ההקלטה סימולטני אלקטרוקרדיוגרם ודם פולשנית בלחץ מדידה בחולדות
31 בינואר 2019
כאן, אנו מתארים הכנה הקלטה בו זמנית של אלקטרוקרדיוגרם ואת לחץ הדם התוך עורקי (BP) בחולדות ניסיוני, אשר ניתן לעשות עם ציוד סטנדרטי במתקנים בעלי חיים, ניתן להחיל על פיזיולוגית או תרופתי מחקרים לחקור מנגנונים פתוגניים או טיפולית ברפואה לב וכלי דם.
מחקרים המתמקדים במודלים למחלות לב וכלי דם, מטרות טיפוליות לב וכלי דם, או סוכני תרופות דורשים הערכה של לחץ עורקי מערכתי ושינויים בקצב הלב. קנוניולציה עורק הירך היא שיטה כלכלית לרישום צורות גל לחץ תוך-ארטריאלי שניתן לבצע עם ציוד סטנדרטי במתקן בעלי חיים. הדגמת ההליך תהיה הסין-לינג לין, טכנאי מהמעבדה שלי.
לפני תחילת הניסוי, מניחים את החולדה המותחת בתנופה על לוח כירורגי ומאשרים את חוסר התגובה לצביטת בוהן. תקן את הרגליים עם גומיות כדי לשתק את הגוף, ולהגדיר את לחץ הדם ואת מכשירי אלקטרוקרדיוגרמה להקלטה, כולל יחידת קלט אנלוגית לרכוש את האותות, מתמר לחץ עם רכזת תואמת, שלושה מוביל אלקטרוקרדיוגרמה דו קוטבית עם קצה מחט, ומחשב עם תוכנה מתאימה. לפני תחילת הקלטת לחץ הדם, הסר את שרוול הלחץ מ sphygmomanometer סטנדרטי ולחבר את stopcock שלוש דרך על צינור האינפלציה מתמר הלחץ של מערכת רכישת הנתונים.
בורג שסתום שחרור האוויר בכיוון השעון, לפקוח עין על המד תוך שאיבת נורת האינפלציה. כאשר המד מראה 100 מילימטרים של כספית, לפתוח את stopcock שלוש דרך להתחבר מתמר הלחץ. גורם ההמרה לחישוב לחץ הדם ייקבע באופן אוטומטי.
כדי לשחרר את הלחץ, בורג שסתום שחרור האוויר נגד כיוון השעון עד הלחץ של sphygmomanometer הוא חזרה לאפס. חזור על הכיול עם 200 מילימטרים של לחץ כספית, ולאחר מכן לנתק את מתמר הלחץ מן sphygmomanometer הכספית. חבר את מתמר הלחץ לפקוק שלושת הכיוון של קטטר PE ובדוק את צמתים החיבור של stopcock שלוש כיוון.
לזיהוי נקודת ציון פני השטח, לאתר את הקמט inguinal בצומת בין הבטן והירך ולהרים את השכבה המלאה של העור במרכז הקמט. השתמש במספריים כדי לחתוך את העור הרים בכיוון בערך במקביל לירך ipsilateral. עצב הירך וכלי הדם ממוקמים מתחת לרקמה התת עורית החשופה.
באמצעות מדפים דקים, לנתח את הרקמה שכבה אחר שכבה, לעצור את הניתוח ברמה של כלי הירך. בזהירות לנקות את הרקמה הרכה לאורך עצב הירך וכלי הדם כדי לקבל תצוגה טובה של העצב דמוי סיבים. הווריד סגול כהה והעורק פועם.
כאשר ניתוח הרקמה מגיע לכלי הירך, לעבור וללכת לשנות מדפים כדי למנוע כלי פגום. לאחר מכן השתמש מטלפים עם טיפים זוויתיים כדי להאריך את האורך החשוף של עורק הירך והוריד. כדי לאכלס את עורק הירך, השתמש במלקחיים כדי להפריד את וריד הירך מהעורק ולהחיל מהדק בולדוג על עורק הירך בצורה cranially ככל האפשר.
