Для просмотра этого контента требуется подписка на JoVE. Войдите или начните свой бесплатный пробный период.

Методическая статья

Оценка функции правого желудочка в экспериментальных моделях легочной артериальной гипертензии

1.3K просмотров

⸱

DOI:

10.3791/68248

⸱

27 июня 2025 г.

 ,  ,  ,  ,  ,  , 
1Laboratory of Pulmonary Investigation, Institute of Biophysics Carlos Chagas Filho, Federal University of Rio de Janeiro

В этой статье

Краткое содержание

Представление подробных методов оценки функции правого желудочка повысит качество и надежность исследований легочной гипертензии, предложит надежную основу для будущих исследований и повысит воспроизводимость в различных лабораториях.

Аннотация

Легочная гипертензия (ЛГ) является хроническим заболеванием, связанным со снижением выживаемости, что делает ее критически важной областью исследований. Экспериментальные модели ЛГ значительно улучшили наше понимание ее патофизиологии и облегчили разработку небольших наблюдательных и клинических испытаний. Тем не менее, крайне важно разработать стандартизированные методологии для обеспечения сопоставимости между различными экспериментальными исследованиями и исследовательскими группами. Стандартизация не только повышает воспроизводимость, но и способствует сотрудничеству между исследовательскими группами.

В этом видео мы описываем методологические шаги, необходимые для точного анализа функциональных параметров PH. К ним относятся эхокардиографическая оценка, инвазивная пункция правого желудочка (ПЖ) и расчет индекса Фултона. Что касается эхокардиографии, то подробно представлены измерения времени ускорения легочной артерии и коэффициента времени легочного выброса, а также расчет выхода ПЖ. Что касается инвазивных измерений, описываются основные процедуры, включая протоколы анестезии, оптимальное позиционирование животных, настройку искусственной вентиляции легких, точное вскрытие стенки грудной клетки, визуализацию ПЖ и техники пункции ПЖ.

Подробно объясняется методика диссекции желудочков (индекс Фултона), а также расчет соотношения ПЖ/левый желудочек плюс перегородка, скорректированный на массу тела животного. Мы считаем, что подробное представление этих методов повысит качество и надежность исследований PH, предложит надежную основу для будущих исследований и повысит воспроизводимость в различных лабораториях.

Введение

Адекватное функциональное измерение функции правого желудочка (ПЖ) у мелких животных стало необходимым в связи с увеличением числа исследований с использованием животных моделей в респираторных и сердечно-сосудистых науках. Существует несколько животных моделей легочной гипертензии (ЛГ), использующих монокроталин1, гипоксию2 или Суген + гипоксию3. Они хорошо послужили для разгадки новых патофизиологических путей 1,4 и изучения новых потенциальных фармакологических5 и нефармакологических6 методов лечения ЛГ. Тем не менее, несмотря на причинный фактор, который приводит к фенотипу ЛГ, существует обеспокоенность по поводу функционального измерения эффективности ПЖ, главным образом потому, что функция ПЖ обычно (1) является основным исходом, принятым в доклиническихисследованиях; (2) доступны различные типы оборудования для выполнения эхокардиографии и инвазивной пункции камеры ПЖ; (3) требуется опыт в области анестезии и некоторые знания об инвазивной механической вентиляции легких у мелких животных, а также распознавание адекватного окна для оценки ПЖ.

В соответствии с 3R доклинических исследований (замена, редукция и уточнение), редукция согласована с методами расширения, которые помогают получить сопоставимые уровни информации, что повышает воспроизводимость. Таким образом, количество животных будет сокращено в исследованиях в основном в результате таких стратегий, как надлежащий дизайн эксперимента, правильная статистическая оценка и обмен практикой и знаниями. В настоящем методологическом исследовании представлены три различных метода после индукции ЛАГ (Рисунок 1). Первый – это неинвазивное измерение функции ПЖ с помощью трансторакальной эхокардиографии. Изображения получены на основе изображений с длинной и короткой парастернальной осью. Диаметр выходного тракта ПЖ, время легочного ускорения (PAT) и время легочного выброса (ПЭТ) оцениваются с помощью импульсно-волнового допплера. Соотношение ПАТ/ПЭТ рассчитывается и используется в качестве косвенного показателя легочной артериальной гипертензии (ЛАГ)9,10. Второй – инвазивная пункция ПЖ. Как правило, используется система сбора физиологических данных, непрерывно записывающая их на компьютер с помощью специально разработанного программного обеспечения. Инвазивное систолическое давление правого желудочка (СИСТОЛИЧЕСКОЕ давление) и среднее артериальное давление в легких часто используются в качестве первичных исходов в различных исследованиях7. Третьим является индекс гипертрофии правого желудочка, также называемый индексом Фултона11, который представляет собой отношение ПЖ к левому желудочку (ЛЖ) плюс вес межжелудочковой перегородки (С) (ПЖ/ЛЖ + С), скорректированный на массу тела животного. Представление подробных методов оценки функции ПЖ повысит качество и надежность исследований ПГ, предложит надежную основу для будущих исследований и повысит воспроизводимость в различных лабораториях.

