Summary
يقدم هذا البروتوكول إنشاء وتأكيد نموذج الحمل الزائد لحجم البطين الأيمن بعد الولادة (VO) في الفئران المصابة بالناسور الشرياني الوريدي البطني (AVF) ، والذي يمكن تطبيقه للتحقيق في كيفية مساهمة VO في نمو القلب بعد الولادة.
Abstract
يعد الحمل الزائد لحجم البطين الأيمن (RV) (VO) شائعا لدى الأطفال المصابين بأمراض القلب الخلقية. في ضوء مراحل النمو المتميزة ، قد تستجيب عضلة القلب RV بشكل مختلف ل VO عند الأطفال مقارنة بالبالغين. تهدف الدراسة الحالية إلى إنشاء نموذج RV VO بعد الولادة في الفئران باستخدام ناسور شرياني وريدي بطني معدل. لتأكيد إنشاء VO والتغيرات المورفولوجية والدورة الدموية التالية لعربة سكن متنقلة ، تم إجراء الموجات فوق الصوتية في البطن ، تخطيط صدى القلب ، وتلطيخ الأنسجة الكيميائية لمدة 3 أشهر. ونتيجة لذلك ، أظهر الإجراء في الفئران بعد الولادة معدل بقاء مقبول ونجاح الناسور. في الفئران VO ، تم توسيع تجويف RV بجدار حر سميك ، وزاد حجم السكتة الدماغية بحوالي 30٪ -40٪ في غضون شهرين بعد الجراحة. بعد ذلك ، زاد الضغط الانقباضي RV ، ولوحظ قلس الصمام الرئوي المقابل ، وظهرت إعادة تشكيل الشريان الرئوي الصغيرة. في الختام ، من الممكن إجراء جراحة الناسور الشرياني الوريدي المعدل (AVF) لإنشاء نموذج RV VO في الفئران بعد الولادة. بالنظر إلى احتمال إغلاق الناسور وارتفاع مقاومة الشريان الرئوي ، يجب إجراء الموجات فوق الصوتية في البطن وتخطيط صدى القلب لتأكيد حالة النموذج قبل التطبيق.
Introduction
يعد الحمل الزائد لحجم البطين الأيمن (RV) (VO) شائعا عند الأطفال المصابين بأمراض القلب الخلقية (CHD) ، مما يؤدي إلى إعادة تشكيل عضلة القلب المرضية وسوء التشخيص على المدىالطويل 1،2،3. يعد الفهم المتعمق لإعادة تشكيل عربة سكن متنقلة والتدخلات المستهدفة المبكرة ذات الصلة أمرا ضروريا لتحقيق نتائج جيدة لدى الأطفال المصابين بأمراض القلب التاجية. هناك العديد من الاختلافات في الهياكل الجزيئية والوظائف الفسيولوجية والاستجابات للمنبهات في قلوب البالغين والأطفال1،4،5،6. على سبيل المثال ، تحت تأثير الحمل الزائد للضغط ، فإن تكاثر خلايا عضلة القلب هو الاستجابة الرئيسية في قلوب الأطفال حديثي الولادة ، بينما يحدث التليف في قلوب البالغين 5,6. بالإضافة إلى ذلك ، فإن العديد من الأدوية الفعالة في علاج قصور القلب لدى البالغين ليس لها تأثير علاجي على قصور القلب لدى الأطفال ، وقد تسبب المزيد من الضرر 7,8. لذلك ، لا يمكن تطبيق الاستنتاجات المستخلصة من الحيوانات البالغة مباشرة على الحيوانات الصغيرة.
تم استخدام نموذج الناسور الشرياني الوريدي (AVF) للحث على القلب المزمن VO وضعف القلب المقابل لعقود في الحيوانات البالغة من الأنواع المختلفة9،10،11،12،13. ومع ذلك ، لا يعرف الكثير عن النموذج في الفئران بعد الولادة. في دراساتنا السابقة ، تم إنشاء نموذج فأر VO بعد الولادة بنجاح عن طريق إنشاء AVF البطني. كما تم عرض المسار التنموي المتغير للعربة الترفيهية في قلب ما بعد الولادة14،15،16،17.
