Protokół ten otrzymał etyczną aprobatę Komitetu ds. Opieki nad Zwierzętami i Użytkowania Szpitala Zhongshan na Uniwersytecie Fudan i jest zgodny z zaleceniami Przewodnika dotyczącego opieki i wykorzystania zwierząt laboratoryjnych (nr 85-23, poprawiony w 2011 r.; National Institutes of Health, Bethesda, MD, Stany Zjednoczone).
UWAGA: Eksperymenty na zwierzętach przeprowadzono na samcach myszy C57BL/6J w wieku >10 tygodni. Chirurg w tym protokole powinien być zręczny w manipulowaniu echokardiografią myszy, zanim wykona operację AR u myszy. Jednak w większości instytucji badawczych echokardiografia małych gryzoni jest obsługiwana przez podstawową placówkę, więc chirurg może ściśle współpracować z głównymi ekspertami, jeśli nie jest doświadczonym chirurgiem w echokardiografii. Doświadczenie z inwazyjnym pomiarem hemodynamicznym u myszy jest plusem.
1. Przygotowanie do obrazowania ultrasonograficznego (obowiązkowe) i inwazyjnego pomiaru hemodynamicznego (opcjonalnie)
- Aparat ultrasonograficzny należy uruchomić po wysterylizowaniu klawiatury i podłączonej do niej sondy 30 MHz 75% alkoholem. Ustaw platformę dla zwierząt z kontrolowaną temperaturą w pozycji dla widoku łuku aorty, w której prawa strona myszy jest pochylona do góry. Spryskaj zewnętrzną część butelki zawierającej żel do ultradźwięków 75% alkoholem w celu jej dezynfekcji (żel do ultradźwięków jest sterylny).
UWAGA: Zaleca się, aby czaszkowy koniec platformy zwierzęcej ultrasonograficznej był umieszczony w kierunku chirurga. Jednak to, czy koniec czaszki, czy ogonowy jest skierowany w stronę chirurga, powinno zależeć od tego, z którym chirurg czuje się bardziej komfortowo.
- Podłącz mikromanometr (cewnik ciśnieniowy) do urządzenia do akwizycji danych i przetwornika analogowo-cyfrowego.
UWAGA: Jeśli stan na to pozwala, można również użyć cewnika ciśnieniowo-objętościowego. W tym przypadku stosuje się cewnik ciśnieniowy, ponieważ urządzenie do akwizycji danych o ciśnieniu w laboratorium zbiera dane tylko dotyczące ciśnienia i nie ma możliwości zbierania danych związanych z objętością, chociaż wyniki echokardiograficzne w obecnym badaniu mogą również określać objętości lewej komory. W celu czyszczenia należy wstępnie namoczić końcówkę cewnika w 1% detergencie enzymatycznym, a następnie zanurzyć ją w roztworze soli fizjologicznej.
2. Znieczulenie myszy, przygotowanie urządzeń chirurgicznych i izolacja RCCA
UWAGA: Narzędzia chirurgiczne przed użyciem należy wysterylizować i sterylizować w autoklawie. Zaleca się, aby wszystkie kroki były wykonywane w warunkach aseptycznych. Zaleca się również, aby depilacja była wykonywana 1 dzień wcześniej, aby zaoszczędzić czas podczas procedury obrazowania, zminimalizować potencjalne niepożądane reakcje stresowe u myszy oraz utrzymać klatkę piersiową i kończyny w czystości i suchości.
- Znieczulij mysz w komorze indukcyjnej, która jest podłączona do parownika ustawionego na 4% izofluranu zmieszanego z 0,8 l/min tlenu. Gdy mysz zaśnie lub zniknie odruch szczypania ogona, wyjmij zwierzę z komory indukcyjnej.
- Umieść zwierzę w pozycji leżącej na miedzianej płycie, która jest ogrzewana przez poduszkę grzewczą. Podłącz jego nos do stożka, do którego dostarczany jest 1,5% izofluranu zmieszany z 0,8 l/min tlenu w celu utrzymania stałego poziomu znieczulenia.
UWAGA: Zalecana jest płyta miedziana, ponieważ jest wygodna w czyszczeniu i odporna na rdzę, chociaż można ją zastąpić innym rodzajem metalowej płyty.
