Een abonnement op JoVE is vereist om deze inhoud te bekijken. Log in of start vandaag met uw gratis proefperiode.

Methodenartikel

Evaluatie van de rechterventrikelfunctie in experimentele modellen van pulmonale arteriële hypertensie

1.3K weergaven

⸱

DOI:

10.3791/68248

⸱

27 juni 2025

 ,  ,  ,  ,  ,  , 
1Laboratory of Pulmonary Investigation, Institute of Biophysics Carlos Chagas Filho, Federal University of Rio de Janeiro

In dit artikel

Samenvatting

De presentatie van gedetailleerde methoden voor de evaluatie van de rechterventrikelfunctie zal de kwaliteit en betrouwbaarheid van onderzoek naar pulmonale hypertensie verbeteren, een robuust kader bieden voor toekomstige studies en de reproduceerbaarheid in verschillende laboratoria verbeteren.

Samenvatting

Pulmonale hypertensie (PH) is een chronische aandoening die gepaard gaat met verminderde overleving, waardoor het een cruciaal onderzoeksgebied is. Experimentele modellen van PH hebben ons begrip van de pathofysiologie ervan aanzienlijk verbeterd en het ontwerp van kleine observationele en klinische onderzoeken vergemakkelijkt. Het is echter van cruciaal belang om gestandaardiseerde methodologieën vast te stellen om de vergelijkbaarheid tussen verschillende experimentele studies en onderzoeksgroepen te garanderen. Standaardisatie verbetert niet alleen de reproduceerbaarheid, maar bevordert ook de samenwerking tussen onderzoeksteams.

In deze video schetsen we de methodologische stappen die nodig zijn om de functionele parameters van PH nauwkeurig te analyseren. Deze omvatten echocardiografische beoordeling, invasieve rechterventrikel (RV) punctie en berekening van de Fulton-index. Wat echocardiografie betreft, worden de meting van de pulmonale arteriële versnellingstijd en de pulmonale ejectietijdverhouding, evenals de berekening van de RV-output, in detail gepresenteerd. Met betrekking tot invasieve metingen worden essentiële procedures beschreven, waaronder anesthesieprotocollen, optimale positionering van de dieren, mechanische ventilatie-opstelling, nauwkeurige opening van de borstwand, visualisatie van de RV en RV-punctietechnieken.

De methodologie voor ventriculaire dissectie (Fulton-index) wordt in detail uitgelegd, evenals de berekening van de RV/linkerventrikel plus septum-ratio, gecorrigeerd voor het lichaamsgewicht van het dier. Wij zijn van mening dat het verstrekken van een gedetailleerde presentatie van deze methoden de kwaliteit en betrouwbaarheid van PH-onderzoek zal verbeteren, een robuust kader zal bieden voor toekomstige studies en de reproduceerbaarheid in verschillende laboratoria zal verbeteren.

Inleiding

Adequate functionele meting van de functie van de rechterventrikel (RV) bij kleine dieren is essentieel geworden sinds de toename van studies met diermodellen in de ademhalings- en cardiovasculaire wetenschappen. Er zijn verschillende diermodellen van pulmonale hypertensie (PH), waarbij monocrotaline1, hypoxie2 of Sugen + hypoxie3 wordt gebruikt. Ze hebben goed gediend om nieuwe pathofysiologische routes te ontrafelen 1,4 en nieuwe potentiële farmacologische5 en niet-farmacologische6 behandelingen voor PH te bestuderen. Desalniettemin, ondanks de veroorzaker die leidt tot het PH-fenotype, is er bezorgdheid over de functionele meting van RV-prestaties, vooral omdat RV-functie meestal (1) de primaire uitkomst is die wordt aangenomen door preklinische studies7; (2) er zijn verschillende soorten apparatuur beschikbaar om echocardiografie en invasieve punctie van de RV-kamer uit te voeren; (3) expertise op het gebied van anesthesie en enige kennis over invasieve mechanische ventilatie bij kleine dieren zijn vereist, evenals de erkenning van een adequaat venster voor RV-beoordeling.

Volgens de 3V's van preklinische studies (vervanging, vermindering en verfijning) wordt reductie afgestemd op het uitbreiden van methoden die helpen bij het verkrijgen van vergelijkbare informatieniveaus, wat de reproduceerbaarheid verhoogt8. Het aantal dieren in het onderzoek zal dus worden verminderd, voornamelijk als gevolg van strategieën zoals een passend experimenteel ontwerp, correcte statistische evaluatie en het delen van praktijken en kennis. In de huidige methodologische studie worden drie verschillende technieken gepresenteerd na PAK-inductie (Figuur 1). De eerste is de niet-invasieve meting van de RV-functie door middel van transthoracale echocardiografie. De beelden zijn verkregen uit lange en korte parasternale asweergaven. De diameter van het RV-uitgangskanaal, de pulmonale acceleratietijd (PAT) en de pulmonale ejectietijd (PET) worden geëvalueerd met behulp van een gepulseerde golfdoppler. De PAT/PET-ratio wordt berekend en gebruikt als een indirecte index van pulmonale arteriële hypertensie (PAH)9,10. De tweede is de invasieve punctie van de camper. Meestal wordt een fysiologisch gegevensverzamelingssysteem gebruikt, dat continu wordt opgenomen op een computer met op maat gemaakte software. De invasieve systolische druk van het rechterventrikel (RVSP) en de gemiddelde pulmonale arteriële druk worden vaak gebruikt als primaire uitkomsten in verschillende onderzoeken7. De derde is de rechterventrikelhypertrofie-index, ook wel Fulton-index11 genoemd, de verhouding tussen de RV en de linkerventrikel (LV) plus het interventriculair septum (S) gewicht (RV/LV + S), gecorrigeerd voor het lichaamsgewicht van het dier. De presentatie van gedetailleerde methoden voor de evaluatie van de RV-functie zal de kwaliteit en betrouwbaarheid van PH-onderzoek verbeteren, een robuust kader bieden voor toekomstige studies en de reproduceerbaarheid in verschillende laboratoria verbeteren.