لاستكشاف العملية الجراحية المعدلة الأساسية وخصائص النموذج الحالي ، يتم تقديم بروتوكول مفصل ؛ تم تقييم النموذج لمدة 3 أشهر في هذه الدراسة.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Protocol
تتوافق جميع الإجراءات المعروضة هنا مع المبادئ الموضحة في إعلان هلسنكي وتمت الموافقة عليها من قبل لجنة رعاية الحيوان والدراسات الإنسانية في مركز شنغهاي الطبي للأطفال (SCMC-LAWEC-2023-003). تم استخدام C57BL / 6 جرو الفئران (P7 ، الذكور ، 3-4 جم) في هذه الدراسة. تم الحصول على الحيوانات من مصدر تجاري (انظر جدول المواد). تم الاحتفاظ بصغار الفئران وأمهاتها المرضعات (الجراء: الأمهات = 6: 1 في قفص واحد) تحت ظروف مختبرية محددة خالية من مسببات الأمراض تحت دورة ضوء وظلام مدتها 12 ساعة عند 22 ± 2 درجة مئوية مع حرية الوصول إلى الماء واتباع نظام غذائي غذائي. تم تقسيم الجراء بشكل عشوائي إلى مجموعتين: مجموعة VO ومجموعة (وهمية) تديرها الوهم.
1. إعداد المعدات والأدوات الجراحية
ملاحظة: يتم سرد التفاصيل التجارية لجميع المواد / المعدات في جدول المواد.
- تأكد من أن الأنواع التالية من المعدات جاهزة وتعمل بشكل صحيح: طاولة التشغيل (لوحة بلاستيكية رغوية) ، آلة التخدير الاستنشاقي ، المجهر مع الإضاءة الرأسية وكاميرا مدمجة ، جهاز الموجات فوق الصوتية مع محول 24 ميجا هرتز ، ومنصة التدفئة الحرارية.
- تعقيم الأدوات الجراحية (على سبيل المثال ، حامل إبرة دقيقة ، ملقط رفيع ، ومقص زنبركي Vannas ذو مقبض دائري).
- قم بتجميع المواد الاستهلاكية التالية: إبر خياطة جراحية 11-0 و 9-0 (نقطة تفتق) بخيط ، وشرائط شريطية ، وإبر حقنة سعة 5 مل ، وحرير 2-0 (تثبيت جراحي) ، ومسحات قطنية معقمة ، وجل بالموجات فوق الصوتية.
- تأكد من وجود الكواشف التالية: بيتادين ، 70٪ إيثانول ، محلول ملحي معقم طبيعي ، إيزوفلوران ، أسيتامينوفين ، مرهم للعيون ، وكريم لإزالة الشعر.
2. الإجراء الجراحي
ملاحظة: تم تعديل إجراء جراحة الناسور وفقا للطريقةالموضحة سابقا 11. يوضح الشكل 1 مخططا لعملية AVF في الفئران بعد الولادة.
- التخدير وضبط النفس
- ضع جراء الفئران في صندوق تحريض التخدير المزود ب 2٪ إيزوفلوران / أكسجين لمدة دقيقتين مع ضبط التدفق على 1 لتر / دقيقة. يجب تطبيق الأسيتامينوفين (0.1 مل فلو 80 ملغ/ 2.5 مل) باستخدام حقنة السل.
- ضع الجراء في وضع ضعيف على طاولة العمليات مع استنشاق الأنف بنسبة 1.5٪ إيزوفلوران مع تدفق 0.8 لتر / دقيقة للحفاظ على التخدير. اضبط موضع الجرو عن طريق ربط الساقين بإبر المحاقن الثابتة. ضع مرهما للعيون على عيون الجراء لمنع جفاف القرنية.
- قرصة ذيل الجرو المخدر للتحقق من استجابته للألم. لا توجد حركات واضحة للجسم تشير إلى التخدير الكافي.
- جراحة الناسور
- تطهير الجلد مع ثلاثة الدعك بالتناوب من البيتادين و 70 ٪ من الإيثانول ، ثم ثني موقع الجراحة. قطع جدار البطن والبريتوني من أسفل البطن إلى subxiphoid لفضح التجويف البريتوني بالكامل ، مع الحرص على عدم إصابة أعضاء البطن. بالتنقيط محلول ملحي معقم طبيعي لترطيب الأعضاء الخارجية.
- اسحب الجهاز الهضمي والمثانة برفق بعيدا عن موقع الجراحة باستخدام مسحات قطنية لتصور الشريان الأورطي البطني العمودي (AA) والوريد الأجوف السفلي (IVC) تحت خلف الصفاق. قم بتدوير طاولة التشغيل 90 درجة عكس اتجاه عقارب الساعة واضبط تكبير المجهر لتصور السفينتين الأفقيتين بوضوح.
- ثقب الناسور من AA إلى IVC في اتجاه مائل 1 سم بعيدا عن الشريان الكلوي بإبرة خياطة 11-0 (القطر = 0.07 مم). تحقق من نجاح الناسور على أساس تورم واختلاط الدم الوريدي والشرياني في IVC.
- بعد ذلك ، قم بضغط نقطة النزيف بسرعة باستخدام قوة مناسبة مطبقة بمسحات قطنية جافة لمدة 15 ثانية. استبدل المعدة والأمعاء والمثانة في تجويف البطن في أسرع وقت ممكن لتعزيز ضغط مرقئ.
- خياطة جدار البطن والبريتوني مع غرزة بطانية باستخدام خيط خياطة 9-0. توقف عن التخدير وزود الجراء بالأكسجين بنسبة 100٪ لمدة 1 دقيقة.
- إنعاش التخدير
- ضع الجراء على منصة تسخين 38 درجة مئوية. بعد الصحوة الكاملة بالحيوية ، أعد الجراء إلى أمهم المرضعة. تستغرق العملية بأكملها حوالي 15 دقيقة.
ملاحظة: في هذه الدراسة ، تخضع المجموعة الوهمية لنفس الإجراء باستثناء خطوة الثقب.
- ضع الجراء على منصة تسخين 38 درجة مئوية. بعد الصحوة الكاملة بالحيوية ، أعد الجراء إلى أمهم المرضعة. تستغرق العملية بأكملها حوالي 15 دقيقة.
3. تأكيد الموجات فوق الصوتية من الناسور
ملاحظة: كانت العملية العامة لجهاز الموجات فوق الصوتية مطابقة للتقارير السابقة18,19.
- تأكيد الناسور عن طريق الموجات فوق الصوتية في البطن
- بعد تحريض التخدير (الخطوة 2.1.1) ، قم بإصلاح الفئران بشرائط شريطية في وضع ضعيف على المنصة الدافئة. بعد ذلك ، قم بتوصيل الفئران بجهاز تخطيط القلب الكهربائي (ECG) باستخدام هلام الموجات فوق الصوتية. الحفاظ على التخدير باستخدام 1.5٪ إيزوفلوران عند تدفق 0.8 لتر / دقيقة.
- تحضير الصدر والبطن الجلد باستخدام كريم إزالة الشعر. بعد بضع ثوان ، قم بإزالة الكريم بطرف قطني دافئ منقوع بالماء. ضع محول الطاقة (24 ميجاهرتز) على خط منتصف البطن وقم بتدوير علامة محول الطاقة إلى رأس الفئران.
- حرك المنصة لأسفل إلى الجانب الأيسر أو الأيمن من الفئران واستخدم الوضع B ووضع دوبلر الملون لتصور عرض المحور الطويل للأوعية وإشارات الدم18,19. قم بقياس سرعة تدفق الدم ل AA و IVC والناسور لتأكيد سالكية AVF من خلال وضع دوبلر الموجة النبضية.
ملاحظة: تمت الإشارة إلى إنشاء الناسور بنجاح على الموجات فوق الصوتية من خلال إشارة تدفق مضطربة مرئية بين AA و IVC (الشكل 2C). كانت سرعة تدفق الدم دوبلر في موقع AVF مرتفعة بشكل ملحوظ مقارنة بسرعة انقباضية أقل نسبيا في AA (الشكل 2A ، C). علاوة على ذلك ، على عكس أنماط التدفق الطبيعي في IVC (الشكل 2B) ، أكد الشكل الموجي النابض لتدفق الدم IVC القريب من AVF أيضا الإنشاء الناجح للناسور (الشكل 2D).
- تأكيد VO عن طريق تخطيط صدى القلب
- حرك الجزء الخلفي من المنصة لأسفل ، ضع محول الطاقة (24 ميجاهرتز) على الصدر ، وقم بتدوير علامة محول الطاقة إلى الكتف الأيمن للفئران. تصور عرض المحور الطويل شبه القصي المعدل للشريان الرئوي (PA) باستخدام الوضع B ووضع دوبلر الملون.
- باستخدام وضع دوبلر الموجة النبضية ، قم بقياس إشارات تدفق الدم في PA ، بما في ذلك تكامل وقت السرعة (PA-VTI) ، وقطر صمام PA (PAD) ، ووقت تسارع الشرايين الرئوية (PAT) ، ووقت طرد RV (RVET) (الشكل 2E ، F والشكل 3A ، B).
