2016년 4월 11일
폐동맥고혈압(PAH)은 폐동맥의 소멸과 우심실 부전의 발병을 유발하는 폐동맥 질환입니다. PAH의 설치류 모델은 PAH의 병태생리학을 이해하는 데 중요합니다. 여기에서는 마우스와 쥐에서 우측 심장 카테터 삽입 및 심장 초음파 검사를 통한 혈류역학적 특성을 보여줍니다.
설치류에서 심장초음파검사와 우심장 카테레테이션의 전반적인 목표는 다양한 심장 및 폐 질환 모델에서 우측 심장의 기능을 결정하는 것입니다. 이 방법은 다음과 같은 심혈관 생리학 연구의 주요 질문에 답하는 데 도움이 될 수 있습니다. 이 기술의 주요 장점은 이러한 심장 및 폐 질환 모델에서 오른쪽 심장 기능에 대한 포괄적인 분석을 제공한다는 것입니다.
설치류 심장의 흉골 주위 장축을 보려면 마취된 설치류를 앙와위 자세에 놓는 것으로 시작합니다. 발가락 꼬집기로 적절한 진정 수준을 확인하고 동물의 눈에 동물용 연고를 바르십시오. 다음으로 가슴을 면도하고 초음파 젤을 바릅니다.
B-Mode를 선택하여 2D 라이브 이미지를 투사합니다. 그런 다음 초음파 변환기를 왼쪽 흉골 주위 라인에 적절한 주파수로 정렬합니다. 탐침 표시기가 꼬리 방향을 가리키도록 변환기를 시계 반대 방향으로 30도 회전합니다.
그런 다음 변환기의 각도를 약간 기울이고 동일한 단층 촬영 평면에서 변환기의 짧은 축을 따라 기기를 흔들어 화면 중앙에서 전체 좌심실 보기를 얻습니다. 좌심실의 내강, 심실 중격, 우심실의 내강, 상행 대동맥 및 좌심방의 내강을 찾아 봅니다. 대동맥 수준에서 흉골 주위 축을보기 위해 B-모드에서 변환기를 90도 회전하고 변환기를 두개골 쪽으로 기울여 대동맥 판막 단면을 식별합니다.
그런 다음 변환기를 같은 위치에서 안정적으로 유지하고 펄스파 도플러 모드로 전환합니다. 그런 다음 샘플 부피를 우심실 유출로 중앙의 폐 판막 수준에 근접하게 놓고 커서를 혈관을 통한 혈류 방향과 평행하게 배치합니다. 양호한 도플러 엔벨로프, 즉 층류 혈류를 나타내는 흰색 테두리와 내부에 어두운 움푹 들어간 이미지가 있는 이미지를 얻기 위해 필요에 따라 혈류의 방향을 따라 스케일을 조정하고 도플러 추적을 기록합니다.
폐쇄된 흉부 우심장 카테터 삽입을 수행하려면 마취된 설치류를 해부 현미경 아래에 놓고 하악에서 흉골까지 피부를 절개합니다. 절개 부위의 양쪽에 한 쌍의 견인기를 배치하여 경추 부위를 완전히 노출시킵니다. 그런 다음 둔기로 타액선을 분리한 다음 가늘고 뭉툭한 끝 집게를 사용하여 올바른 외부 경정맥을 노출시킵니다.
오른쪽 외부 경정맥을 주변 결합 조직과 조심스럽게 분리하고 오른쪽 외부 경정맥 아래에 실크 봉합사 두 조각을 놓습니다. 정맥을 가능한 한 하악골에 가깝게 원위부로 결찰하고 느슨한 매듭을 근방으로 묶습니다. 홍채 가위를 사용하여 원위부에 묶인 매듭에 가까운 외부 경정맥을 작게 절개합니다.
다음으로, 외부 경정맥에서 심장까지의 길이와 대략 일치하는 길이로 카테터를 표시합니다. 그런 다음 집게를 사용하여 절개 부위에 카테터를 삽입하고 근위 매듭을 조입니다. 카테터를 오른쪽 심장에 부드럽게 밀어 넣고, 카테터의 표시에 따라 진행 깊이를 모니터링하고, 컴퓨터 모니터의 압력 추적을 통해 현장에서 카테터의 위치를 확인합니다.
우심실 압력 추적이 확인되면 데이터 수집을 위해 카테터를 안정화합니다. 우심실 압력 볼륨 루프를 얻으려면 다음으로 설치류를 삽관합니다. 그런 다음 xiphoid 프로세스 아래를 절개하고 가위로 옆구리를 향해 피부를 양측으로 절개합니다.
