돼지 모델에서 폐쇄 가슴 압력-부피 루프를 이용한 연속 수축성 평가를 위한 고정 부피-인터셉트 접근법

요약

이 프로토콜은 V₀ 을 고정하고 단일 박동 EES를 계산하여 반복적인 IVC 폐색을 제거하여 혈역학적으로 취약하고 급성 실험에서 안전성과 안정성을 높이기 위해 부하 독립적 LV 수축성을 직렬적으로 정량화하는 실현 가능한 폐쇄형 흉부 돼지 프로토콜을 제공하는 것을 목표로 합니다.

초록

수축기 말기 압력-부피 관계(ESPVR)는 좌심실(LV) 수축력의 최고이자 부하 독립적인 표준 표준으로 널리 인정받고 있습니다. 실제로 ESPVR은 경사(수축기 상태 직접적 지수인 수축기 말기 탄성(Ees)와 수축 상태 직접적 지수인 부피-축 교차(V₀)로 정의되는 직선으로 근사되는 경우가 많습니다. 생체 내에서 ESPVR은 고전적으로 좌심실(LV) 압력-부피(PV) 카테터 모니터링과 함께 시행되는 연속적인 하대정맥(IVC) 폐쇄에서 유래합니다. 그러나 심인성 쇼크와 같은 질환 상태에서는 필요한 전부하 소모가 반사 빈맥과 일시적 또는 지속적인 혈역학적 불안정성을 유발하여 실현 가능성과 해석 가능성을 제한할 수 있습니다. 따라서 혈역학적으로 취약한 상태에서 이노트로피를 생 체 내에서 평가하는 방법이 필요합니다.

이 프로토콜은 안정적인 기초 조건에서 V₀를 한 번 측정한 후 이후 LV PV 루프에서 단일 박동 Ees 추정을 위해 고정된 실용적 실험 모델을 설명하는 것을 목표로 합니다. 이 접근법은 급성 대형 동물 연구에 사용되도록 단계별로 상세히 제공되며, 반복적인 IVC 폐색 없이 수축력을 연속적으로 연속적으로 평가할 수 있습니다. 돼지 심인성 쇼크 모델에서는 부정맥과 혈역학적 불안정성을 방지하면서 부하 독립적인 심근 기능 변화를 신뢰성 있게 추적할 수 있었습니다. 따라서 이 방법은 심실 기하학이 변하지 않고 수축성이 주로 ESPVR 기울기를 조절하는 급성 폐쇄 흉부 실험에 적합합니다. 그럼에도 불구하고, 고정 V₀ 가정은 의도적인 체계적 오류를 도입하는 방법론적 단순화를 나타내며, 반복적인 전부하 조작이 비현실적이거나 안전하지 않을 때만 적용되어야 합니다. 구조 재모델링, 심한 심실 확장, 또는 뚜렷한 흉부 압력 변화가 발생할 경우, V₀를 재추정해야 합니다. 전반적으로 이 프로토콜은 불안정한 대형 동물 모델에서 연속 수축성 평가를 위한 실행 가능하고 생리학적으로 타당한 접근법을 제공하며, 방법론적 엄밀함과 실험적 안전성 및 실용성을 균형 있게 유지합니다.

서론

좌심실(LV) 수축력은 부하 조건과 무관하게 압력을 생성하는 심근의 고유한 능력입니다 ^1,2,3. 이는 심장 박출량, 심박출량, 혈압에 중요한 결정 요인입니다. 따라서 급성 심근 허혈을 겪을 경우 심장이 빠르게 수축력을 잃을 수 있습니다⁴. 따라서 심근 수축력 저하는 급성 심부전과 심인성 쇼크(^CS)를 초래할 수 있습니다5. 심근 수축은 저혈압과 장기 관류 부족을 초래하며, 공격적인 치료에도 불구하고 높은 사망률(입원 30%–50%)을 초래합니다 ^5,6. 일반적인 의학 치료법에는 노르에피네프린, 도부타민, 밀리논과 같은 수축력을 증가시키는 이노트로픽 약물이 사용되며, 혈관 긴장력에도 직접적으로 영향을 줄 수^{있습니다. 수}축력 평가는 새로운 약리학적 치료 연구, 질병 중증도 평가, 실험 모델 작업 시 특히 중요합니다.

