16 augustus 2016
Geïsoleerde werkende hartmodellen kunnen worden gebruikt om het effect van belastingsomstandigheden, hartslag en medicijnen op de myocardprestaties en zuurstofverbruik te meten. We beschrijven methoden voor de voorbereiding van een werkende linker hartmodel van knaagdieren dat de studie van systolische en diastolische prestaties en zuurstofverbruik onder verschillende omstandigheden mogelijk maakt.
Het algemene doel van deze procedure is om een geïsoleerd links werkend hartmodel te creëren dat nauwkeurige controle van de ventriculaire belastingscondities bij knaagdieren mogelijk maakt. Deze methode kan helpen bij het beantwoorden van belangrijke vragen in de cardiovasculaire fysiologie, inclusief de effecten van medicijnen op de myocardcontractiliteit, textielprestaties en zuurstofverbruik. Het belangrijkste voordeel van deze techniek is dat de belastingscondities van het hart nauwkeurig kunnen worden gecontroleerd.
Visuele demonstratie van deze methode is van cruciaal belang, aangezien dissectie en isolatie van de aorta, granulatie van het linker atrium en isolatie van de longaders vaardigheid en oefening vereisen om onder de knie te krijgen. Na passende sedatie, pijnstilling en anticoagulatie met heparine, begint u met de operatie aan de donorrat. Trek eerst de huid weg van de buikholte met een pincet en gebruik een schaar om de buikholte in te snijden.
Volg de curve van het diafragma terug naar de achterste hoek van de ribben. Zodra het diafragma zichtbaar is, gebruikt u een schaar om langs het voorste oppervlak van het diafragma te snijden in lijn met de eerdere sneden om toegang tot de borstkas te krijgen. Verleng elke snede langs de axillaire lijn bilateraal naar de oksel.
Trek vervolgens het ribbenkast anterieure uit de xyphoide process met een pincet. Snijd vervolgens het pericardium en de pleura in. Ga efficiënt te werk, aangezien de ventilatie wordt aangetast zodra het diafragma is ingesneden.
Identificeer de inferieure vena cava en aorta net boven het diafragma en gebruik stompe forceps om ze vooraan op blok terug te trekken. Gebruik vervolgens grote gebogen schaar om snel de inferieure vena cava en de aorta door te snijden. Snijd zonder de opgaande aorta te snijden, de slokdarm, luchtpijp, brachiocephalische slagaders en aders cephalad door.
Vervolgens verwijdert u deze thymische weefsels samen met het hart en de longen op blok. Dompel het hart en de longen onmiddellijk in ijskou KHB en verplaats naar het Langendorff-apparaat. Plaats het hart-longcomplex in een platte schaal en oriënteer het hart met de thymus en grote bloedvaten naar de experimentator toe.
En de achterste kant van de longen naar de tafel toe. Trek vervolgens de twee lobben van de thymus uit elkaar en identificeer de afsplitsing van de brachiocephalische slagaders van de aorta. Bedek nu de aorta over de rand van de schaal.
Gebruik vervolgens kleine schaar om de aorta ongeveer vijf millimeter boven de aortaklep door te snijden, net proximaal aan de afsplitsing van de rechter subclavia-slagader. Een cirkelvormige dwarsdoorsnede is vereist. Blijf de snede herhalen totdat er een is gemaakt.
De volgende videomicroscopie geeft duidelijkheid over een kritisch deel van deze procedure, de dissectie en doorsnede van de aorta ter voorbereiding op canulerings. Zoals hier getoond, moet de thymus in het midden worden gedeeld en zich gemakkelijk uit elkaar trekken. Gebruik zachte slagen met gebogen forceps om het pericardium en het weefsel rond de aorta te verdelen.
Vermijd het gebruik van overmatige kracht. De stomp van de innominaat-slagader moet worden geïdentificeerd en aangegrepen als een trekpunt op de aorta. De aorta moet vervolgens transversaal worden ingesneden met kleine scherpe schaar op het middenpunt tussen de aortaklep en de afsplitsing van de subclavia-slagader.