- قياس معلمات الموجات فوق الصوتية من متوسط ثلاثة قياسات متتالية. احسب حجم شوط RV (RVSV ، mL) والضغط الانقباضي RV (RVSP ، mmHg) باستخدام الصيغ التالية20:
RVSV [مل] = 1/4 × πD2 × VTIPA
RVSP [مم زئبق] = -83.7 × بات / رفيت - مؤشر + 63.7
ملاحظة: بالنظر إلى تحيز قياس الموجات فوق الصوتية ، تم اعتبار زيادة بنسبة >15٪ في RVSV أو VTIPA في الفئران VO مقارنة بالفئران في المجموعة الوهمية VO في عربة سكن متنقلة (الشكل 2E ، F).
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Representative Results
معدل البقاء على قيد الحياة وسالكية AVF في غضون 3 أشهر
نجا ما مجموعه 30 (75٪) من الفئران في مجموعة VO و 19 (95٪) من الفئران في المجموعة الوهمية من جراحة AVF (الشكل 4 أ). في مجموعة VO ، توفيت ثمانية فئران في غضون يوم واحد بعد الجراحة بسبب النزيف المفرط (ن = 5) أو أكل لحوم البشر (ن = 3) ، في حين توفي فئران لأسباب غير معروفة في 1 شهر.
من بين الفئران VO الباقية على قيد الحياة (n = 30) ، أكدت الموجات فوق الصوتية التأسيس الناجح للنواسير في 21 فأرا بعد الجراحة ، والتي ثبت أنها براءة اختراع في أسبوع واحد بعد الجراحة (P14) واستمرت حتى أسبوعين بعد الجراحة (P21). ومع ذلك ، أغلق الناسور في 1 شهر في سبعة فئران وفي 2 أشهر في اثنين من الفئران. كان لدى 12 فأرا فقط AVF مستمر في متابعة لمدة 3 أشهر. كانت معدلات سالكية AVF 70 و 70 و 46.7 و 40٪ في أسبوع واحد و 2 أسابيع و 1 شهر و 2 أشهر بعد الجراحة ، على التوالي (الشكل 4 ب).
تغيرات الدورة الدموية في القلب الأيمن
أظهرت متابعة لمدة 3 أشهر لمعلمات الدورة الدموية أن كلا من PAD و RVSV للفئران في كل مجموعة زاد مع تقدم العمر في غضون شهرين (n = 6 في كلا المجموعتين. الشكل 3 ب ، ه ، و). بالمقارنة مع الفئران التي تعمل بشكل وهمي ، كان PA-VTI أعلى بشكل ملحوظ في مجموعة VO في غضون أسبوعين بعد الجراحة (الشكل 3D) ولكنه انخفض بعد ذلك ، وتغيرت أنماط تدفق PA مع انخفاض PAT (الشكل 3A). كان RVSV في مجموعة VO أعلى باستمرار من ذلك في المجموعة الوهمية لمدة شهرين ، مع زيادة تقارب 30٪ -40٪. تم زيادة RVSP بشكل ملحوظ مع قلس رئوي بعد 2 أشهر من الجراحة (الشكل 3C ، G).
التغيرات المورفولوجية في القلب الأيمن والشرايين الرئوية الصغيرة
تحت المجهر ، تم تكبير عربة سكن متنقلة بشكل كبير مقارنة بالمجموعة الوهمية بعد AVF (الشكل 5 أ). أظهر التلوين النسيجي جدارا سميكا خاليا من RV وتجويف RV متضخم في فئران VO (الشكل 5B). وفقا للتغيرات الدورة الدموية RV ، تم رفع RVSP 2 أشهر بعد الجراحة. تم اختيار أنسجة الرئة من مجموعتين من الفئران بعد 3 أشهر من الجراحة بشكل عشوائي لتلطيخ الهيماتوكسيلين ويوزين (HE) ، والذي أظهر غلالة وسطية سميكة ، وتضخم بطاني ، وتسلل الخلايا الالتهابية الطرفية في بعض الشرايين الرئوية الصغيرة لمجموعة VO (الشكل 5C).
الشكل 1: رسم تخطيطي لعملية AVF في الفئران بعد الولادة. أ: الأدوات الجراحية. (ب) إجراء جراحة التشوه الشرياني الوريدي. الاختصارات: AVF = الناسور الشرياني الوريدي. IVC = الوريد الأجوف السفلي ؛ AA = الشريان الأورطي البطني. يرجى النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.