LV 박출률(dP/dt(max)과 같은 전통적인 지표는 부하에 따라 달라지며, 전부하 또는 후부하 변화 시 실제 수축 상태를 잘못 나타내는 경우가 있습니다. 이는 수축기 말기 탄성(Ees)과 같은 하중 독립적 수축성 지수의 가치를 강조하며, 이는 심근 성능을 더 신뢰성 있게 추적할 수 있습니다¹.

따라서 수축성 평가를 위한 생체 내 방법이 개발되었으며, 압력-부피(PV) 분석은 실험 연구에서 금본위로 여겨집니다⁸. Ees 정량화를 위한 고전적인 생체 내 접근법은 하대정맥(IVC) 폐쇄를 수행하여 점진적이고 일시적으로 전부하를 줄이는 것입니다. 이 전부하 감소 중 동반하는 수축기 말기압(ESP)과 수축기 말기부피(ESV) 지점을 기록함으로써 ESPVR의 회귀선을 적합하고 그 기울기인 Ees를 결정할 수 있으며, 이 선의 x-절개는 V₀(압력 발생 시 이론적 부피)로 정의됩니다. 그러나 CS와 같은 취약한 상태에서는 짧은 IVC 폐색조차도 심한 저혈압, 부정맥, 또는 이미 심각하게 낮은 심박출량 상태에서 말기 관류를 더욱 저해하여 실현 가능성과 해석 가능성을 제한할 수 있습니다.

본 연구 프로토콜에서는 급성 폐쇄 흉부 실험에서 단일 IVC 폐색을 수행하여 부피축 교차 V₀를 결정하는 급성 폐쇄 실험에서 전통적인 IVC 폐색법의 실용적 대안이 제시됩니다. 이 값은 이후 단일 박동 Ees 추정에 대해 일정하다고 가정합니다. 이 접근법은 급성 근력 변화가 주로 ESPVR 기울기(Ees)를 변화시키고 간편은 대체^{로 안정적으로} 유지된다는 것을 보여주는 격리 및 온전한 동물 연구의 증거를 기반으로 ^{합니다. 반복}적인 폐색을 피함으로써 부정맥과 혈역학적 불안정성을 최소화하면서도 정밀하고 부하에 따라 독립적인 LV 수축력 평가를 유지합니다. 이 프로토콜에서는 이전 연구 4,8,11,12,13,14,15,16의 경험을 바탕으로 입입 기반 PV 카테터를 사용한 폐쇄형 흉부 돼지 모델에 이 전략을 적용합니다. 이 고정 절벽 접근법은 안정된 심실 기하학적 급성 폐쇄 흉부 실험을 위한 것이지만, 변화하는 챔버 크기, 흉강 압력 변화, 구조 재형성이 있는 환경에서는 적용이 제한적입니다; 이러한 실용적 제약은 해당 연구에서 방법의 적합성을 평가할 때 고려해야 합니다. 이전의 단일 박자나 모델 기반 접근법과 달리, 이 프로토콜은 안정적인 기초 조건에서 경험적으로 V₀를 결정한 후 실험 전반에 걸쳐 적용하여, 혈역학적으로 취약한 대형 동물 모델에서 직렬적이고 부하 독립적인 수축성 평가에 더 안전하고 실현 가능한 대안을 제공합니다.

프로토콜

이 프로토콜은 덴마크 동물 연구 검사관(허가 번호: 2023–15–0201–01466, 2023년 6월 19일 발급)에서 승인받았습니다. 약 60kg의 암컷 덴마크 랜드레이스 돼지를 사용했습니다. 시약과 사용된 장비는 재료표에 나와 있습니다.

