Tutaj opisujemy szczegółowy protokół inwazyjnych pomiarów parametrów hemodynamicznych, w tym ciśnienia wrotnego, splanchnicznego przepływu krwi i hemodynamiki ogólnoustrojowej, aby scharakteryzować zespół nadciśnienia wrotnego u szczurów.
Subskrypcja JoVE jest wymagana do oglądania tego materiału. Zaloguj się lub rozpocznij bezpłatny okres próbny.
Artykuł metodologiczny
Tutaj opisujemy szczegółowy protokół inwazyjnych pomiarów parametrów hemodynamicznych, w tym ciśnienia wrotnego, splanchnicznego przepływu krwi i hemodynamiki ogólnoustrojowej, aby scharakteryzować zespół nadciśnienia wrotnego u szczurów.
To jest szczegółowy protokół opisujący inwazyjne pomiary hemodynamiczne u szczurów z marskością wątroby w celu scharakteryzowania zespołu nadciśnienia wrotnego. Nadciśnienie wrotne (PHT) spowodowane marskością wątroby jest odpowiedzialne za najcięższe powikłania u pacjentów z chorobami wątroby. Pełny obraz zespołu nadciśnienia wrotnego charakteryzuje się zwiększonym ciśnieniem wrotnym (PP) spowodowanym zwiększonym wewnątrzwątrobowym oporem naczyniowym (IHVR), krążeniem hiperdynamicznym i zwiększonym splanchnicznym przepływem krwi. Postępujące rozszerzenie naczyń krwionośnych tętnic splanchnicznych i zwiększona pojemność minutowa serca z podwyższonym tętnem (HR), ale niskim ciśnieniem tętniczym charakteryzuje zespół nadciśnienia wrotnego.
Obecnie opracowywane są nowe terapie, które mają na celu zmniejszenie PP poprzez celowanie w IHVR lub zwiększenie splanchnicznego przepływu krwi — ale mogą wystąpić skutki uboczne dla hemodynamiki ogólnoustrojowej. W związku z tym do przedklinicznej oceny skuteczności nowych metod leczenia PHT potrzebna jest szczegółowa charakterystyka parametrów hemodynamicznych żyły wrotnej, splanchnicznej i ogólnoustrojowej, w tym pomiar PP, przepływu krwi w żyle wrotnej (PVBF), przepływu krwi w tętnicy krezkowej, średniego ciśnienia tętniczego (MAP) i HR. Nasz artykuł wideo dostarcza czytelnikowi ustrukturyzowany protokół wykonywania inwazyjnych pomiarów hemodynamicznych u szczurów z marskością wątroby. W szczególności opisano cewnikowanie tętnicy udowej i żyły wrotnej przez żyłę krętniczo-okrodową oraz pomiar przepływu krwi do żyły wrotnej i splanchnicznej za pomocą okołonaczyniowych sond dopplerowsko-ultrasonograficznych. Przedstawiono reprezentatywne wyniki różnych modeli PHT na szczurach.
PHT jest zdefiniowane jako patologicznie podwyższone ciśnienie krwi w układzie żyły wrotnej, które może powodować poważne powikłania u pacjentów z marskością wątroby, takie jak krwawienie z żylaków i wodobrzusze1. Podczas gdy PHT w stanie przedwątrobowym (np. zakrzepica żyły wrotnej) i po wątrobie (np. Zespół Budda-Chiariego) występuje rzadko, PHT wewnątrzwątrobowe spowodowane marskością wątroby stanowi najczęstszą przyczynę PHT2.
W marskości wątroby PP jest przede wszystkim zwiększone w wyniku podwyższonego IHVR3. W zaawansowanych stadiach PHT jest nasilane przez zwiększony PVBF spowodowany zwiększonym rzutem serca oraz zmniejszonym ogólnoustrojowym i splanchnicznym oporem naczyniowym — definiując zespół nadciśnienia wrotnego4. Prawo Ohma (ΔP = Q * R) implikuje, że IHVR i przepływ krwi są proporcjonalne do PP5. U pacjentów bezpośredni pomiar PP jest ryzykowny i nie jest rutynowo wykonywany; zamiast tego gradient ciśnienia żylnego w wątrobie (HVPG) jest używany jako pośrednia miara PP6,7. HVPG oblicza się, odejmując wolne ciśnienie żylne w wątrobie (FHVP) od zaklinowanego ciśnienia żylnego w wątrobie (WHVP), które mierzy się za pomocą cewnika balonowego umieszczonego w żyle wątrobowej8. Fizjologiczne HVPG waha się od 1 do 5 mmHg, podczas gdy HVPG ≥10 mmHg definiuje klinicznie istotne nadciśnienie wrotne (CSPH) i wskazuje na zwiększone ryzyko powikłań związanych z PHT, takich jak krwawienie z żylaków, wodobrzusze i encefalopatia wątrobowa9. Chociaż PP (tj. HVPG) jest najistotniejszym parametrem dla nasilenia PHT, informacje o innych składnikach PHT, w tym nasileniu krążenia hiperdynamicznego (HR, MAP), przepływie krwi w tętnicach splanchnicznych/krezkowych i IHVR, mają kluczowe znaczenie dla uzyskania kompleksowego zrozumienia odrębnego mechanizmu leżącego u podstaw PHT.
