מדידת לולאות נפח לחץ העכבר
2 במאי 2016
כתב יד זה מתאר פרוטוקול מפורט לאיסוף נתונים לחץ-נפח מהעכבר.
המטרה הכוללת של מדידת לולאות נפח לחץ בעכבר היא לקבל הערכה מפורטת של תפקוד הלב. שיטה זו שימושית לאפיון פיזיולוגי של עכברים המכילים מניפולציות גנטיות ספציפיות, אשר בתורן יכולות לייצר תובנות לגבי תפקידם של חלבונים ספציפיים בתפקוד הלב. היתרון העיקרי של טכניקה זו הוא בכך שהיא מספקת הערכה מפורטת של תפקוד ההתכווצות שאינה זמינה במתודולוגיות אחרות.
לאחר שהעכבר מוכן לניתוח, התחל בביצוע חתך בחריץ החזה המשתרע מכחמישה מילימטרים מימין לקו האמצע לכחמישה מילימטרים משמאל לקו האמצע. בצע חתך שני המשתרע לאורך הקצה הימני של הסיבוב הראשון עד כשני מילימטרים מפונקים עד לקצה הלסת התחתונה. לאחר מכן בצע חתך שלישי המשתרע מהקצה הרוסטרלי של החתך השני עד כחמישה מילימטרים מימין לקו האמצע.
ומשוך את דש העור שנוצר ימינה כדי לחשוף את הרקמות המסומנות בקו תחתון. לאחר מכן, תחת מיקרוסקופ מנתח, ניתחו את בלוטות הרוק הפרוטיד והתת-לסת התחתונה בקו האמצע כדי לחשוף את שרירי הקו התחתון מעל קנה הנשימה. ואז הפרד בצורה בוטה את שרירי ה-hyoideus הימני והשמאלי.
כאשר קנה הנשימה נראה, העבירו חתיכה של עשרה סנטימטרים של תפר משי שלושה אפס מתחת לרקמת הגרון, והקפידו לא לכלול את הוושט. בעזרת מחט בגודל 20, בצע חתך רחב ברווח פשוט התכרבל לגרון לפני טבעת קנה הנשימה הראשונה. לאחר מכן הסר מיד את מסכת ההרדמה מהחיה, והכנס בזהירות את הצינור האנדוטרכיאלי לקנה הנשימה.
לאחר שהצינור מאובטח, הרחב את הקצה השמאלי של חתך העור המקורי עד לתהליך ה-xiphoid ומעבר לקו האמצע עד לנקודה אחת של חמישה סנטימטרים מימין לקו האמצע. לאחר מכן, השתמש בדיסקציה קהה כדי למשוך את דש העור לרוחב ולחשוף את שרירי הקו התחתון. והשתמש במלקחיים מרחיבי כלי כדי לבודד את החדרת החזה הגדול בצד ימין ליד היבט הקיפוד של עצם החזה.
צרבו וחתכו את השריר. לאחר מכן חותכים את החזה הגדול לאורך הצמדתו לעצם החזה. ולערער את הלטיסימוס דורסי באותו צד.
משוך את הקצה החתוך בגולגולת כדי לחשוף את הצלעות. והשתמש בזוג מלקחיים חדים כדי לנתח בזהירות את שכבות השרירים הבין-צלעיות כדי להיכנס לחזה. לאחר פתיחת חלל הרבים, הכנס בזהירות את מרחיבי כלי הדם הקהים והרם את דופן החזה בכוח עדין כלפי מעלה.
כעת, יש לחתוך לרוחב לאורך השרירים הבין-צלעיים תוך הקפדה לא לחתוך את אונת הריאה ולהאריך את החתך מדיאלית, תוך שמירה על שלושה עד ארבעה מילימטרים לרוחב קו האמצע כדי למנוע מעורק החלב הפנימי לרוץ במקביל לעצם החזה. לאחר מכן הנח אפליקטור קטן ספוג במי מלח עם קצה כותנה דרך החתך לכיוון קו האמצע וספק מתיחה עדינה כלפי מעלה כדי למשוך את דופן החזה הרחק ממבני הקו התחתון. השתמש בזהירות בצריבה כדי לחתוך את דופן החזה החל מהקצה המדיאלי של החתך ומסתיים כסנטימטר אחד לרוחב קו האמצע בצד שמאל.
