15 juni 2020
Hier wordt een protocol gepresenteerd om de biventriculaire hartfunctie bij muizen te beoordelen door druk-volume (PV)-lussen te genereren van de rechter- en linkerventrikel in hetzelfde dier met behulp van gesloten thorakatheterisatie. De focus ligt op het technische aspect van chirurgie en data-acquisitie.
Dit protocol maakt een uitgebreide en robuuste karakterisering van de hartfunctie mogelijk, evenals de kwantificering van de systolische en diastolische functie in de linker en rechter ventrikel van muizen. Deze techniek stelt voor een globale karakterisering van de hartfunctie bij muizen door een linker- en rechtercategoriseringen in hetzelfde dier voor te stellen. Om te beginnen, isoleer de rechter halsslagader door een stompe dissectie om de sterno-hyoïde spier lateraal te verplaatsen om de rechter halsslagader te ontbloten en isoleren.
Gebruik vervolgens pincetten en stompe dissectie om de halsslagader te isoleren van de nervus vagus en passeer drie chirurgische 4-0 hechtingen onder de slagader, maar niet onder de zenuw. Voor isolatie van de rechter halsader, verplaats de onderkaak en parotisklieren lateraal. Om de rechter halsader te visualiseren en gebruik de pincetten om stomp te dissecteren en de rechter halsader bloot te leggen.
Dissecteer voorzichtig de ader om het omringende fascia te verwijderen en leid de pincetten onder de halsader. Leid een chirurgische hechting onder de ader en bind de hechting aan de cranale kant van de ader. Gebruik een hemostatische klem om zachte tractie op de hechting in de richting van het hoofd toe te passen en leid twee extra hechtingen onder de halsader.
Gebruik een tweede klem om de meest distale hechting voorzichtig in een caudale richting te trekken en maak een losse knoop in de middelste hechting. Plaats vervolgens verschillende druppels verwarmde fysiologische zoutoplossing op het vat op de plaats van de verwachte venotomie. Voor katheterisatie van de rechter ventrikel plaats de muis onder een stereomicroscoop en identificeer de halsader.
Oefen voorzichtig superieure tractie uit op de ader en plaats een gebogen naald van 30 gauge tussen de cranale en hechtingen in een hoek van 140 graden. Om ervoor te zorgen dat de naald op een coaxiale manier binnengaat. Na het inbrengen, beweeg de naald om de venotomie te verwijden en plaats een zes millimeter kathetertip onder de naald in de venotomie.
Nadat de katheter in de rechter ventrikel is gebracht, controleer de klassieke rechter ventrikeldrukgolf op een continue monitor om de correcte plaatsing van de katheter te bevestigen. Indien nodig, draai de katheterschacht voorzichtig tot een optimale plaatsing van de katheter langs de as van de rechter ventrikel is bereikt. Om de juiste positie van de katheter in de rechter en linker ventrikel te verzekeren, moet u de druk, volume, magnitude, fasen, sporen, zorgvuldig lezen en interpreteren terwijl u de katheter beweegt.
Wanneer een optimaal drukmagnitudelussignaal is verkregen, druk op enter op de console om een baselinescan uit te voeren en de hartslag te controleren. Om de drukvolumelussen te genereren, wijzig de X-as parameter van magnitude naar volume, waarbij de druk als Y-as wordt gelaten. Wanneer het drukvolumelussignaal optimaal is.
Neem gedurende 30 seconden op. Aan het einde van de analyse, stop de opname. Plaats vervolgens de verwijderde katheter in heparine natriumchloride-oplossing.
Voor katheterisatie van de linker ventrikel, verhef voorzichtig de rechter halsslagader met pincetten en bind de craniale hechting, waardoor de ader wordt geoccludeerd. Gebruik een hemostatische klem om voorzichtig cranium-gerichte tractie op het vat toe te passen en gebruik een klem om de meest distale hechting in een caudale richting te trekken. Maak een losse knoop op de middelste hechting en voeg verschillende druppels verwarmde fysiologische zoutoplossing toe op het vat op de plaats van de verwachte arteriotomy.
Gebruik de microscoop om zich te concentreren op het craniale gedeelte tussen de caudale en middelste hechting en oefen voorzichtig superieure tractie uit op de ader. Nadat de katheter is ingebracht zoals gedemonstreerd voor de rechter ventrikel, bevestigd dat het drukkanaal opname een typische aorta-spoor laat zien, zal het inbrengen van de katheter in de linker ventrikel duidelijk zijn aan de plotselinge marktdaling in diastolische druk van de aorta. Om de linker ventrikeldruk te stabiliseren, gebruik de drukvolumelus om de juiste plaatsing van de katheter in de linker ventrikel te bevestigen.
Stop de opname en verwijder de katheter. Plaats de katheter in heparine natriumchloride-oplossing en bind de caudale hechting. Reinig vervolgens de katheter met een enzymatisch detergent.
In deze figuur kunnen representatieve optimale druklussen worden waargenomen die zijn gegenereerd door een katheter die correct is ingebracht via de halsader en is gevorderd in de rechter ventrikel. Onjuiste plaatsing binnen de rechter ventrikel is duidelijk door het verschijnen van gebrekkige drukvolumelussen. Optimale retrograde plaatsing van de katheter over de aortaklep in de linker ventrikel resulteert ook in een specifiek drukluspatroon.
Dat presenteert zich als gebrekkige lussen in het geval van een onjuist geplaatste katheter. Deze techniek maakt de verwerving van uitgebreide systolische drukwaarden van de linker en rechter ventrikel mogelijk. Het biedt ook diastolische parameters en levert informatie op over talrijke geavanceerde maatstaven van contractiliteit en lusitropy.
Deze techniek maakt ook de beoordeling van de efficiëntie van de linker en rechter ventrikel en de afterload van de fase van de ventrikel mogelijk. Deze techniek kan worden gebruikt om de rechter en linker ventrikelfunctie bij hart- en vaatziekten te beoordelen. Het kan bijvoorbeeld worden gebruikt om de rechter ventrikelfunctie te beoordelen als reactie op verhoogde afterload bij pulmonale hypertensie.
Als geheel praktijk, goed eliminatieveld, goed chirurgisch gereedschap, het houden van de halsslagader gehydrateerd is de sleutel tot het succes van deze procedure.
Dit protocol beschrijft een methode voor het beoordelen van de biventriculaire hartfunctie bij muizen door middel van het genereren van druk-volumeloops (PV-loops) via gesloten-thoraxcatheterisatie. Er wordt nadruk gelegd op de chirurgische technieken en datacollectie die nodig zijn voor nauwkeurige metingen.
Het beoordelen van de biventriculaire hartfunctie in preklinische modellen is cruciaal om de risico's van cardiovasculaire geneesmiddelkandidaten te verminderen door mechanistische inzichten te verschaffen in de systolische en diastolische prestaties. De acquisitie van druk-volumeloops via een gesloten borstkas bij muizen maakt fysiologisch relevante hemodynamische profilering mogelijk die klinische catheterisatie weerspiegelt, wat het translationele vertrouwen bij targetvalidatie en lead-optimalisatie ondersteunt. Deze aanpak vermindert biologische ambiguïteit in de vroege ontdekkingsfase door kwantitatieve, reproduceerbare gegevens te leveren over ventriculaire interdependentie en contractiliteit.
De methode is geïntegreerd in het ontdekkingscontinuüm, van targetvalidatie via leadidentificatie tot preklinische efficiëntietests, waarbij in elke fase functionele cardiale fenotypering wordt geboden.