Tak więc, w przeciwieństwie do pośrednich pomiarów PP u ludzi, wprowadzona metodologia dla szczurów oferuje przewagę bezpośredniego pomiaru PP i pozwala na rejestrację dodatkowych parametrów hemodynamicznych charakteryzujących zespół nadciśnienia wrotnego. Ponadto bezpośredni pomiar PP jest doskonałym odczytem integracyjnym ilości zwłóknienia wątroby (główny wyznacznik IHVR) i przezwycięża pewne ograniczenia kwantyfikacji zwłóknienia związane z błędami w pobieraniu próbek tkanki wątroby.
Najczęściej używane modele PHT marskości wątroby u gryzoni obejmują chirurgiczne podwiązanie dróg żółciowych (BDL), uszkodzenie wątroby wywołane toksynami (np. przez podanie czterochlorku węgla, tioacetamidu lub dimetylonitrozoaminy) oraz modele metabolicznej choroby wątroby wywołanej dietą. Przedwątrobowy (niemarskościowy) PHT może być indukowany przez częściowe podwiązanie żyły wrotnej (PPVL)10.
Małe gryzonie są dobrze przystosowane do prezentowanej metody, w tym myszy, chomiki, szczury czy króliki, i wiążą się ze stosunkowo niskimi kosztami utrzymania. Pomimo tego, że wszystkie oceny hemodynamiczne są możliwe do przeprowadzenia na myszach, lepszą dokładność i powtarzalność wyników obserwuje się u szczurów lub większych gryzoni ze względu na oczywistą przewagę wielkości zwierzęcia. Ponadto potrzebne są specjalne mikroinstrumenty i urządzenia, aby uzyskać podobne parametry hemodynamiczne u myszy. Wreszcie, szczury są bardziej wytrzymałe z niższą związaną z tym zachorowalnością i śmiertelnością, a zatem wskaźniki rezygnacji są prawdopodobnie niższe u szczurów niż u myszy.
Przedstawiona metodologia jest dobrze dopasowana do oceny konkretnych metod leczenia chorób wątroby (np. leków przeciwzwłóknieniowych lub przeciwzapalnych) lub nowatorskich podejść farmakologicznych, które wpływają na napięcie naczyniowe i/lub biologię śródbłonka; a zatem prawdopodobne parametry hemodynamiczne w PHT.
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Wszystkie opisane tutaj metody zostały zatwierdzone przez komisję etyczną Uniwersytetu Medycznego w Wiedniu oraz austriackie Ministerstwo Nauki, Badań i Gospodarki (BMWFW). Zabiegi muszą być wykonywane w warunkach aseptycznych w sali operacyjnej lub podobnym czystym obszarze roboczym, ponieważ pomiary hemodynamiczne reprezentują interwencje chirurgiczne. Generalnie zaleca się pracę w sterylnych warunkach. W przypadku stosowania znieczulenia wziewnego należy wziąć pod uwagę odpowiednią wentylację sali operacyjnej dla bezpieczeństwa pracy. W przypadku wszystkich odczytów hemodynamicznych przedstawionych w niniejszym protokole należy wziąć pod uwagę okres 40–50 minut/zwierzę.
1. Przygotowania przedoperacyjne
2. Pomiar HR i MAP
3. Przepływ krwi w tętnicy krezkowej górnej (SMABF)
4. PVBF
5. PP
6. IHVR
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
W zależności od modelu zwierzęcego i stopnia zaawansowania choroby wątroby, stopień PHT oraz nasilenie zespołu nadciśnienia wrotnego są różne (Rycina 7).