לאחר צריבה יסודית של הרקמה, השתמש במספריים כדי לחתוך בזהירות את עצם החזה. קודקוד הלב צריך להיות גלוי בבירור. לאחר מכן, באמצעות דיסקציה קהה, לשבש את קרום הלב ולזהות את הווריד הנבוב הזנבי.
כדי למקם את קטטר וריד הצוואר יש לכוון צנתר מחט בגודל 30 המחובר למזרק המכיל עשרה אחוז אלבומין כך שהמחט מונחת על וריד הצוואר בכוחות עצמה, כשהצד המשופע כלפי מעלה. כדי לדמיין את וריד הצוואר, אחוז במחט עם מלקחיים ביד אחת והחזר את בלוטת הרוק עם מלקחיים של רקמות ביד השנייה. הפעל מתיחה עדינה על הרקמה המקיפה את וריד הצוואר הדיזל כדי ליצור מתח על דופן כלי הדם.
לאחר מכן, בזווית גישה רדודה, הכנס בזהירות את המחט לווריד וקדם את הקצה שלושה עד ארבעה מילימטרים לתוך הכלי. כאשר הצנתר במקומו, הצמד את המחט לבלוטות הרוק הקו התחתון באמצעות דבק כירורגי והתחל להחדיר את תמיסת האלבומין. כדי למקם את קטטר נפח הלחץ, ראשית, הזז מזרק המכיל תמיסת מלח מאוזנת ואת קטטר נפח הלחץ ליד העכבר כשקצה הקטטר בערך באותו גובה כמו הלב ואפס את קריאת הלחץ.
לאחר מכן, בעזרת מוליך קטן עם קצה כותנה ספוג במי מלח, תמרן את הלב כדי לדמיין את הקודקוד והשתמש במחט בגודל 25 כדי לבצע חתך דקירה קרוב ככל האפשר למרכז הקודקוד. לאחר הסרת המחט, הכנס במהירות אך בעדינות את הקטטר דרך החתך. לאחר מכן ניתן למדוד את לולאות נפח הלחץ החדריות.
לאחר הנחת הצנתר, הפעל את ההרדמה כדי להאיר את ההשפעות המדכאות של הלב שעשויות להיות להרדמה. אם היה אובדן דם מוגזם במהלך ההליך, אתה יכול פשוט להגדיל את נפח האלבומין המוזרק. על פי המוסכמה, הנפח משורטט על ציר ה-X והלחץ על ציר ה-y.
לולאות נפח לחץ הנובעות מהתוויית הלחץ כנגד הנפח צריכות להידמות למלבן עם הקצוות האנכיים המייצגים את השינויים האיזובולומיים בלחץ. הצד האופקי התחתון מייצג את מילוי החדר דרך המסתם המיטרלי והצד האופקי העליון מייצג את ריקון החדר דרך המסתם האאורטלי. בעכבר בריא מסוג בר, צפויים לחצים בחדר שמאל של 90 עד 110 מילימטרים של כספית עם קצב מקסימלי של נגזרת מקסימלית של לחץ של 8000 עד 12000 מילימטר כספית לשנייה.
יתר על כן, אחד החפצים הנפוצים ביותר של מדידה שיכולים לסבך את ניתוח נתוני נפח הלחץ הוא לכידת קטטר אשר ניכרת כעלייה בלחץ בסוף הסיסטולה הנובעת ככל הנראה מדחיסה ישירה של מתמר הלחץ על ידי שריר פפילרי או מבנה דינמי אחר בתוך החדר. בעת ביצוע הליך זה, חשוב לזכור לפקח באופן רציף על העכבר כדי להבטיח עומק הרדמה מספיק. לאחר השליטה, ניתן להשלים טכניקה זו תוך כשעה, בהתאם לפרוטוקול המשמש לאחר הכנסת הצנתר.