figure-introduction-1
Рисунок 1: Блок-схема. Краткая иллюстрация протоколов, описанных в этой статье. Сокращения: ЭХО = эхокардиография; ЛЖ = левый желудочек; ЛАГ = легочная артериальная гипертензия; RV = правый желудочек; РВГ = гипертрофия правого желудочка; RVSP = систолическое давление в правом желудочке; S = межжелудочковая перегородка. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы просмотреть увеличенную версию этой цифры.

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Протокол

Протокол исследования был одобрен Этическим комитетом по использованию животных (CEUA) Федерального университета Рио-де-Жанейро под номером 043/22. Все процедуры соответствовали Принципам ухода за лабораторными животными и Руководству Национальной академии наук США по уходу и использованию лабораторных животных. Исследование проводилось в соответствии с рекомендациямиARRIVE11.

1. Подготовка животных и протокол эксперимента

  1. Подсчитайте количество животных, о котором сообщалось ранее12.
    ПРИМЕЧАНИЕ: Учитывая, что различия в RVSP между CTRL и ПАУ достигали величины эффекта d = 3,95, предполагая соотношение размера выборки 1 и статистическую мощность (1-β = 0,8) для выявления значимых различий (α = 0,05), в этом протоколе было необходимо три животных в группе.
  2. Рандомизируйте (шесть) самцов крыс линии Вистар (220 ± 10 г) для внутрибрюшинной инъекции монокроталина (60 мг/кг; группа ПАУ, n = 3) или физиологический раствор (1 мл/кг; группа CTRL, n = 3).
  3. На 28-й день измерьте сердечно-сосудистые показатели и усыпьте животных путем обескровливания через пересечение брюшной аорты.

