboratory of Pulmonary Investigation, Institute of Biophysics Carlos Chagas Filho, Federal University of Rio de Janeiro

במאמר זה

סיכום

הצגת שיטות מפורטות להערכת תפקוד החדר הימני תשפר את האיכות והאמינות של מחקר יתר לחץ דם ריאתי, תציע מסגרת חזקה למחקרים עתידיים ותשפר את יכולת השחזור במעבדות שונות.

תקציר

יתר לחץ דם ריאתי (PH) הוא מצב כרוני הקשור להישרדות מופחתת, מה שהופך אותו לתחום מחקר קריטי. מודלים ניסיוניים של PH שיפרו משמעותית את הבנתנו את הפתופיזיולוגיה שלו והקלו על תכנון ניסויים תצפיתיים וקליניים קטנים. עם זאת, חיוני לבסס מתודולוגיות סטנדרטיות כדי להבטיח השוואה בין מחקרים ניסויים וקבוצות מחקר שונות. סטנדרטיזציה לא רק משפרת את יכולת השחזור אלא גם מטפחת שיתוף פעולה בין צוותי מחקר.

בסרטון זה, אנו מתארים את השלבים המתודולוגיים הנדרשים לניתוח מדויק של הפרמטרים הפונקציונליים של PH. אלה כוללים הערכה אקו לב, ניקוב חדר ימין פולשני (RV) וחישוב מדד פולטון. לגבי אקו לב, מדידת זמן התאוצה העורקית הריאתית ויחס זמן הפליטה הריאתי, כמו גם חישוב תפוקת הקרוואנים, מוצגים בפירוט. לגבי מדידות פולשניות, מתוארים נהלים חיוניים, כולל פרוטוקולי הרדמה, מיקום אופטימלי של בעלי חיים, מערך אוורור מכני, פתיחה מדויקת של דופן החזה, הדמיה של הקרוואן וטכניקות ניקוב קרוואנים.

המתודולוגיה לדיסקציה חדרית (אינדקס פולטון) מוסברת בפירוט, כמו גם חישוב יחס הקרוואן/חדר השמאלי פלוס המחיצה, מתוקן למשקל גופו של בעל החיים. אנו מאמינים שמתן הצגה מפורטת של שיטות אלה ישפר את האיכות והאמינות של מחקר PH, יציע מסגרת חזקה למחקרים עתידיים וישפר את יכולת השחזור במעבדות שונות.

מבוא

מדידה תפקודית נאותה של תפקוד החדר הימני (RV) בבעלי חיים קטנים הפכה חיונית מאז העלייה במחקרים המשתמשים במודלים של בעלי חיים במדעי הנשימה והלב. ישנם מספר מודלים של בעלי חיים של יתר לחץ דם ריאתי (PH), המשתמשים במונוקרוטלין1, היפוקסיה2 או Sugen + היפוקסיה3. הם שימשו היטב לחשיפת מסלולים פתופיזיולוגיים חדשים 1,4 ולחקורטיפולים פרמקולוגיים פוטנציאליים חדשים5 ולא תרופתיים ל-PH. עם זאת, למרות הגורם הסיבתי המוביל לפנוטיפ ה-PH, קיים חשש לגבי המדידה התפקודית של ביצועי RV, בעיקר מכיוון שתפקוד RV בדרך כלל (1) הוא התוצאה העיקרית שאומצה על ידי מחקרים פרה-קליניים7; (2) סוגים שונים של ציוד זמינים לביצוע אקו לב וניקוב פולשני של תא הקרוואנים; (3) נדרשת מומחיות בהרדמה וידע מסוים על הנשמה מכנית פולשנית בבעלי חיים קטנים, כמו גם הכרה בחלון הולם להערכת קרוואנים.

על פי 3Rs של מחקרים פרה-קליניים (החלפה, הפחתה וחידוד), ההפחתה מותאמת להרחבת שיטות המסייעות בהשגת רמות דומות של מידע, מה שמגדיל את יכולת השחזור8. לפיכך, מספר בעלי החיים במחקר יצטמצם בעיקר כתוצאה מאסטרטגיות כגון תכנון ניסוי מתאים, הערכה סטטיסטית נכונה ושיתוף פרקטיקה וידע. במחקר המתודולוגי הנוכחי מוצגות שלוש טכניקות שונות לאחר השראת PAH (איור 1). הראשון הוא מדידה לא פולשנית של תפקוד RV על ידי אקו לב טרנס-חזה. התמונות מתקבלות מתצוגות ציר פאראסטרנל ארוכות וקצרות. קוטר דרכי הפלט של ה-RV, זמן התאוצה הריאתית (PAT) וזמן הפליטה הריאתית (PET) מוערכים באמצעות דופלר גל דופק. יחס ה-PAT/PET מחושב ומשמש כמדד עקיף ליתר לחץ דם עורקי ריאתי (PAH)9,10. השני הוא ניקוב פולשני של הקרוואן. בדרך כלל משתמשים במערכת איסוף נתונים פיזיולוגית, המקליטה באופן רציף במחשב המפעיל תוכנה מותאמת אישית. הלחץ הסיסטולי הפולשני של החדר הימני (RVSP) והלחץ העורקי הריאתי הממוצע משמשים לעתים קרובות כתוצאות ראשוניות במחקרים שונים7. השלישי הוא מדד ההיפרטרופיה של החדר הימני, הנקרא גם אינדקס פולטון11, שהוא היחס בין ה-RV לחדר השמאלי (LV) בתוספת משקל המחיצה הבין-חדרית (S) (RV/LV + S), המתוקן למשקל הגוף של החיה. הצגת שיטות מפורטות להערכת תפקוד RV תשפר את האיכות והאמינות של מחקר PH, תציע מסגרת חזקה למחקרים עתידיים ותשפר את יכולת השחזור במעבדות שונות.