Als de snede te hoog wordt gemaakt, wordt de aorta overbodig en kan dit het hart om de canule heen verdraaien. Of er kan buffer uit een brachiocephalische stomp lekken. Als het te kort is, kan de canuletip de aortaklep passeren.
Geleidelijk, met twee paar gebogen forceps, leidt u de aorta over de aortacanule, die langzaam KHB moet druppelen. De aortaklep moet één tot twee millimeter onder de punt van de canule zitten. Positioneer vervolgens de forceps loodrecht over de aorta om de aorta op zijn plaats te houden.
Een klem kan ook worden gebruikt. Laat vervolgens een assistent met een zijde 4-0-naald de canule met meerdere knopen aan beide kanten van het hart vastzetten. Open nu de canule volledig om volledige retrograde aortastroom te beginnen.
Het hart zou krachtig moeten kloppen. Een van de potentiële valkuilen is dat de canuletip de aortaklep oversteekt in de linker ventrikel. Zoals hier getoond, als dat gebeurt, zal het hart bleek lijken en zal het linker atrium worden verwijd.
Dit moet onmiddellijk worden gecorrigeerd door kortstondig het coronaire flow te stoppen en het hart opnieuw op de aortacanule te positioneren. Let op dat aortaweefsel bij knaagdieren kwetsbaar is en gemakkelijk scheurt. Een andere potentiële valkuil is een lek in de aortawortel, hetzij door een scheur of door een te hoge snede in de aorta, zodat een brachiocephalische slagader KHB lekt.
Dit kan worden aangepakt door het coronaire flow te stoppen, het hart uit de aortacanule te verwijderen en opnieuw te positioneren. Het doel van deze stap is om een gesloten systeem te creëren waarin alle druk van de preload-blok wordt overgedragen naar de linker hartstructuren. Het niet volledig occluderen van de longaders kan leiden tot verlies van preload en kan een onstabiele hartvoorbereiding creëren of resultaten vervalsen.
Roteer de aortacanule handmatig zodat de achterste kant van het hart naar de operator is gericht. Disseceer nu de bloedvaten die naar de linker long leiden. Gebruik forceps om het linker longweefsel op te hangen om de bloedvaten beter te bereiken.
Gebruik vervolgens een enkele middelgrote chirurgische clip om de linker longslagader en longader, en de bronchus, te occluderen. Reseceer vervolgens de linker long distaal van de clip. Herhaal nu het proces op de rechter long.
Wanneer beide longslagaders volledig zijn afgesloten, zal het rechter atrium zich verwijden en kan het hart bradycardisch worden. Voeg indien nodig extra clips of hechtingen toe om lekken te dichten en efficiënt te werken. Voer nu de incisie van de longslagader uit.
Roteer de aortacanule om de voorste kant van het hart te bereiken en identificeer de longslagader. Maak met kleine schaar een dwarssnede ongeveer drie millimeter boven de longklep
Dit artikel beschrijft de preparatie van een geïsoleerd werkend model van het linkerhart van knaagdieren, waardoor een nauwkeurige controle van de ventriculaire belastingsomstandigheden mogelijk is. Dit model is essentieel voor het bestuderen van de effecten van diverse factoren op de myocardiale prestaties en het zuurstofverbruik.
Het geïsoleerde model van het werkende hart van knaagdieren maakt een precieze regeling van de preload, afterload, hartslag en zuurstofspanning mogelijk, waardoor een reductionistisch systeem ontstaat voor mechanistische risicoreductie van cardiovasculaire targets. Door een load-onafhankelijke beoordeling van inotrope middelen en directe meting van het myocardiale zuurstofverbruik mogelijk te maken, ondersteunt het model de targetvalidatie en het voorspellende vertrouwen in de vroege ontdekkingsfase. Dit systeem slaat een brug tussen fenotypische screening en preklinische evaluatie door kwantitatieve, reproduceerbare hemodynamische en metabole uitkomsten te leveren onder gedefinieerde fysiologische omstandigheden.
Het werkende hartmodel past binnen het ontdekkingscontinuüm van targetvalidatie via lead-optimalisatie tot preklinische beoordeling, en biedt een platform voor iteratieve studies naar de structuur-activiteitsrelatie.