1. 마취 및 인공호흡

1. 돼지에게 마취 전에는 1 mL/kg의 마취제 혼합액을 주사하여 마취 전에 25 mg/mL 틸타민, 25 mg/mL 졸라제팜, 2.5 mL 부토르파놀(10 mg/mL), 1.25 mL 수의학용 케타미놀(100 mg/mL), 6.25 mL 수의사용 자일라진(20 mg/mL)을 포함합니다.
   참고: 마취 전 투여는 운송 중 스트레스, 통각, 카테콜아민 분비를 줄여줍니다.
2. 동물을 농장 시설에서 연구 시설로 운송하세요.
3. 18-20G 정맥 카테터를 사용하여 가장자리 귀정맥에 정맥(I.V.) 접근을 확립합니다(그림 1). 적절한 테이프 또는 석고 재료로 정맥 카테터를 고정합니다. 정확한 위치를 확인하기 위해 10 mL 생리식염수로 세척합니다.
   참고: 카테터가 올바르게 삽입 되지 않으면 식염수 세척 후 피하 돌출이 나타날 수 있습니다. 변위 시 반대쪽 귀에 추가 백업 정맥주사 접근을 고려해 보세요.
4. 동맥 산소포화도를 조기 모니터링하기 위해 맥박 산소 측정 센서를 부착하세요.
   참고: 산소포화도가 90% 이하인 저산소증이 발생하면, 정상산소 상태가 회복될 때까지 돼지 주둥이에 얼굴 마스크 를 통해 100% 산소를 투여하세요. 5단계로 넘어가기 전에 충분한 산소 포화도를 확인하세요.
5. 돼지를 수술대에 눕히세요. 직접 후두경 검사를 이용해 7.5–8.0 mm 내경 기관관으로 기관삽관합니다. 인공호흡기에 지속적으로 흡기 이산화탄소가 흐르는 것을 관찰하여 올바른 관 위치를 확인합니다. 기관내관의 커프를 부풀리고 관을 주둥이에 고정하세요.
6. 환기기 설정을 조정하고 다음 설정으로 양압 환기를 시작하세요:
   1. 압력 제어, 볼륨 게이트 환기 설정.
   2. 조석 부피 8 mL/kg.
   3. 호기 끝 양압 5 cmH₂O.
   4. 산소 분율을 정상산소증으로 유도하는데, 예를 들어 동맥 산소포화도>94%).
   5. 정상탄산혈증 호흡 수치, 예를 들어 동맥_CO2 분압 4.5–5.5 kPa로 조절.
7. 프로포폴 3.5–4.5 mg/kg/h, 펜타닐 12.5–15.5 μg/kg/h 사용으로 정맥 접근을 통해 전신마취를 시작하고 유지합니다. 각막 및 섬모 반사가 없고 유해 자극에 반응하지 않는 점을 통해 마취 깊이를 평가합니다. 주의: 동물을 단 한 번도 방치하지 마십시오. 모든 실험 직원이 올바른 교육을 받았고 마취 깊이를 올바르게 모니터링할 수 있는지 확인하세요.
8. 3유도 심전도(오른쪽 앞다리, 왼쪽 앞다리, 왼쪽 뒷다리)를 부착하세요.
9. 요도 카테터를 방광에 넣고 외부 끝을 샘플링 백에 연결하세요.
10. 직장 탐침을 사용해 코어 체온을 측정하세요.
    참고: 성체 돼지의 정상 체핵 온도는 38.5–39.5 °C¹⁷입니다. 저체온증은 저체온증으로 인한 혈역학 변화나 부정맥을 방지하기 위해 가열 담요 등 능동 가열 장치를 사용하여 교정해야 합니다.

2. 초음파 유도 혈관 내 접근법

1. 초음파 유도와 셀딩거 기법을 사용하여 다음과 같은 혈관 내 접근을 설정합니다. 이 접근법은 단일 박동 EES 평가를 가능하게 합니다.
   1. 총경동맥에 8 Fr 시스를 삽입하세요.
      참고: 이 시스는 LV PV 카테터를 삽입하는 데 사용됩니다.
   2. 대퇴정맥에 12 Fr 시스를 삽입하세요.
      참고: 이 시스는 IVC 교합 풍선을 삽입하는 데 사용됩니다.
2. 초음파 안내와 셀딩거 기법을 사용하여 다음과 같은 혈관 내 접근을 설정하세요. 이 접근법은 혈역학적 모니터링을 가능하게 합니다.
   1. 대퇴동맥에 7Fr 시스를 삽입하세요.
      참고: 이 피는 침습적 혈압 모니터링에 사용됩니다. 침습성 동맥 혈압은 사지 동맥과 같은 다른 부위에서도 측정할 수 있습니다.
   2. 외경정맥에 8 Fr 시스를 삽입하세요.
      참고: 이 피는 폐동맥 카테터 삽입과 폐동맥 압력 평가에 사용됩니다.
3. 원하는 질병 모델에 필요한 혈관 내 접근을 확립합니다. 이 경우 다음과 같은 혈관 내 접근이 설정됩니다.
   1. 1.1단계와 같이 반대편 총경동맥에 8 Fr 시스를 삽입합니다. 이 피는 관상동맥 삽입과 색전술에 사용되며, 이는 CS를 유도합니다.
      참고: 연구 프로토콜에 따라 추가 접근이 가능하다.
4. 혈관 내 피의 정확한 배치를 위해 10mL 주사기로 각 피관에서 혈액을 채취합니다. 올바르게 배치된 피는 흡인할 때나 식염수로 세척할 때 저항이 없습니다.
5. 모든 피앗을 피부에 봉합하고 관련 모니터링 시스템에 연결하세요.
   참고: 피집은 혈액 응고를 방지하기 위해 자주 세척해야 합니다. 또는 연구 프로토콜에 따라 돼지를 헤파린화할 수도 있습니다.
6. 제조사 지침에 따라 압력 교정 후,^{앞서 설명} 한 8(그림 1)에 따라 LV PV 카테터를 삽입합니다.

