17 settembre 2015
L'analisi del ciclo pressione-volume cardiaco è il modo più completo per misurare la funzione cardiaca nel cuore intatto. Descriviamo una tecnica per eseguire e analizzare i loop di volume della pressione cardiaca, utilizzando cateteri di conduttanza.
L'obiettivo generale di questa procedura è valutare le misure dipendenti dal carico e indipendenti della funzione ventricolare, sistolica e diastolica. Ciò si ottiene prima con il posizionamento di un catetere di conduttanza nel ventricolo sinistro di un cuore di topo. Nella seconda fase, l'aorta viene ristretta per cambiare il postcarico, seguita dall'alterazione del precarico attraverso la costrizione della vena cva inferiore.
Nella fase finale, il catetere di conduttanza viene accuratamente calibrato per valutare con precisione le variazioni del volume della camera cardiaca. In definitiva, l'analisi del volume della pressione cardiaca viene utilizzata per ottenere le misure dipendenti dal carico e indipendenti della funzione cardiaca. Le implicazioni di questa tecnica si estendono alla terapia della disfunzione cardiaca, in quanto consente sia una valutazione rigorosa della funzione cardiaca che il potenziale mascheramento dei fenotipi funzionali non rilevati dai test non invasivi.
A dimostrare questa procedura sarà il Dr.Lan Mao, un neurochirurgo topo del nostro laboratorio 30 minuti prima di posizionare un catetere di conduttanza nella camera del ventricolo sinistro. Immergere la punta del catetere in soluzione fisiologica calda mentre la punta è in ammollo. Radere il collo e il torace di un topo adulto anestetizzato e posizionare l'animale su un tappetino riscaldato.
Dopo aver applicato l'unguento sugli occhi dell'animale, praticare un'incisione sulla linea mediana nel collo e sezionare i muscoli tracheali per esporre la trachea. Quindi posizionare un tubo endotracheale attraverso la bocca, visualizzando la trachea per il corretto posizionamento del tubo, e collegare il tubo al respiratore. Impostare le impostazioni del ventilatore in base al peso dell'animale come indicato.
Quindi, per posizionare il catetere con un approccio carotideo, praticare un'incisione sulla carotide destra dalla mandibola allo sterno e sezionare il tessuto circostante per esporre la carotide destra. Quindi, tagliare il nervo vago che corre adiacente alla carotide e fissare una sutura di seta di sei oh attorno all'estremità distale dell'arteria carotide. Posizionare due suture aggiuntive sotto l'arteria carotide prossimale alla prima sutura, legando liberamente la sutura centrale.
Quindi tirare delicatamente la sutura prossimale e utilizzare una pinza per fissare la sutura alla pelle. Quando l'arteria carotide è stata bloccata, sia prossimalmente che distalmente praticare una piccola incisione nell'arteria carotide destra prossimale alla prima sutura e che si estende longitudinalmente verso il torace. Ora inserire la punta del catetere di conduttanza imbevuta di soluzione fisiologica nel vaso attraverso l'incisione utilizzando la sutura centrale per fissare il catetere.
Quindi far avanzare delicatamente il catetere nel ventricolo sinistro attraverso la carotide. Osservando il tracciato dell'anello del volume di pressione per garantire un posizionamento corretto e ottimale del catetere si otterranno anelli del volume di pressione che appaiono rettangolari per cinque-10 minuti dopo il record di posizionamento I loop del volume di pressione di base fino a raggiungere uno stato stazionario per posizionare il catetere con un approccio apicale. Praticare l'incisione iniziale dal processo xifoideo attraverso la parete toracica lateralmente fino a quando il diaframma è visibile.
Taglia il diaframma per visualizzare l'apice del cuore e usa un ago da 25 a 30 gauge per fare una coltellata all'apice del ventricolo sinistro. Quindi inserire il catetere di conduttanza attraverso la ferita da taglio fino a quando l'elettrodo prossimale non si trova appena all'interno del ventricolo. E registrare i loop di pressione-volume di base, come appena dimostrato, per variare il postcarico con l'occlusione aortica transitoria.