2. Эхокардиография

  1. Настройка системы электрокардиографии
    1. Проверьте, правильно ли подключен кабель питания к устройству и розетке. Нажмите кнопку POWER на панели управления и удерживайте ее в течение нескольких секунд, пока система не запустится.
    2. Убедитесь, что датчик подключен правильно.
    3. Выберите PATIENT из базы данных, чтобы зарегистрировать идентификатор животного для начала процедуры.
    4. Выключите датчик нажатием кнопки заморозки (figure-protocol-1) на панели управления во время подготовки животного для сохранения срока службы устройства.
  2. Процедура электрокардиографии
    1. Сконфигурируйте наркозный аппарат с 2,5% изофлураном и 1 л/мин выделением кислорода.
    2. Поместите животное в камеру наркозного аппарата. После того, как животное будет усыплено, расположите животное в положении лежа на спине, прикрепите верхние лапы к операционному столу с помощью клейкой ленты и приложите маску маски наркозного аппарата к морде животного. Чтобы не разбудить животное, обязательно поменяйте переключатель наркозного аппарата с КАМЕРА на МАСКА.
      1. Оценка уровня анестезии путем оценки диаметра зрачка, положения и реакции на свет; положение мигательной перепонки; и движение в ответ на стимуляцию хвоста. Начинайте эксперименты при отсутствии реакции на шумовой стимул (хлопок в ладоши), а также стимуляция усов и реакция на зажим хвоста13.
    3. Используйте марлевую повязку с моющим средством и водой, чтобы намочить шерсть на груди животного, находящегося под наркозом. Сбрейте шерсть с груди животного с помощью бритвенного лезвия, прикрепленного к щипцам Келли. Нанесите обильное количество проводящего геля на грудь животного.
    4. Нажмите кнопку 2D на панели управления.
    5. Поместите преобразователь между третьим и пятым межреберьем, чтобы получить короткую ось. Направьте датчик к левому плечу животного (под углом 90° по отношению к грудине), получив изображение поперечного сечения на уровне основания сердца, что позволяет визуализировать RV, аортальный клапан, легочный клапан и левое предсердие (рис. 2A).
    6. Нажмите кнопку «Стоп» (figure-protocol-2) на панели управления , чтобы заморозить изображение, и нажмите кнопку «Сохранить » (figure-protocol-3) на панели управления , чтобы сохранить изображение.
    7. Когда правильный угол будет найден, оставайтесь в этом положении и нажмите кнопку пульсовой волны (PW) на панели управления , чтобы получить спектральный доплеровский режим импульсной волны (рис. 2B).
    8. Используйте трекбол на панели управления , чтобы переместить желтый курсор (влево или вправо/вверх или вниз) по экрану и расположить его над легочным клапаном.
    9. Нажмите пять кнопок (5) на панели управления , чтобы получить кривую кровотока через легочный клапан.
      КРИТИЧЕСКИЙ ШАГ: Чтобы получить хорошее изображение, убедитесь, что кривая интенсивно белая, а акустика громкая и четкая.
    10. Расположите преобразователь между третьим и пятым межреберьем, чтобы получить длинную ось. Направьте датчик к правому плечу животного (угол 45°-60° по отношению к грудине), сделав изображение продольного разреза, что позволяет визуализировать левый желудочек, правый желудочек, левое предсердие, митральный клапан и аортальный клапан (рис. 2C).
    11. Нажмите кнопку «Стоп» (figure-protocol-4) на панели управления , чтобы заморозить изображение, и нажмите кнопку «Сохранить » (figure-protocol-5) на панели управления , чтобы сохранить изображение.
    12. Нажмите кнопку END EXAM на панели управления , чтобы завершить эксперимент и сохранить изображения в базе данных пациентов.
  3. Анализ данных
    1. Настройка системы электрокардиографии:
      1. Проверьте, правильно ли подключен кабель питания к устройству и розетке. Нажмите кнопку POWER и удерживайте ее в течение нескольких секунд, пока система не запустится.
      2. Выберите «ПОИСК» на экране и выберите соответствующий идентификатор животного из базы данных, чтобы начать анализ.
      3. Нажмите кнопку SONOVIEW на панели управления. Щелкните один раз на изображении на экране, чтобы начать анализ.
        ПРИМЕЧАНИЕ: Изображение ограничено пунктирной линией. Эта линия должна быть непрерывной после щелчка для начала анализа.
      4. С помощью трекбола выберите изображение по короткой оси в импульсно-волновом спектральном доплеровском режиме в правом углу экрана.
      5. Нажмите кнопку калькулятора (figure-protocol-6) на панели управления и выберите параметр пульсометра (ЧСС) на экране. С помощью трекбола расположите линию курсора от пика до пика двух кривых. Проделайте это три раза, чтобы получить среднее значение.
      6. Нажмите кнопку калькулятора (figure-protocol-7) на панели управления; выберите на экране параметр Легочный клапан (PV) и после параметра Время ускорения легочного клапана (PV AccT/ET). С помощью трекбола расположите линию курсора от начала до вершины кривой. Затем расположите линию от начала до конца той же кривой. Проделайте это три раза, чтобы получить среднее значение (рисунок 3A).
      7. Сохраните данные, нажав кнопку сохранения (figure-protocol-8) на панели управления.
      8. С помощью трекбола выберите изображение по длинной оси в правом углу экрана.
      9. Нажмите кнопку калькулятора (figure-protocol-9) на панели управления; выберите на экране параметр Выходной тракт правого желудочка (RVOT) и после параметра Диаметр выходного тракта правого желудочка (RVOT DIAM). С помощью трекбола переместите курсор от одной стены дома на колесах к другой. Проделайте это три раза, чтобы получить среднее значение (рисунок 3B).
      10. Сохраните изображения с данными, нажав кнопку сохранения (figure-protocol-10) на панели управления.
      11. Перенесите изображения на внешний жесткий диск. Выберите «ПОИСК» на экране и соответствующий идентификатор животного из базы данных. Выберите «ЭКСПОРТ» на экране и выберите внешний жесткий диск.

figure-protocol-11
Рисунок 2: Парастернальное окно трансторакальной эхокардиографии. Схематическое изображение положения преобразователя для получения изображений поперечного сечения и репрезентативное изображение короткой оси в (A) 2D-моде и (B) спектральном доплеровском режиме импульсной волны, а также длинной оси (C). Сокращения: Ao = аорта; AV = аортальный клапан; CTRL = управление; LA = левое предсердие; ЛЖ = левый желудочек; MV = митральный клапан; ЛАГ = легочная артериальная гипертензия; RA = правое предсердие; RV = правый желудочек. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы просмотреть увеличенную версию этой цифры.

figure-protocol-12
Рисунок 3: Анализ данных трансторакальной эхокардиографии. (A) Репрезентативное изображение положения пунктирной линии для расчета соотношения PAT/PET и (B) Репрезентативное изображение положения соединителя для анализа диаметра оттока правого желудочка. Сокращения: ЧСС = частота сердечных сокращений; PAT = время ускорения легочной артерии; ПЭТ = время легочного выброса; PV AccT = время ускорения легочного клапана; PV ET = время выброса легочного клапана; PV AccT/ET = отношение времени ускорения легочного клапана к времени выброса легочного клапана; RVOT Diam = диаметр выходного тракта правого желудочка; Площадь RVOT = площадь выходного тракта правого желудочка. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы просмотреть увеличенную версию этой цифры.