figure-introduction-1
איור 1: תרשים זרימה. איור סיכום של הפרוטוקולים המתוארים במאמר זה. קיצורים: ECHO = אקו לב; LV = חדר שמאלי; PAH = יתר לחץ דם עורקי ריאתי; RV = חדר ימין; RVH = היפרטרופיה של החדר הימני; RVSP = לחץ סיסטולי של החדר הימני; S = מחיצה בין-חדרית. אנא לחץ כאן לצפייה בגרסה גדולה יותר של איור זה.

הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.

פרוטוקול

פרוטוקול המחקר אושר על ידי ועדת האתיקה לשימוש בבעלי חיים (CEUA) של האוניברסיטה הפדרלית של ריו דה ז'ניירו בתהליך מספר 043/22. כל הנהלים עמדו בעקרונות הטיפול בחיות מעבדה ובמדריך האקדמיה הלאומית למדעים של ארה"ב לטיפול ושימוש בחיות מעבדה. המחקר פעל בהתאם להנחיות ARRIVE11.

1. הכנת בעלי חיים ופרוטוקול ניסוי

  1. חשב את מספר בעלי החיים כפי שדווח קודם לכן12.
    הערה: בהתחשב בכך שההבדלים ב-RVSP בין CTRL ל-PAH השיגו גודל אפקט של d = 3.95, בהנחה שיחס גודל מדגם של 1 וכוח סטטיסטי (1-β = 0.8) כדי לזהות הבדלים משמעותיים (α = 0.05), שלושה בעלי חיים לקבוצה היו נחוצים בפרוטוקול זה.
  2. לחלק באופן אקראי (שישה) חולדות Wistar זכרים (220 ± 10 גרם) כדי לקבל זריקה תוך-צפקית (i.p.) של מונוקרוטלין (60 מ"ג/ק"ג; קבוצת PAH, n = 3) או תמיסת מלח (1 מ"ל/ק"ג; קבוצת CTRL, n = 3).
  3. ביום ה-28, מדדו את הפרמטרים הקרדיווסקולריים, והמתת חסד של בעלי החיים על ידי הוצאה באמצעות חתך אבי העורקים הבטני.