복벽을 통해 복강을 열려면 횡격막 아래의 복벽을 통해 양측 절개를 합니다. 그런 다음 횡격막을 열어 심장의 정점을 노출시키고 흉곽을 양측으로 자릅니다. 하대정맥을 주변 결합 조직과 조심스럽게 분리하고 생리식염수에 적신 멸균 거즈를 복강과 삽관 부위에 놓습니다.
그런 다음 PE 60 튜브의 작은 조각을 사용하여 전도 카테터의 구멍을 우심실 정점으로 안내하고 모든 전극이 심실 내부에 있을 때까지 찔린 상처를 통해 카테터 팁을 삽입합니다. 이제 소프트웨어에서 압력 볼륨 루프를 모니터링하여 카테터의 위치를 조정하여 필요에 따라 큰 호흡 변화를 보이지 않는 일관된 모양의 루프를 얻습니다. 압력 볼륨 루프 제품군을 얻으려면 하대정맥에 부드럽게 압력을 가하여 오른쪽 심실 충전을 줄입니다.
그런 다음 이러한 데이터에서 여러 혈류역학적 매개변수를 계산할 수 있습니다. 폐의 팽창 관류를 수행하려면 먼저 팽창 튜브를 고리 스탠드에 연결합니다. 다음으로, 주변 근육 및 결합 조직에서 기관을 퉁명스럽게 절개하고 기관 주위에 실크 봉합사 조각을 놓습니다.
그런 다음 봉합사에 느슨한 매듭을 묶고 머리를 눌러 기관을 부드럽게 늘리고 하악에 가까운 기관 둘레의 70%를 자릅니다. 기관을 늘린 상태로 기관 캐뉼라를 삽입하고 봉합사로 캐뉼라를 고정합니다. 캐뉼라를 팽창 튜브에 연결한 다음 PBS로 채워진 10ml 주사기로 우심실 자유 벽을 찌르고 폐를 플러시하여 폐동맥 쪽으로 주입합니다.
폐가 희어지기 시작하면 좌심방을 한 번 긁습니다. 그런 다음 대동맥 뿌리를 잘라 심장을 적출합니다. 마지막으로, 10% 완충된 중성 포르말린으로 폐를 5분 동안 팽창시키고 기관 캐뉼라를 제거합니다.
그런 다음 기관을 결찰하고 흉부에서 폐를 절제하고 10% 완충된 새로운 중성 포르말린으로 폐 조직을 고정합니다. 대동맥 수준에서의 흉골 주위 단축 보기는 설치류에서 쉽게 시각화할 수 있으며, 이를 통해 폐동맥 도플러 추적을 기록하고 측정할 수 있으며, 그 모양은 폐 고혈압의 정도와 관련이 있습니다. 만성 저산소증에 노출된 마우스의 폐쇄형 흉부 우심장 카테터 삽입에서 우심실 수축기 혈압이 수은 45mm로 상승하여 심각한 폐고혈압과 일치합니다.
정상 쥐의 열린 흉부 우심장 카테터 삽입에서 우심실 수축기 압력은 현저히 낮은 수은 수치인 27mm에서 관찰됩니다. 기술을 마스터하고 적절하게 수행할 수 있는 경우 절차는 몇 분 안에 완전히 완료될 수 있습니다. 이 절차를 시도하는 동안 설치류가 적절하게 마취되었는지, 그리고 고혈량증을 유발할 수 있는 출혈이나 조직 건조의 심각한 원인이 없는지 확인하는 것이 중요합니다.
이 동영상을 시청한 후에는 올바른 심장의 포괄적인 혈류역학적 특성을 수행하는 방법을 잘 이해하게 될 것입니다. 이러한 기술을 마스터하려면 연습이 중요합니다.
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폐동맥 고혈압(PAH)은 폐세동맥에 영향을 미쳐 우심실 부전으로 이어지는 심각한 질환입니다. 본 연구에서는 설치류 모델에서 심초음파 검사와 우심도자술을 이용하여 PAH와 관련된 혈역학을 조사합니다.
폐동맥 고혈압(PAH) 설치류 모델에서 종합적인 혈역학적 특성 분석은 초기 단계의 심혈관 질환 약물 발견의 리스크를 줄이고 질병 기전을 검증하는 데 필수적입니다. 우심실 기능 및 압력-부피 관계의 정량적 평가는 표적 조절에 대한 예측 신뢰도를 높이며, 전임상 모델에서 인체 질환으로의 중개 연구 연속성을 가능하게 합니다. 이러한 역량은 포트폴리오 선별을 지원하며 PAH 치료 프로그램의 진행 여부를 결정하는 근거가 됩니다.
본 방법론은 심혈관 질환 치료제 개발 파이프라인의 초기 발굴 단계부터 리드 화합물 도출 및 전임상 검증 단계까지를 통합합니다.