3. Систолическое давление в правом желудочке

  1. Подготовка к систолическому давлению в правом желудочке
    1. Аппарат искусственной вентиляции легких: Устанавливается на аппарат ИВЛ следующие параметры: Доля вдыхаемого кислорода (FiO 2), 21%; дыхательный объем, 8 мл/кг; частота дыхания, 70 уд/мин; и положительное давление в конце выдоха (PEEP), 3 смГн2О.
    2. Монитор и преобразователь сигнала: Подключите набор для измерения вен кожи головы 19 G, используемый для пункции, к монитору, чтобы можно было визуализировать давление.
    3. Процедура обнуления датчика давления многоканального физиологического регистратора:
      1. Подключите преобразователь давления к соответствующему гемодинамическому кабелю и каналу многопараметрического монитора.
      2. Выровняйте датчик давления и конечный кончик вены кожи головы на одинаковой высоте грудной клетки животного.
      3. Нажмите кнопку «Ноль » на экране многопараметрического режима. Перемещайте вену кожи головы, подключенную к датчику давления, вверх и вниз и проверьте, увеличиваются или уменьшаются значения соответственно.
        КРИТИЧЕСКИЙ ШАГ: Набор вен на коже головы должен быть заполнен гепаринизированным физиологическим раствором для обеспечения правильной передачи сигнала. Избегайте попадания пузырьков воздуха в линию, чтобы предотвратить помехи сигналу.
    4. Процедура калибровки датчика давления многоканального физиологического регистратора: С помощью внешнего и аналогичного сфигмоманометра проверьте, аналогично ли давление, приложенное в датчике давления, к тому, которое наблюдается на экране монитора мультипаметра. Если нет, отрегулируйте усиление канала.
    5. Для компьютера с открытой выделенной системой сбора данных настройте программное обеспечение:
      1. Откройте программу и нажмите DataAcquisitionSystem на экране. После этого открывается окно, в котором можно отслеживать сигнал давления.
      2. В этом окне нажмите на белую стрелку на экране в левом верхнем углу.
      3. Появится всплывающее окно с запросом на конфигурацию; нажмите OK.
      4. В новом окне перейдите в раздел «Физический канал» и нажмите «Обзор».
      5. С помощью кнопки CTRL на клавиатуре выберите все каналы, кроме 'ai7', и нажмите OK.
      6. В разделе Физический канал см. раздел Конфигурация входного терминала установлена по умолчанию. С помощью боковых стрелок измените его на RSE, затем нажмите OK.
      7. Откроется новое окно, в котором можно проверить захват сигнала, а также откалибровать базовую линию. Нажмите кнопку Загрузить конфигурацию, выберите соответствующий файл конфигурации, а затем нажмите кнопку Загрузить сигналы в правой части окна.
      8. Подождите 5-10 секунд, чтобы сигнал появился на экране. Когда появится вид, нажмите на Сигнал 0, выберите Сигнал 6, а затем нажмите на Нулевая базовая линия.
      9. Перейдите в каталог файлов и выберите место, где будут сохраняться данные во время эксперимента. Нажмите «Текущая папка» в правом нижнем углу.
      10. Теперь, когда все параметры установлены в программе, нажмите OK. Вернитесь в главное окно программы и нажмите кнопку Приобретение. Программа начнет сбор сигналов.
      11. В правом нижнем углу выберите сигнал в соответствии с конфигурацией (сигнал 6).
        ПРИМЕЧАНИЕ: Убедитесь, что сигнал на мониторе компьютера совпадает с сигналом на мониторе датчика и колеблется при перемещении установленной вены на коже головы. Если нет, устраните неполадки при передаче сигнала, прежде чем продолжить.
  2. Процедура систолического давления в правом желудочке
    1. После эхокардиографии введите внутримышечно комбинацию 87,5 мг/кг кетамина и 12,5 мг/кг ксилазина для обезболивания животного.
    2. После введения седативного препарата животному следует ввести 400 мкл лидокаина подкожно (подкожно) в область трахеи.
  3. Трахеостомия
    1. После того, как животное будет усыплено, поместите его в положение лежа на спине и прикрепите верхние лапы клейкой лентой к операционному столу на источнике тепла для поддержания температуры тела (например, на хирургическом столе с подогревом).
    2. Очистите область горла 70% спиртом. Затем с помощью марлевой повязки с моющим средством и водой намочите шерсть на горле животного, находящегося под наркозом. Сбрейте шерсть с горла животного с помощью бритвенного лезвия, прикрепленного к щипцам Келли.
    3. Сделайте надрез на коже с помощью тканевых щипцов с зубами и ножницами.