2. אקו לב

  1. הגדרת מערכת אלקטרוקרדיוגרפיה
    1. בדוק אם כבל החשמל מחובר כהלכה למכשיר ולשקע. לחץ על לחצן POWER בלוח הבקרה למשך מספר שניות עד להפעלת המערכת.
    2. ודא שהמתמר מחובר כהלכה.
    3. בחר PATIENT ממסד הנתונים כדי לרשום את מזהה החיה כדי להתחיל בהליך.
    4. כבה את המתמר על ידי לחיצה על כפתור ההקפאה (figure-protocol-1) בלוח הבקרה בזמן הכנת החיה לשמירה על אורך החיים השימושי של המכשיר.
  2. הליך אלקטרוקרדיוגרפיה
    1. הגדר את מכונת ההרדמה עם 2.5% איזופלורן ופריקת חמצן של 1 ליטר לדקה.
    2. הכניסו את החיה לתא של מכונת ההרדמה. לאחר שהחיה מורדמת, מקם את החיה במצב שכיבה, קבע את הכפות העליונות לשולחן הניתוחים בעזרת סרט דבק, והצמד את המסכה של מסכת מכונת ההרדמה לחוטם החיה. כדי להימנע מהתעוררות החיה, הקפד לשנות את כפתור ההחלפה של מכונת ההרדמה מ-CHAMBER ל-MASK.
      1. להעריך את רמת ההרדמה על ידי הערכת קוטר האישון, המיקום והתגובה לאור; מיקום הממברנה המניקה; ותנועה בתגובה לגירוי הזנב. התחל את הניסויים כאשר תגובות לגירוי רעש (מחיאת כפיים), כמו גם גירוי שפם ותגובת מהדק זנב, נעדרות13.
    3. השתמש בחבישת גזה עם חומר ניקוי ומים כדי להרטיב את הפרווה על החזה של החיה המורדמת. גלח את הפרווה מהחזה של החיה עם סכין גילוח המחובר למלקחיים של קלי. מרחו כמות נדיבה של ג'ל מוליך על החזה של בעל החיים.
    4. לחץ על כפתור הדו-ממד בלוח הבקרה.
    5. הנח את המתמר בין החלל הבין-צלעי השלישי והחמישי כדי לרכוש את הציר הקצר. כוונו את המתמר לכיוון הכתף השמאלית של החיה (זווית של 90 מעלות ביחס לעצם החזה), תוך לכידת תמונת חתך בגובה בסיס הלב, המאפשרת הדמיה של הקרוואן, שסתום אבי העורקים, המסתם הריאתי והפרוזדור השמאלי (איור 2A).
    6. לחץ על לחצן ההקפאה (figure-protocol-2) בלוח הבקרה כדי להקפיא את התמונה ולחץ על לחצן השמירה (figure-protocol-3) בלוח הבקרה כדי לשמור את התמונה.
    7. כאשר הזווית הנכונה נמצאת, הישארו במיקום זה ולחצו על כפתור גל הדופק (PW) בלוח הבקרה כדי לקבל אופן דופלר ספקטרלי של גל דופק (איור 2B).
    8. השתמש בכדור העקיבה בלוח הבקרה כדי להזיז את הסמן הצהוב (שמאלה או ימינה/למעלה או למטה) על המסך ולמקם אותו מעל שסתום הריאה.
    9. לחץ על חמשת הכפתורים (5) בלוח הבקרה כדי להשיג את עקומת זרימת הדם דרך המסתם הריאתי.
      שלב קריטי: כדי לקבל תמונה טובה, ודא שהעקומה לבנה בעוצמה והאקוסטיקה חזקה וברורה.
    10. מקם את המתמר בין החלל הבין-צלעי השלישי והחמישי כדי לרכוש את הציר הארוך. כוון את המתמר לכיוון הכתף הימנית של החיה (זווית של 45°-60° ביחס לעצם החזה), וצלם תמונה של החלק האורכי, המאפשר הדמיה של החדר השמאלי, החדר הימני, הפרוזדור השמאלי, המסתם המיטרלי והמסתם האאורטלי (איור 2C).
    11. לחץ על לחצן ההקפאה (figure-protocol-4) בלוח הבקרה כדי להקפיא את התמונה ולחץ על לחצן השמירה (figure-protocol-5) בלוח הבקרה כדי לשמור את התמונה.
    12. לחץ על כפתור END EXAM בלוח הבקרה כדי לסיים את הניסוי ולשמור את התמונות במסד הנתונים של המטופלים.
  3. ניתוח נתונים
    1. הגדרת מערכת אלקטרוקרדיוגרפיה:
      1. בדוק אם כבל החשמל מחובר כהלכה למכשיר ולשקע. לחץ על לחצן POWER למשך מספר שניות עד להפעלת המערכת.
      2. בחר SEARCH במסך ובחר את מזהה החיה המתאים ממסד הנתונים כדי להתחיל בניתוח.
      3. לחץ על SONOVIEW כפתור בלוח הבקרה. לחץ פעם אחת בתוך התמונה על המסך כדי להתחיל את הניתוח.
        הערה: התמונה מופרדת בקו מקווקו. שורה זו חייבת להיות רציפה לאחר לחיצה כדי להתחיל את הניתוח.
      4. באמצעות כדור העקיבה, בחר את תמונת הציר הקצר במצב דופלר ספקטרלי של גל דופק בפינה הימנית של המסך.
      5. לחץ על לחצן המחשבון (figure-protocol-6) בלוח הבקרה ובחר את הפרמטר דופק (HR) במסך. בעזרת כדור העקיבה, מקם את קו הסמן משיא לשיא של שתי עקומות. עשה זאת שלוש פעמים כדי לקבל את הערך הממוצע.
      6. לחץ על לחצן המחשבון (figure-protocol-7) בלוח הבקרה; בחר את הפרמטר שסתום ריאתי (PV) ולאחר זמן האצת שסתום ריאתי (PV AccT/ET) על מסך. באמצעות כדור העקיבה, מקם את קו הסמן מההתחלה ועד לפסגת העקומה. לאחר מכן, מקם את הקו מההתחלה ועד הסוף של אותה עקומה. עשו זאת שלוש פעמים כדי לקבל את הערך הממוצע (איור 3A).
      7. שמור את הנתונים על ידי לחיצה על כפתור השמירה (figure-protocol-8) בלוח הבקרה.
      8. בעזרת כדור העקיבה, בחרו בתמונת הציר הארוך בפינה הימנית של המסך.
      9. לחץ על לחצן המחשבון (figure-protocol-9) בלוח הבקרה; בחר את הפרמטר דרכי יציאת החדר הימני (RVOT) ולאחר הפרמטר קוטר דרכי היציאה של החדר הימני (RVOT DIAM) על המסך. בעזרת כדור העקיבה, מקם את הסמן מקיר אחד של הקרוואן לקיר השני. עשו זאת שלוש פעמים כדי לקבל את הערך הממוצע (איור 3B).
      10. שמור את התמונות בנתונים על ידי לחיצה על כפתור השמירה (figure-protocol-10) בלוח הבקרה.
      11. העבר את התמונות לכונן הקשיח החיצוני. בחר SEARCH במסך ואת מזהה החיה המתאים ממסד הנתונים. בחר ייצוא במסך ובחר את הכונן הקשיח החיצוני.

figure-protocol-11
איור 2: חלון פרה-סטרנלי של אקו לב טרנס-חזה. תמונה סכמטית של מיקום המתמר לרכישת תמונות חתך ותמונה מייצגת של הציר הקצר במצב (A) דו-ממדי ו-(B) מצב דופלר ספקטרלי של גל דופק, והציר הארוך (C). קיצורים: Ao = אבי העורקים; AV = שסתום אבי העורקים; CTRL = שליטה; LA = אטריום שמאלי; LV = חדר שמאלי; MV = מסתם מיטרלי; PAH = יתר לחץ דם עורקי ריאתי; RA = פרוזדור ימני; RV = חדר ימין. אנא לחץ כאן לצפייה בגרסה גדולה יותר של איור זה.

figure-protocol-12
איור 3: ניתוח נתוני אקו לב טרנס-חזה. (A) תמונה מייצגת של מיקום הקו המקווקו לחישוב יחס PAT/PET, ו-(B) תמונה מייצגת של מיקום המחבר לניתוח קוטר יציאת החדר הימני. קיצורים: HR = דופק; PAT = זמן האצה של עורק הריאה; PET = זמן פליטה ריאתי; PV AccT = זמן האצה של שסתום ריאתי; PV ET = זמן פליטת שסתום ריאתי; PV AccT/ET = זמן האצת המסתם הריאתי ליחס זמן פליטת המסתם הריאתי; קוטר RVOT = קוטר דרכי היציאה של החדר הימני; אזור RVOT = אזור דרכי היציאה של החדר הימני. אנא לחץ כאן לצפייה בגרסה גדולה יותר של איור זה.