3. 좌심실 압력-용적 카테터 및 하대정맥 풍선 삽입

1. PV 카테터 삽입 전에 각 동물에 대해 혈액 저항도 보정을 수행하세요.
   1. 0.5mL 극저온 바이알에 혈액을 채취하세요. 혈액 채취 즉시 교정 프로브를 사용해 혈액 저항 측정을 수행하세요.
2. 8Fr 경동맥 피스를 통해 LV PV 카테터를 삽입합니다. 저선량 형광투시 유도 시, LV PV 카테터의 피그테일을 따라 대동맥판막까지 이동합니다. 수축기 동안 대동맥판을 통과합니다.
   참고: LV PV 카테터 전진 시 어느 시점에서도 저항이 없어야 합니다.
3. LV PV 카테터 끝을 LV 꼭대기 가까이에 놓으세요.
4. 제조사의 프로토콜을 따라 기록된 위상 및 크기 신호를 바탕으로 LV PV 카테터 위치를 최적화하기 위해 적절한 녹음 볼륨 세그먼트 수를 선택하세요.
   참고: 카테터 위치는 데이터 수집에 매우 중요합니다. 위치는 형광투시 유도를 통해 확인할 수 있습니다. 하지만 위상 값을 사용해 올바른 위치 확인도 할 수 있습니다. 신호는 평균 값<10°, 주기적인 형태여야 합니다. PV 카테터 삽입 시 올바른 세그먼트를 선택해야 합니다. 초기 구성(세그먼트 1)에서는 전극 1부터 4까지 활성화되어 있습니다. 이 위치에서는 측정된 부피가 종종 과소평가되는데, 이는 전극이 대동맥판에서 너무 멀리 떨어져 있기 때문입니다. 세그먼트 2에서는 전극 1, 2, 4, 5가 활성화되어 있습니다; 심실 크기에 따라 이 구성은 여전히 낮은 부피 신호를 생성할 수 있습니다. 세그먼트 3으로 진행할 때는 전극 1, 2, 5, 6을 사용하며, 성체 돼지에서는 일반적으로 생리적 부피와 적절한 형태의 PV 루프를 생성합니다. 4구간(전극 1, 2, 6, 7)으로 더 발전하면 감각장이 심실 길이를 넘어 확장되어 작은 심장에서 부정확한 신호가 발생할 수 있습니다.
5. IVC 풍선을 12 Fr 대퇴정맥 덮개를 통해 삽입하고, 투시경으로 감선을 따라 횡격막 높이까지 이동시킵니다.
   참고: 실험은 연구 프로토콜 시작 전에 혈역학을 안정화하기 위해 이 수준에서 일시정지할 수 있습니다. 이 단계에서 비정상적인 혈역학, 환기, 전해질 수치를 교정할 수 있습니다. 1–2시간의 안정화 기간이 보통^{13, 14, 15, 16}으로 충분합니다.