- Umieść maść okulistyczną na oczach, aby zapobiec wysuszeniu pod narkozą i przyklej kończyny do miedzianej płytki. Usuń włosy z szyi i klatki piersiowej za pomocą kremu do depilacji. Wyszoruj depilowany obszar okrężnymi ruchami trzy razy bawełnianymi wacikami nasączonymi betadyną, a następnie wacikami nasączonymi 75% alkoholem, aby uzyskać odpowiednio sterylne pole do operacji. Następnie przykryj zwierzę sterylną serwetą, pozostawiając otwierające się okno, aby uzyskać dostęp do obszaru operacyjnego.
- Przygotuj niezbędne narzędzia chirurgiczne, w tym różne kleszcze i nożyczki (Rysunek 2A; patrz Tabela materiałów).
- Wykonaj podłużne środkowe nacięcie, około 1 cm, w szyi za pomocą skalpela, między dolną szczęką a mostkiem.
- Tępo wypreparuj lewą i prawą część tarczycy za pomocą dwóch par kleszczy. Za pomocą zakrzywionych cienkich kleszczyków do kciuków oddziel mięsień macierzysty i tkankę tłuszczową w prawym obszarze przytchawczym, aby odsłonić RCCA tak długo, jak to możliwe. Przez cały czas należy unikać uszkodzenia nerwu błędnego, ponieważ może to spowodować niedociśnienie, bradykardię i śmierć (ryc. 2B).
3. Cewnikowanie przez RCCA i aortę wstępującą pod kontrolą USG
- Przełóż dwie jedwabne nici 6-0, około 5 cm każda każda, pod naczyniem. Podwiąż dystalny RCCA ciasnym węzłem za pomocą jednej nici i przymocuj dwa końce ciasnego węzła obok głowy zwierzęcia, aby utrzymać lekkie napięcie RCCA. To działanie ułatwi cewnikowanie w nadchodzących krokach.
- Umieść luźny węzeł na bliższym RCCA za pomocą drugiej nici. To wypełnia zamknięty obszar RCCA krwią, ułatwiając nacięcie.
- Użyj małych nożyczek szczypczących, aby wyciąć otwór w kształcie klina, 1-2 mm proksymalnie do ciasnego węzła, aby otworzyć RCCA. Upewnij się, że rozmiar nacięcia nie jest ani za mały, aby wprowadzić cewnik, ani za duży, aby zatrzasnął się podczas wprowadzania.
UWAGA: Zdecydowanie zaleca się nacięcie pod mikroskopem. Alternatywną metodą jest nakłucie małego otworu w naczyniu igłą 26 G.
- Przygotuj plastikowy cewnik zawierający metalowy drut (Rysunek 2C). Rozciągnij nacięcie za pomocą długich, zakrzywionych kleszczy do wiązania, włóż plastikowy cewnik zawierający metalowy drut do RCCA i przejdź do luźnego węzła.
- Uwolnij luźny węzeł, aby przesunąć cewnik i drut o około 2 cm. Przenieś miedzianą płytkę zawierającą zwierzę na platformę dla zwierząt ultrasonograficznych, nałóż żel ultradźwiękowy na szyję i klatkę piersiową myszy, a następnie ostrożnie przeprowadź cewnik i drut przez RCCA i aortę wstępującą pod kierunkiem ultrasonograficznym.
UWAGA: Używaj sterylnych serwetek, aby chronić otwarte nacięcie podczas pomiarów ultrasonograficznych.
4. Nakłucie zastawki aortalnej pod kontrolą USG
- Zbierz podstawowe dane ultrasonograficzne w trybie kolorowego Dopplera i trybie Dopplera fali tętna, zanim plastikowy cewnik i metalowy drut dotrą do otworu aorty.
- Gdy ultrasonografia jednocześnie i wyraźnie pokazuje aortę wstępującą, drogę odpływu lewej komory, cewnik i drut, gdy cewnik i drut dotrą do otworu aorty, wystają końcówka drutu z cewnika i przebijają zastawki aortalne (ryc. 1).
UWAGA: Gdy zastawka aortalna jest perforowana, chirurg powinien być w stanie wyczuć to pęknięcie.
- Lekko wycofaj cewnik i drut z ujścia aorty i zbierz dane ultrasonograficzne po perforacji w trybie kolorowego Dopplera i trybie Dopplera fali tętna po nakłuciu zastawki aortalnej. Przepływ niedomykalności z łuku aorty jest koloru czerwonego podczas rozkurczu serca w trybie kolorowego Dopplera i może być ilościowo potwierdzony w trybie Dopplera fali tętna.