לאחר השלמת הליך זה, ניתן להשתמש בעירוי של תרכובות ניסיוניות כדי להעריך את השפעותיהן על תפקוד הלב. לאחר צפייה בסרטון זה, אתה אמור להבין היטב כיצד למקם בניתוח קטטר נפח לחץ בחדר השמאלי של העכבר ולהשיג לולאות נפח לחץ באיכות גבוהה לניתוח לב.
צפו בתמליל המלא וקבלו גישה לאלפי סרטונים מדעיים
סקירה כללית
כתב יד זה מתאר פרוטוקול מפורט לאיסוף נתוני לחץ-נפח בעכבר, במטרה להעריך את תפקוד הלב. שיטה זו מועילה במיוחד להבנת המאפיינים הפיזיולוגיים של עכברים שעברו מניפולציה גנטית.
מרכיבי המחקר המרכזיים
תחום המדע
- פיזיולוגיה של הלב
- מודלים של עכברים
- מניפולציה גנטית
רקע
- עקומות לחץ-נפח מספקות תובנות לגבי התפקוד הלבבי.
- טכניקה זו מאפשרת הערכה מפורטת של תפקוד התכווצות השריר.
- היא בעלת יתרון על פני מתודולוגיות אחרות.
- הבנת תפקידם של חלבונים ספציפיים בתפקוד הלב היא קריטית.
מטרת המחקר
- למדידת תפקוד לבבי בעכברים.
- לאפיון שינויים פיזיולוגיים הנובעים ממניפולציות גנטיות.
- להעמקת ההבנה של פיזיולוגיה לבבית.
השיטות שנעשה בהן שימוש
- הכנת העכבר לניתוח.
- ביצוע חתכים במיקומים אנטומיים ספציפיים.
- איסוף נתוני לחץ-נפח.
- ניתוח של התפקוד המכווץ.
תוצאות עיקריות
- הושגה הערכה מפורטת של תפקודי הלב.
- תובנות לגבי תפקידן של חלבונים ספציפיים בפיזיולוגיה של הלב.
- המתודולוגיה שהודגמה הראתה יתרונות על פני טכניקות מסורתיות.
- יישומים פוטנציאליים בחקר מניפולציות גנטיות.
מסקנות
- פרוטוקול זה יעיל להערכת תפקוד לבבי בעכברים.
- הוא מספק תובנות רב-ערכיות לגבי ההשפעות הפיזיולוגיות של שינויים גנטיים.
- מחקרים עתידיים יכולים להתבסס על מתודולוגיה זו לצורך מחקר נוסף.
שאלות נפוצות
רלוונטיות תעשייתית למנהלים
ניתוח לולאת לחץ-נפח בעכברים מספק הערכה ברמת דיוק גבוהה של תפקוד התכווצות הלב, ובכך מאפשר הפחתת סיכונים מכנית של מטרות טיפוליות בתהליך גילוי תרופות למערכת קרדיווסקולרית. שיטה זו תומכת בתיקוף מטרות על ידי קישור מניפולציות גנטיות לפנוטיפים המודינמיים מדידים, ובכך משפרת את רמת הביטחון החיזויית במודלים פרה-קליניים. היא נותנת מענה לפער קריטי בשלבים מוקדמים של הגילוי על ידי אספקת נתונים תפקודיים שאינם נגישים באמצעות אקו-קרדיוגרפיה או בדיקות סופיות בלבד.
יישומים אסטרטגיים במוה"פ של ביו-פרמה
גילוי מוקדם ותיקוף מטרה
- ערך מדעי: מאפשר בדיקה של היפותזות טיפוליות על ידי מדידה של יחסי לחץ-נפח בעכברים שעברו שינוי גנטי.
- ערך תפעולי: מספק נקודות קצה כמותיות להערכת תפקידן של חלבונים ספציפיים בתפקוד הלב.