figure-introduction-1
Figuur 1: Stroomdiagram. Samenvattende illustratie van de protocollen die in dit artikel worden beschreven. Afkortingen: ECHO = echocardiografie; LV = linker ventrikel; PAH = pulmonale arteriële hypertensie; RV = rechterventrikel; RVH = rechterventrikelhypertrofie; RVSP = systolische druk van het rechterventrikel; S = interventriculair septum. Klik hier om een grotere versie van deze figuur te bekijken.

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Protocol

Het onderzoeksprotocol werd goedgekeurd door de Ethische Commissie voor het Gebruik van Dieren (CEUA) van de Federale Universiteit van Rio de Janeiro onder procesnummer 043/22. Alle procedures voldeden aan de Principles of Laboratory Animal Care en de US National Academy of Sciences Guide for the Care and Use of Laboratory Animals. De studie volgde de ARRIVE-richtlijnen11.

1. Preparaat van dieren en experimenteel protocol

  1. Bereken het aantal dieren zoals eerder gerapporteerd12.
    OPMERKING: Rekening houdend met het feit dat de verschillen in RVSP tussen CTRL en PAH een effectgrootte van d = 3,95 bereikten, uitgaande van een steekproefgrootteverhouding van 1 en een statistisch vermogen (1-β = 0,8) om significante verschillen te identificeren (α = 0,05), waren drie dieren per groep nodig in dit protocol.
  2. Randomiseer (zes) mannelijke Wistar-ratten (220 ± 10 g) om een intraperitoneale (i.p.) injectie van monocrotaline (60 mg/kg) te krijgen; PAK-groep, n = 3) of zoutoplossing (1 ml/kg; CTRL-groep, n = 3).
  3. Meet op dag 28 de cardiovasculaire parameters en euthanaseer de dieren door verbloeding via een transsectie van de abdominale aorta.

