11 апреля 2016 г.
Легочная артериальная гипертензия (ЛАГ) — заболевание легочных артериол, приводящее к их облитерации и развитию правожелудочковой недостаточности. Модели ЛАГ у грызунов имеют решающее значение для понимания патофизиологии ЛАГ. Здесь мы демонстрируем гемодинамическую характеристику с помощью катетеризации правых отделов сердца и эхокардиографии у мышей и крыс.
Общей целью эхокардиографии и катеретизации правых отделов сердца у грызунов является определение функции правых отделов сердца в различных моделях сердечных и легочных заболеваний. Этот метод может помочь ответить на ключевые вопросы в исследованиях сердечно-сосудистой физиологии, такие как: каково влияние генетических манипуляций или лекарств на развитие легочной гипертензии? Основное преимущество этой методики заключается в том, что она обеспечивает всесторонний анализ функции правых отделов сердца в этих моделях сердечных и легочных заболеваний.
Чтобы увидеть длинную ось парастернального сердца грызуна, начните с помещения грызуна, находящегося под наркозом, в положение лежа на спине. Подтвердите соответствующий уровень седации ущипыванием пальца ноги и нанесите ветеринарную мазь на глаза животного. Далее побрейте грудь и нанесите гель для ультразвука.
Выберите B-режим для проецирования 2D-изображения в реальном времени. Затем направьте ультразвуковой преобразователь с соответствующей частотой на левую парастернальную линию. Поверните датчик против часовой стрелки на 30 градусов, индикатор щупа должен быть направлен в каудальном направлении.
Затем слегка наклоните датчик, покачивая инструмент вдоль короткой оси датчика в той же томографической плоскости, чтобы получить полный обзор камеры левого желудочка в центре экрана. Найдите и осмотрите просвет левого желудочка, межжелудочковой перегородки, просвета правого желудочка, восходящей аорты и левого предсердия. Чтобы увидеть короткую ось парастернального клапана на уровне аорты, в режиме B поверните датчик на 90 градусов и наклоните датчик в сторону черепа, чтобы определить вид поперечного сечения аортального клапана.
Далее, удерживая датчик в одном и том же положении, переключитесь в режим допплерографии «Пульсовая волна». Затем поместите объем образца проксимальнее уровня легочного клапана в центре выходного тракта правого желудочка и расположите курсор параллельно направлению кровотока по сосуду. При необходимости отрегулируйте шкалу по направлению кровотока, чтобы получить хорошую допплеровскую оболочку, то есть изображение с белыми границами и темной впадиной внутри, указывающей на ламинарный кровоток, и запишите допплеровскую трассировку.
Чтобы выполнить закрытую катетеризацию грудной клетки правых отделов сердца, поместите обезболенного грызуна под диссекционный микроскоп и разрежьте кожу от нижней челюсти до грудины. Поместите пару ретракторов с каждой стороны разреза, чтобы полностью обнажить шейную область. Затем отделите слюнные железы с помощью тупого рассечения с последующим использованием тонких щипцов с тупым кончиком, чтобы обнажить правую наружную яремную вену.
Осторожно изолируйте правую наружную яремную вену от окружающей соединительной ткани и подложите два куска шелкового шва под правую наружную яремную вену. Дистально перевяжите вену как можно ближе к нижней челюсти и завяжите свободный узел проксимально. С помощью ножниц по радужной оболочке сделайте небольшой разрез в наружной яремной вене проксимальнее дистального завязанного узла.
Далее отметьте катетер на длине, примерно соответствующей длине от наружной яремной вены к сердцу. Затем с помощью щипцов введите катетер в разрез и затяните проксимальный узел. Осторожно введите катетер в правые отделы сердца, контролируя глубину продвижения в соответствии с отметкой на катетере и проверяя расположение катетера in situ по отслеживанию давления на мониторе компьютера.
После того, как было выявлено отслеживание давления в правом желудочке, стабилизируйте катетер для сбора данных. Для получения объемных петель давления правого желудочка необходимо дополнительно интубировать грызуна. Затем сделайте разрез ниже мечевидного отростка и двусторонне рассеките кожу ножницами по направлению к боку.
