Ocena funkcji prawej komory w eksperymentalnych modelach tętniczego nadciśnienia płucnego

Badamy terapie regeneracyjne, w szczególności mezenchymalne komórki macierzyste i mitochondria, w celu odwrócenia przebudowy naczyń krwionośnych i poprawy funkcji krążeniowo-oddechowej w eksperymentalnym tętniczym nadciśnieniu płucnym. Zabiegi inwazyjne, takie jak nakłucie prawej komory serca i rozwarstwienie serca, są śmiertelne, co ogranicza badania podłużne. Ponadto zmienność pomiarów echokardiograficznych może wpływać na odtwarzalność u różnych operatorów i punktów czasowych. Nasz protokół łączy nieinwazyjną echokardiografię z inwazyjnymi pomiarami hemodynamicznymi i analizą pośmiertną, zapewniając kompleksową ocenę progresji nadciśnienia płucnego i przebudowy prawej komory u szczurów. To zintegrowane podejście zwiększa wiarygodność danych i zmniejsza liczbę potrzebnych zwierząt. W przyszłości zamierzamy lepiej zrozumieć interakcję mózg-serce-płuca oraz deficyty poznawcze u pacjentów z tętniczym nadciśnieniem płucnym, aby zrozumieć znaczenie kliniczne i potencjalne mechanizmy leżące u ich podstaw.

[Instruktor] Na początek użyj opatrunku z gazy nasączonego detergentem i wodą, aby zwilżyć sierść na klatce piersiowej znieczulonego zwierzęcia. Za pomocą żyletki przymocowanej do kleszczy Kelly'ego ogol futro z klatki piersiowej zwierzęcia. Nałóż dużą ilość żelu przewodzącego na klatkę piersiową zwierzęcia. Naciśnij przycisk 2D na panelu sterowania. Umieść przetwornik między trzecią a piątą przestrzenią międzyżebrową, aby uzyskać widok z krótkiej osi. Następnie skieruj przetwornik w stronę lewego ramienia zwierzęcia pod kątem 90 stopni w stosunku do mostka, aby uchwycić przekrój poprzeczny podstawy serca, pokazujący prawą komorę, zastawkę aortalną, zastawkę płucną i lewy przedsionek. Naciśnij przycisk zamrażania na panelu sterowania, aby zamrozić obraz, a następnie naciśnij przycisk zapisywania na panelu sterowania, aby zapisać obraz. Po ustaleniu prawidłowego kąta przytrzymaj tę pozycję i naciśnij przycisk fali pulsacyjnej PW, aby aktywować tryb spektralnego dopplera fali tętna. Użyj trackballa na panelu sterowania, aby przesunąć żółty kursor w dowolnym kierunku na ekranie i umieść go nad zastawką płucną. Naciśnij przycisk pięć na panelu sterowania, aby uzyskać krzywą przepływu krwi przez zastawkę płucną. Teraz umieść przetwornik między trzecią a piątą przestrzenią międzyżebrową, aby uzyskać widok z długiej osi. Skieruj przetwornik w stronę prawego ramienia zwierzęcia pod kątem od 45 do 60 stopni w stosunku do mostka, przechwytując przekrój podłużny pokazujący lewą komorę, prawą komorę, lewy przedsionek, zastawkę mitralną i zastawkę aortalną. Naciśnij przycisk zamrażania na panelu sterowania, aby zablokować obraz, a następnie naciśnij przycisk zapisywania na panelu sterowania, aby zapisać obraz. Naciśnij przycisk zakończenia badania na panelu sterowania, aby zakończyć sesję obrazowania i zapisać obrazy w bazie danych pacjenta. W przypadku echokardiografii wybierz wyszukiwanie na ekranie i wybierz odpowiedni identyfikator zwierzęcia z bazy danych, aby rozpocząć analizę. Naciśnij przycisk SonoView na panelu sterowania. Kliknij raz wewnątrz obszaru obrazu na ekranie, aby rozpocząć analizę. Użyj trackballa, aby wybrać obraz krótkiej osi w trybie dopplerowskim widma fali pulsacyjnej. Teraz naciśnij przycisk kalkulatora i wybierz tętno HR na ekranie. Użyj trackballa, aby narysować linie kursora od szczytu do wierzchołka dwóch krzywych. Powtórz to trzy razy, aby uzyskać średnią. Naciśnij ponownie przycisk kalkulatora i wybierz na ekranie zastawkę płucną, PV, a następnie czas przyspieszenia PV/czas wyrzutu. Użyj trackballa, aby umieścić kursor od początku do szczytu, a następnie od początku do końca tej samej krzywej. Powtórz trzy razy, aby uzyskać średnią. Naciśnij przycisk zapisywania na panelu sterowania, aby zapisać wyniki. Za pomocą trackballa wybierz obraz długiej osi w prawej górnej części ekranu. Naciśnij przycisk kalkulatora na panelu sterowania i wybierz na ekranie odpowiedni śledzony odpływ komorowy, parametr RVOT, a następnie średnicę RVOT. Za pomocą trackballa przesuń kursor od jednej ściany prawej komory do przeciwległej ściany. Wykonaj to trzy razy, aby uzyskać średnią. W przypadku nakłucia prawej komory najpierw należy wykonać tracheostomię znieczulonego zwierzęcia. Upewnij się, że komputer jest włączony, oprogramowanie LabVIEW jest otwarte, a linia bazowa jest skonfigurowana do akwizycji sygnału. Po zlokalizowaniu prawej komory w oprogramowaniu sprawdź, czy rozpoczęła się akwizycja sygnału. Kliknij przycisk Zapisz na ekranie i wprowadź identyfikator zwierzęcia. Użyj heparynizowanej żyły skóry głowy wypełnionej solą fizjologiczną o rozmiarze 19 ustawionym tak, aby nakłuwać nieco powyżej anatomicznego punktu odniesienia, uważając, aby nie wbić igły zbyt głęboko. Sprawdź dokładność nakłucia, obserwując wartości ciśnienia. Rejestruj co najmniej 10 stabilnych szczytów fal ciśnienia, aby zapewnić wiarygodność danych. Pod koniec akwizycji sygnału podać heparynę za pomocą strzykawki z heparyną do pobierania krwi poprzez nakłucie lewej komory lub żyły głównej jamy brzusznej. W celu analizy danych otwórz program MATLAB, kliknij przycisk przeglądaj w poszukiwaniu wklejenia i wybierz plik na wewnętrznym dysku twardym komputera, który zawiera poprawny kod. Po lewej stronie ekranu MATLAB obserwuj listę plików, które zawierają kody dla każdego kanału rozpoznawanego przez przetwornik. Wybierz kod odpowiadający wybranej konfiguracji kanału użytej wcześniej w eksperymencie. Naciśnij przycisk uruchamiania i wybierz plik .bin na zewnętrznym dysku twardym do analizy. Wybierz najbardziej jednolity przekrój krzywej, klikając raz na początku i raz na końcu, identyfikując część z wizualnie równymi szczytami i dołkami. Następnie wybierz dziesięciosekundowy segment krzywej, klikając raz na zero sekund i raz na 10 sekund. Dostosuj linię bazową, odejmując najniższą wartość minimalną w oknie poleceń i naciskając Enter na klawiaturze. Oprogramowanie automatycznie wygeneruje wszystkie istotne dane. Obserwuj dane w dwóch kolumnach, które są czasem szczytu i wartością ciśnienia. Skopiuj i wklej wartości ciśnienia skurczowego do pliku .txt i usuń wartości czasu. Zastąp wszystkie kropki przecinkami w pliku, aby umożliwić obliczenie średniej. Wybierz 10 szczytowych wartości ciśnienia i oblicz ich średnią. Aby uzyskać wskaźnik przerostu prawej komory, zmierz i zapisz masę ciała zwierzęcia na początku eksperymentu. Zmierz ciśnienie skurczowe w prawej komorze, a następnie poddaj eutanazji i usuń narządy klatki piersiowej. Wypreparuj aortę, tętnicę płucną, żyłę główną i żyły płucne od podstawy serca, a następnie osusz całe serce gazą i zapisz suchą masę za pomocą wagi precyzyjnej. Po wypreparowaniu i usunięciu przedsionków należy oddzielić prawą komorę od lewej komory wraz z przegrodą. Za pomocą wagi precyzyjnej należy oddzielnie rejestrować masy wysuszonej prawej komory i lewej komory wraz z przegrodą. Stosunek PAT do PET był znacznie zmniejszony u zwierząt z tętniczym nadciśnieniem płucnym w porównaniu z grupą kontrolną, co wskazuje na zwiększony opór naczyniowy płuc i zmieniony wzorzec przepływu krwi w tętnicy płucnej. Średnica odpływu z prawej komory była zwiększona u zwierząt z tętniczym nadciśnieniem płucnym w porównaniu z grupą kontrolną, co odzwierciedla stopień przerostu komorowego jako odpowiedź adaptacyjną prawej komory, zastępującą rozwój choroby. Reprezentatywne obrazy echokardiograficzne wykazały widocznie powiększone średnice odpływu z prawej komory i zmienione wzorce przepływu u zwierząt z tętniczym nadciśnieniem płucnym w porównaniu z grupą kontrolną. Ciśnienie skurczowe prawej komory było znacznie podwyższone u zwierząt z tętniczym nadciśnieniem płucnym w porównaniu z grupą kontrolną, co odzwierciedlało zwiększony opór naczyniowy płuc. Zapisy przebiegu ciśnienia wykazały wyższe szczyty u zwierząt z tętniczym nadciśnieniem płucnym, zgodne z podwyższonym RVSP. Wskaźnik przerostu prawej komory był znacznie podwyższony u zwierząt z tętniczym nadciśnieniem płucnym w porównaniu z grupą kontrolną.