לעשות עניבה רופפת של שני מיתרי משי, אחד ממש מתחת מהדק הבולדוג והשני במסוף caudal של עורק הירך החשוף. השתמש microscissors לעשות חור קטן על הצד הגחוני של עורק הירך ולהכניס את הקצה של קטטר פוליאתילן או PE דרך החור הקטן. לקדם את הקטטר בקרניאליות.
שטף אחורי של דם לתוך הקטטר לאחר הסרת המהדק מציין כי קצה הקטטר הגיע לומן עורק הירך. הדק את המשי העליון כדי להבטיח את המיקום של הקטטר ולהדק את המשי התחתון כדי למנוע דימום מהצד caudal של עורק הירך. כדי לאשר את ההצלחה של cannulation, להשתמש מזרק מיליליטר אחד להזריק 0.1 כדי 0.2 מיליליטר של מלוחים heparinized לתוך עורק הירך.
לאחר מכן בדקו אם אתם נוטפים את אתר ההתמזגות ומכסים את האתר בכדור כותנה רטוב. כדי לבצע הקלטת לחץ דם, חבר את קטטר PE ו stopcock שלוש דרך stopcock מתמר הלחץ ולוודא כי אין בועות אוויר במערכת cannulation. ואז לבדוק את צמתים החיבור של stopcock שלוש דרך.
כאשר הציוד מוכן, הפעל את מערכת איסוף הנתונים בתדירות דגימה של 1000 הרץ. גלי לחץ עורקי יוצגו. אפשר להגדרה כולה להתייצב לפחות שלוש עד חמש דקות, בדיקת אתר ההיתוך מעת לעת כדי לאשר כי אין דימום.
כדי לבצע התחשמלות משטח, בדוק תחילה את שלושת ההפניות של הא.ק.ג הדו-קוטבי כדי לוודא שהחשמלות החיוביות, השליליות וההתייחסות לפלטינה שלמות, והכנס את הלידים באופן תת עורי בפלג השמאלי, ברגל ימין וברגל האחורית הימנית. לאחר מכן חבר את רכזות האלקטרודה למגבר אק"ג שנבנה בהתאמה אישית עם תדר דגימה של 1000 הרץ ותדר סינון של 3 עד 500 הרץ. לחץ דם בו זמנית והקלטות א.ק.ג בשש חולדות נורמוטניות ולחץ דם של 47 שבועות חשפו לחץ דם סיסטולי ו מתכוון גבוה משמעותית בבעלי חיים בעלי יתר לחץ דם ספונטני בהשוואה לחולדות רגילות.
פרמטרי P wave, מרווחי יחסי ציבור, רוחב QRS ומרווח QT שנמדדו מהקלטות הא.ק.ג. לא הפגינו הבדלים בין שתי הקבוצות. ניתן לבצע את כיול מערכת הלחץ ולהגדיר את מתמר הלחץ ואת מערכת איסוף הנתונים לפני הרדמה של בעלי החיים. ניתן לנתח את צורת הגל של לחץ העורקים הגולמי הנרכש ואת נתוני האלקטרוקרדיוגרמה על התוכנה.
Radiotelemetry נחשב טכניקה תקן זהב לניטור BP וקצב הלב אבל הטכניקה היא יקרה. חיסון תוך-גולגולתי עם א.ק.ג. בו זמנית הוא חלופה חסכונית. הרדמה על ידי שאיפת isoflurane קל לבצע אבל יכול להיות מסוכן אם דליפה משמעותית מתרחשת.
לכן, תמיד לבדוק את הציוד צינורות לפני השימוש.
צפו בתמליל המלא וקבלו גישה לאלפי סרטונים מדעיים
סקירה כללית
מאמר זה מתאר מערך להקלטה סימולטנית של אלקטרוקרדיוגרפיה ולחץ דם תוך-עורקי בחולדות ניסוי. השיטה עושה שימוש בציוד סטנדרטי הזמין במכוני חיות מעבדה והיא ישימה הן למחקרים פיזיולוגיים והן למחקרים פרמקולוגיים ברפואת לב וכלי דם.
