2016年8月16日
孤立した作業心臓モデルは、負荷条件、心拍数、および投薬が心筋のパフォーマンスと酸素消費に及ぼす影響を測定するために使用することができます。さまざまな条件下での収縮期および拡張期のパフォーマンスと酸素消費量の研究を可能にするげっ歯類の左心作業モデルの準備方法について説明します。
この手順の全体的な目標は、げっ歯類からの心室負荷条件を正確に制御できる孤立した左ワーキング心臓モデルを作成することです。この方法は、心筋の収縮性、繊維の性能、酸素消費に対する薬物の影響など、心血管生理学の重要な質問に答えるのに役立ちます。この技術の主な利点は、心臓の負荷条件を正確に制御できることです。
大動脈の解剖と分離、左心房の顆粒形成、および肺静脈の分離を習得するにはスキルと練習が必要であるため、この方法の視覚的なデモンストレーションは重要です。適切な鎮静、鎮痛、およびヘパリンによる抗凝固療法に続いて、ドナーラットの手術を開始します。まず、鉗子で腹腔から皮膚を引き離し、ハサミを使用して腹腔を切開します。
横隔膜の曲線をたどって、肋骨の後角に戻ります。横隔膜が見えたら、はさみを使用して、前の切り口に沿って横隔膜の前面に沿って切断し、胸部にアクセスします。各カットを腋窩線に沿って両側に腋窩まで伸ばします。
次に、鉗子を使用して胸郭をキシポイド突起から前方に引っ込めます。次に、心膜と胸膜を切開します。横隔膜を切開すると換気が損なわれるため、効率的に進行します。
横隔膜のすぐ上にある下大静脈と大動脈を特定し、鈍い鉗子を使用してそれらを前方のブロックに引っ込めます。次に、大きく湾曲したハサミを使用して、下大静脈と大動脈をすばやく横切って切ります。上行大動脈を切らずに、食道、気管、腕頭動脈、および静脈頭蓋を切断します。
次に、これらの胸腺組織を心臓と肺と一緒にブロックで切除します。すぐに耳と肺を氷のように冷たいKHBに浸し、ランゲンドルフ装置に移動します。心肺複合体を平らな皿に置き、胸腺と大きな血管を実験者に向けて心臓を向けます。
そして、テーブルに面した肺の後面。次に、胸腺の2つの葉を引き離し、大動脈からの腕頭動脈の離陸を特定します。次に、皿の端に大動脈を掛けます。
次に、小さなハサミを使用して、右鎖骨下動脈の離陸のすぐ近位にある大動脈弁の約5ミリメートル上を大動脈を横断します。円形の断面が必要です。カットができるまで繰り返します。
次のビデオ顕微鏡検査では、この手順の重要な部分であるカニューレ挿入の準備における大動脈の解剖と切断について明確に説明しています。ここに示すように、胸腺は中央で分割する必要があり、簡単に引き離されます。湾曲した鉗子で穏やかなストロークを使用して心膜を分割し、大動脈を取り囲む組織をふるいにかけます。
過度の力の使用を避けてください。無名動脈の切り株は、大動脈の牽引点として識別および把握する必要があります。次に、大動脈弁と鎖骨下動脈の離陸との間の中間点で小さな鋭いはさみを使用して大動脈を横切開する必要があります。.
切開が高すぎると、大動脈が冗長になり、カニューレの周りの心臓が痛む可能性があります。あるいは、けいれんバッファーが腕頭の切り株から漏れることがあります。短すぎると、カニューレの先端が大動脈弁を横切る可能性があります。
次に、2対の湾曲した鉗子を使用して、大動脈を大動脈カニューレにガイドし、大動脈カニューレはゆっくりとKHBを滴下する必要があります。大動脈弁は、カニューレの先端から1〜2ミリメートル下にある必要があります。次に、鉗子を大動脈を垂直に再配置して、大動脈を所定の位置に保持します。
クランプも使用できます。次に、アシスタントにシルクフォーOH縫合糸を使用して、心臓の両側に複数の結び目でカニューレを固定してもらいます。次に、カニューレを完全に開いて、完全な逆行性大動脈の流れを開始します。
心臓は激しく鼓動するはずです。潜在的な落とし穴の1つは、大動脈カニューレの先端が大動脈弁を横切って左心室に入ることです。このように、そうなると心臓が青白く見え、左心房が膨らんで
しまいます。これは、冠状動脈の流れを一時的に停止し、心臓を大動脈カニューレに再配置することにより、すぐに修正する必要があります。大動脈組織はげっ歯類や涙で壊れやすいわけではありません。別の潜在的な落とし穴は、断裂または大動脈の過度に高い切り傷による大動脈根の漏れであり、腕頭動脈がKHBを漏出させます。
これは、冠状動脈の流れを止め、心臓を大動脈カニューレから取り出し、体位を変えることで対処できます。このステップの目的は、プリロードブロックからのすべての圧力が左心構造に伝達される閉鎖系を作成することです。肺静脈を完全に閉塞しないと、プリロードが失われたり、心臓の準備が不安定になったり、結果を改ざんしたりする可能性があります。
心臓の後面がオペレーターに向くように、大動脈カニューレを手動で回転させます。次に、左肺につながる血管を解剖します。血管へのアクセスを助けるために、鉗子を使用して左肺組織を懸濁します。