2. Echocardiografie

  1. Opstelling van het elektrocardiografiesysteem
    1. Controleer of de voedingskabel goed is aangesloten op het apparaat en het stopcontact. Houd de POWER-knop op het bedieningspaneel enkele seconden ingedrukt totdat het systeem start.
    2. Zorg ervoor dat de transducer goed is aangesloten.
    3. Selecteer PATIËNT in de database om de dier-ID te registreren om de procedure te starten.
    4. Schakel de transducer uit door op de bevriezingsknop (figure-protocol-1) op het bedieningspaneel te drukken terwijl u het dier voorbereidt om de levensduur van het apparaat te verlengen.
  2. Elektrocardiografie procedure
    1. Configureer het anesthesieapparaat met 2,5% isofluraan en 1 l/min zuurstofafvoer.
    2. Leg het dier in de kamer van het anesthesieapparaat. Zodra het dier verdoofd is, plaatst u het dier in rugligging, bevestigt u de bovenpoten met plakband aan de operatietafel en bevestigt u het masker van het masker van de anesthesiemachine aan de snuit van het dier. Om te voorkomen dat het dier wakker wordt, moet u de schakelknop van het anesthesieapparaat wijzigen van KAMER naar MASKER.
      1. Beoordeel het niveau van anesthesie door de evaluatie van de diameter van de pupil, de positie en de reactie op licht; positie van het knipvlies; en beweging als reactie op staartstimulatie. Start de experimenten wanneer reacties op een geluidsstimulus (handgeklap), evenals snorhaarstimulatie en staartklemrespons, afwezig zijn13.
    3. Gebruik gaasverband met afwasmiddel en water om de vacht op de borst van het verdoofde dier nat te maken. Scheer de vacht van de borst van het dier met een scheermesje dat aan de Kelly-tang is bevestigd. Breng een ruime hoeveelheid geleidende gel aan op de borst van het dier.
    4. Druk op de 2D-knop op het bedieningspaneel.
    5. Plaats de transducer tussen de derde en vijfde intercostale ruimte om de korte as te verkrijgen. Richt de transducer op de linkerschouder van het dier (hoek van 90° ten opzichte van het borstbeen) en leg een dwarsdoorsnedebeeld vast ter hoogte van de basis van het hart, waardoor de RV, de aortaklep, de longklep en het linker atrium kunnen worden gevisualiseerd (Figuur 2A).
    6. Druk op de bevriezingsknop (figure-protocol-2) op het bedieningspaneel om het beeld te bevriezen en druk op de knop Opslaan (figure-protocol-3) op het bedieningspaneel om het beeld op te slaan.
    7. Wanneer de juiste hoek is gevonden, blijft u in die positie en drukt u op de pulsgolfknop (PW) op het bedieningspaneel om de spectrale Doppler-modus met gepulseerde golven te verkrijgen (Afbeelding 2B).
    8. Gebruik de trackball op het bedieningspaneel om de gele cursor (links of rechts/omhoog of omlaag) op een scherm te verplaatsen en plaats deze over de longklep.
    9. Druk op de vijf knoppen (5) op het bedieningspaneel om de bloedstroomcurve door de longklep te verkrijgen.
      KRITIEKE STAP: Om een goed beeld te krijgen, moet je ervoor zorgen dat de curve intens wit is en de akoestiek luid en duidelijk is.
    10. Plaats de transducer tussen de derde en vijfde intercostale ruimte om de lange as te verkrijgen. Richt de transducer op de rechterschouder van het dier (hoek van 45°-60° ten opzichte van het borstbeen) en leg een beeld vast van de longitudinale doorsnede, waarmee de linkerventrikel, de rechterventrikel, het linkeratrium, de mitralisklep en de aortaklep kunnen worden gevisualiseerd (Figuur 2C).
    11. Druk op de bevriezingsknop (figure-protocol-4) op het bedieningspaneel om het beeld te bevriezen en druk op de knop Opslaan (figure-protocol-5) op het bedieningspaneel om het beeld op te slaan.
    12. Druk op de knop ONDERZOEK BEËINDIGEN op het bedieningspaneel om het experiment te voltooien en de afbeeldingen op te slaan in de patiëntendatabase.
  3. Gegevensanalyse
    1. Opstelling van het elektrocardiografiesysteem:
      1. Controleer of de voedingskabel goed is aangesloten op het apparaat en het stopcontact. Houd de POWER-knop enkele seconden ingedrukt totdat het systeem start.
      2. Selecteer ZOEKEN op een scherm en kies de respectievelijke dier-ID uit de database om de analyse te starten.
      3. Druk op de SONOVIEW-knop op het bedieningspaneel. Klik eenmaal in de afbeelding op een scherm om de analyse te starten.
        OPMERKING: De afbeelding wordt begrensd door een stippellijn. Deze regel moet doorlopend zijn na het klikken om de analyse te starten.
      4. Selecteer met behulp van de trackball het beeld met de korte as in de spectrale Doppler-modus met gepulseerde golven in de rechterhoek van het scherm.
      5. Druk op de rekenmachineknop (figure-protocol-6) op het bedieningspaneel en selecteer de parameter hartslag (HR) op een scherm. Gebruik de trackball om de cursorlijn van piek tot piek van twee curves te plaatsen. Doe dit drie keer om de gemiddelde waarde te krijgen.
      6. Druk op de rekenmachineknop (figure-protocol-7) op het bedieningspaneel; selecteer de parameter pulmonale klep (PV) en na de parameter pulmonale klepversnellingstijd (PV AccT/ET) op een scherm. Gebruik de trackball om de cursorlijn van het begin tot het punt van de curve te plaatsen. Plaats vervolgens de lijn van het begin naar het einde van dezelfde curve. Doe dit drie keer om de gemiddelde waarde te krijgen (Figuur 3A).
      7. Sla de gegevens op door op de knop Opslaan (figure-protocol-8) op het bedieningspaneel te drukken.
      8. Selecteer met behulp van de trackball de afbeelding op de lange as in de rechterhoek van het scherm.
      9. Druk op de rekenmachineknop (figure-protocol-9) op het bedieningspaneel; selecteer op een scherm de parameter rechterventrikeluitstroomkanaal (RVOT) en achter de parameter rechterventrikeluitstroomkanaal diameter (RVOT DIAM). Gebruik de trackball om de cursor van de ene muur van de camper naar de andere muur te plaatsen. Doe dit drie keer om de gemiddelde waarde te krijgen (Figuur 3B).
      10. Sla de afbeeldingen met gegevens op door op de knop Opslaan (figure-protocol-10) op het bedieningspaneel te drukken.
      11. Breng de afbeeldingen over naar de externe harde schijf. Selecteer ZOEKEN op een scherm en de respectievelijke dier-ID uit de database. Selecteer EXPORT op een scherm en kies de externe harde schijf.

figure-protocol-11
Figuur 2: Parasternaal venster van transthoracale echocardiografie. Schematisch beeld van de positie van de transducer voor het verkrijgen van dwarsdoorsnedebeelden en een representatief beeld van de korte as in (A) 2D-modus en (B) gepulseerde golf spectrale Doppler-modus, en de (C) lange as. Afkortingen: Ao = aorta; AV = aortaklep; CTRL = controle; LA = linker atrium; LV = linker ventrikel; MV = mitralisklep; PAH = pulmonale arteriële hypertensie; RA = rechter atrium; RV = rechterventrikel. Klik hier om een grotere versie van deze figuur te bekijken.