Чтобы открыть брюшную полость через брюшную стенку, сделайте двустороннее рассечение через брюшную стенку под диафрагмой. Затем откройте диафрагму, чтобы обнажить верхушку сердца, и двусторонне разрежьте грудную клетку. Осторожно изолируйте нижнюю полую вену от окружающей соединительной ткани и наложите на брюшную полость и места интубации стерильную марлю, смоченную в обычном физрастворе.
Затем, используя небольшой кусочек трубки PE 60, проведите прокол проводящего катетера в верхушку правого желудочка и вставьте наконечник катетера через колотую рану, пока все электроды не окажутся внутри желудочка. Теперь контролируйте петлю объема давления в программном обеспечении, регулируя положение катетера для получения петель одинаковой формы, которые не демонстрируют значительных дыхательных вариаций по мере необходимости. Чтобы получить семейство петли для измерения объема давления, осторожно надавливайте на нижнюю полую вену, чтобы уменьшить наполнение правого желудочка.
Затем на основе этих данных можно рассчитать ряд гемодинамических параметров. Чтобы выполнить надувную перфузию легкого, сначала подсоедините надувную трубку к кольцевой стойке. Далее тупо рассеките трахею от окружающей мышцы и соединительной ткани, а вокруг трахеи наложите кусок шелкового шва.
Затем завяжите свободный узел в шве, надавите на головку, чтобы аккуратно растянуть трахею, и отрежьте 70% окружности трахеи близко к нижней челюсти. Держа трахею в растянутом состоянии, введите канюлю для трахеи и зафиксируйте канюлю швом. Подсоедините канюлю к надувной трубке, затем проткните свободную стенку правого желудочка 10-миллилитровым шприцем, наполненным PBS, и промойте легкие, вводя инъекцию в направлении легочной артерии.
Когда легкие начнут бледнеть, зарежьте левое предсердие один раз. Затем обрежьте корень аорты, чтобы извлечь сердце. Наконец, надуйте легкое 10% буферизованным нейтральным формалином в течение пяти минут и удалите трахейную канюлю.
Затем перевязать трахею, вырезать легкое из грудной клетки и зафиксировать легочную ткань свежим 10% буферизованным нейтральным формалином. У грызунов можно легко визуализировать парастернальную короткую ось на уровне аорты, что позволяет регистрировать и измерять допплеровские следы легочной артерии, форма которых была связана со степенью легочной гипертензии. При закрытой катетеризации правой части сердца у мыши, подвергшейся хронической гипоксии, систолическое давление правого желудочка повышается до 45 миллиметров ртутного столба, что соответствует значительной легочной гипертензии.
При открытой катетеризации правой части сердца нормальной крысы систолическое давление в правом желудочке наблюдается на значительно более низком уровне 27 миллиметров ртутного столба. Процедура может быть просто полностью выполнена за несколько минут, если технику удастся освоить и выполнить правильно. Пытаясь провести эту процедуру, важно помнить, что грызун адекватно обезболен и что нет значительных источников кровотечения или высыхания тканей, которые могут привести к гиперволемии.
После просмотра этого видео у вас должно сложиться хорошее представление о том, как выполнить комплексную гемодинамическую характеристику правого сердца. Практика имеет решающее значение для овладения этими техниками.
Просмотрите полный транскрипт и получите доступ к тысячам научных видео
Легочная артериальная гипертензия (ЛАГ) — это серьезное заболевание, поражающее легочные артериолы и приводящее к правожелудочковой недостаточности. В данном исследовании используются эхокардиография и катетеризация правых отделов сердца на моделях грызунов для изучения гемодинамики, связанной с ЛАГ.
Комплексная гемодинамическая характеристика на моделях легочной артериальной гипертензии (ЛАГ) у грызунов необходима для снижения рисков на ранних этапах разработки сердечно-сосудистых препаратов и подтверждения механизмов заболевания. Количественная оценка функции правого желудочка и зависимостей «давление-объем» обеспечивает прогностическую уверенность в модуляции мишени и трансляционную преемственность от доклинических моделей к заболеваниям человека. Эти возможности помогают при сортировке портфеля проектов и позволяют принимать решения о целесообразности продолжения терапевтических программ по лечению ЛАГ.
Данная методология объединяет этапы от раннего поиска до идентификации ведущих соединений и доклинической валидации в рамках разработки сердечно-сосудистых лекарственных препаратов.