    4. Обнажите трахею, втянув подчелюстную железу и тупо рассекая окружающие мышцы с помощью тканевых щипцов с зубами и изогнутых щипцов Келли.
    5. Осторожно проведите линию шва под трахеей с помощью изогнутых щипцов Келли.
    6. Используя свободные концы линии шва, аккуратно приподнимите трахею для лучшей визуализации, и сделайте небольшой надрез между двумя хрящевыми кольцами с помощью лезвия скальпеля. Будьте осторожны с хрящевыми кольцами, чтобы не перерезать гортань.
    7. Осторожно вставьте канюлю для трахеостомии скошенным кончиком вниз и после правильного положения поверните вверх, продвигаясь примерно на пять колец, но не глубже.
      ПРИМЕЧАНИЕ: Если трахеостомическая канюля содержит слизь, необходимо выдохнуть ее с помощью шприца перед подключением к аппарату искусственной вентиляции легких.
    8. Закрепите канюлю с помощью шовной линии, убедившись, что она остается на месте.
    9. Введите 2 мг/кг бромида панкурония для паралича мышц животного.
      ПРИМЕЧАНИЕ: Бромид панкурония можно вводить внутривенно через катетер хвостовой вены или внутрибрюшинно.
    10. Подключите животное к аппарату искусственной вентиляции легких, протестированному и настроенному в режиме вентиляции с регулируемым объемом.
    11. После того, как животное трахеостомировано и подключено к аппарату искусственной вентиляции легких, приступайте к обнажению сердца.
  4. Катетеризация
    1. Очистите область грудной клетки 70% спиртом. Затем с помощью марлевой повязки с моющим средством и водой намочите шерсть на груди животного, находящегося под наркозом. Сбрейте шерсть с груди животного с помощью бритвенного лезвия, прикрепленного к щипцам Келли.
    2. Чтобы открыть грудную полость, сделайте разрез на коже от основания мечевидного отростка, остановившись примерно на 0,5 см ниже места трахеостомы.
    3. Разрежьте внутренние и внешние межреберные мышцы, чтобы обнажить ребра и грудину.
    4. Обнажите сердце, разрезав грудину ножницами, и используйте щипцы Келли, чтобы удерживать каждую сторону грудной полости для лучшего доступа к дому на колесах.
      ПРИМЕЧАНИЕ: Всегда режьте вдоль грудины, чтобы свести к минимуму чрезмерное кровотечение, которое может ухудшить видимость.
    5. Сердце покрыто перикардом. Удалите эту тонкую мембрану с помощью щипцов, чтобы можно было дифференцировать камеры сердца.
    6. Теперь, когда животное было трахеостомировано, подключено к аппарату искусственной вентиляции легких, а сердце обнажено, приступайте к пункции правого желудочка.
    7. Перед оценкой RVSP убедитесь, что компьютер включен, LabView открыт и базовый уровень настроен для сбора сигнала. Определите местонахождение ПЖ, используя межжелудочковую ветвь коронарных артерий в качестве ориентира. Эта ветвь видна и указывает на положение межжелудочковой перегородки, разделяющей правый и левый желудочки.
    8. В программном обеспечении убедитесь, что сбор сигнала начался. Нажмите кнопку «Сохранить » на экране и введите ID животного.
    9. Используя набор для кожи головы, наполненный гепаринизированным физиологическим раствором 19 G, сделайте прокол немного выше контрольной точки, следя за тем, чтобы игла не вводилась слишком глубоко.
      КРИТИЧЕСКИЙ ЭТАП: Чрезмерное введение иглы может привести к проколу левого желудочка, что приведет к давлению, не связанному с легочной артерией.
    10. Проверяют точность прокола по полученным значениям давления: РВСП у контрольных животных, 10-20 мм рт.ст.; РВСП у животных с легочной артериальной гипертензией, до 60 мм рт.ст.; достигнутое давление >80 мм рт.ст. указывает на то, что, вероятно, канюля достигла левого желудочка (рис. 4В).
    11. Запишите не менее 10 стабильных пиков волны давления для обеспечения надежности данных.
    12. По окончании получения сигнала ввести животному гепарин для забора крови путем пункции левого желудочка или полой вены брюшной полости с помощью гепаринизированного шприца.
      ПРИМЕЧАНИЕ: Гепарин можно вводить внутривенно через катетер хвостовой вены или непосредственно в левый желудочек.
    13. После забора крови животное усыпить путем обескровливания путем разрезания брюшной полой вены и приступить к забору органов для дальнейшего анализа.
    14. Сохраните сигнал в каталоге файлов, выбранном в начале эксперимента. Перенесите изображения на внешний жесткий диск, выбрав файлы в папке компьютера, и скопируйте и вставьте .bin файлы на внешний жесткий диск.