3. לחץ סיסטולי של החדר הימני

  1. הכנת לחץ סיסטולי של החדר הימני
    1. מאוורר מכני: הגדר על מכונת ההנשמה המכנית את הפרמטרים הבאים: חלק של חמצן בהשראה (FiO 2), 21%; נפח גאות, 8 מ"ל/ק"ג; קצב נשימה, 70 פעימות לדקה; ולחץ נשיפה חיובי (PEEP), 3 סמ"ש2O.
    2. צג ומתמר אותות: חבר את סט ורידי הקרקפת של 19 G המשמש לניקוב לצג כך שניתן יהיה לדמיין את הלחץ.
    3. נוהל איפוס למתמר הלחץ של המקליט הפיזיולוגי הרב-ערוצי:
      1. חבר את מתמר הלחץ לכבל ההמודינמי המתאים ולערוץ של צג רב-פרמטרים.
      2. יישר גם את מתמר הלחץ וגם את קצה הקצה של וריד הקרקפת בגובה דומה של בית החזה של החיה.
      3. לחץ על כפתור האפס במסך הרב-פרמטרים. הזיזו את וריד הקרקפת המחובר למתמר לחץ כלפי מעלה ומטה, ובדקו אם הערכים עולים ויורדים, בהתאמה.
        שלב קריטי: יש למלא את סט ורידי הקרקפת במי מלח פריניים כדי להבטיח העברת אותות תקינה. הימנע מבועות אוויר בקו כדי למנוע הפרעות אות.
    4. הליך כיול למתמר הלחץ של המקליט הפיזיולוגי הרב-ערוצי: באמצעות מד לחץ דם חיצוני ואנלוגי, בדוק אם הלחץ המופעל במתמר הלחץ דומה לזה שנצפה במסך המוניטור הרב-ערוצי. אם לא, התאם את רווח הערוץ.
    5. עבור מחשב עם מערכת רכישה ייעודית פתוחה, הגדר את התוכנה:
      1. פתח את התוכנית ולחץ על DataAcquisitionSystem על המסך. זה פותח את החלון בו ניתן לעקוב אחר אות הלחץ.
      2. בחלון זה, לחץ על החץ הלבן במסך בפינה השמאלית העליונה.
      3. יופיע חלון קופץ המבקש תצורה; לחץ על OK.
      4. בחלון החדש, עבור אל ערוץ פיזי ולחץ על עיון.
      5. באמצעות לחצן CTRL במקלדת, בחר את כל הערוצים מלבד 'ai7' ולחץ על אישור.
      6. מתחת לערוץ פיזי, ראה תצורת מסוף קלט מוגדרת כברירת מחדל. השתמש/י בחצים הצדדיים כדי לשנות אותו ל-RSE, ואז לחץ/י על ״אישור״.
      7. ייפתח חלון חדש בו ניתן לבדוק את רכישת האות, וניתן לכייל את קו הבסיס. לחץ על טען תצורה, בחר את התצורה המתאימה file ולאחר מכן לחץ על טען אותות בצד ימין של החלון.
      8. המתן 5-10 שניות עד שהאות יופיע על המסך. לאחר ההצגה, לחץ על אות 0, בחר אות 6 ולאחר מכן לחץ על אפס קו בסיס.
      9. נווט אל ספריית הקבצים ובחר את המיקום שבו יישמרו הנתונים במהלך הניסוי. לחץ על התיקיה הנוכחית בפינה השמאלית התחתונה.
      10. כעת, לאחר שכל הפרמטרים מוגדרים בתוכנה, לחץ על אישור. חזור לחלון התוכנית הראשי ולחץ על Acquire. התוכנית תתחיל בקליטת אותות.
      11. בפינה השמאלית התחתונה, בחר את האות בהתאם לתצורה (אות 6).
        הערה: ודא שהאות בצג המחשב תואם לאות בצג המתמר ומשתנה בעת הזזת ערכת וריד הקרקפת. אם לא, פתור בעיות בהעברת האות לפני שתמשיך.
  2. הליך לחץ סיסטולי של החדר הימני
    1. לאחר אקו לב, יש לתת שילוב של 87.5 מ"ג/ק"ג קטמין ו-12.5 מ"ג/ק"ג קסילזין כדי להרדים את בעל החיים.
    2. לאחר שהחיה מורדמת, יש לתת 400 מיקרוליטר לידוקאין תת עורי (s.c.) באזור קנה הנשימה.
  3. טרכאוסטומיה
    1. לאחר שהחיה מורדמת, הניחו אותה במצב שכיבה וקבעו את הכפות העליונות עם סרט דבק לשולחן הניתוחים על מקור חום כדי לשמור על טמפרטורת הגוף (למשל, שולחן ניתוח מחומם).
    2. נקו את אזור הגרון עם 70% אלכוהול. לאחר מכן, השתמש ברוטב גזה עם חומר ניקוי ומים כדי להרטיב את הפרווה על גרונה של החיה המורדמת. גלחו את הפרווה מגרון החיה בעזרת סכין גילוח המחובר למלקחיים של קלי.
    3. בצע חתך בעור באמצעות מלקחיים לרקמות עם שיניים ומספריים.
    4. חשוף את קנה הנשימה על ידי נסיגת הבלוטה התת-לסתית וניתוח בוטה של השרירים שמסביב באמצעות מלקחיים רקמות עם שיניים ומלקחיים מעוקלים של קלי.