الشكل 2: تأكيد الناسور الشرياني الوريدي و VO بواسطة الموجات فوق الصوتية. (أ) إشارة التدفق النابض العادية في AA (سرعة التدفق القصوى: 400 مم / ثانية). ب: إشارة تدفق الدم الطبيعية للمركز الوريدي الوريدي. (ج) زيادة سرعة التدفق عند الناسور (تشير إشارة تدفق الدم الحمراء ذات اللون الأصفر والأخضر بداخلها إلى إشارة تدفق مضطربة عند الناسور ؛ ذروة سرعة التدفق الانقباضي: 900 مم / ثانية). (د) التدفق النابض في IVC بالقرب من الناسور مع زيادة سرعة التدفق. (ه) زيادة PA-VTI في الفئران VO 1 أسبوع بعد الجراحة. (F) PA-VTI في الفئران الوهمية بعد 1 أسبوع من الجراحة (أشارت إشارة تدفق الدم الزرقاء إلى تدفق الدم في السلطة الفلسطينية). الاختصارات: AVF = الناسور الشرياني الوريدي. IVC = الوريد الأجوف السفلي ؛ AA = الشريان الأورطي البطني. PA = الشريان الرئوي. VTI = تكامل السرعة والوقت. في وضع ألوان دوبلر ، تم ترميز التدفق نحو محول الطاقة باللون الأحمر ، وتم ترميز بعيدا عن محول الطاقة باللون الأزرق. يرجى النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.
الشكل 3: قياسات الدورة الدموية للقلب الأيمن المشتقة من تخطيط صدى القلب. (أ) أظهرت أنماط تدفق دوبلر في كل نقطة زمنية لفئران VO انخفاضا تدريجيا في PAT. (ب) قياسات ثنائية الأبعاد لمعلمات PA. (ج) قلس PA على تخطيط صدى القلب دوبلر الملون. (مد-واو) التغييرات في PA-VTI و PAD و RVSV في كل نقطة زمنية في الفئران VO بعد الجراحة. (ز) أظهر الرسم البياني ل RVSP في الفئران VO (السوداء) والشامية (الرمادية) زيادة في RVSP في 2 أشهر و 3 أشهر بعد جراحة AVF (ستة فئران VO ؛ ستة فئران وهمية ؛ اختبار t للطالب ؛ * يمثل دلالة إحصائية). الاختصارات: P14 = يوم ما بعد الولادة 14; P21 = يوم ما بعد الولادة 21 ؛ PVR = قلس الصمام الرئوي. RVSP = الضغط الانقباضي البطين الأيمن. م = أشهر ؛ W = أسابيع. الشكل F مقتبس من Sun et al. بإذن14. يرجى النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.
الشكل 4: معدل البقاء على قيد الحياة ومعدل سالكية الناسور للفئران بعد جراحة AVF. (أ) معدل بقاء الفئران بعد الولادة بعد الجراحة (ن = 40 في مجموعة VO ؛ ن = 20 في المجموعة الوهمية). (ب) معدل سالكية الناسور في الفئران VO (ن = 30). يرجى النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.
الشكل 5: التغيرات المورفولوجية في القلب الأيمن . (أ) تضخم القلب في الفئران VO في كل نقطة زمنية بعد جراحة AVF. (ب) أظهر تلطيخ اعتلال الدماغ الكبدي القلبي في نقاط زمنية مختلفة بعد الجراحة جدارا سميكا خاليا من RV وتجويف RV متضخما. (ج) التغيرات النسيجية المرضية للشرايين الرئوية في الفئران بعد أن أظهر AVF تضخم وتضخم الشرايين الرئوية الصغيرة مع تسلل الخلايا الالتهابية. قضبان المقياس: (A) = 5 مم ؛ (ب) = 2000 ميكرومتر؛ (ج) = 50 ميكرومتر. الاختصارات: W = أسابيع ؛ م = أشهر. يرجى النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Discussion
في السابق ، تم إنشاء نموذج RV VO الكلاسيكي باستخدام قلس الصمام21 ؛ ومع ذلك ، بالمقارنة مع AVF ، قد تتطلب جراحة صمام القلب المفتوح تقنيات أكثر تطورا وقد تترافق مع معدل وفيات أعلى بكثير ، خاصة في الفئران بعد الولادة. نظرا لأن الدراسات التي أجريت على الحيوانات أظهرت أن نفس تأثير VO قد تم تحقيقه بواسطة AVF22 ، فقد تم استخدام جراحة الناسور البطني المعدلة مع صدمة أقل في هذه الدراسة.