4. Анализ данных

ПРИМЕЧАНИЕ: Проверьте код подпрограммы, используемый в MATLAB для анализа сигнала преобразователя на RVSP (Дополнительный файл 1). Он был разработан на основе потребностей данного исследовательского проекта.

  1. Откройте программу, нажмите кнопку поиска для вставки (figure-protocol-13) на экране MATLAB и выберите файл на внутреннем жестком диске компьютера, который содержит соответствующий код.
  2. В левом углу экрана MATLAB просмотрите список файлов, содержащих коды для каждого канала, распознаваемого преобразователем.
  3. Выберите код конфигурации канала, который был выбран в начале эксперимента для обнаружения сигнала (канал 6).
  4. Нажмите кнопку «Выполнить » (figure-protocol-14) и выберите файл .bin на внешнем жестком диске для анализа.
    КРИТИЧЕСКИЙ ШАГ: В правом нижнем углу измените тип архива с Все файлы MATLAB на Все файлы, иначе .bin файлы не будут отображаться.
  5. Выберите наилучшую область кривой, щелкнув один раз в начале и один раз в конце. Наилучшей является площадь с наиболее однородными кривыми, с визуально равными пиками и впадинами (рисунок 4А).
  6. Выберите 10 с кривой, щелкнув один раз в начале (0 с) и один раз в конце (10 с) (рис. 4A).
    ПРИМЕЧАНИЕ: Ось X представляет время в секундах, а ось Y представляет давление в мм рт.ст.
  7. Отрегулируйте базовую линию, вычтя наименьшее значение минимума в командном окне и нажав клавишу ENTER на клавиатуре. Программное обеспечение генерирует все данные автоматически (рис. 4A).
  8. Наблюдайте за данными, представленными в двух столбцах; Первое — это время пика, а второе — величина пика (давление).
    ПРИМЕЧАНИЕ: Кривые, полученные в результате пункции, представляют собой систолическое (пиковое) и диастолическое (низовое) давление ПЖ. Анализ MATLAB показывает оба значения.
  9. Скопируйте и вставьте данные систолического давления в файл .txt и удалите значения, относящиеся ко времени.
  10. Замените все точки на запятые в файле .txt , чтобы получить среднее значение.
  11. Выберите 10 значений пикового давления и усредните их.

figure-protocol-15
Рисунок 4: Анализ данных систолического давления правого желудочка. (A) Репрезентативные изображения шагов для выбора областей кривой во время анализа. (B) Пример кривой показывает пик примерно в 80 мм рт.ст., что указывает на то, что прокол был достаточно глубоким, чтобы достичь левого желудочка. После плавного оттягивания назад она достигала полости правого желудочка. Это можно увидеть по кривой, которая появляется на первом шаге. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы просмотреть увеличенную версию этой цифры.

5. Индекс гипертрофии правого желудочка

  1. Процедура
    1. В начале протокола эксперимента измерьте массу тела животного.
    2. После измерения RVSP усыпить животное путем обескровливания и удалить органы из грудной полости целиком , чтобы отделить сердце усыпленного животного.
    3. Рассеките сосуды у основания сердца (аорту, легочную артерию, полую вену и легочные вены).
      КРИТИЧЕСКИЙ ШАГ: Будьте осторожны, чтобы не рассекать правую и левую ушные раковины.
    4. Высушите сердце марлей и запишите вес сухого целого сердца, измеренный на прецизионных весах.
    5. Рассеките левый и правый предсердия и отбросьте их.
    6. Отделите RV от LV, связанного с S.
    7. Высушите каждый компонент, рассеките марлей и запишите на прецизионных весах отдельно измеренный вес RV и LV + S.
  2. Анализ данных
    1. Рассчитайте индекс гипертрофии правого желудочка как индекс Фултона, который позволяет оценить гипертрофию ПЖ путем сравнения веса свободной стенки ПЖ с весом стенок ЛЖ + S, скорректированным на массу тела:
      figure-protocol-16
      ПРИМЕЧАНИЕ: Индекс Фултона у контрольных животных до 0,4 мг; Индекс Фултона у животных с ЛАУ >0,4 мг.

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Результаты

Для статистического анализа каждая переменная была проверена на нормальность и дисперсию с помощью теста Шапиро-Уилка. Данные представлены в виде средних значений ± стандартного отклонения. Непарный t-критерий использовали для сравнения концентраций частиц в контрольной (CTRL) и легочной артериальной гипертензии (ЛАГ) (p<0,05).