figure-protocol-12
Figuur 3: Transthoracale echocardiografie data-analyse. (A) Representatief beeld van de positie van de stippellijn voor de berekening van de PAT/PET-ratio, en (B) representatief beeld van de positie van de connector om de uitstroomdiameter van het rechterventrikel te analyseren. Afkortingen: HR = hartslag; PAT = versnellingstijd van de longslagader; PET = pulmonale ejectietijd; PV AccT = versnellingstijd van de longklep; PV ET = ejectietijd van de pulmonale klep; PV AccT/ET = verhouding tussen de versnellingstijd van de pulmonale klep en de uitwerptijd van de pulmonale klep; RVOT Diam = diameter van het rechterventrikel uitstroomkanaal; RVOT-gebied = gebied van het rechterventrikeluitstroomkanaal. Klik hier om een grotere versie van deze figuur te bekijken.

3. Systolische druk van het rechterventrikel

  1. Voorbereiding van de systolische druk van het rechterventrikel
    1. Mechanische ventilator: Stel op de mechanische ventilator de volgende parameters in: Fractie ingeademde zuurstof (FiO 2 ), 21%; ademvolume, 8 ml/kg; ademhalingsfrequentie, 70 bpm; en positieve eind-expiratoire druk (PEEP), 3 cmH2O.
    2. Monitor en signaaltransducer: Sluit de 19 G hoofdhuidaderset die wordt gebruikt voor punctie aan op een monitor zodat de druk kan worden gevisualiseerd.
    3. Nulstellingsprocedure voor de drukopnemer van de meerkanaals fysiologische recorder:
      1. Sluit de druktransducer aan op de juiste hemodynamische kabel en het juiste kanaal van de multiparametermonitor.
      2. Lijn zowel de drukopnemer als de eindpunt van de hoofdader uit op een vergelijkbare hoogte van de borstkas van het dier.
      3. Druk op de nulknop in het multiparameterscherm. Beweeg de hoofdhuidader die is aangesloten op de druktransducer omhoog en omlaag en controleer of de waarden respectievelijk toenemen en afnemen.
        KRITIEKE STAP: De hoofdhuidaderset moet worden gevuld met gehepariniseerde zoutoplossing om een goede signaaloverdracht te garanderen. Vermijd luchtbellen in de leiding om signaalinterferentie te voorkomen.
    4. Kalibratieprocedure voor de druktransducer van de meerkanaals fysiologische recorder: Controleer met behulp van een externe en analoge bloeddrukmeter of de druk die in de druktransducer wordt uitgeoefend vergelijkbaar is met de druk die wordt waargenomen op het scherm van de multipametermonitor. Als dit niet het geval is, past u de kanaalversterking aan.
    5. Voor een computer met een open speciaal acquisitiesysteem stelt u de volgende software in:
      1. Open het programma en klik op DataAcquisitionSystem op het scherm. Dit opent het venster waar het druksignaal kan worden gemonitord.
      2. Klik in dit venster op de witte pijl op een scherm in de linkerbovenhoek.
      3. Er verschijnt een pop-up die vraagt om configuratie; klik op OK.
      4. Ga in het nieuwe venster naar Fysiek kanaal en klik op Bladeren.
      5. Selecteer met de CTRL-knop op een toetsenbord alle kanalen behalve 'ai7' en klik op OK.
      6. Zie onder Fysiek kanaal Configuratie van invoerterminal ingesteld op standaard. Gebruik de pijlen aan de zijkant om het te wijzigen in RSE en klik vervolgens op OK.
      7. Er wordt een nieuw venster geopend waarin de signaalacquisitie kan worden gecontroleerd en de basislijn kan worden gekalibreerd. Druk op Laadconfiguratie, selecteer het juiste configuratiebestand en druk vervolgens op Laadsignalen aan de rechterkant van het venster.
      8. Wacht 5-10 s totdat het signaal op het scherm verschijnt. Eenmaal zichtbaar, klikt u op Signaal 0, selecteert u Signaal 6 en klikt u vervolgens op Nul Basislijn.
      9. Navigeer naar de bestandsmap en kies de locatie waar de gegevens tijdens het experiment worden opgeslagen. Klik op Huidige map in de rechterbenedenhoek.
      10. Nu alle parameters in de software zijn ingesteld, klikt u op OK. Keer terug naar het hoofdprogrammavenster en klik op Verkrijgen. Het programma begint met het verwerven van signalen.
      11. Selecteer in de rechterbenedenhoek het signaal volgens de configuratie (signaal 6).
        OPMERKING: Zorg ervoor dat het signaal op de computermonitor overeenkomt met het signaal op de transducermonitor en fluctueert wanneer de hoofdaderset wordt verplaatst. Als dit niet het geval is, los dan problemen met de signaaloverdracht op voordat u verder gaat.
  2. Procedure voor systolische druk van het rechterventrikel
    1. Dien na echocardiografie een i.p. combinatie van 87,5 mg/kg ketamine en 12,5 mg/kg xylazine toe om het dier te verdoven.
    2. Zodra het dier verdoofd is, dient u 400 μL lidocaïne subcutaan (s.c.) toe in het tracheale gebied.
  3. Tracheostomie
    1. Zodra het dier verdoofd is, plaatst u het in rugligging en bevestigt u de bovenpoten met plakband aan de operatietafel op een warmtebron om de lichaamstemperatuur op peil te houden (bijv. een verwarmde operatietafel).