次に、単一の中型外科用クリップを使用して、左肺動脈と静脈、および気管支を閉塞します。次に、クリップの遠位にある左肺を切除します。次に、右肺でこのプロセスを繰り返します。
両方の肺動脈が完全に閉塞すると、右心房が膨張し、心臓が徐脈になる可能性があります。必要に応じて、クリップや縫合糸を追加して漏れを塞ぎ、効率的に作業します。次に、肺動脈切開を行います。
大動脈カニューレを回転させて心臓の前面にアクセスし、肺動脈を特定します。小さなハサミを使用して、肺動脈弁の約3ミリメートル上に横切開を行います。肺動脈は、後のステップでカニューレ挿入できるようになりました。
次に、左心房をカニューレ挿入します。左心房を見るときは、小さなハサミを使って、房室溝の約3ミリメートル上の左心房の上半身に2〜3ミリメートルの切開を行います。次に、左心房カニューレを僧帽弁の平面に対して垂直に配置し、心房中隔を向けます。
温かいKHBが目に見えて流れるまで、左前方カニューレを開きます。KHBが触ると温かくなっていることを確認してください、さもなければ低体温症が始まる可能性があります。カニューレ挿入中に、KHBの流れをドリップ速度に移行します。
次に、鉗子を使用してカウンタートラクションを保持しながら、心房カニューレを左心房の本体に挿入します。アトリウムは壊れやすいため、力を入れすぎないでください。カニューレを心房壁に張力をかけずに心房の中央に座るように配置します。
次に、左心房の後面を含む左心房の体の周りに配置された4つの絹の縫合糸を使用して、カニューレを心房に固定します。必要に応じて縫合糸を追加します。密封したら、カニューレを1〜2ミリメートル引き戻して、心房中隔ではなく心房の中央に座るようにします。
これは、左心房の波形を見ることで確認できました。次に、カニューレバルブを完全に開いて、左心房に全プリロードを投与します。心臓からの点滴速度を監視することが重要です。
カニューレが開いている間は安定している必要があります。そうでない場合は、カニューレの周りのアトリウムを取り付け直して、問題の原因となっている可能性のある漏れを密閉します。冠状動脈流出物中のガス、薬物、サイトカインなどの物質を測定するには、肺動脈の切開部にフレキシブルチューブを挿入します。
圧力と体積の連続測定を可能にするには、校正された圧力体積コンダクタンスカテーテルを左心室に挿入します。これは、大動脈弁を介して逆行性で行うのが最適です。ただし、技術的に難しい場合は、心尖心室穿刺を介して実行することもできます。
適切な準備のためには、DPDTの最大値は少なくとも3500〜4000である必要があります。肺動脈と心臓からの冠状静脈洞流出物をメスシリンダーに集めて、冠状動脈の流れを時限的に定量化します。次に、心筋の酸素消費量を計算します。
最終的には、逆行性大動脈ポンプをオフにして、作動中の心臓モードに移行します。逆行性灌流を、記載された通りに調製した。フローは、セットアップ中に最初は逆行していました。
逆行性ポンプをオフにすると、流れが逆行性に切り替わり、心臓が作動します。典型的な拡張末期血圧は、このモデルでは約3〜5ミリメートルの水銀です。そして、収縮期のピーク圧力は約100ミリメートル水銀柱です。
左心房カニューレを心房中隔から離すと、左心房のトレースの変化を検出できます。これらの実験では、大動脈圧を90ミリメートル水銀柱に設定し、左心房圧を10ミリメートル水銀柱に設定しました。実験のために、ドーパミンを毎分15マイクログラム/ミリグラムで左心房ブロックに注入しました。
拡張末期血圧は変化しませんでしたが、ドーパミンにより左心室拡張末期容積が2.5%減少し、左心室収縮末期容積が4.9%減少し、一回生量が増加しました。.プラセボ注入と比較して、ドーパミンによる治療中に圧力体積曲線内の領域が32%増加したと特定された左心室脳卒中ワーク。これは、心筋の酸素消費量の大幅な増加とも関連していました。
このテクニックを習得すると、適切に実行すれば15分で完了できます。
本記事では、心室の負荷条件を精密に制御することを可能にする、げっ歯類を用いた左心単離拍動心モデルの作製について解説します。このモデルは、心筋機能および酸素消費量に対するさまざまな因子の影響を研究するために不可欠です。
分離した齧歯類作動心モデルでは、前負荷、後負荷、心拍数、および酸素分圧を精密に制御することが可能であり、心血管系ターゲットのメカニズム的なリスク低減に向けた還元主義的なシステムを提供します。このモデルは、強心剤の負荷に依存しない評価と心筋酸素消費量の直接測定を可能にすることで、ターゲットの検証と初期探索における予測精度の向上を支援します。本システムは、定義された生理学的条件下で定量的かつ再現性のある血行動態および代謝のリードアウトを提供することにより、フェノタイプスクリーニングと前臨床評価を橋渡しします。
この作動心臓モデルは、ターゲットのバリデーションからリード最適化、そして前臨床評価に至る創薬の連続的なプロセスに適合し、反復的な構造活性相関研究のためのプラットフォームを提供します。