Inizia praticando una piccola incisione orizzontale nella parte superiore del torace e seziona il tessuto circostante per esporre l'aorta trasversa. Posizionare una legatura di seta 6.0 sotto l'aorta trasversale. Quindi, quando gli anelli del volume di pressione sono tornati al basale, posizionare entrambe le estremità della legatura in un piccolo segmento di tubo PE 50 di classe entrambe le estremità della sutura con un morsetto per ago e sollevare delicatamente e lentamente la sutura per un periodo di uno o due secondi, seguito da un lento rilascio della tensione sul vaso.
Le registrazioni ottimali dovrebbero avere almeno cinque cicli di loop di pressione-volume e mostrare un aumento costante delle pressioni sistoliche finali durante l'applicazione della tensione sulla sutura. Per variare il precarico con l'occlusione CVA transitoria della vena inferiore transitoria. Praticare un'incisione verticale sotto il processo xifoideo e sotto il diaframma per esporre la vena cva inferiore.
Posiziona una legatura di seta sei oh sotto la vena cva inferiore. Quindi, dopo che gli anelli del volume di pressione sono tornati alla linea di base, afferrare entrambe le estremità della sutura con un morsetto per ago e sollevare delicatamente e lentamente la sutura per un periodo di uno o due secondi, seguito da un lento rilascio della tensione sul vaso. Le registrazioni ottimali dovrebbero avere almeno cinque cicli di loop di pressione-volume e mostrare un calo costante della pressione ventricolare sinistra e diastolica durante l'applicazione della tensione sulla sutura per eseguire una calibrazione salina.
Al termine dello studio, iniettare un bolo da 10 microlitri di soluzione salina ipertonica nell'animale attraverso la vena giugulare per ottenere un valore di conduttanza parallela. Si osserverà un apparente aumento di volume senza alcuna variazione della pressione a seguito della variazione della conduttanza del pool sanguigno. Per eseguire una calibrazione vete, scaldare un vete con pozzetti di diametro noto a 37 gradi Celsius e riempire i primi tre fori con eparinizzazione fresca e calda.
Il sangue dei topi sottoposti a valutazioni emodinamiche si adatta a un adattatore di plastica fornito dal produttore al vete. Questo manterrà fermo il catetere di conduttanza durante la calibrazione. Quindi inserire il catetere di conduttanza nel primo pozzetto fino a quando tutti gli elettrodi sono sommersi.
Infine, registrare la conduttanza nel canale del volume per verificare se il ligando TR RV 1 2 0 0 2 3 del recettore dell'angiotensina due polarizzato beta arrestina influisce sulla funzione cardiaca. L'analisi del loop pressione-volume in vivo è stata eseguita su topi wild type che ricevevano bloccanti convenzionali o nuovi del recettore dell'angiotensina. Infatti, in questo esperimento, l'infusione endovenosa di TR RV 1 2 0 0 2 3 ha aumentato significativamente la contrattilità cardiaca rispetto ai trattamenti convenzionali e di controllo.
Dopo aver visto questo video, dovresti avere una buona comprensione di come eseguire l'analisi del loop di pressione-volume utilizzando sia la costrizione aortica che quella della vena cava inferiore per ottenere misure sia dipendenti dal carico che indipendenti della funzione cardiaca.
Visualizza la trascrizione completa e accedi a migliaia di video scientifici
Questo articolo descrive una tecnica per eseguire e analizzare loop pressione-volume cardiaci utilizzando catetere di conducibilità nei cuori di topo. Questo metodo consente una valutazione completa della funzione cardiaca, incluse le misure dipendenti e indipendenti dal carico.
Cardiac pressure-volume loop analysis using conductance catheters provides load-dependent and independent measures of ventricular function, enabling rigorous evaluation of cardiac phenotypes in preclinical models. This technique supports target validation and mechanistic de-risking by quantifying contractility and compliance changes in genetic or drug-treated mouse models. It enhances predictive confidence in early discovery by revealing functional deficits missed by non-invasive assessments.
The method integrates into the discovery continuum from hypothesis testing in early biology to lead identification and preclinical validation, supporting go/no-go decisions based on hemodynamic outcomes.