17 сентября 2015 г.
Анализ петли сердечного давления и объема является наиболее полным способом измерения сердечной функции в интактном сердце. Мы описываем методику выполнения и анализа объемных петель сердечного давления с использованием проводящих катетеров.
Общая цель этой процедуры заключается в оценке зависящих от нагрузки и независимых показателей желудочковой, систолической и диастолической функции. Это достигается сначала путем установки проводящего катетера в левый желудочек сердца мыши. На втором этапе аорта сужается для изменения постнагрузки, за которой следует изменение преднагрузки за счет сужения нижней полой вены.
На заключительном этапе катетер проводимости тщательно калибруется для точной оценки изменений объема сердечной камеры. В конечном счете, объемный анализ сердечного давления используется для получения зависящих от нагрузки и независимых показателей сердечной функции. Применение этого метода распространяется и на терапию сердечной дисфункции, поскольку он позволяет как тщательно оценить сердечную функцию, так и потенциал маскировки функциональных фенотипов, пропущенных при неинвазивном тестировании.
Эту процедуру будет демонстрировать доктор Лан Мао, мышиный нейрохирург из нашей лаборатории, за 30 минут до установки проводящего катетера в камеру левого желудочка. Смочите кончик катетера в теплом физрастворе, пока кончик пропитывается. Выбрейте шею и грудь взрослой мыши, находящейся под наркозом, и положите животное на грелку.
После нанесения мази на глаза животного сделайте разрез по средней линии на шее и рассеките мышцы трахеи, чтобы обнажить трахею. Затем поместите эндотрахеальную трубку через рот, визуализируя трахею для правильного размещения трубки, и подключите трубку к респиратору. Установите настройки вентилятора в зависимости от веса животного, как указано.
Затем, чтобы установить катетер с помощью каротидного доступа, сделайте разрез над правой сонной артерией от нижней челюсти до грудины и рассеките окружающие ткани, чтобы обнажить правую сонную артерию. Затем перережьте блуждающий нерв, который проходит рядом с сонной артерией, и зафиксируйте шов из шелка вокруг дистального конца сонной артерии. Наложите два дополнительных шва под сонную артерию проксимальнее первого шва, слабо завязав средний шов.
Затем аккуратно потяните проксимальный шов и с помощью зажима закрепите шов на коже. Когда сонная артерия была пережата, как проксимально, так и дистально сделайте небольшой разрез в правой сонной артерии, проксимальнее первого шва и простирающийся в продольном направлении к грудной клетке. Теперь вставьте пропитанный физиологическим раствором кончик катетера проводимости в сосуд через разрез с помощью среднего шва для фиксации катетера.
Затем аккуратно продвигайте катетер в левый желудочек через сонную артерию. Наблюдение за петлей объема давления для обеспечения правильного размещения, оптимального размещения катетера приведет к образованию петли объема давления, которые кажутся прямоугольными в течение 5-10 минут после установки Исходные петли объема давления до тех пор, пока не будет достигнуто устойчивое состояние для установки катетера апикальным доступом. Сделайте начальный разрез от мечевидного отростка через грудную стенку латерально до тех пор, пока диафрагма не станет видна.
Разрежьте диафрагму, чтобы визуализировать верхушку сердца, и используйте иглу 25-30 калибра, чтобы сделать колотую рану в верхней части левого желудочка. Затем вставьте катетер проводимости через колотую рану до тех пор, пока проксимальный электрод не окажется прямо внутри желудочка. И запишите контуры базового объема давления, как только что было продемонстрировано, чтобы изменить постнагрузку при транзиторной окклюзии аорты.
Начните с того, что сделайте небольшой горизонтальный разрез в верхней части грудной клетки и рассеките окружающие ткани, чтобы обнажить поперечную аорту. Поместите шелковую лигатуру 6.0 под поперечную аорту. Затем, когда петли объема давления вернутся к исходному уровню, поместите оба конца лигатуры в небольшой сегмент трубки класса PE 50 с помощью игольчатого зажима и осторожно и медленно поднимите шовную нить в течение одной-двух секунд, после чего медленно ослабьте натяжение сосуда.
Оптимальные записи должны иметь не менее пяти циклов объемного давления и демонстрировать устойчивый рост конечного систолического давления во время приложения натяжения шва. Варьировать преднагрузку с помощью транзиторной окклюзии нижней полой вены. Сделайте вертикальный разрез ниже мечевидного отростка и под диафрагмой, чтобы обнажить нижнюю полую вену.
Поместите шелковую лигатуру под нижнюю полую вену. Затем, после того как петли объема давления вернутся к исходному уровню, обхватите оба конца шовной нити игольчатым зажимом и осторожно и медленно поднимите шовную нить в течение одной-двух секунд, после чего следует медленное ослабление натяжения сосуда. Оптимальные записи должны иметь не менее пяти циклов объемного давления и демонстрировать устойчивое падение левого желудочкового и диастолического давления во время наложения натяжения на шов для выполнения калибровки физиологического раствора.
По завершении исследования ввели 10 микролитров болюса гипертонического раствора животному через яремную вену для получения параллельного значения проводимости. Будет наблюдаться кажущееся увеличение объема без изменения давления в результате изменения проводимости пула крови. Чтобы выполнить калибровку вете, прогрейте вету с лунками известного диаметра до 37 градусов Цельсия и заполните первые три отверстия свежей, теплой гепаринизацией.
В кровь мышей, проходящих гемодинамическую оценку, помещается пластиковый адаптер, предоставленный производителем ветеринарному средству. Это позволит удерживать катетер проводимости в неподвижном положении во время калибровки. Затем вставьте катетер проводимости в первую лунку, пока все электроды не будут погружены в воду.
Наконец, зарегистрируйте проводимость в объемном канале, чтобы проверить, влияет ли лиганд бета-аррестина ангиотензина второго типа первого типа TR RV 1 2 0 0 2 3 на сердечную функцию. Анализ объемной петли давления in vivo был проведен на мышах дикого типа, получавших обычные или новые блокаторы рецепторов ангиотензина. Действительно, в этом эксперименте внутривенная инфузия TR RV 1 2 0 0 2 3 значительно увеличила сократимость сердца по сравнению с традиционными и контрольными методами лечения.
После просмотра этого видео у вас должно быть хорошее понимание того, как выполнять анализ объемного давления с использованием сужения аорты и нижней полой вены, чтобы получить как зависящие от нагрузки, так и независимые измерения сердечной функции.
Просмотрите полный транскрипт и получите доступ к тысячам научных видео
В данной статье описывается метод регистрации и анализа петель «давление-объем» сердца с использованием проводящих катетеров на моделях сердец мышей. Этот метод позволяет провести комплексную оценку функции сердца, включая показатели, зависящие и не зависящие от нагрузки.
Анализ петель «давление-объем» сердца с использованием кондуктометрических катетеров позволяет получить нагрузочно-зависимые и нагрузочно-независимые показатели функции желудочков, что обеспечивает строгую оценку кардиальных фенотипов на доклинических моделях. Этот метод способствует валидации мишеней и снижению механистических рисков за счет количественного определения изменений сократимости и комплаенса в генетических моделях мышей или моделях, подвергнутых воздействию препаратов. Он повышает прогностическую достоверность на ранних этапах поиска, выявляя функциональные дефициты, которые не обнаруживаются при неинвазивных исследованиях.
Данный метод интегрируется в континуум научных исследований — от проверки гипотез на ранних этапах изучения биологии до идентификации перспективных соединений и доклинической валидации, что позволяет принимать решения о целесообразности дальнейшей разработки (go/no-go) на основе показателей гемодинамики.