Model BDL powoduje marskość żółciową w wyniku cholestazy. W związku z tym PP wzrasta w czasie i rozwija się krążenie hiperdynamiczne, co przejawia się wzrostem HR i spadkiem MAP. U zwierząt z marskością SMABF, PVBF oraz IHVR również wzrastają zgodn...
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
PP jest głównym parametrem końcowym oceny zespołu nadciśnienia wrotnego i odzwierciedla nasilenie podstawowej marskości wątroby. Zarówno odkładanie się macierzy (tj. zwłóknienie), jak i sinusoidalne zwężenie naczyń krwionośnych (spowodowane zwiększoną ekspresją naczyń krwionośnych w wątrobie i zmniejszoną reakcją na leki rozszerzające naczynia krwionośne) powodują zwiększenie IHVR. Znaczenie PP i jego wpływ na przewlekłą chorobę wątroby wykazano w wielu badaniach przedklinicznych 11,12,13,14 i klinicznych
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Autorzy nie mają nic do ujawnienia.
Dziękujemy weterynarzom, pielęgniarkom i opiekunom zwierząt w Centrum Badań Biomedycznych za ich ciągłe wsparcie podczas naszych projektów badawczych. Autorzy doceniają istotny wkład wszystkich recenzentów tego protokołu. Niektóre z badań zostały sfinansowane przez "Young Science Award" Austriackiego Towarzystwa Gastroenterologii i Hepatologii (ÖGGH) dla PS oraz "Skoda Award" dla Austriackiego Towarzystwa Medycyny Wewnętrznej dla TR.
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
| Nazwa | Firma | Numer katalogowy | Komentarze |
|---|---|---|---|
| Instruments | |||
| LabChart 7 Pro software | ADInstruments, Colorado Springs, CO, USA | - | Software |
| ML870 PowerLab 8/30 | ADInstruments, Colorado Springs, CO, USA& | nbsp;- | Elektroniczny rejestrator wielokanałowy |
| >MLT0380/D | ADInstruments, Kolorado Springs, CO, USA& | nbsp;- | Przetwornik ciśnienia (x2: dla ciśnienia portalowego i ciśnienia tętniczego) |
| ML112 Quad Bridge Amplifier | ADInstruments, Colorado Springs, CO, USA& | nbsp;- | Wzmacniacz mostkowy |
| TS420 | Transonic Systems Inc., Ithaca, NY, USA | - | Moduł przepływomierza |
| Badania biologiczne Aparatura 7025 | UGO BASILE S.R.L., Comerio, Włochy | - | Wentylator |
| Vapor 2000 | Drä ger Medical AG & Co. KG, Lü beck, Niemcy | - | Isofluran Vaporizer |
| Sondy okołonaczyniowe (szczur) do systemów transsonicznych (tętnica krezka górna) | Transonic Systems Inc., Ithaca, NY, USA | Ultradźwiękowa sonda przepływu (1mm) | |
| Sondy okołonaczyniowe (szczur) do systemów Transonic (Portal Vein) | Transonic Systems Inc., Ithaca, NY, USA | #MA2PSBUltradźwiękowa sonda przepływu ( 2mm) | |
| 1. do intubacji i 2. do czystych nacięć skóry | - | - | Nożyczki Mayo [x2] |
| >Nożyczki Metzenbaum | - | - | - |
| Nożyczki do skórek | - | - | |
| . Kleszczyki | do tkanek Adson Brown - | -Kleszczyki do tkanek | |
| >Precyzyjne kleszcze punktowe o szerokim kącie 45& stopni [x2] | - - | - | |
| Hemostat [x4] | - | - | - |
| e.g. Zacisk otrzewnowy Mikulicz | - | - | Zacisk zakrzywiony |
| np. zacisk Dieffenbach | - | - | Mikrozacisk |
| np. mikroszpatułka z płaskimi końcami, szerokość 4 mm, | - | - | Szpatułka mikrometalowa |
| do szwu przezpoliczkowego podczas intubacji | - | - | Uchwyt na igłę |
| >Uchwyt skalpela | - | - | - |
| selfmade | - | Stół do intubacji | |
| blut, elastyczny i o odpowiedniej średnicy do kaniuli tętniczej i venflow | - | - | drut stalowy |