4. 기초 측정값 및 V₀ 결정

1. 건강한 기초선에서, 기술된 기구를 따라 제조사가 설명한 LV PV 카테터를 포함한 모든 장비의 교정을 수행하며,^{다른 곳에서도} 자세히 설명되었습니다.
   참고: 압력과 부피는 카테터가 입입 기반 또는 전도 기반 기술을 사용하는지에 따라 보정되어야 합니다. 압력 보정은 카테터 삽입 전에 수행해야 합니다. 간단히 말해, 보정은 다음과 같은 단계를 포함합니다:
   1. LV PV 카테 터 삽입 전 압력 보정을 수행하세요.
   2. 안정적인 동성 리듬을 유지하세요.
   3. 입출 기술 기반 카테터를 사용할 때는 폐동맥 카테터에서 추출한 박출량을 사용하여 용적 교정을 합니다.
      참고: 기초 용량 교정 스캔은 일시적인 호기 말단 무호흡 시 수행해야 합니다.
2. 기준 값을 얻기 위해 10–15 심장 사이클 동안 일시적인 호기 말기 호흡 참기를 시행합니다.
   참고: 매번 호기 말기 숨 참기 후에는 심박수와 혈압과 같은 혈역학적 수치와 동맥 산소포화도, 호기 말기_CO2 같은 호흡 수치가 정상화될 때까지 동물이 회복할 때까지 기다려야 합니다.
3. V₀을 결정하기 위해 다음 단계를 수행하라:
   1. 다시 한 번 호기 말단 숨을 참고 몇 번 심장 박동을 기다린 후 IVC 풍선을 천천히 부풀려 LV 압력이 50 mmHg 이하로 떨어지도록 하세요. 풍선을 빠르게 빼고 환기를 재개하세요.
      참고: 이 절차는 LV 전부하를 점진적으로 감소시키며, PV 루프는 전부 부하 감소 ^1,2,3 동안 점진적으로 좌측 및 아래로 이동하는 것을 보여야 합니다(그림 2A 및 그림 3A).
   2. 정맥 폐색 후 각 IVC 폐색 후 정상 산소증, 정상 탄산증, 정상 긴장이 회복될 때까지 동물이 회복할 시간을 주세요. 이 과정은 보통 2분에서 3분 정도 소요됩니다. 추가로 두 차례 IVC 폐색을 시행하세요. 안정된 동성 리듬을 유지하세요.
      참고: 가끔 전부하를 줄이기 위해 IVC 풍선을 부풀리면서 부정맥이나 심실외수축이 발생할 수 있으며, 이는 혈류를 방해하여 데이터 분석에 어려움을 줄 수 있습니다. 이 경우에는 IVC 풍선을 더 천천히 팽창시키는 것을 시행하세요. 부정맥 없이 독립적으로 세 번의 폐색을 시행해야 합니다.
   3. 세 번의 폐색 후에는 추가로 IVC 폐색이 필요하지 않습니다. IVC 풍선 카테터는 제거할 수 있습니다.
4. LabChart 8 Pro에서 내장된 PV 루프 모듈을 엽니다. In 분석하세요, 선택 폐색. 분석용 프리로드 감소 시 순차적 루프를 수동으로 선택하세요. 이소성 박동 및 인접 주기를 제외합니다. 드롭다운 메뉴를 사용하여 선형 또는 이차 적합을 적용하세요.
   참고: V₀ 기준선 측정 직후나 사후 데이터 분석 중에 계산할 수 있습니다. 전부하 감소 중 각 보존 사이클마다 ESP와 ESV가 모듈의 표준 정의를 통해 식별됩니다.
   1. 소프트웨어에 내장된 기능을 사용하여 선택한 심장 주기를 분석하세요. 점진적 전부하 감소 기간 동안 10개의 루프를 분석해야 합니다. 모든 심장 박동을 스크리닝하고 자궁외박동이나 인위적 신호를 수동으로 제거하여 단조적이고 부드럽게 전개되는 루프만 유지합니다. 원한다면 자동 데이터 정제^{방법이 설명되어} 있습니다.
      참고: IVC 교합 시 LV는 부정맥에 취약합니다. 상심실 또는 심실 자궁외박동의 경우, 이 박동들은 전후 심장 박동과 함께 제거해야 합니다(그림 2B). 또한, 심박수에 따라 IVC 폐색은 바로수용기 반사를 유발하여 근회전성에 영향을 줄 수 있습니다.
   2. 심장 박동이 유지되는 경우, 소프트웨어의 내장 기능이 수축기 말기 압력과 부피를 올바르게 식별하는지 수동으로 확인하세요.
   3. ESPVR 라인에 맞아.
      참고: 주로 선형 적합 ESPVR 라인은 ^1,2를 사용할 수 있습니다(그림 2A). 하지만 ESPVR의 라인은 곡선형 ^1,19,20,21일 수도 있습니다(그림 3). ESPVR 이 눈에 띄게 곡선형일 경우,^{19, 21}, ²² 드롭다운 메뉴를 이용한 이차 회귀와 같은 허용된 비선형 적합을 적용합니다. LabChart 8 Pro와 같은 분석 소프트웨어는 여러 옵션을 제공합니다. ESPVR이 시각적으로 직선을 따라갈 때는 선형 최소제곱 적합을 적용해야 하며; 곡선성이 명확할 때는 이차 적합을 사용할 수 있습니다. 주의: 선형 적합과 이차 적합 중 하나는 내장 모듈의 객관적 적합도와 ESPVR 도형의 시각적 검사를 모두 고려하여 결정해야 합니다. 미리 정의된 결정 규칙을 적용해야 하며, 예를 들어, 조정된 R²를 선형 적합에 비해 ≥0.05 개선하는 이차 모델이 선호될 수 있다(그림 4)²³; 그러나 생리학적으로 그럴듯한 곡률을 확인하기 위해서는 루프 형태와 잔류 패턴의 시각적 검사가 항상 수행되어야 한다. 곡선성에 대한 일관된 시각적 증거 없이 R²의 작은 수치 개선은 비선형 적합 사용을 정당화해서는 안 된다.
   4. 맞춤된 ESPVR 선(선형 또는 곡선형)에서 V₀ 을 X축과의 교차로 계산합니다.
      참고: 모델 형태와 적합도는 문서화되어야 합니다. ESPVR의 볼록성이 유의미하게 관찰될 경우, 선형 맞춤은 높은 압력에서 진정한 탄성을 과소평가하고 낮은 압력에서는 과대평가할 수 있습니다 (그림 4). 이 경우 4.3단계에서 설명한 V₀ 결정에 이차 적합이 권장됩니다. 단일 비트 Ees 추정은 반드시 선형적이지만, ESPVR 곡률에 대한 인지가 필수적입니다. 비선형 동작이 특히 큰 후부하 변화 시 직렬 측정에 영향을 줄 수 있기 때문입니다.
   5. 세 개의 독립적인 폐쇄 지점을 반복하여 세 개의 V₀ 측정값의 평균을 취합니다.
      참고: 음의 V₀ 은 물리적으로 의미 있는 음의 심실 부피를 의미하지 않습니다; 오히려 선형 ESPVR 모델의 한계와 특히 저부피와 압력에서 심실 역학의 근본적인 비선형성을 반영합니다. 음의 V₀ 은 수축성이 높은 심실과 특히 선형 적합이 더 높은 부하 범위에서 더 자주 발생합니다.
5. Ees를 V₀ 과 2단계의 평균 수축기 말기 압력 및 부피 사이의 선의 기울기로 계산합니다.
   참고: 현재 기준선 측정이 수행되었으며, 관련 질병 모델을 적용할 수 있습니다. 이 수준에서 실험을 일시정지하여 혈역학, 환기 지표, 전해질이 정상인지 확인할 수 있습니다.