- Za zadowalającą należy uznać szczytową prędkość rozkurczową przepływu aortalnego (PSVa) w zakresie 300-500 mm/s. Jeśli stopień niedomykalności krwi jest niezadowalający, powtórz krok 4.2.
- Opcjonalnie: Zastosować mikromanometr przed i natychmiast po perforacji zastawek aortalnych, aby dodatkowo potwierdzić istnienie przepływu niedomykalności. Aby to sprawdzić, zarówno ciśnienie końcoworozkurczowe aorty (AEDP) jest obniżone, jak i ciśnienie tętna w aorcie wzrasta o około 20 mmHg.
UWAGA: Szczegółowy opis użycia cewnika mikromanometrycznego do wykonywania inwazyjnych pomiarów hemodynamicznych lewej komory został elegancko przedstawiony w innym miejscu10,11.
5. Wycofanie plastikowego cewnika i metalowego drutu oraz opieka okołooperacyjna
- Usuń żel ultradźwiękowy i osusz mysz sterylną gazą lub tkanką po potwierdzeniu pomyślnej perforacji zastawek aortalnych, a następnie ostrożnie wyjmij plastikowy cewnik z centralnym metalowym drutem, przed podwiązaniem RCCA.
- Zamknij skórę za pomocą jedwabnego szwu 5-0 w ciągłym wzorze szwów. Podawać mysz z meloksykamem (0,13 mg/kg) podskórnie w celu znieczulenia i umieścić mysz w ciepłej klatce regeneracyjnej, bokiem do dołu, na nieprzywierającej powierzchni, takiej jak papier lub puszyste trociny.
6. Chirurgia pozorowana
- Wykonaj sekcje 1-3 zgodnie z opisem. W przypadku myszy pozorowanej należy wykonać podobne procedury, jak w punkcie 4, bez uszkodzenia zastawki aortalnej.
- Wykonaj sekcję 5 zgodnie z opisem, chociaż AR nie powinien być obecny u żadnej z myszy operowanych pozorowano.
7. Ocena perforacji zastawki aortalnej, morfologii i funkcji serca za pomocą echokardiografii i inwazyjnego pomiaru hemodynamicznego
- Po 4 tygodniach AR użyj echokardiograficznego trybu B, trybu kolorowego Dopplera i trybu Dopplera fali tętna, aby ocenić przepływ krwi w łuku aorty w widoku łuku aorty i zmierzyć PDVa, zgodnie z krokiem 4.1 i w innych miejscach 1,12.
- Użyj echokardiograficznego trybu B i trybu M, aby ocenić wymiar i kurczliwość lewej komory w widoku długiej osi przymostkowej, z uzyskanymi wymiarami LV końcoworozkurczowymi (LVEDD) i końcaskurczowymi (LVESD), tylną ścianą tylnej ściany lewej części (LVPWTd) i końcem skurczową (LVPWT), frakcją wyrzutową LV (LVEF) i uzyskanym frakcyjnym skracaniem (LVFS).
UWAGA: Szczegółowy opis sposobu korzystania z aparatu ultrasonograficznego i manipulacji widokami ultrasonograficznymi został elegancko opisany wcześniej12.
- Po wykonaniu obrazowania echokardiograficznego należy wykonać inwazyjny pomiar hemodynamiczny w sposób podobny do kroku 4.3 i innychpunktów 10. Zapisać maksymalną prędkość skurczu i relaksacji (+dp/dt i −dp/dt). Wprowadzić mikromanometr do lewej tętnicy szyjnej wspólnej (LCCA, nie RCCA), ponieważ RCCA został na stałe podwiązany podczas operacji AR.
- Po inwazyjnym pomiarze hemodynamicznym należy poddać mysz eutanazji poprzez zwichnięcie szyjki macicy. Otwórz klatkę piersiową, przepłucz serce 10% formaliną, a następnie 0,9% roztworem chlorku sodu, wytnij serce, odcinając aortę i przeciąć poprzecznie na poziomie dolnego brzegu lewej małżowiny usznej. Pozyskiwanie obrazów za pomocą mikroskopii świetlnej.