מרכיבי מפתח של המחקר
תחום המדע
- רפואת לב וכלי דם
- אלקטרופיזיולוגיה
- מודלים של בעלי חיים
רקע
- הערכה של לחץ עורקים סיסטמי ושל קצב הלב היא קריטית במחקר של מחלות קרדיו-וסקולריות.
- קנולציה של העורק הפמורלי היא שיטה חסכונית להקלטת לחץ תוך-עורקי.
- ניתן להשתמש בציוד סטנדרטי הנמצא במכוני חיות למעשה זה.
- ההקמה מודגמת על ידי טכנאי מעבדה.
מטרת המחקר
- לחקר מנגנונים פתוגניים ברפואה קרדיו-וסקולרית.
- לבחינת מטרות טיפוליות וחומרים פרמצבטיים.
- לספק שיטה אמינה להקלטת פרמטרים קרדיו-וסקולריים בחולדות.
שיטות שהשתמשו בהן
- הנח את החולדה המורדמת בתנוחת גב (supine) על לוח ניתוחים.
- וודא את היעדר התגובה לצביטה בבוהן כדי להבטיח הרדמה תקינה.
- קבע את הרגליים באמצעות גומיות לצורך קיבוע.
- הכן את מכשירי מדידת לחץ הדם והאלקטרוקרדיוגרם (ECG) לצורך רישום.
תוצאות עיקריות
- השיטה מאפשרת הקלטה יעילה של גלי לחץ תוך-עורקיים.
- ניתן לבצע אלקטרוקרדיוגרפיה בו-זמנית למדידות לחץ הדם.
- מערך זה מתאים למגוון מחקרים פיזיולוגיים ופארמקולוגיים.
- ציוד סטנדרטי מקל על הפרוצדורה, מה שהופך אותה לנגישה עבור מחקר.
מסקנות
- ההגדרות המתוארות מהוות כלי בעל ערך למחקר קרדיווסקולרי.
- הן מאפשרות לחקור שינויים בקצב הלב ובלחץ הדם במודלים ניסיוניים.
- השימוש בציוד סטנדרטי משפר את היתכנות השיטה במסגרות מחקר.
שאלות נפוצות
רלוונטיות תעשייתית לדרג ניהולי
פרוטוקול זה מאפשר מדידה סימולטנית של לחץ דם עורקי סיסטמי וקצב לב במודלים של חולדות, ובכך מספק נתוני פנוטיפיזציה קרדיווסקולרית קריטיים לצורך תיקוף מטרות והפחתת סיכונים מכניסטיים בשלבי גילוי תרופות פרה-קליניים. השיטה מציעה חלופה חסכונית לרדיוטלמטריה, ותומכת בהערכה ניתנת להרחבה של סוכנים פרמקולוגיים על פרמטרים המודינמיים ואלקטרופיזיולוגיים. רכישה סימולטנית של גלי לחץ דם ו-ECG מגבירה את הביטחון החזוי על ידי קורלציה בין תפוקות פונקציונליות במודלים של מחלות.
יישומים אסטרטגיים במו"פ של ביו-פארמה
גילוי מוקדם ותיקוף מטרה
- ערך מדעי: מאפשר בדיקה של היפותזות טיפוליות על ידי מדידה של לחץ עורקים סיסטמי ושינויים בקצב הלב במודלים של מחלות.
- ערך תפעולי: תומך בהפחתת סיכונים ביולוגיים באמצעות הערכה ישירה וסימולטנית של פרמטרים המודינמיים ואלקטרופיזיולוגיים.
- ערך ניבוי: מסייע במיון פורטפוליו על ידי אספקת מדדים כווניים כמותיים של המערכת הקרדיווסקולרית לאישור מטרה.
סריקה ופיתוח בדיקות
- ערך מדעי: מכין מערכות ביולוגיות שעברו תיקוף עבור סריקת תרכובות בהמשך, באמצעות קביעת קו בסיס לתפקוד קרדיווסקולרי.