5. 허혈성 심인성 쇼크 유도

참고: 이 프로토콜은 허혈성 CS 모델(4,11,12,13,14)에서 추가 IVC 폐색 없이 EES를 추정하는 방법을 설명합니다. 이 질환 모델에 대한 상세한 프로토콜은 이 프로토콜의 범위를 벗어나 있으며, 다른 곳에서 찾을 수 있습니다²⁴. 간단히 말해, CS는 다음과 같이 유도됩니다:

1. 0.125g 미세구체에 5 mL 요오딘 조영제와 5 mL 0.9% 식염수를 혼합하여 색전 입자의 스톡 현탁액을 만들어 총 부피 10 mL를 만듭니다. 사용 전과 사용 중에 현탁액을 부드럽게 흔들고, 관상동맥 가이드 카테터를 통해 1 mL 알리코트를 주입합니다(그림 5).
2. 관상동맥 가이드 카테터(5–7 Fr, 예: JL 3.5)를 경동맥 내 동맥 피관을 통해 좌관동맥 개구에 삽입합니다(2단계 참조).
3. 상업용 폴리비닐 알코올 색전술 입자를 사용하여 좌측 주관상동맥의 단계적 관상동맥 내 미세색전술을 통해 심근허혈과 CS를 유도합니다. 각 주사 후에는 혈역학이 2–5분간 안정될 때까지 기다린 후, 열희석 심박출량 또는 혼합 정맥 산소포화도가 기준선 대비 30% 감소할 때까지 반복 주사합니다(그림 6).
   참고: CS의 성공적인 유도는 PV 루프의 좁아짐과 수축기 말기 부피의 우측 이동으로 확인되며, 이는 수^{축성 4,9}의 급격한 감소를 반영합니다.

