쥐의 급성 심근 경색의 실시간 압력-볼륨 분석

요약

쥐의 급성 심근 경색 왼쪽된 심 실 (LV) 기능에 심각한 하지만 불완전 하 게 특징이 변화를 유도합니다. 쥐 관상 동맥 폐색을 겪고 LV catheterization LV 기능에 대 한 실시간 평가 대 한 새로운 방법으로 제공 합니다.

초록

급성 심근 경색 급성 심장 마비 및 cardiogenic 충격 발생할 수 있습니다. Hemodynamics의 평가 어떤 잠재적인 치료 방법은 급성 왼쪽된 심 실 (LV) 장애에 대 한 감독의 평가 대 한 중요 합니다. 현재 modalities 이미징 (예., 심장 초음파 및 자기 공명 영상) 때문에 LV 압력에 데이터를 직접 측정할 수 없는 몇 가지 한계를가지고. 쥐 관상 동맥 폐색을 겪고 도관 법 LV은 LV 기능에 대 한 실시간 평가 대 한 새로운 방법으로 될 수 있습니다.

프로시저의 시작 부분에서 마우스 endotracheal 삽 관 법 이어서 취 했다. LV catheterization, 오른쪽 경 동맥 중 목 절 개 노출 통해 했다. 테 소개 하 고 LV 구멍에 배치 되었다. 왼쪽된 thoracotomy 실시 했다 고 왼쪽된 주요 관상동맥 (LCA) 출혈 했다. Reperfusion 유도, 봉합 후 45 분 압력 볼륨 데이터는 모든 시간에 기록 된 릴리스 되었습니다.

LCA의 결 찰 선 볼륨, LV 방출 분수 (EF), 그리고 심장에 LV 30% 감소를 알 수 있듯 수축 기능 감소를 발생합니다. LV 수축에 대 한 매개 변수로 최대 dP/dt는 또한 현저 하 게 감소 하 고 확장기 함수는 심각 하 게 손상 (최소 dP/dt-40%). 20 분 동안 reperfusion LV 기능의 완전 한 회복에 지도 하지 않았다.

실시간 압력-볼륨 분석 동안 쥐에 급성 심근 경색 심장 기능을 모니터링 하기 위한 유효한 절차로 제공 됩니다. 안정적인 마 취와 표준화 된 외과 접근을 유지 했다 올바른 결과 보장 하기 위해 중요 한. 급성 심근 경색의 초기 단계는 병 적 상태와 사망률에 대 한 중요 한, delineated 메서드 cardioprotection에 대 한 새로운 전략의 전 임상 평가 대 한 도움이 될 수 있습니다.

서론

심혈 관 질환의 서양 문명¹죽음의 가장 흔한 원인입니다. 급성 심근 경색은 높은 급성과 만성 사망률²과 관련 된 중요 한 이벤트입니다. 경우에 revascularization 달성 을 통해 비상 경 피 적인 관상 동맥 내정간섭 (PCI), 사망률, 특히 급성 심근 경색³를 가진 환자에서 증상의 발병 후 첫 48 시간 안에 높은 남아 있습니다. 왼쪽된 심 실 (LV) 함수에 있는 심각한 감소에 의해 발생 하는 cardiogenic 충격은 이러한 환자³-병원 사망률에 대 한 주요 원인입니다. LV 기능에이 초기 감소는 심근 손상에 의해 발생 국 소 빈 혈과 reperfusion. 이 소위 허 혈/reperfusion (I / R) 부상 변화 반응 산소 종^4,5의 과장 된 세대 등 셀룰러 대사체에 의해 중재입니다.

전 임상 설정에서 심근 손상에서 감소로 이어지는 가능한 보호 메커니즘을 탐험, 믿을 수 있는 마우스 모델 게시물-난/R LV 기능⁶의 평가 메서드를 포함 하 여 필수적입니다. 이 설정에서⁷ transthoracic 심장 초음파 자기 공명 영상 (MRI)⁶ 널리 사용 됩니다 기능 형질^8,9. 그러나 이러한 방법은 심각한 LV 부전 및 지속적인 급성 심근 경색에서 cardiogenic 충격의 평가 적합 하지 않습니다 하 고 LV 압력에 직접 데이터를 표시할 수 없습니다. Langendorff 기구 비보 전 분석 결과에서 고립 된 마음을 사용 하 여 초기 단계의 기본 pathomechanisms에 대 한 정보를 제공 합니다 I / R 상해¹⁰. 이 메서드는 vivo에서 적응 메커니즘 등 자율 신 경계 나 호르몬 조절 및 산 기초 항상성의 규제를 재현 하는 그것의 무 능력으로 인해 제한. Cardiogenic 충격 및 좌 심 실 기능 장애는 진행 하는 동안 심근의 완전 한 기능 형질에 대 한 사용할 수 있는 방법은 없습니다 현재는 I / R 상해.