    2. Reinig het keelgebied met 70% alcohol. Gebruik vervolgens een gaasverband met afwasmiddel en water om de vacht op de keel van het verdoofde dier nat te maken. Scheer de vacht van de keel van het dier met een scheermesje dat aan de Kelly-tang is bevestigd.
    3. Maak een incisie in de huid met behulp van een weefseltang met tanden en een schaar.
    4. Leg de luchtpijp bloot door de submaxillaire klier terug te trekken en de omliggende spieren botweg te ontleden met behulp van een weefseltang met tanden en een gebogen Kelly-tang.
    5. Steek voorzichtig een hechtdraad onder de luchtpijp met behulp van een gebogen Kelly-tang.
    6. Gebruik de losse uiteinden van de hechtdraad, til de luchtpijp voorzichtig op voor een betere visualisatie en maak een kleine snee tussen twee kraakbeenringen met behulp van een scalpelmesje. Wees voorzichtig met de kraakbeenringen om te voorkomen dat u het strottenhoofd doorsnijdt.
    7. Breng de tracheostomiecanule voorzichtig in met de afgeschuinde punt naar beneden en draai na de juiste positionering naar boven, ongeveer vijf ringen vooruit, maar niet dieper.
      OPMERKING: Als de tracheostomiecanule slijm bevat, moet u dit met een spuit uitademen voordat u deze op de mechanische ventilator bevestigt.
    8. Zet de canule vast met de hechtlijn en zorg ervoor dat deze op zijn plaats blijft.
    9. Dien 2 mg/kg pancuroniumbromide toe om het dier van de spieren te verlammen.
      OPMERKING: Pancuroniumbromide kan intraveneus worden geïnjecteerd via een staartaderkatheter of intraperitoneaal.
    10. Sluit het dier aan op de mechanische ventilator, getest en geconfigureerd in volumegeregelde ventilatiemodus.
    11. Terwijl het dier is getracheostomeerd en aangesloten op de mechanische ventilator, gaat u verder met het blootleggen van het hart.
  4. Katheterisatie
    1. Reinig de borst met 70% alcohol. Gebruik vervolgens een gaasverband met afwasmiddel en water om de vacht op de borst van het verdoofde dier nat te maken. Scheer de vacht van de borst van het dier met een scheermesje dat aan de Kelly-tang is bevestigd.
    2. Om de borstholte te openen, maakt u een incisie in de huid vanaf de basis van de processus xiphoid en stopt u ongeveer 0,5 cm onder de plaats van de tracheostomie.
    3. Snijd de interne en externe intercostale spieren door om de ribben en het borstbeen bloot te leggen.
    4. Leg het hart bloot door het borstbeen met een schaar door te knippen en gebruik een Kelly-tang om elke kant van de borstholte vast te houden voor een betere toegang tot de camper.
      OPMERKING: Snijd altijd langs het borstbeen om overmatig bloeden te minimaliseren, wat het zicht kan belemmeren.
    5. Het hart wordt bedekt door het hartzakje. Verwijder dit dunne membraan met een tang zodat de hartkamers kunnen worden onderscheiden.
    6. Nu het dier is tracheostomazomeerd, aangesloten op de beademingsmachine en het hart is blootgesteld, gaat u verder met de rechterventrikelpunctie.
    7. Zorg ervoor dat de computer is ingeschakeld, LabView is geopend en dat de basislijn is geconfigureerd voor signaalacquisitie voordat u de RVSP beoordeelt. Lokaliseer de RV en gebruik de interventriculaire tak van de kransslagaders als referentie. Deze tak is zichtbaar en geeft de positie aan van het interventriculaire septum, dat de rechter- en linkerventrikels scheidt.
    8. Controleer in de software of de signaalacquisitie is gestart. Klik op de knop Opslaan op een scherm en voer de ID van het dier in.
    9. Gebruik de met heparinisatie gevulde zoutoplossing 19 G hoofdaderset, prik iets boven het referentiepunt en zorg ervoor dat de naald niet te diep wordt ingebracht.
      KRITIEKE STAP: Het te veel inbrengen van de naald kan de linker hartkamer doorboren, waardoor een druk ontstaat die geen verband houdt met de longslagader.
    10. Controleer de nauwkeurigheid van de punctie aan de hand van de verkregen drukwaarden: RVSP bij controledieren, 10-20 mmHg; RVSP bij dieren met pulmonale arteriële hypertensie, tot 60 mmHg; verworven druk >80 mmHg geeft aan dat de canule waarschijnlijk de linkerventrikel heeft bereikt (Figuur 4B).
    11. Registreer ten minste 10 stabiele drukgolfpieken om de betrouwbaarheid van de gegevens te garanderen.
    12. Aan het einde van de signaalafname wordt heparine aan het dier toegediend voor bloedafname door doorprikking van de linkerventrikel of abdominale vena cava met behulp van een gehepariniseerde spuit.
      OPMERKING: Heparine kan intraveneus worden geïnjecteerd via een staartaderkatheter of rechtstreeks in de linker hartkamer.
    13. Na bloedafname euthanasie het dier door verbloeding door de abdominale vena cava door te snijden en verder te gaan met orgaanverzameling voor verdere analyse.
    14. Sla het signaal op in de bestandsmap die aan het begin van het experiment is gekozen. Breng de afbeeldingen over naar de externe harde schijf door de bestanden in de computermap te selecteren en de .bin bestanden te kopiëren/plakken naar een externe harde schijf.