Эхокардиографические изменения на животной модели ЛАГ
На рисунке 4 показано, что соотношение ПАТ/ПЭТ было...

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Обсуждение

ЛАГ является прогрессирующим заболеванием, характеризующимся чрезмерным ремоделированием сосудов, что способствует увеличению легочного сосудистого сопротивления, что приводит к увеличению постнагрузки на ПЖ14. Соответственно, RVSP представляет собой функциональную переменную, которая напрямую коррелирует с тяжестью PAH15. С течением времени адаптивной реакцией ПЖ является компенсаторная концентрическая гипертрофия (измеряется индексом Фулт...

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Раскрытие информации

У авторов нет конфликта интересов, о котором можно было бы заявить.

Благодарности

Авторы благодарят г-на Андре Бенедито да Силва за поддержку в проведении экспериментов, г-жу Веронику Кристину душ Сантос Лиму за уход за животными и г-жу Лорну О'Брайен за повторение английской грамматики. Данное исследование было поддержано Государственным исследовательским фондом Рио-де-Жанейро (FAPERJ E-26/202.766/2018, E-26/010.001488/2019).

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Материалы

Список материалов, использованных в этой статье
ИмяКомпанияКаталожный номерКомментарии
<сильный>Реагенты
Спирт 70%ЧерногорияALC70-001
Проводящий гельMercorCG-002
Физиологический раствор (NaCl 0,9%)BioPharmaSAL-009
Инструменты
19 г набордля волосистых венDescarpackSVS-19G
Изогнутые щипцы КеллиABC instrumentos cirurgicosCKF-003
Щипцы КеллиABC instrumentos cirurgicosKF-004
Иглы (18, 22 и 26 G)DescarpackNDL-MIX
чашка ПетриGlassLabPD-150
Лезвие бритвыABC instrumentos cirurgicosRB-005
СкальпельABC instrumentos cirurgicosSC-006
НожницыABC instrumentos cirurgicosSCIS-007
Линия швовABC instrumentos cirurgicosSUT-008
Шприцы (1, 3 и 5 мл)DescarpackSYR-135
Канюля для трахеостомииMedTechTC-010
ПинцетABC instrumentos cirurgicosTWZ-011
Drugs
Dextroketamine hydrochloride 5%Cristá liaDXT-00587,5 мг/кг внутрибрюшинного
изофлурана 1 мл/мл 240 млCristá liaISO-2402,5% ингаляционный раствор
лидокаина гидрохлорид 1%Cristá liaLID-001400 µ L подкожно местно
монокроталинSigma-AldrichC240160 мг/кг внутрибрюшинно
Pancuronium bromide 2 мг/млКристá liaPAN-0022 мг/кг внутривенно
гепарин 5000 МЕ/млCristá liaHEP-5000разбавленный 1:4 в 1 мл
гидрохлорида ксилазина 2%SyntecXYL-00212,5 мг/кг внутрибрюшинно
<сильно>Оборудование
GraphPad Prism 9GraphPad Software, IncGP9
Сетевой многопараметрический ветеринарный монитор LifeWindow 9xDigicare Animal HealthLW9x
Программное обеспечение LabViewNational Instruments, Corp.LV-2019
MATLAB R2019a (Версия) программное обеспечениеThe MathWorks, Inc.MATLAB-2019
Монитор и преобразователь сигналаMedTechMST-015
Прецизионные весыSartoriusPS-020
R540 Mice& Аппарат для анестезии крыс животныхRWD Life Schience Co., LtdR540-ANA
ScaleOhausSCL-025
Servo-i Механический аппарат искусственной вентиляции легких Getinge ABSERVO-IFiO2 = 21%; дыхательный объем = 8 мл/кг, частота дыхания = 70 уд/мин, а PEEP = 3 смH2O
Программное обеспечение SonoViewSONOTEC Ultraschallsensorik Halle GmbHSV-2020
UGEO HM70A system Samsung Eletrô nica da Amazô nia LTDAHM70A
G*Power 3.1.9.7University of Dü Ссельдорф, Германияgpower
введения натрия