압력-볼륨 (PV) catheterization 과도 외과 왼쪽된 주요 관상동맥 (LCA) 폐색의 조합으로 동기화 된 접근 도움이 하지만 기술적으로 도전 될 수 있습니다. 나는 동안 안정적인 extracardiac hemodynamics / R 부상 이후 불안정 한 마 취 또는 혈액 손실 결과 영향을 미칠 무 겁 게 수 올바른 결과 대 한 필수적입니다. 소설 나의 hemodynamic 형질에 대 한 접근/R 부상을 통해 LV PV catheterization과 과도 LCA 폐색 수 cardiogenic 충격 및 급성 심근 경색에 LV 역에 새로운 통찰력을 가져다에 미래 분석에 대 한 방법으로 제공 cardioprotection입니다.

프로토콜

모든 실험 모든 관련 규정 준수에 따라 완료 되었습니다 (' 보호의 척 추가 있는 동물 실험 및 다른 과학적인 목적 ' (지침 2010/63/EU) 및 동물 보호에 대 한 사용에 대 한 유럽 협약에는 기관 지침에 따라입니다. 모든 실험 6 개월의 나이에 남성 C57BL/6JRj 마우스 수행 되었습니다.

1입니다. 준비

1. 신체 온도 모니터링 하는 직장 프로브 뿐만 아니라 수술 현미경 및 난방 패드를 준비 합니다. 깨끗 하 고 모든 수술 기구를 소독.
2. 혈관 결 찰, 6-0 폴 리 프로필 렌, 스레드와의 LCA의 결 찰에 대 한 2 m m 실리콘 튜브 5 cm 5-0 실크 스레드 10 cm의 2 개 준비.
3. 전 37 ° C에가 열 하 여 PV 테 교정 베트를 준비 하 고 해밀턴 주사기는 H₂O 염 분 교정에서 15% 염화 나트륨 (NaCl)으로 가득 100 µ L를 준비.
4. 장소는 PV 카 테 터 (3 cm, 1.4 F) 37 ° C에 미리가 열 0.9% NaCl H₂O (염 분) 측정 하기 전에 적어도 30 분. 데이터 수집 디바이스에는 카 테 터를 연결 하 고 장치는 아날로그/디지털 컨버터를 연결. 컴퓨터에 두 장치를 연결 합니다.
5. 소프트웨어를 설정 합니다. 소프트웨어 기반 워크플로⁸에서 요구 하는 대로 소프트웨어 기반 압력 교정 및 계수 보정을 수행 합니다.

2. 마 취와 진통

1. 복 주사로 마 취 제 100 mg/kg 몸 무게와 xylazine 염 산 염 10mg/kg 몸 무게를 사용 하 여 마우스 anesthetize 나의 시작 부분에서 / R 수술, 무 통을 유지 하는 것을 intraperitoneally 0.05 mg/kg 몸 무게 buprenorphine 관리.
2. 10 분 후에 있는 endotracheal 삽 관 법 20 G 정 맥 주사 (iv) 카 테 터를 사용 하 여 수행 하 고 40% 산소 (O₂) 및 2% (v) isoflurane 마우스를 환기. 적절 한 환기 매개 변수 (예를 들어, 220 µ L 선 볼륨, 25-30 g C57BL/6JRj 마우스에 대 한 150/min)를 설정 합니다.
3. 지속적으로 직장 프로브를 통해 신체 온도 모니터링 합니다. 수 사관 쪽으로 향하고 머리를 가진 온수에 마우스를 고정. 마우스 정상 체온은 36.5-38 ° c. 열띤된 플레이트 온도 조정에 의해 체온 1도 이내를 유지 합니다.