4. Gegevensanalyse

OPMERKING: Controleer de routinecode die in MATLAB wordt gebruikt om het transducersignaal op RVSP te analyseren (aanvullend bestand 1). Het is ontwikkeld op basis van de behoeften van dit onderzoeksproject.

  1. Open het programma, klik op de knop Zoeken naar plakken (figure-protocol-13) op het MATLAB-scherm en selecteer het bestand op de interne harde schijf van de computer dat de juiste code bevat.
  2. Bekijk in de linkerhoek van het MATLAB-scherm de lijst met bestanden die de codes bevatten voor elk kanaal dat door de transducer wordt herkend.
  3. Kies de code voor de kanaalconfiguratie die aan het begin van het experiment is gekozen om het signaal te detecteren (kanaal 6).
  4. Druk op de run-knop (figure-protocol-14) en selecteer het .bin bestand op de externe harde schijf om te analyseren.
    KRITIEKE STAP: Wijzig in de rechterbenedenhoek het archieftype van Alle MATLAB-bestanden in Alle bestanden, anders verschijnen de .bin bestanden niet.
  5. Selecteer het beste gebied van de curve door één keer aan het begin en één keer aan het einde te klikken. Het beste gebied is het gebied met de meest homogene curves, met pieken en dalen die visueel gelijk zijn (Figuur 4A).
  6. Selecteer 10 s van de curve door één keer aan het begin (0 s) en één keer aan het einde (10 s) te klikken (Afbeelding 4A).
    OPMERKING: De X-as geeft de tijd in seconden weer en de Y-as geeft de druk weer in mmHg.
  7. Pas de basislijn aan door de laagste dalwaarde in het opdrachtvenster af te trekken en op ENTER op het toetsenbord te drukken. De software genereert alle gegevens automatisch (Figuur 4A).
  8. Bekijk de gegevens die in twee kolommen worden gepresenteerd; De eerste is de tijd van de piek en de tweede is de waarde van de piek (druk).
    OPMERKING: De curven verkregen uit de punctie vertegenwoordigen de systolische (piek) en diastolische (dal) druk van de RV. De MATLAB-analyse presenteert beide waarden.
  9. Kopieer en plak de gegevens van de systolische druk in een .txt bestand en verwijder de waarden die betrekking hebben op tijd.
  10. Verander alle punten in komma's in het .txt bestand om het gemiddelde te kunnen verkrijgen.
  11. Selecteer 10 piekdrukwaarden en neem het gemiddelde ervan.

figure-protocol-15
Figuur 4: Gegevensanalyse van de systolische druk van het rechterventrikel. (A) Representatieve beelden van de stappen om gebieden van de curve tijdens de analyse te selecteren. (B) Voorbeeld van een curve toont een piek van ongeveer 80 mmHg, wat aangeeft dat de punctie diep genoeg was om de linker hartkamer te bereiken. Nadat het zich soepel had teruggetrokken, bereikte het de rechterventrikelholte. Het is mogelijk om te zien in de curve die op de eerste trede verschijnt. Klik hier om een grotere versie van deze figuur te bekijken.

5. Index van rechterventrikelhypertrofie

  1. Procedure
    1. Meet aan het begin van het experimentele protocol het lichaamsgewicht van het dier.
    2. Na het meten van de RVSP, euthanaseer het dier door verbloeding en verwijder de organen en bloc uit de borstholte om het hart van het geëuthanaseerde dier te scheiden.
    3. Ontleed de bloedvaten aan de basis van het hart (aorta, longslagader, vena cava en longaders).
      KRITIEKE STAP: Zorg ervoor dat u de rechter- en linkeroorschelpen niet ontleedt.
    4. Droog het hart af met gaas en noteer het gewicht van het droge hele hart, gemeten op de precisieweegschaal.
    5. Ontleed de linker en rechter atria en gooi ze weg.
    6. Scheid de RV van de LV die bij de S hoort.
    7. Droog elk onderdeel, ontleed met gaas en noteer het gewicht van de RV en LV + S afzonderlijk, gemeten op de precisiebalans.
  2. Gegevensanalyse
    1. Bereken de rechterventrikelhypertrofie-index als de Fulton-index, waarmee RV-hypertrofie kan worden beoordeeld door het gewicht van de RV-vrije wand te vergelijken met het gewicht van de LV + S-wanden gecorrigeerd met het lichaamsgewicht:
      figure-protocol-16
      OPMERKING: Fulton-index bij controledieren, tot 0,4 mg; Fulton-index bij dieren met PAK, >0,4 mg.