    5. העבירו בזהירות קו תפר מתחת לקנה הנשימה באמצעות מלקחיים מעוקלים של קלי.
    6. בעזרת הקצוות הרופפים של קו התפר, הרם את קנה הנשימה בעדינות להדמיה טובה יותר, ובצע חתך קטן בין שתי טבעות סחוס באמצעות להב אזמל. היזהר מטבעות הסחוס כדי להימנע מחיתוך הגרון.
    7. הכנס את צינורית קנה הנשימה בעדינות כשהקצה המשופע פונה כלפי מטה, ולאחר מיקום נכון, פנה כלפי מעלה, והתקדם כחמש טבעות אך לא עמוק יותר.
      הערה: אם צינורית הטרכאוסטומיה מכילה ריר, יש צורך לנשוף אותה עם מזרק לפני חיבורה למכונת ההנשמה המכנית.
    8. אבטח את הצינורית עם קו התפר, וודא שהיא תישאר במקומה.
    9. יש לתת 2 מ"ג/ק"ג פנקורוניום ברומיד כדי לשתק את חיית השרירים.
      הערה: ניתן להזריק פנקורוניום ברומיד תוך ורידי דרך קטטר וריד זנב או תוך צפק.
    10. חבר את החיה למאוורר המכני, שנבדק והוגדר במצב אוורור מבוקר נפח.
    11. כאשר בעל החיים עובר טרכאוסטומיה ומחובר למכונת ההנשמה המכנית, המשך לחשוף את הלב.
  4. צנתור
    1. נקו את אזור החזה עם 70% אלכוהול. לאחר מכן, השתמשו ברוטב גזה עם חומר ניקוי ומים כדי להרטיב את הפרווה על החזה של החיה המורדמת. גלח את הפרווה מהחזה של החיה עם סכין גילוח המחובר למלקחיים של קלי.
    2. כדי לפתוח את חלל בית החזה, בצע חתך בעור מבסיס תהליך ה- xiphoid, ועצר כ- 0.5 ס"מ מתחת לאתר קנה הנשימה.
    3. חותכים את השרירים הבין-צלעיים הפנימיים והחיצוניים כדי לחשוף את הצלעות ועצם החזה.
    4. חשפו את הלב על ידי חיתוך עצם החזה במספריים, והשתמשו במלקחיים של קלי כדי להחזיק כל צד של חלל בית החזה לגישה טובה יותר לקרוואן.
      הערה: חתוך תמיד לאורך עצם החזה כדי למזער דימום מוגזם, שעלול לפגוע בראות.
    5. הלב מכוסה על ידי קרום הלב. הסר את הממברנה הדקה הזו באמצעות מלקחיים כך שניתן יהיה להבדיל בין חדרי הלב.
    6. כעת, לאחר שהחיה עברה טרכאוסטומיה, חוברה למכונת ההנשמה והלב נחשף, המשך עם ניקוב החדר הימני.
    7. ודא שהמחשב פועל, LabView פתוח ושקו הבסיס מוגדר לרכישת אותות לפני הערכת ה-RVSP. אתר את הקרוואן, תוך שימוש בענף הבין חדרי של העורקים הכליליים כהפניה. ענף זה נראה לעין ומציין את מיקום המחיצה הבין חדרית, המפריד בין החדר הימני לחדר השמאלי.
    8. בתוכנה, ודא שרכישת האות החלה. לחץ על כפתור השמירה במסך והזן את מזהה החיה.
    9. בעזרת סט ורידים בקרקפת 19 גרם מלא במי מלח, נקב מעט מעל נקודת הייחוס, וודא שהמחט לא מוחדרת עמוק מדי.
      שלב קריטי: החדרת יתר של המחט עלולה לנקב את החדר השמאלי, ולהניב לחצים שאינם קשורים לעורק הריאה.
    10. ודא את דיוק הפנצ'ר על ידי ערכי הלחץ שהתקבלו: RVSP בחיות ביקורת, 10-20 מ"מ כספית; RVSP בבעלי חיים עם יתר לחץ דם עורקי ריאתי, עד 60 מ"מ כספית; לחץ נרכש >80 מ"מ כספית מצביע על כך שככל הנראה הצינורית הגיעה לחדר השמאלי (איור 4B).
    11. רשום לפחות 10 שיאי גלי לחץ יציבים כדי להבטיח אמינות נתונים.
    12. בתום רכישת האות, יש לתת לבעל החיים הפרין לאיסוף דם על ידי ניקוב החדר השמאלי או הווריד הנבוב הבטני באמצעות מזרק הפריניזציה.
      הערה: ניתן להזריק הפרין תוך ורידי דרך קטטר וריד הזנב או ישירות לחדר השמאלי.
    13. לאחר איסוף הדם, המתת חסד של החיה על ידי חיתוך הווריד הנבוב בבטן והמשך באיסוף איברים להמשך ניתוח.
    14. שמור את האות בספריית הקבצים שנבחרה בתחילת הניסוי. העבר את התמונות לכונן הקשיח החיצוני על-ידי בחירת הקבצים בתיקיית המחשב והעתקה/הדבקה של .bin הקבצים לכונן קשיח חיצוני.