3. 왼쪽된 심 실 도관 법

1. 가슴과 목 betadine과 70% 알콜의 3 번갈아 스크럽 소독.  건조 피부 소독 제를 기다립니다. 작은 동물 쉐이 빙 시스템을 사용 하 여 가슴 머리를 제거 합니다.
2. 10 m m 경도 중간 절 개를 5mm 작은 수술가 위를 사용 하 여 흉 골 쪽으로 아래 입술 아래를 수행 합니다.
3. 왼쪽 및 오른쪽 부분의 submandibular 동맥을 통해 둔 기 준비는 집게를 사용 하 여 해 부. 근육과 지방 조직 바로 코뮌 경 동맥을 노출 올바른 paratracheal 지역에서 분리 합니다. 동원 및 구부러진된 집게와 배와 함께 조심 무딘 준비를 통해 결합 조직에서 5-10 밀리미터의 총 길이 대 한 용기를 별도.
   참고:이 심한 저 혈압 및 bradycardia을 발생할 수 있습니다 모든 시간에 미주 신경이 나 경 시체의 기계적 조작을 하지 마십시오.
4. 배 아래 두 준비 실크 스레드를 전달 합니다. 꽉 매듭 원심 선박 선 고 테의 통과 허용 인접 노출된 지역에 느슨한 매듭을 놓습니다.
5. 이 카 테 터의 도입을 촉진할 것 이다 가벼운 긴장 선박에 적용 하는 쥐의 머리 옆 두개골 (꽉) 매듭의 스레드를 수정 합니다. 역 혈액 흐름을 차단 하는 느슨한 매듭의 근 위 근 위 선박에 hemostat 혈관 클램프를 놓습니다.
6. 쐐기 모양의 절 개를 1mm 마이크로 위로 배를 열고 두개골 매듭에 인접을 수행 합니다.
   참고: 작은 방울의 피가이 단계의 적절 한 실행을 나타냅니다.
7. 10. 카 테 터 데이터의 시작 녹음에 대 한 신중 하 게 카 테 터를 삽입 합니다.
   참고: 절 개는 집게와 스트레칭 수 있습니다 쉽게이 과정.
8. 혈관 클램프를 추출 합니다. 카 테 터의 움직임을 촉진 하기 위하여 절 개를 염 분의 1-2 방울을 추가 합니다. 계속 약 다른 10 m m에 대 한 카 테 터를 소개 합니다. 통과 후 센서 팁 인접 매듭, 신중 하 게 그냥 고정 매듭 카 테 터의 움직임을 방해 하지 않고 카 테 터의 얇은 부분 함께 역류 혈액을 방지 하기 위해 충분.
   참고: 카 테 터의 끝에 센서의 크기 혈관 클램프를 추출할 때 혈액의 역류를 방지 합니다.
9. 부드럽게 계속 압력 분석 결과 동맥 혈압 프로필 나타내는 카 테 터 대동맥 (그림 3A)에 배치 됩니다 때까지 카 테 터를 삽입 합니다.
   참고: 카 테 터 대동맥 밸브에 도달 내 및 카 테 터의 펄스 동기화 모션으로 표시 됩니다.
10. 대동맥 밸브를 통해 진행 하려고 하는 저항을 발생 하는 경우 풀 테 다시 5 m m와 사전으로 확장기 혈압 0-도달 LV catheterization PV 분석에 변화에 표시 됩니다 때까지 20 mmHg (그림 3B). 추가 센서 팁 (그림 3C)의 왼쪽된 심 실 배치를 확인 하기 위해 모니터링 하는 볼륨에서 변경 note 카 테 터의 움직임을 방지 하기 위해 인접 매듭을 더 단단히 고정.

4. 국 소 빈 혈 Reperfusion 수술

1. 갈비뼈를 구상 될 수 있다 때까지 길이 15 m m. 진행 두 근육 층의 무딘 준비 왼쪽된 겨드랑이 쪽으로 꼬리 흉 골에서 피부 절 개를 수행 합니다.
2. 3 번째와 4 번째 왼쪽된 갈비뼈 사이 절 개를 통해 가슴을 엽니다. 수술 후크를 사용 하 여 심 낭에 대 한 액세스를 얻을. 마음 위에 심장 resect LCA 결 찰, 유효한 분석에 대 한 기록 태양광 데이터에 동물을 건드리지 않고 대기 30 s 계속 하기 전에.
3. 아래 왼쪽된 auricle 신흥 고 정점으로 심장의 왼쪽에서 내림차순 LCA를 지역화 합니다. 6-0 폴 리 프로필 렌 봉합 사를 사용 하 여 루프 왼쪽된 auricle 밑 2mm와 동맥을 둘러싸 자. 루프에서 작은 실리콘 튜브를 배치 하 고 꽉 매듭 위의 장소.
   참고: 원심 심근 터 닝 회색 LCA 폐색⁶에 대 한 긍정적인 컨트롤 역할을 합니다. I / R 수술 독립적으로 운영 조사에서 5 분 이내에 수행 되어야 한다.
4. 1 m m 길이에서 봉합을 잘라. 수술 후크를 해제 하 고 수동으로 절 개 위의 근육 층을 닫습니다. 태양광 데이터를 지속적으로 기록 하는 동안 45 분을 기다립니다.
5. 45 분 후 다시 절 개 열고 reperfusion 유도 실리콘 튜브를 제거 합니다. 또 다른 20 분에 대 한 기록 데이터입니다.
   참고: 허 혈 전에 본 붉은 색 변경 성공 reperfusion을 나타냅니다.