تم النظر في بعض العوامل أثناء الإجراء لإنشاء الناسور بنجاح. أولا ، تم إجراء الإجراء في الفئران بعد الولادة دون التنبيب الرغامي والتهوية المساعدة. لذلك ، كان التعديل الفوري لإعدادات التخدير للجراء وفقا لحالتهم الديناميكية ضروريا لتجنب الوفاة بسبب فشل الجهاز التنفسي. ثانيا ، كانت معدة الجرو ومثانته في كثير من الأحيان في حالة كاملة أثناء الجراحة. لذلك ، لفضح الهياكل الوعائية خلف الصفاق بشكل كاف ، كانت هناك حاجة إلى عملية لطيفة وحساسة لتجنب إصابة أعضاء البطن الهشة. ثالثا ، كان من الصعب إجراء ربط AA لمنع النزيف الشرياني الحاد في الجراء. لذلك ، كان ضغط مرقئ باستخدام مسحات القطن مباشرة بعد ثقب مطلوب. بعد ذلك ، كان من الممكن لأعضاء خلف الصفاق والبطن إنتاج مزيد من الضغط على موقع النزيف. وعلاوة على ذلك، لوحظ أن الضغط المفرط قد يسهم في فشل الناسور المبكر.
نظرا للإجراء الأقل صدمة مقارنة بنماذج RV VO البالغة ، أظهرت الفئران VO بعد الولادة بقاء أعلى نسبيا في الفترة المحيطة بالجراحة ولكن معدلات نجاح أقل للناسور في فترة ما بعد الجراحة المبكرة11,23. بالإضافة إلى النزيف الحاد ، كان أكل لحوم الأم عديمة الخبرة هو السبب الرئيسي للوفاة في الجراء بعد الجراحة. قد تقلل بيئة التكاثر المريحة والهادئة ، والإغلاق المحكم لجروح البطن ، والتعافي السريع لدرجة حرارة الجسم ، والاستيقاظ الكامل للجراء بعد التخدير من خطر أكل لحوم البشر. وجدت الدراسات السابقة على نماذج فأر AVF البالغة أن تكوين AVF له ثلاث مراحل: فترة تجلط الدم السريع في أيام ما بعد الجراحة 0-1 ، وفترة نضج الناسور لمدة 3 أسابيع ، وأخيرا إنشاء AVF ناجح مع إعادة إغلاق الناسور في عدد قليل من الفئران في 3-6 أسابيع23. في هذه الدراسة ، أظهر منحنى سالكية الناسور للفئران بعد الولادة نفس المسار (أي أن إغلاق الناسور حدث بشكل رئيسي في غضون أسبوع 1 أو خلال 4-8 أسابيع بعد الجراحة ، وظلت النواسير المتبقية مفتوحة في 3 أشهر). لذلك ، من الأهمية بمكان تأكيد سالكية الناسور في الفئران AVF بعد الولادة في غضون 2 أشهر بعد الجراحة عن طريق الموجات فوق الصوتية في البطن.
زيادة RVSV هو دليل أساسي آخر على RV VO ، باستثناء سالكية الناسور. في الوقت الحاضر ، يصعب تنفيذ قسطرة القلب في الفئران الصغيرة منخفضة الوزن. بالاستفادة من مزايا عدم التدخل الجراحي ، والتلاعب البسيط نسبيا ، والمراقبة المستمرة لنفس الماوس ، تم تطبيق تخطيط صدى القلب باستخدام محولات الطاقة عالية التردد لتقييم التغيرات الديناميكية الدموية في هذه الدراسة. تم تقدير RVSV بواسطة تدفق الدم الرئوي VTI ، وزاد بنحو 30٪ -40٪ في غضون 2 أشهر بعد الجراحة في الفئران VO بعد الولادة. أثبتت هذه النتائج أيضا نجاح إنشاء AVF و RV VO في هذا النموذج.
قد يؤدي VO المزمن تدريجيا إلى مقاومة رئوية مرتفعة وظيفيا وأخيرا إعادة تشكيل الأوعية الدموية لشرايين PA. هذه العملية شائعة لدى الأطفال المصابين بأمراض القلب التاجية مع تحويلة من اليسار إلى اليمين. أثبتت الدراسات السابقة على الحيوانات في الأغنام والخنازير أن AVF يمكن أن يؤدي إلى تغييرات هيكلية ووظيفية في نظام الأوعية الدموية الرئوية13،24،25. خلال المتابعة اللاحقة في 2 أشهر بعد الجراحة ، لوحظت أنماط مورفولوجية غير طبيعية لتدفق دوبلر PA مع انخفاض PAT ، قلس الصمام الرئوي ، واتجاه هبوطي ل RVSV في الفئران VO. كما ذكر سابقا ، يمكن استخدام PAT كمعلمة تكميلية لتقييم الحمل اللاحق ل RV في حديثي الولادة والأطفال. قد تشير الظواهر المذكورة أعلاه إلى تغير مقاومة الأوعية الدموية الرئوية في الفئرانVO 26،27،28. لتحديد الحمل اللاحق المرتفع ل RV أو الحمل الزائد للضغط ، تم استخدام نسبة PAT و RVET لتقدير قيمة RVSP باستخدام الصيغة التي تم التحقق منها بواسطة Thibault في الفئران البالغة18 ، والتي أظهرت أن RVSP قد زاد بشكل ملحوظ بعد شهرين من جراحة AVF في نموذج ما بعد الولادة. بالإضافة إلى ذلك ، أثبتت الأدلة النسيجية المرضية للالتهاب وإعادة تشكيل PA في العديد من فصوص الرئة لفئران VO التشوهات الهيكلية بعد 3 أشهر من الجراحة. لذلك ، لاستبعاد تأثير الحمل الزائد للضغط ، اقترح أن تطبيق هذا النموذج RV VO الفئران بعد الولادة كان يقتصر على 2 أشهر بعد الجراحة.