| zmodyfikowana linia tętnicza 20G z Flowstich | Becton Dickinson, Farady Road, Swindon, UK | # | 682245Linia tętnicza |
| Poduszka grzewcza | - | - - | |
| Sonda do pomiaru temperatury doodbytniczej | - | - | - |
| Podgrzewacz soli fizjologicznej | - | - | - |
| Laryngoskop (specyficzny dla wielkości zwierzęcia, np. szczur) | - | - | - |
| Skrzynka indukcyjna do znieczulenia wziewnego | - | - | |
| Skala (zdolna do pomiaru mg) | - | - | - |
| Maszynka do strzyżenia włosów | - | ;- | - |
| Name | >Company | Numer katalogowy | Komentarze |
| Materiały eksploatacyjne | |||
| np. zmodyfikowany BD Venflon Pro Safety 14GA | Becton Dickinson Infusion Therapy, AB, SE251 06 Helsingborg, Szwecja | #393230 | Cewnik do żył obwodowych (14G) |
| Rurka polietylenowa drobnootworowa, ID 0,58 mm, OD 0,96 mm, Portex,Smiths | Medical International Ltd., Kent, Wielka Brytania# | 800/100/200 | Rurka cewnika (PE-50) |
| np. Omnifix-F Solo | B. Braun Melsungen AG, Melsungen, Niemcy#9161406V | strzykawka 1mL | |
| np. Injekt Solo | B. Braun Melsungen AG, Melsungen, Niemcy | #4606051V | strzykawka 5mL |
| np. Injekt Solo | B. Braun Melsungen AG, Melsungen, Niemcy#4606205V | strzykawka 20mL | |
| np. BD Microlance 3, 18G - 1 1/2" | Becton Dickinson S.A., Fraga, Hiszpania | #304622 | Kaniula (18G) |
| np. BD Microlance 3, 23G - 1" | Becton Dickinson S.A., Fraga, Hiszpania | #300800 | Kaniula (23G) |
| >np. BD Microlance 3, 30G - 1/2" | Becton Dickinson S.A., Fraga, Hiszpania | #304000 | Kaniula (30G) |
| e.g. Leukoplast S | BSN medical GmbH, Hamburg, Niemcy | #47619-00 | Taśma klejąca |
| np. Gazin RK Mullkompressen (18x8cm) | Lohmann & Rauscher, Wiedeń, Austria | #10972 | kompres z gazy (mały) |
| np. Gazin RK Mullkompressen (5x5cm) | Lohmann & Rauscher, Wiedeń, Austria | #10961 | Kompres z gazy (duży) |
| Jedwab pleciony, USP 4/0, EP 1.5 | SMI AG, Sankt Vith, Belgia | #2021-04 | Szew (Jedwab 4/0, EP 1.5) |
| np. Mersilk, 2-0 (3 Ph. Eur.), PS-1 Prime | Johnson & Johnson Medical GmbH - Ethicon Deutschland, Niemcy#EH7552 | Szew transpoliczkowy | |
| np. patyczki bawełniane (2,2 mm, 15 cm) | Paul Hartmann AG, Heidenheim, Niemcy | #967936 | Patyczki kosmetyczne |
| np. Vue Ultrasoundgel | Optimum Medical Limited, UK# | 1157 | Żel do ultradźwięków |
| np. Glubran 2 | Gem srl, Viareggio, Włochy | #G-NB2-50 | Klej tkankowy |
| np. Chirurgiczny nóż do skalpela nr 10 - stal węglowa | Swann-Morton, Anglia, B.S. | #202 | Nóż do skalpela |
| Heparyna, 5000 i.E./ml (Natriumheparyna) | Medicamentum Pharma GmbH, Allerheiligen im Mü rztal, Austria | - | Heparin |
| Florane | Aesica Queenborough Ltd., Queenborough, Wielka Brytania | - | Isoflurane |
| OeloVital (5g) | Fresenius Kabi Austira Gmbh, Graz, Austria | - | Żel do oczu |
| Ketasol | aniMedica GmbH, Senden-Bö sensell, Niemcy | - | Ketamine |
| Rompun | Bayer Austria Ges.m.b.H., Wiedeń, Austria | - | Xylazine |
| Xylocain 10% Pumpspray | AstraZeneca Ö sterreich GmbH, Wiedeń, Austria | - | Lidocaine pump spray |
| Dipidolor | Jansen-Cilag Pharma GmbH, Wiedeń, Austria | - | Piritramide |
| NaCl 0,9% Fresenius, 1L | Fresenius Kabi Austira GmbH, Graz, Austria | #13LIP132 | Fizjologiczny roztwór soli fizjologicznej |
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.