5입니다. 교정

참고: 태양광 테 시스템의 교정 4 필수 단계, 두 번째는 측정 후 수행 해야 이루어져 있다. 교정은 올바른 결과 보장 하기 위해 모든 실험 후 반복 한다.

1. 압력 보정 계수 보정 1.5 단계에에서 설명 된 대로 실험 하기 전에 수행 합니다.
2. 자체 실험 완료 후 테 여전히 좌 심 실에 배치 된 경우 염 분 보정을 수행 합니다. 준비 영역에서 경 동맥의 오른쪽 경 정 맥 측면을 지역화 합니다. 주사 10 µ L 25% H₂O 통해 는 해밀턴에서 NaCl 녹화 하는 동안 주사 통.
3. 수집 소프트웨어를 사용 하 여 음량 곡선 (그림 5C)에 오름차순 단계를 강조 표시 하 여 보정을 계산 합니다. 총 3 번에 대 한이 프로세스를 반복 합니다. 빠르게는 펑크를 압축 하는 혈관 클램프를 사용 하 여 주사기 추출 후 혈액의 손실을 피하십시오.
4. 볼륨 교정 볼륨 데이터 수집을 표준화 된 볼륨의 분석에 의해 보정을 수행 합니다. (예를 들어, 200 IE 덤플링 당 5 µ L) 약간 heparinized 1 mL 주사기 심장 펑크에서 약 500 µ L 마우스 피를 가져옵니다. 철수 PV 테 테의 손상을 방지 하려면 10-15 m m.
5. 37 ° C 미리가 열된 교정 베트 (그림 5A)으로 얻은 혈액을 채우십시오. 그것은 결과 방해할 수 있습니다 거품을 하지 마십시오. 카 테 터 팁 각 잘 및 기록 데이터에 추가 합니다. 소프트웨어 기반 분석 (그림 5B)에 의해 표준 곡선을 얻을. 총 3 번의 과정을 반복 합니다.
6. 충분 한 isoflurane 마 취는 전혀 시간 유지 하는 동안 exsanguination 또는 경 추 탈 구 마우스를 안락사 하 고

6. 데이터 분석

1. 교정 단계를 완료 한 후 소프트웨어 기반 데이터 분석을 수행 합니다. 따라서, PV 워크플로 분석 섹션에서 적절 한 섹션 (적어도 10 주기)를 강조 표시 하 고 초기 분석을 수행. 필요한 경우 환기 또는 조작 편차와 주기를 제외 (그림 3D).
2. 직전 및 LCA 폐색 후 대동맥 밸브 (동맥 압력만)의 통과 전에 태양광 발전 기준 분석을 수행 합니다. 태양광 발전 기준 분석을 실시 하 고 동안 국 소 빈 혈과 reperfusion 후 5 분 간격으로 진행 합니다. 실험의 끝에, 좌 심 실 (동맥 압력)에서 카 테 터의 철회 후 압력 데이터의 분석을 수행 합니다.
3. 샘플링 오류를 방지 하려면 적어도 10 연속 사이클을 분석 합니다. 환기, 5의 최대 환기의 일시적 중단 값 취득의 강한 간섭 발생 때 s 고려 될 수 있다.
4. 초기 분석 (그림 3D) LV 기능 하에서 계산 되는 다음 매개 변수를 사용 하 여:
   1. 뇌졸중 볼륨 (µ L)
   2. 방출 분수: 볼륨 스트로크 끝 확장기 / 볼륨 (%)
   3. 심장 출력: 뇌졸중 볼륨 * 심장 박동 (µ L/분)
   4. 심장 색인: 심장 출력 / 바디 표면 영역 (µL/(min*cm²)
   5. 작업을 스트로크: PV 곡선의 내부 영역 (mmHg * µ L)
   6. 최대 압력 (Pmax); 평균 압력 (Pmean)
   7. LV 수축 함수를 매개 변수로 최대 dP/dt (mmHg/s)
   8. LV 준수에 대 한 매개 변수로 dP/dt (mmHg/s) 분
   9. Isovolumetric 이완의 시간 상수: 타우 (ms)

결과

LV catheterization 후 가역 LCA 결 찰 reperfusion의 10 분 뒤 45 분 동안 수행 되었다. 태양광 데이터는 (그림 1) 시간에 기록 되었다.