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Resultaten

Voor de statistische analyses werd elke variabele getest op normaliteit en variantie met behulp van de Shapiro-Wilk-test. De gegevens worden gepresenteerd als gemiddelden ± standaarddeviatie. De ongepaarde t-test werd gebruikt om deeltjesconcentraties in de controlegroep (CTRL) en pulmonale arteriële hypertensie (PAH) (p<0,05) te vergelijken.

Echocardiografische veranderingen in het diermodel van PAH
Figuur 4<...

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Discussie

PAH is een progressieve ziekte die wordt gekenmerkt door overmatige vasculaire remodellering, die een toename van de pulmonale vasculaire weerstand bevordert, wat resulteert in verhoogde RV-afterload14. Dienovereenkomstig vertegenwoordigt de RVSP een functionele variabele die direct correleert met de ernst van PAH15. Na verloop van tijd is de adaptieve respons van de RV compenserende concentrische hypertrofie (gemeten aan de hand van de Ful...

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Openbaarmakingen

De auteurs hebben geen belangenconflicten te melden.

Dankbetuigingen

De auteurs danken de heer André Benedito da Silva voor de ondersteuning bij de experimenten, mevrouw Verônica Cristina dos Santos Lima voor de verzorging van de dieren en mevrouw Lorna O'Brien voor de herziening van de Engelse grammatica. Deze studie werd ondersteund door de Rio de Janeiro State Research Foundation (FAPERJ E-26/202.766/2018, E-26/010.001488/2019).

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Materialen

```html
Lijst van materialen gebruikt in dit artikel
NaamBedrijfCatalogusnummerOpmerkingen
Reagenten
Alcohol 70%MontenegroALC70-001
Geleidend gelMercorCG-002
Zoutmop (NaCl 0,9%)BioPharmaSAL-009
Instrumenten
19 G hoofdnerfvenaalDescarpackSVS-19G
Gebogene Kelly-forcepsABC instrumentos cirurgicosCKF-003
Kelly-forcepsABC instrumentos cirurgicosKF-004
Naalden (18, 22 en 26 G)DescarpackNDL-MIX
PetrischaalGlassLabPD-150
VleesmesjeABC instrumentos cirurgicosRB-005
ScalpelABC instrumentos cirurgicosSC-006
SchaarABC instrumentos cirurgicosSCIS-007
HechtdraadABC instrumentos cirurgicosSUT-008
Spuit (1, 3 en 5 mL)DescarpackSYR-135
TracheotomiecanuleMedTechTC-010
PincetABC instrumentos cirurgicosTWZ-011
Geneesmiddelen
Dextroketaminehydrochloride 5%CristáliaDXT-00587.5 mg/kg intraperitoneaal
Isofluraan 1 mL/mL 240 mLCristáliaISO-2402.5% inhalatieoplossing
Lidocainehydrochloride 1%CristáliaLID-001400 µL subcutaan lokaal
MonocrotalineSigma-AldrichC240160 mg/kg intraperitoneaal
Pancuroniumbromide 2 mg/mLCristáliaPAN-0022 mg/kg intraveneus
Natriumheparine 5000 IE/mLCristáliaHEP-5000verdund 1:4 in 1 mL
Xylazinhydrochloride 2%SyntecXYL-00212.5 mg/kg intraperitoneaal
Apparatuur
GraphPad Prism 9GraphPad Software, IncGP9
Netwerkgekoppelde Multiparameter Veterinary Monitor LifeWindow 9xDigicare Animal HealthLW9x
LabView softwareNational Instruments, Corp.LV-2019
MATLAB R2019a (Versie) softwareThe MathWorks, Inc.MATLAB-2019
Monitor en signaaltransducerMedTechMST-015
PrecisieschaalSartoriusPS-020
R540 Muis&Ratten Dierlijke Anesthesie MachineRWD Life Schience Co.,LTDR540-ANA
SchaalOhausSCL-025
Servo-i mechanisch ventilatieapparaat Getinge ABSERVO-IFiO2 = 21%; inhalatievolume = 8 ml/kg, ademhalingssnelheid = 70 bpm, en PEEP = 3 cmH2O
SonoView softwareSONOTEC Ultraschallsensorik Halle GmbHSV-2020
UGEO HM70A systeem Samsung Eletrônica da Amazônia LTDAHM70A
G*Power 3.1.9.7University of Düsseldorf, Germanygpower
```