4. ניתוח נתונים

הערה: בדוק את הקוד השגרתי המשמש ב-MATLAB כדי לנתח את אות המתמר עבור RVSP (קובץ משלים 1). הוא פותח על סמך הצרכים של פרויקט מחקר זה.

  1. פתח את התוכנית, לחץ על לחצן עיון בהדבקה (figure-protocol-13) במסך MATLAB, ובחר את הקובץ בכונן הקשיח הפנימי של המחשב המכיל את הקוד המתאים.
  2. בפינה השמאלית של מסך MATLAB, שים לב לרשימת הקבצים המכילים את הקודים עבור כל ערוץ המזוהה על ידי המתמר.
  3. בחר את הקוד לתצורת הערוץ שנבחר בתחילת הניסוי לזיהוי האות (ערוץ 6).
  4. לחץ על כפתור ההפעלה (figure-protocol-14) ובחר את .bin file בכונן הקשיח החיצוני לניתוח.
    שלב קריטי: בפינה השמאלית התחתונה, שנה את סוג הארכיון מכל קבצי MATLAB לכל הקבצים, אחרת קבצי .bin לא יופיעו.
  5. בחר את האזור הטוב ביותר של העקומה על ידי לחיצה פעם אחת בהתחלה ופעם אחת בסוף. האזור הטוב ביותר הוא זה עם העקומות ההומוגניות ביותר, עם פסגות ושפל שווים מבחינה ויזואלית (איור 4A).
  6. בחר 10 שניות של העקומה על ידי לחיצה פעם אחת בהתחלה (0 שניות) ופעם אחת בסוף (10 שניות) (איור 4A).
    הערה: ציר X מייצג זמן בשניות וציר Y מייצג לחץ במ"מ כספית.
  7. כוונן את קו הבסיס על-ידי הפחתת ערך השוקת הנמוך ביותר בחלון הפקודה והקשה על ENTER בלוח המקשים. התוכנה מייצרת את כל הנתונים באופן אוטומטי (איור 4A).
  8. שימו לב לנתונים המוצגים בשתי עמודות; הראשון הוא זמן השיא והשני הוא ערך השיא (לחץ).
    הערה: העקומות המתקבלות מהנקב מייצגות את הלחצים הסיסטוליים (שיא) והדיאסטוליים (שוקת) של הקרוואן. ניתוח MATLAB מציג את שני הערכים.
  9. העתק והדבק את נתוני הלחץ הסיסטולי לקובץ .txt ומחק את הערכים המתייחסים לזמן.
  10. שנה את כל הנקודות לפסיקים בקובץ .txt כדי שתוכל לקבל את הממוצע.
  11. בחר 10 ערכי לחץ שיא וממוצע אותם.

figure-protocol-15
איור 4: ניתוח נתוני לחץ סיסטולי בחדר ימין. (A) תמונות מייצגות של השלבים לבחירת אזורים בעקומה במהלך הניתוח. (B) דוגמה של עקומה מראה שיא של כ-80 מ"מ כספית, מה שמצביע על כך שהנקב היה עמוק מספיק כדי להגיע לחדר השמאלי. לאחר משיכה חלקה לאחור, הוא הגיע לחלל החדר הימני. אפשר לראות בעקומה שמופיעה במדרגה הראשונה. אנא לחץ כאן לצפייה בגרסה גדולה יותר של איור זה.

5. אינדקס היפרטרופיה של החדר הימני

  1. פרוצדורה
    1. בתחילת פרוטוקול הניסוי, מדדו את משקל הגוף של החיה.
    2. לאחר מדידת ה-RVSP, המתת חסד של החיה על ידי הוצאה והסר את האיברים מחלל בית החזה בגוש כדי להפריד את לב החיה המורדמת.
    3. לנתח את כלי הדם בבסיס הלב (אבי העורקים, עורק הריאה, הווריד הנבוב וורידי הריאה).
      שלב קריטי: היזהר להימנע מניתוח האפרכסת הימנית והשמאלית.
    4. יבש את הלב עם גזה ורשום את משקל הלב השלם היבש הנמדד באיזון הדיוק.
    5. נתחו את הפרוזדורים השמאלי והימני והשליכו אותם.
    6. הפרד את הקרוואן מה-LV המשויך ל-S.
    7. יבש כל רכיב לנתח עם גזה ורשום את משקל הקרוואן וה-LV + S הנמדד בנפרד באיזון הדיוק.
  2. ניתוח נתונים
    1. חשב את מדד ההיפרטרופיה של החדר הימני כמדד פולטון, המאפשר הערכה של היפרטרופיה של קרוואנים על ידי השוואת משקל הקיר החופשי של הקרוואנים למשקל דפנות ה- LV + S המתוקן על ידי משקל הגוף:
      figure-protocol-16
      הערה: אינדקס פולטון בחיות ביקורת, עד 0.4 מ"ג; אינדקס פולטון בבעלי חיים עם PAH, >0.4 מ"ג.

הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.

תוצאות

לצורך הניתוחים הסטטיסטיים, כל משתנה נבדק לנורמליות ושונות באמצעות מבחן שפירו-וילק. הנתונים מוצגים כאמצעים ± סטיית תקן. מבחן t הלא מזווג שימש להשוואת ריכוזי החלקיקים בקבוצות הביקורת (CTRL) ויתר לחץ דם עורקי ריאתי (PAH) (p<0.05).

שינויים אקו לב במודל החי של PAH
איור 4 מראה כי יחס ה-PAT/PET היה נמוך יותר בבעלי חיים עם PAH (0.43 ±-0.01 אלפיות השנייה) מאשר בחיות CTRL (0.26 ±-0.02 אלפיות השנייה, p = 0.0003), מה שמצביע על כך שהתנגדות מוגב...

הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.

דיון

PAH היא מחלה מתקדמת המאופיינת בשיפוץ מוגזם של כלי הדם, המקדם עלייה בהתנגדות כלי הדם הריאתיים, וכתוצאה מכך עומס מוגבר של קרוואנים14. בהתאם לכך, ה-RVSP מייצג משתנה פונקציונלי שמתאם ישירות עם חומרת PAH15. עם הזמן, התגובה האדפטיבית של הקרוואן היא היפרטרופיה קונצנטרית מפצה (נמדדת על ידי מדד פולטון)16 והתרחבות חדרית (נמדדת על ידי קוטר יציאת הקרוואנים)17. בנוסף, תנגודת מוגברת של כלי הדם הריאתיים משנה...

הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.

גילויים

למחברים אין ניגודי אינטרסים להצהיר עליהם.

תודות

המחברים מודים למר אנדרה בנדיטו דה סילבה על התמיכה בניסויים, לגב' ורוניקה כריסטינה דוס סנטוס לימה על הטיפול בבעלי חיים, ולגב' לורנה או'בריאן על תיקון הדקדוק באנגלית. מחקר זה נתמך על ידי קרן המחקר הממלכתית של ריו דה ז'ניירו (FAPERJ E-26/202.766/2018, E-26/010.001488/2019).

הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.

חומרים

רשימת החומרים שנעשה בהם שימוש במאמר זה
שםחברהמספר קטלוגהערות
<חזק>ריאגנטים
אלכוהול 70%מונטנגרוALC70-001
ג'ל מוליךMercorCG-002
תמיסת מלח (NaCl 0,9%)BioPharmaSAL-009
Instruments
19 G סטורידים בקרקפתDescarpackSVS-19G
מלקחיים מעוקלים קליABC instrumentos cirurgicosCKF-003
מלקחיים קליABC instrumentos cirurgicosKF-004
מחטים (18, 22 ו-26 גרם)DescarpackNDL-MIX
צלחת פטריGlassLabPD-150
סכין גילוחABC instrumentos cirurgicosRB-005
אזמלABC instrumentos cirurgicosSC-006
מספרייםABC instrumentos cirurgicosSCIS-007
קו תפריםABC instrumentos cirurgicosSUT-008
מזרקים (1, 3 ו-5 מ"ל)DescarpackSYR-135
צינורית טרכאוסטומיהMedTechTC-010
פינצטהABC instrumentos cirurgicosTWZ-011
Drugs
Dextroketamine hydrochloride 5%Cristá liaDXT-00587.5 מ"ג/ק"ג איזופלורן תוך-צפקי
1 מ"ל/מ"ל 240 מ"לקריסט ואקווט; liaISO-2402.5% תמיסת אינהלציה
לידוקאין הידרוכלוריד 1%Cristá ליהLID-001400 ומיקרו; L תת עורי מקומי
מונוקרוטליןסיגמא-אולדריץ'C240160 מ"ג/ק"ג פנקורוניום ברומיד תוך-צפקי
2 מ"ג/מ"לכריסט ואקוטי; liaPAN-0022 מ"ג/ק"ג נתרן הפרין תוך ורידי
5000 IU/mLCristá liaHEP-5000מדולל 1:4 ב 1 מ"ל
קסילזין הידרוכלוריד 2%SyntecXYL-00212.5 מ"ג/ק"ג תוך-פריטונאלי
<חזק>ציוד
GraphPad פריזמה 9GraphPad תוכנה, IncGP9
רשת Multiparameter Veterinary Monitor LifeWindow 9xDigicare Animal HealthLW9x
תוכנת LabViewNational Instruments, Corp.LV-2019
MATLAB R2019a (גרסה) תוכנהThe MathWorks, Inc.MATLAB-2019
צג ומתמר אותותMedTechMST-015
בקנה מידה מדויקSartoriusPS-020
R540 עכברים& מכונת הרדמה לבעלי חיים חולדהRWD Life Schience Co., LTDR540-ANA
בקנה מידהOhausSCL-025
Servo-i מכונת הנשמה מכנית Getinge ABSERVO-IFiO2 = 21%; נפח גאות = 8 מ"ל/ק"ג, קצב נשימה = 70 פעימות לדקה, ו-PEEP = 3 סמ"ק<>2O
תוכנת SonoViewSONOTEC Ultraschallsensorik Halle GmbHSV-2020
UGEO HM70A system סמסונג Eletrô nica da Amazô nia LTDAHM70A
G*Power 3.1.9.7אוניברסיטת Dü sseldorf, גרמניהgpower