6. 연구 전반에 걸친 Ees의 연속적인 단일 박자 결정

참고: PV 데이터는 LabChart 8 Pro 또는 전용 PV-루프 분석 모듈을 포함한 유사 소프트웨어를 사용하여 분석할 수 있습니다. 모든 기록은 안정적인 동성 리듬과 신호 편차가 없는지 시각적으로 확인해야 합니다. 개별 심장 주기는 소프트웨어에 의해 자동으로 구분되며, 이후 수동으로 검토해야 합니다. 심실 외수축기와 자외 주기 직전 및 직후 박동은 제외해야 하며, 세 박동 모두에서 부하 조건이 일시적으로 변하기 때문입니다.

1. 기저선에서 피험자별 V₀ 을 정의한 후(이전 섹션 참조), 추가적인 IVC 폐색 없이 Ees의 단일 박동 추정을 수행합니다.
2. 각 시점에서 10–20 심장 사이클 동안 3회 연속 호기 말기 참기를 수행하며 PV 루프를 기록합니다. 각 시점마다 숨 참기 기간을 바탕으로 평균 ESP와 ESV가 정의됩니다.
   참고: 일시적 무호흡기 동안 안정적인 동성 리듬을 보장해야 합니다. 각 루프 형태는 신중히 검토해야 합니다. 루프는 안정적인 부하 조건과 현실적인 심실 압력 생성을 가진 생리학적으로 타당한 심실 주기를 대표할 때만 포함되어야 합니다. 자궁외심박동, 즉 외출 직전과 직후의 박동은 분석에 포함하지 않아야 합니다(그림 2). 박동 선택에 관한 자세한 프로토콜은 발표된 방법론 지침 ^8,18을 참조하십시오.
   주의: 높은 PEEP는 정맥 회입 및 하중 조건¹²에 영향을 줄 수 있습니다. 루프가 서로 겹쳐져 하중 조건이 동일함을 나타내는지 확인하세요. ESPVR 분석에는 일반적으로 약 10개의 루프가 충분하지만, 압력이 계속 감소하는 동안 말수축기 지점의 왼쪽 이동이 더 이상 발생하지 않는지 확인하기 위해 때때로 더 긴 IVC 교합 기록이 필요할 수 있습니다(그림 2, 그림 3, 그림 4).
3. 고정된 V₀와 숨 참기 PV 루프의 평균 ESP 및 ESV 값을 사용하여 각 시점별로 EES를 계산합니다²
   참고: 나머지 프로토콜에서는 V₀ 이 일정하게 유지되며, ESP와 ESV는 연구 프로토콜과 개입에 따라 시점별로 달라질 수 있습니다. 따라서 부하 상태나 수축 상태의 영향은 V₀에 영향을 미치지 않으며, 오직 Ees만이 영향을 미칩니다.

결과

위의 지침은 단일 박동 단위로 Ees를 유도하는 프로토콜을 제시하며, 이론적 부피인 제로압력 생성 V₀을 일정하게 유지합니다. 이 섹션은 우리 연구실에서 수행한 두 가지 연구의 데이터를 제시합니다. 첫째, CS 유도 후 V₀ 와 Ees의 발달을 조사하는 별도의 파일럿 연구가 수행되었습니다. 둘째, 이전에 발표된 연구에 포함된 30마리의 돼지 대규모 데이터셋에서 CS의 허혈^{모델을 제시합니다}.

연구 1
이 미발표 파일럿 시리즈에서는 CS가 유도되었고, 심박출량이 32.5% 감소하였습니다. CS 유도 후에는 IVC 풍선과 PV 카테터가 삽입되었습니다. PV 측정을 통해 IVC 폐색을 이용한 PV 측정이 수행되어 V₀의 시간이 지남에 따른 안정성을 평가했습니다. 무작위 인터셉트를 적용한 선형...

토론

이 프로토콜은 허혈성 CS와 같은 급성 심장 질환에서도 실현 가능한 LV 수축성을 연속적이고 부하 독립적으로 평가하기 위한 실용적이고 재현 가능하며 실행 가능한 전략을 설명합니다. 프로토콜은 고정된 부피축 절편 V₀을 사용하여 단일 박동에서 Ees를 추정하여 반복적인 IVC 폐색을 피하고 취약한 심혈관 상태에서 부정맥과 저혈압 위험을 낮춥니다. 본 프로토콜의 방법론적 신선성은 IVC 폐색에서 얻은 경험적으로 결정된 피험자별 V₀ 과 이후 연속 단일 박동 Ees 추정을 명시적으로 결합한 데 있습니다. 기존의 단일 박동 탄성 방법은 수학적으로 V₀를 추론합니다. 단일 박동 연도성 추정을 실험적으로 측정된 동물 특이적 V₀에 고정함으로써, 본 프로토콜은 고전적인 다중 박동 ESPVR 도출과 순수 모델 기반 단일 박자 접근법 간의 실용적인 타협을 제공합니다.