Ссылки

  1. Gomez-Arroyo, J. G., et al. The monocrotaline model of pulmonary hypertension in perspective. Am J Physiol Lung Cell Mol Physiol. 302 (4), L363-L369 (2012).
  2. Zhu, Z., et al. Echocardiographic assessment of right ventricular function in experimental pulmonary hypertension. Pulm Circ. 9 (2), 2045894019841987(2019).
  3. Bikou, O., Sassi, Y. The sugen/hypoxia rat model for pulmonary hypertension and right heart failure. Methods Mol Biol. 2803, 163-172 (2024).
  4. Hill, N. S., Gillespie, M. N., McMurtry, I. F. Fifty years of monocrotaline-induced pulmonary hypertension: What has it meant to the field. Chest. 152 (6), 1106-1108 (2017).
  5. Santos, R. T., et al. Pharmacological agents and potential new therapies in pulmonary arterial hypertension. Curr Vasc Pharmacol. 22 (3), 155-170 (2024).
  6. Tsai, J., Malik, S., Tjen, A. L. S. C. Pulmonary hypertension: Pharmacological and non-pharmacological therapies. Life (Basel). 14 (10), 1265(2024).
  7. Suen, C. M., et al. Regenerative cell therapy for pulmonary arterial hypertension in animal models: a systematic review. Stem Cell Res Ther. 10 (1), 75(2019).
  8. Hubrecht, R. C., Carter, E. The 3Rs and humane experimental technique: Implementing change. Animals (Basel). 9 (10), 754(2019).
  9. Thibault, H. B., et al. Noninvasive assessment of murine pulmonary arterial pressure: validation and application to models of pulmonary hypertension. Circ Cardiovasc Imaging. 3 (2), 157-163 (2010).
  10. Trittmann, J. K., et al. PATET ratio by Doppler echocardiography: noninvasive detection of pediatric pulmonary arterial hypertension. Pediatr Res. 92 (3), 631-636 (2022).
  11. Percie du Sert, N., et al. The ARRIVE guidelines 2.0: updated guidelines for reporting animal research. J Cereb Blood Flow Metab. 40 (9), 1769-1777 (2020).
  12. Lisboa Braga, C., et al. Therapeutic effects of hypoxia-preconditioned bone marrow-derived mesenchymal stromal cells and their extracellular vesicles in experimental pulmonary arterial hypertension. Life Sci. 329, 121988(2023).
  13. Heil, L. B. B., et al. The effects of short-term propofol and dexmedetomidine on lung mechanics, histology, and biological markers in experimental obesity. Anesth Analg. 122 (4), 1015-1023 (2016).
  14. Humbert, M., et al. ESC/ERS Guidelines for the diagnosis and treatment of pulmonary hypertension. Eur Heart J. 43 (38), 3618-3731 (2022).
  15. D'Alto, M., et al. Right heart catheterization for the diagnosis of pulmonary hypertension. Heart Fail Clin. 14 (3), 467-477 (2018).
  16. Fulton, R. M., Hutchinson, E. C., Jones, A. M. Ventricular weight in cardiac hypertrophy. Br Heart J. 14 (3), 413-420 (1952).
  17. Lang, R. M., et al. Recommendations for cardiac chamber quantification by echocardiography in adults: an update from the American Society of Echocardiography and the European Association of Cardiovascular Imaging. Eur Heart J Cardiovasc Imaging. 16 (3), 233-270 (2015).
  18. Stenmark, K. R., Meyrik, B., Galie, N., Mooi, W. J., McMurtry, I. F. Animal models of pulmonary arterial hypertension: the hope for etiological discovery and pharmacological cure. Am J Physiol Lung Cell Mol Physiol. 297 (6), L1013-L1032 (2009).
  19. Mukherjee, M., et al. Guidelines for the echocardiographic assessment of the right heart in adults and special considerations in pulmonary hypertension: Recommendations from the American Society of Echocardiography. J Am Soc Echocardiogr. 38 (3), 141-186 (2025).
  20. Spyropoulos, F., et al. Echocardiographic markers of pulmonary hemodynamics and right ventricular hypertrophy in rat models of pulmonary hypertension. Pulm Circ. 10 (2), 2045894020910976(2020).
  21. Rajaram, S., et al. Comparison of the diagnostic utility of cardiac magnetic resonance imaging, computed tomography, and echocardiography in assessment of suspected pulmonary arterial hypertension in patients with connective tissue disease. J Rheumatol. 39 (6), 1265-1274 (2012).
  22. Chin, K. M., et al. Association of N-terminal pro brain natriuretic peptide and long-term outcome in patients with pulmonary arterial hypertension. Circulation. 139 (21), 2440-2450 (2019).

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Перепечатки и разрешения

Теги

Легочная гипертензияэхокардиографическая оценкапункция правого желудочкаиндекс Фултонаускорение кровотока в легочной артериивремя изгнания из правого желудочкагипертрофия правого желудочкагемодинамические измерениядиссекция желудочков
Оценка функции правого желудочка в экспериментальных моделях легочной артериальной гипертензии
Связаться с нами
Порекомендовать библиотеке

Конфиденциальность

Условия использования

Политики

© 2026 MyJoVE Corporation. Все права защищены.