태양광 카 테 터의 정확한 위치는 특성 LV PV 그래프 (그림 2A)를 취득 하 여 확인 되었다. LV 카 테 테 르 배치 했다 일반적인 심 실 압력 범위 0-최소 20 mmHg는 PV-카 테 터 대동맥에서의 잘못 된 배치 30-60 mmHg (확장기 혈압의 최소 압력을 가진 전형적인 동맥 압력 곡선으로 나타났습니다 것 반면 )와 대동맥 밸브 (그림 3B 와 3c) 폐쇄를 나타내는 systole의 끝에 ...

토론

Cardiogenic 충격 및 장애인된 LV 기능에서의 실시간 vivo에서 평가 대 한 새로운 방법으로 역할 LV hemodynamics 급성 심근 경색에서의 PV 모니터링 / R 상해. PV catheterization 광범위 한 LV 수축 기 및 diastolic 기능 관련 매개 변수를 제공할 수 있습니다. LV 체적 매개 변수 외에 일반적으로 심장 초음파 또는 MRI (챔버 볼륨, EF, 뇌졸중 볼륨 및 심장 출력) 하 여 얻은, PV 분석 LV 수축 기 혈압의 측정을 동시에 제공 하 여 LV 기능의 더 완전 한 단면도 생성 성능 (수축 dP/dt, 획 일) 및 LV 준수 (-dP/dt, 타우) 심장 확장 기능에 대 한 매개 변수로.

급성 심근 경색 환자에서 급성 심장 마비 초기에 병원 병 적 상태와 사망률²에 대 한 중요 한 예측으로, 될 수 있는 심각한 hemodynamic 및 급성 심근 경색에서 cardioge...

재료

이 논문에 사용된 재료 목록

이름	회사	카탈로그 번호	댓글
Betaisodona Loesung	Mundipharma	4162-1606 / 89x30mm	Povidon-Iod
교정 큐벳	Millar 기기	910-1049	교정 큐벳
Contura 전문 헤어 트리머	Wella	HS-60	작은 동물 면도 시스템
Eclipse Needle 27G	BD	REF 305770	27G 바늘
집게	FST	11203-25, 11069-08, 11616-15, 11506-12, 11051-10	수술용 펜치
	Aesculap Braun	BN731R, BD 311R	수술용 펜치
Foris FS2434	Eizo	0FTD2033	모니터
Hamilton 주사기 100 µ l 바늘	해밀턴	80621	100µ l 바늘이 달린 주사기
가열식 소동물 OP 테이블	Harvard Apparatus	15001	가열식 OP 테이블
Heparin-Natrium 25000	Ratiopharm	N68542.04	Heparin
Ketamin 10% 100 mg/ml	bela-pharm	FS1670041	Ketamin
Labchart Pro 8 + Pro 모듈	AD Instruments	MLS260/8	PV 데이터 분석 소프트웨어
LAS EZ	Leica	LAS EZ	현미경 카메라 소프트웨어
Leica IC80 HD	Leica	IC80 HD	현미경 카메라
Leica M80	Leica	M80
마이크로 팁 카테터 변환기	Millar 기기	SPR-839	PV 카테터
MiniVent	Harvard Apparatus	845	환기
MPVS Ultra	Millar 기기	PL3508B48/M	PV 카테터 데이터 수집 장치
Octenisept	Schü lke	20000832-A	소독제
Plastipak 1ml	PD	REF 303172	1ml 주사기
PowerLab 8/35	AD Instruments	PL3508	아날로그/디지털 컨버터
Prolene 6-0	Ethicon	XNEH7814. P31	폴리 프로필렌 봉합
수축 키트	FST	18200-20	외과 용 시트
수축 Seraflex 5-0	Naila	IC108000	실크 봉합
소형 및 마이크로 가위	FST Essen	14059-11, 15007-08, 14064-11	수술 용 가위
LCA 폐색	용 소형 실리콘 튜브	Reichelt Chemietechnik
염화물	: Sigma-Aldrich	S7653	염화나트륨
testo 108	testo	5631080	직장 온도계
Thinkcentre 데스크탑 컴퓨터	Lenovo	PC0EJS2V	Computer
Vasofix Safety 20G	Braun	4269110S-01	삽관 카테터
Windows 10	Microsoft	KW9-00240	운영 체제
Xylazin 2 %	Ceva	6324464.00.00	자일라진 염산염