급성 실험에서 V_0<...

재료

이 논문에 사용된 재료 목록

이름	회사	카탈로그 번호	댓글
0.9% 식염수	Fresenius Kabi, 독일	921046	마이크로스피어 서스펜션 및 세척
10 mL 주사기	BD, 미국	BD Plastipak 302143	마이크로스피어 주사
12 Fr 대퇴정맥 시스	Terumo, 일본	Radifocus Introducer II	IVC 폐쇄 풍선 삽입용
20 G 정맥 카테터	BD, 미국	BD Insyte 381223	귓볼 정맥 IV 접근
7 Fr 대퇴 동맥 시스	Terumo, 일본	Radifocus Introducer II	침습성 동맥 압력 모니터링
8 Fr 경동맥 시스	Terumo, 일본	Radifocus Introducer II	LV PV 카테터 접근
8 Fr 경정맥 시스	Terumo, 일본	Radifocus Introducer II	폐동맥 카테터 접근
Contour PVA 마이크로스피어	Boston Scientific, 미국	Contour 355–500 µm	허혈성 심원성 쇼크 유도
관상동 가이드 카테터	Boston Scientific, 미국	JL 3.5 / JR 4.0	마이크로스피어 주사용 관상동 접근
ECG 전극 (3-리드)	Ambu, 덴마크	BlueSensor P	지속적 ECG 모니터링
기관 내 튜브 7.5–8.0 mm	Smiths Medical, 영국	Portex ETT	기관 삽관
펜타닐 (IV)	Hameln Pharma, 독일	Fentanyl Hameln	지속적 IV 진통
형광 시스템	-	-	카테터 유도
온열 담요	3M, 미국	Bair Hugger Warming Unit	체온 유지
헤파린	Leo Pharma, 덴마크	Innohep	사용 시 항응고
Iomeron 조영제	Bracco Imaging, 이탈리아	Iomeron 350	관상동 혈관조영술 및 마이크로스피어 서스펜션
IVC 폐쇄 풍선 카테터	Fogarty / Edwards Lifesciences, 미국	Fogarty Occlusion Balloon	일시적 전하중 감소
LabChart 8 Pro 소프트웨어	ADInstruments, 뉴질랜드	LabChart 8 Pro	PV 루프 획득 및 분석
LV PV 카테터 (어드미턴스)	Millar Inc., 미국	MPVS Ultra PV Loop Catheter	어드미턴스 기반 LV 압력–부피 측정
기계식 인공호흡기	GE Healthcare, 미국	Datex Ohmeda S/5	양압 인공호흡
MPVS 모듈	ADInstruments, 뉴질랜드	MPVS Ultra/Duo	PV 카테터 인터페이스
PowerLab 데이터 수집 시스템	ADInstruments, 뉴질랜드	PowerLab 16/35	신호 수집
프로포폴 (IV)	Fresenius Kabi, 독일	Diprivan / Propofol-Lipuro	지속적 IV 마취
폐동맥 카테터 7.5 Fr	Edwards Lifesciences, 미국	Swan-Ganz 131HF7	열확산 CO 및 PA 압력
맥박 산소계	-	-	말초 산소 포화도 모니터링
직장 온도 프로브	-	-	핵심 온도 모니터링
셀딩거 가이드 와이어	Terumo, 일본	Radifocus Guide Wire M	혈관 접근
무균 식염수 세척	Fresenius Kabi, 독일	0.9% NaCl	시스 세척
봉합 재료	Ethicon, 미국	Vicryl 3-0	시스 고정
주사 펌프	Becton Dickinson (BD), 미국	BD Alaris	지속적 마취제 주입
초음파 시스템	-	-	혈관 접근 유도
요도 카테터	Teleflex, 미국	Rüsch Foley catheter	방광 배액
졸레틸 (틸레타민/졸레타젭)	Virbac, 프랑스	Zoletil 100	사전 마취에 사용; 프로토콜에 따라 부토르파놀, 케타민, 자일라진과 혼합