Referenties

  1. Gomez-Arroyo, J. G., et al. The monocrotaline model of pulmonary hypertension in perspective. Am J Physiol Lung Cell Mol Physiol. 302 (4), L363-L369 (2012).
  2. Zhu, Z., et al. Echocardiographic assessment of right ventricular function in experimental pulmonary hypertension. Pulm Circ. 9 (2), 2045894019841987(2019).
  3. Bikou, O., Sassi, Y. The sugen/hypoxia rat model for pulmonary hypertension and right heart failure. Methods Mol Biol. 2803, 163-172 (2024).
  4. Hill, N. S., Gillespie, M. N., McMurtry, I. F. Fifty years of monocrotaline-induced pulmonary hypertension: What has it meant to the field. Chest. 152 (6), 1106-1108 (2017).
  5. Santos, R. T., et al. Pharmacological agents and potential new therapies in pulmonary arterial hypertension. Curr Vasc Pharmacol. 22 (3), 155-170 (2024).
  6. Tsai, J., Malik, S., Tjen, A. L. S. C. Pulmonary hypertension: Pharmacological and non-pharmacological therapies. Life (Basel). 14 (10), 1265(2024).
  7. Suen, C. M., et al. Regenerative cell therapy for pulmonary arterial hypertension in animal models: a systematic review. Stem Cell Res Ther. 10 (1), 75(2019).
  8. Hubrecht, R. C., Carter, E. The 3Rs and humane experimental technique: Implementing change. Animals (Basel). 9 (10), 754(2019).
  9. Thibault, H. B., et al. Noninvasive assessment of murine pulmonary arterial pressure: validation and application to models of pulmonary hypertension. Circ Cardiovasc Imaging. 3 (2), 157-163 (2010).
  10. Trittmann, J. K., et al. PATET ratio by Doppler echocardiography: noninvasive detection of pediatric pulmonary arterial hypertension. Pediatr Res. 92 (3), 631-636 (2022).
  11. Percie du Sert, N., et al. The ARRIVE guidelines 2.0: updated guidelines for reporting animal research. J Cereb Blood Flow Metab. 40 (9), 1769-1777 (2020).
  12. Lisboa Braga, C., et al. Therapeutic effects of hypoxia-preconditioned bone marrow-derived mesenchymal stromal cells and their extracellular vesicles in experimental pulmonary arterial hypertension. Life Sci. 329, 121988(2023).
  13. Heil, L. B. B., et al. The effects of short-term propofol and dexmedetomidine on lung mechanics, histology, and biological markers in experimental obesity. Anesth Analg. 122 (4), 1015-1023 (2016).
  14. Humbert, M., et al. ESC/ERS Guidelines for the diagnosis and treatment of pulmonary hypertension. Eur Heart J. 43 (38), 3618-3731 (2022).
  15. D'Alto, M., et al. Right heart catheterization for the diagnosis of pulmonary hypertension. Heart Fail Clin. 14 (3), 467-477 (2018).
  16. Fulton, R. M., Hutchinson, E. C., Jones, A. M. Ventricular weight in cardiac hypertrophy. Br Heart J. 14 (3), 413-420 (1952).
  17. Lang, R. M., et al. Recommendations for cardiac chamber quantification by echocardiography in adults: an update from the American Society of Echocardiography and the European Association of Cardiovascular Imaging. Eur Heart J Cardiovasc Imaging. 16 (3), 233-270 (2015).
  18. Stenmark, K. R., Meyrik, B., Galie, N., Mooi, W. J., McMurtry, I. F. Animal models of pulmonary arterial hypertension: the hope for etiological discovery and pharmacological cure. Am J Physiol Lung Cell Mol Physiol. 297 (6), L1013-L1032 (2009).
  19. Mukherjee, M., et al. Guidelines for the echocardiographic assessment of the right heart in adults and special considerations in pulmonary hypertension: Recommendations from the American Society of Echocardiography. J Am Soc Echocardiogr. 38 (3), 141-186 (2025).
  20. Spyropoulos, F., et al. Echocardiographic markers of pulmonary hemodynamics and right ventricular hypertrophy in rat models of pulmonary hypertension. Pulm Circ. 10 (2), 2045894020910976(2020).
  21. Rajaram, S., et al. Comparison of the diagnostic utility of cardiac magnetic resonance imaging, computed tomography, and echocardiography in assessment of suspected pulmonary arterial hypertension in patients with connective tissue disease. J Rheumatol. 39 (6), 1265-1274 (2012).
  22. Chin, K. M., et al. Association of N-terminal pro brain natriuretic peptide and long-term outcome in patients with pulmonary arterial hypertension. Circulation. 139 (21), 2440-2450 (2019).

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Herprints en machtigingen

Tags

Pulmonale hypertensieechocardiografische beoordelingpunctie van de rechterventrikelFulton-indexpulmonale arteriële acceleratiepulmonale ejectietijdrechterventrikelhypertrofiehemodynamische metingenventriculaire dissectie
Evaluatie van de rechterventrikelfunctie in experimentele modellen van pulmonale arteriële hypertensie
Neem contact met ons op
Aanbevelen aan de bibliotheek

Privacy

Gebruiksvoorwaarden

Beleidsoverzicht

Copyright © 2026 MyJoVE Corporation. Alle rechten voorbehouden.