- ערך אסטרטגי: תומך בהפחתת סיכונים ביולוגיים ובמיון תיקי פיתוח באמצעות תובנות מנגנוניות לגבי כיווצות השריר.
סריקה ופיתוח בדיקה
- ערך מדעי: יצירת לולאות לחץ-נפח הניתנות לשחזור, המשמשות כמדדים פנוטיפיים סטנדרטיים לסריקת תרכובות.
- ערך תפעולי: מקל על מוכנות הבדיקה באמצעות פרוטוקולים כירורגיים והרדמתיים מפורטים המבטיחים את איכות הנתונים.
- ערך אסטרטגי: מאפשר הערכה מהימנה של תרכובות ניסיוניות על תפקוד הלב in vivo.
מחקר תרגומי ופרה-קליני
- ערך מדעי: תומך במידול מערכות רלוונטיות למחלה על ידי לכידה של דינמיקת המילוי והריקון של החדרים.
- ערך תפעולי: מספק התאמה של ביומרקרים תרגומיים באמצעות מורפולוגיית לולאת לחץ-נפח ומדדים נגזרים.
- ערך אסטרטגי: מסייע בקבלת החלטות קידום מותאמות לסיכון על ידי אפיון תגובות התכווצות להתערבויות.
שילוב תהליכי עבודה וצינורות עיבוד (Pipeline & Workflow Integration)
שיטה זו משתלבת ברצף הגילוי, החל מתיקוף המטרה, דרך זיהוי מובילים (lead identification) ועד לבדיקת יעילות פרה-קלינית, ומספקת אפיוני לב תפקודיים בכל שלב.
- ביולוגיה של גילוי: תומכת בבדיקת השערות ובבירור מסלולים על ידי קישור הגנוטיפ לפנוטיפ של לחץ-נפח.
- סריקה: מספקת פלטים כמותיים המוכנים לבדיקה להערכת השפעות של תרכובות על הלחץ והנפח החדרתיים.
- אנליטיקה: מאפשרת השוואה בין תנאים באמצעות מדדים נגזרים כגון dP/dt מקסימלי ואלסטיות סוף-סיסטולית.
- מחקר תרגומי: מקשר לוולידציה פרה-קלינית באמצעות חתימות המודינמיות רלוונטיות למחלה והתאמת סממנים ביולוגיים.
- שימוש חוזר ארגוני: מבססת פלטפורמה כירורגית ואנליטית הניתנת לשימוש חוזר לסריקת פנוטיפים קרדיווסקולריים בפרויקטים שונים.
השפעה תפעולית וארגונית
- ערך מדעי: ביטחון חיזוי באישור המטרה באמצעות מדידה ישירה של התפקוד הכיווצי.
- ערך תפעולי: סטנדרטיזציה ויכולת שחזור באמצעות ניהול הרדמה מפורט ופרוטוקולים של קטטריזציה.
- ערך אסטרטגי: שיפור בקבלת החלטות לגבי המשך הפיתוח (go/no-go) על ידי הפחתת סיכון ביולוגי בשלבים מאוחרים של תוכניות קרדיווסקולריות.
- השפעה על הפורטפוליו: תיעדוף מותאם סיכון המבוסס על הפחתת סיכונים מכניסטית של אותות בטיחות ויעילות לבבית.
שיקולי יישום
- דורש מומחיות בטכניקות ניתוח בעכברים, גישה וסקולרית וניטור המודינמי.
- תלוי במערכות קטטר לחץ-נפח בעלות רזולוציה גבוהה ובציוד לממוצע אותות.
- מחייב סטנדרטיזציה בין צוותים ניתוחיים כדי למזער שונות במיקום הקטטר ובאיכות הנתונים.
- כולל שיקולי התאמה לרקעים גנטיים שונים ומודלים של מחלות המשפיעים על הגישה הניתוחית.
- מוגבל בשל מורכבות הפרוצדורה ורגישות להרדמה, העלולות להשפיע על יציבות הלולאה ועל דיוק המדידה.