باختصار ، تعد جراحة AVF المعدلة تقنية مجدية لإنشاء نموذج RV VO في الفئران بعد الولادة. بالنظر إلى احتمال إغلاق الناسور وارتفاع مقاومة الشريان الرئوي ، يجب إجراء الموجات فوق الصوتية في البطن وتخطيط صدى القلب لتأكيد حالة النموذج قبل التطبيق.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Disclosures
لا يوجد تضارب في المصالح للإعلان.
Acknowledgments
تم دعم هذا العمل من قبل المؤسسة الوطنية للعلوم في الصين (رقم 82200309) ومشروع الابتكار للفريق الطبي المتميز في نينغبو (رقم 2022020405)
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| 70% Ethanol | Tiandz,Chia | ||
| ACETAMINOPHEN Oral Solution | VistaPharm, Inc. Largo, FL 33771, USA | NDC 66689-054-01 | |
| Anesthesia machine | RWD Life Science,China | R550IP | |
| Anesthesia mask | RWD Life Science,China | 68680 | |
| C57BL/6 mice | Xipu’er-bikai Experimental Animal Co., Ltd (Shanghai, China) | ||
| Hair removal cream | Veet, France | VT-200 | |
| Hematoxylin and eosin Kit | Beyotime biotech | C0105M | |
| Isoflurane | RWD Life Science,China | R510-22-10 | |
| Microscope | Yuyan Instruments, China | SM-301 | |
| Surgical suture needles | NINGBO MEDICAL NEEDLE CO.,LTD, China | ||
| Thermostatic heating platform | Qingdao Juchuang Environmental Protection Group Co., Ltd, China | ||
| Ultrasound device | FUJIFILM VisualSonics, Inc. | Vevo 2100 | Image modes includes B-Mode, Color Doppler Mode and Pulsed Wave Doppler Mode |
| Ultrasound gel | Parker Laboratories,United States | REF 01-08 | |
| Ultrasound transducer | FUJIFILM VisualSonics, Inc. | MS 400 |
References
- Sanz, J., Sanchez-Quintana, D., Bossone, E., Bogaard, H. J., Naeije, R. Anatomy, function, and dysfunction of the right ventricle: JACC state-of-the-art review. Journal of the American College of Cardiology. 73 (12), 1463-1482 (2019).
- Alonso-Gonzalez, R., Dimopoulos, K., Ho, S., Oliver, J. M., Gatzoulis, M. A. The right heart and pulmonary circulation (IX). The right heart in adults with congenital heart disease. Revista Española de Cardiología. 63 (9), 1070-1086 (2010).
- Kovacs, A., Lakatos, B., Tokodi, M., Merkely, B. Right ventricular mechanical pattern in health and disease: beyond longitudinal shortening. Heart Failure Reviews. 24 (4), 511-520 (2019).
- Ye, L., et al. Role of blood oxygen saturation during postnatal human cardiomyocyte cell cycle activities. JACC: Basic to Translational Science. 5 (5), 447-460 (2020).
- Ye, L., et al. Pressure overload greatly promotes neonatal right ventricular cardiomyocyte proliferation: a new model for the study of heart regeneration. Journal of the American Heart Association. 9 (11), e015574 (2020).
- Geraets, I. M. E., Glatz, J. F. C., Luiken, J., Nabben, M. Pivotal role of membrane substrate transporters on the metabolic alterations in the pressure-overloaded heart. Cardiovascular Research. 115 (6), 1000-1012 (2019).
- Burns, K. M., et al. New mechanistic and therapeutic targets for pediatric heart failure: report from a National Heart, Lung, and Blood Institute working group. Circulation. 130 (1), 79-86 (2014).