- ערך תפעולי: מבטיח סטנדרטיזציה של הבדיקה והשחזוריות שלה באמצעות הגדרה מכוילת של מחולל לחץ ומיקום אלקטרודות ECG.
- מדרגית (Scalability): מאפשר הערכה אמינה של תרכובות באמצעות ציוד סטנדרטי הזמין במתקני בעלי חיים.
מחקר תרגומי ופרה-קליני
- המשכיות תרגומית: תומך במידול מערכות הרלוונטי למחלה על ידי לכידה של פנוטיפים המודינמיים ואלקטרופיזיולוגיים בחולדות נורמוטנסיות ובחולדות עםיתרהיתרה (hypertensive).
- הפחתת סיכונים מכניסטית: מספק ניטור רציף של גלי לחץ עורקי ופרמטרי ECG להערכת השפעות התרכובת על התפקוד הקרדיווסקולרי.
- קידום מותאם סיכונים: מאפשר קבלת החלטות מבוססת נתונים על ידי קורלציה בין שינויים בלחץ הדם למדדי קצב הלב במחקרים פרמקולוגיים.
שילוב תהליכי עבודה וצינור עיבוד (Pipeline)
השיטה משתלבת ברצף הגילוי, החל מבדיקת היפותזות בשלבים מוקדמים של הגילוי ועד לאופטימיזציה של המולקולה המובילה (lead optimization), ובכך היא מספקת פנוטיפית קרדיווסקולרית כמותית המנחה החלטות לגבי המשך הפיתוח (go/no-go).
- ביולוגיה של הגילוי: תומך בבדיקת השערות על ידי מדידת לחץ עורקים סיסטמי וקצב לב כפלט תפקודי במודלים של מחלה.
- סריקה: מספק מוכנות לבדיקה באמצעות גלי לחץ מיוצבים ואותים של ECG לאחר קנולציה והנחת אלקטרודות.
- אנליטיקה: מייצר מדידות כמותיות הכוללות לחץ דם סיסטולי, דיאסטולי וממוצע, ומרווחי ECG (גלי P, PR, QRS, QT) לצורך ניתוח השוואתי.
- מחקר תרגומי: מקשר לתיקוף פרה-קליני על ידי מתן אפשרות לניטור רציף במודלים של מחלות כגון יתר לחץ דם.
- שימוש חוזר ארגוני: מבסס יכולת לשימוש חוזר עבור פנוטיפ לב-כלי דם במספר פרויקטים באמצעות נהלי ניתוח והקלטה סטנדרטיים.
השפעה תפעולית וארגונית
- ערך מדעי: מגביר את הביטחון בחיזוי על ידי הפחתת העמימות המכניסטית באמצעות הערכה המודינמית ואלקטרופיזיולוגית בו-זמנית.
- ערך תפעולי: מספק סטנדרטיזציה ויכולת שחזור באמצעות ציוד מכויל וטכניקת קנולציה עקבית.
- ערך אסטרטגי: משפר את היעילות ההונית על ידי אספקת חלופה כלכלית לרדיוטלמטריה לצורך ניטור קרדיווסקולרי.
- השפעה על הפורטפוליו: מאפשר תיעדוף מותאם סיכון על ידי זיהוי תרכובות בעלות פרופילים המודינמיים ואלקטרופיזיולוגיים חיוביים.
שיקולי יישום
- דורש מומחיות בדיסקציה וסבלוציה (cannulation) של עורקים קטנים, כגון העורק הפמורלי בחולדות.
- תלוי במיכשור הכולל ממירים של לחץ (pressure transducers), מגברי ECG, מערכות לרכישת נתונים ותוכנה תואמת.
- מחייב סטנדרטיזציה בין-צוותית של ההכנה הכירורגית, טכניקת הסבלוציה ופרמטרי רכישת האותות.
- כולל שיקולי התאמה עבור זני חולדות שונים, גילאים ומודלי מחלה המשפיעים על הנגישות הווסקולרית.
- כולל מגבלות מעשיות כגון המורכבות הכירורגית של סבלוציה של העורק הפמורלי והצורך במניעת קרישה לשמירה על פתוחות הקטטר.