מקורות

  1. Gomez-Arroyo, J. G., et al. The monocrotaline model of pulmonary hypertension in perspective. Am J Physiol Lung Cell Mol Physiol. 302 (4), L363-L369 (2012).
  2. Zhu, Z., et al. Echocardiographic assessment of right ventricular function in experimental pulmonary hypertension. Pulm Circ. 9 (2), 2045894019841987(2019).
  3. Bikou, O., Sassi, Y. The sugen/hypoxia rat model for pulmonary hypertension and right heart failure. Methods Mol Biol. 2803, 163-172 (2024).
  4. Hill, N. S., Gillespie, M. N., McMurtry, I. F. Fifty years of monocrotaline-induced pulmonary hypertension: What has it meant to the field. Chest. 152 (6), 1106-1108 (2017).
  5. Santos, R. T., et al. Pharmacological agents and potential new therapies in pulmonary arterial hypertension. Curr Vasc Pharmacol. 22 (3), 155-170 (2024).
  6. Tsai, J., Malik, S., Tjen, A. L. S. C. Pulmonary hypertension: Pharmacological and non-pharmacological therapies. Life (Basel). 14 (10), 1265(2024).
  7. Suen, C. M., et al. Regenerative cell therapy for pulmonary arterial hypertension in animal models: a systematic review. Stem Cell Res Ther. 10 (1), 75(2019).
  8. Hubrecht, R. C., Carter, E. The 3Rs and humane experimental technique: Implementing change. Animals (Basel). 9 (10), 754(2019).
  9. Thibault, H. B., et al. Noninvasive assessment of murine pulmonary arterial pressure: validation and application to models of pulmonary hypertension. Circ Cardiovasc Imaging. 3 (2), 157-163 (2010).
  10. Trittmann, J. K., et al. PATET ratio by Doppler echocardiography: noninvasive detection of pediatric pulmonary arterial hypertension. Pediatr Res. 92 (3), 631-636 (2022).
  11. Percie du Sert, N., et al. The ARRIVE guidelines 2.0: updated guidelines for reporting animal research. J Cereb Blood Flow Metab. 40 (9), 1769-1777 (2020).
  12. Lisboa Braga, C., et al. Therapeutic effects of hypoxia-preconditioned bone marrow-derived mesenchymal stromal cells and their extracellular vesicles in experimental pulmonary arterial hypertension. Life Sci. 329, 121988(2023).
  13. Heil, L. B. B., et al. The effects of short-term propofol and dexmedetomidine on lung mechanics, histology, and biological markers in experimental obesity. Anesth Analg. 122 (4), 1015-1023 (2016).
  14. Humbert, M., et al. ESC/ERS Guidelines for the diagnosis and treatment of pulmonary hypertension. Eur Heart J. 43 (38), 3618-3731 (2022).
  15. D'Alto, M., et al. Right heart catheterization for the diagnosis of pulmonary hypertension. Heart Fail Clin. 14 (3), 467-477 (2018).
  16. Fulton, R. M., Hutchinson, E. C., Jones, A. M. Ventricular weight in cardiac hypertrophy. Br Heart J. 14 (3), 413-420 (1952).
  17. Lang, R. M., et al. Recommendations for cardiac chamber quantification by echocardiography in adults: an update from the American Society of Echocardiography and the European Association of Cardiovascular Imaging. Eur Heart J Cardiovasc Imaging. 16 (3), 233-270 (2015).
  18. Stenmark, K. R., Meyrik, B., Galie, N., Mooi, W. J., McMurtry, I. F. Animal models of pulmonary arterial hypertension: the hope for etiological discovery and pharmacological cure. Am J Physiol Lung Cell Mol Physiol. 297 (6), L1013-L1032 (2009).
  19. Mukherjee, M., et al. Guidelines for the echocardiographic assessment of the right heart in adults and special considerations in pulmonary hypertension: Recommendations from the American Society of Echocardiography. J Am Soc Echocardiogr. 38 (3), 141-186 (2025).
  20. Spyropoulos, F., et al. Echocardiographic markers of pulmonary hemodynamics and right ventricular hypertrophy in rat models of pulmonary hypertension. Pulm Circ. 10 (2), 2045894020910976(2020).
  21. Rajaram, S., et al. Comparison of the diagnostic utility of cardiac magnetic resonance imaging, computed tomography, and echocardiography in assessment of suspected pulmonary arterial hypertension in patients with connective tissue disease. J Rheumatol. 39 (6), 1265-1274 (2012).
  22. Chin, K. M., et al. Association of N-terminal pro brain natriuretic peptide and long-term outcome in patients with pulmonary arterial hypertension. Circulation. 139 (21), 2440-2450 (2019).

הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.

הדפסות חוזרות והרשאות

תגיות

יתר לחץ דם ריאתיהערכה אקו-לביתדיקור חדרי ימיןמדד פולטוןתאוצה של העורקים הריאתייםזמן פליטה ריאתיהיפרטרופיה של חדר ימיןמדידות המודינמיותדיסקציה ונטריקולרית
הערכת תפקוד החדר הימני במודלים ניסיוניים של יתר לחץ דם עורקי ריאתי
צרו קשר
המליצו לספרייה

פרטיות

תנאי שימוש

מדיניות

זכויות יוצרים © 2026 MyJoVE Corporation. כל הזכויות שמורות.