- Shaddy, R. E., et al. Carvedilol for children and adolescents with heart failure: a randomized controlled trial. Journal of the American Medical Association. 298 (10), 1171-1179 (2007).
- Flaim, S. F., Minteer, W. J., Nellis, S. H., Clark, D. P. Chronic arteriovenous shunt: evaluation of a model for heart failure in rat. American Journal of Physiology. 236 (5), H698-H704 (1979).
- Liu, Z., Hilbelink, D. R., Crockett, W. B., Gerdes, A. M. Regional changes in hemodynamics and cardiac myocyte size in rats with aortocaval fistulas. 1. Developing and established hypertrophy. Circulation Research. 69 (1), 52-58 (1991).
- Scheuermann-Freestone, M., et al. A new model of congestive heart failure in the mouse due to chronic volume overload. European Journal of Heart Failure. 3 (5), 535-543 (2001).
- Du, Y., Plante, E., Janicki, J. S., Brower, G. L. Temporal evaluation of cardiac myocyte hypertrophy and hyperplasia in male rats secondary to chronic volume overload. The American Journal of Pathology. 177 (3), 1155-1163 (2010).
- Wu, J., Luo, X., Huang, Y., He, Y., Li, Z. Hemodynamics and right-ventricle functional characteristics of a swine carotid artery-jugular vein shunt model of pulmonary arterial hypertension: An 18-month experimental study. Experimental Biology and Medicine. 240 (10), 1362-1372 (2015).
- Sun, S., et al. Postnatal right ventricular developmental track changed by volume overload. Journal of the American Heart Association. 10 (16), e020854 (2021).
- Wang, S., et al. Metabolic maturation during postnatal right ventricular development switches to heart-contraction regulation due to volume overload. Journal of Cardiology. 79 (1), 110-120 (2022).
- Zhou, C., et al. Downregulated developmental processes in the postnatal right ventricle under the influence of a volume overload. Cell Death Discovery. 7 (1), 208 (2021).
- Cui, Q., et al. Volume overload initiates an immune response in the right ventricle at the neonatal stage. Frontiers in Cardiovascular Medicine. 8, 772336 (2021).
- Cheng, H. W., et al. Assessment of right ventricular structure and function in mouse model of pulmonary artery constriction by transthoracic echocardiography. Journal of Visualized Experiments. (84), e51041 (2014).
- Sawada, H., et al. Ultrasound imaging of the thoracic and abdominal aorta in mice to determine aneurysm dimensions. Journal of Visualized Experiments. (145), e59013 (2019).
- Thibault, H. B., et al. Noninvasive assessment of murine pulmonary arterial pressure: validation and application to models of pulmonary hypertension. Circulation: Cardiovascular Imaging. 3 (2), 157-163 (2010).
- Mori, Y., et al. A new dynamic three-dimensional digital color doppler method for quantification of pulmonary regurgitation: validation study in an animal model. Journal of the American College of Cardiology. 40 (6), 1179-1185 (2002).
- Bossers, G. P. L., et al. Volume load-induced right ventricular dysfunction in animal models: insights in a translational gap in congenital heart disease. European Journal of Heart Failure. 20 (4), 808-812 (2018).
- Yamamoto, K., et al. The mouse aortocaval fistula recapitulates human arteriovenous fistula maturation. American Journal of Physiology. Heart and Circulatory Physiology. 305 (12), H1718-H1725 (2013).
- Jouannic, J. M., et al. The effect of a systemic arteriovenous fistula on the pulmonary arterial blood pressure in the fetal sheep. Prenatal Diagnosis. 22 (1), 48-51 (2002).
- Jouannic, J. M., et al. Systemic arteriovenous fistula leads to pulmonary artery remodeling and abnormal vasoreactivity in the fetal lamb. American Journal of Physiology. Lung Cellular and Molecular Physiology. 285 (3), L701-L709 (2003).
- Patel, M. D., et al. Echocardiographic assessment of right ventricular afterload in preterm infants: maturational patterns of pulmonary artery acceleration time over the first year of age and implications for pulmonary hypertension. Journal of the American Society of Echocardiography. 32 (7), 884-894 (2019).
- Habash, S., et al. Normal values of the pulmonary artery acceleration time (PAAT) and the right ventricular ejection time (RVET) in children and adolescents and the impact of the PAAT/RVET-index in the assessment of pulmonary hypertension. The International Journal of Cardiovascular Imaging. 35 (2), 295-306 (2019).
- Arkles, J. S., et al. Shape of the right ventricular Doppler envelope predicts hemodynamics and right heart function in pulmonary hypertension. American Journal of Respiratory and Critical Care Medicine. 183 (2), 268-276 (2011).
