Summary
Bu protokol, abdominal arteriyovenöz fistüllü (AVF) farelerde doğum sonrası sağ ventrikül volüm aşırı yüklenmesi (VO) modelinin kurulmasını ve doğrulanmasını sunar ve VO'nun doğum sonrası kalp gelişimine nasıl katkıda bulunduğunu araştırmak için uygulanabilir.
Abstract
Konjenital kalp hastalığı olan çocuklarda sağ ventrikül (RV) aşırı hacim yüklenmesi (VO) yaygındır. Farklı gelişim aşamaları göz önüne alındığında, RV miyokard, çocuklarda yetişkinlere kıyasla VO'ya farklı yanıt verebilir. Bu çalışma, modifiye abdominal arteriyovenöz fistül kullanan farelerde postnatal RV VO modeli oluşturmayı amaçlamaktadır. VO oluşumunu ve RV'nin aşağıdaki morfolojik ve hemodinamik değişikliklerini doğrulamak için 3 ay boyunca abdominal ultrason, ekokardiyografi ve histokimyasal boyama yapıldı. Sonuç olarak, postnatal farelerde prosedür kabul edilebilir bir sağkalım ve fistül başarı oranı gösterdi. VO farelerinde, RV boşluğu kalınlaşmış bir serbest duvarla genişletildi ve inme hacmi ameliyattan sonraki 2 ay içinde yaklaşık% 30 -% 40 oranında arttı. Daha sonra, RV sistolik basıncı arttı, karşılık gelen pulmoner kapak yetersizliği gözlendi ve küçük pulmoner arter yeniden şekillenmesi ortaya çıktı. Sonuç olarak, modifiye arteriyovenöz fistül (AVF) cerrahisi, postnatal farelerde RV VO modelini oluşturmak için uygundur. Fistülün kapanma ve pulmoner arter direncinin artmış olma olasılığı göz önüne alındığında, uygulama öncesi model durumunu doğrulamak için abdominal ultrason ve ekokardiyografi yapılmalıdır.
Introduction
Konjenital kalp hastalığı (KKH) olan çocuklarda sağ ventrikül (RV) aşırı hacim yüklenmesi (VO) yaygındır, bu da patolojik miyokardiyal yeniden şekillenmeye ve kötü bir uzun vadeli prognoza yol açar 1,2,3. KKH'li çocuklarda iyi bir sonuç için RV yeniden şekillenmesi ve ilgili erken hedefli müdahalelerin derinlemesine anlaşılması esastır. Yetişkinlerin ve çocukların kalplerindeki moleküler yapılarda, fizyolojik işlevlerde ve uyaranlara verilen yanıtlarda çeşitli farklılıklar vardır 1,4,5,6. Örneğin, aşırı basınç yükünün etkisi altında, kardiyomiyosit proliferasyonu yenidoğan kalplerde ana yanıttır, oysa fibroz yetişkin kalplerdegörülür 5,6. Ek olarak, yetişkinlerde kalp yetmezliği tedavisinde etkili olan birçok ilacın çocuklarda kalp yetmezliği üzerinde terapötik bir etkisi yoktur ve hatta daha fazla hasara neden olabilir 7,8. Bu nedenle, yetişkin hayvanlardan elde edilen sonuçlar doğrudan genç hayvanlara uygulanamaz.
Arteriyovenöz fistül (AVF) modeli, farklı türlerin yetişkin hayvanlarında onlarca yıldır kronik kalp VO'sunu ve buna karşılık gelen kardiyak disfonksiyonu indüklemek için kullanılmıştır 9,10,11,12,13. Bununla birlikte, doğum sonrası farelerde model hakkında çok az şey bilinmektedir. Önceki çalışmalarımızda, abdominal AVF oluşturularak bir VO postnatal fare modeli başarıyla oluşturulmuştur. Postnatal kalpte değişen RV gelişim yolu dagösterildi 14,15,16,17.
Mevcut modelin altında yatan modifiye cerrahi süreci ve özelliklerini araştırmak için ayrıntılı bir protokol sunulmuştur; Bu çalışmada model 3 ay süreyle değerlendirilmiştir.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Protocol
Burada sunulan tüm prosedürler, Helsinki Bildirgesi'nde belirtilen ilkelere uygundur ve Şanghay Çocuk Tıp Merkezi'ndeki Hayvan Refahı ve İnsan Çalışmaları Komitesi tarafından onaylanmıştır (SCMC-LAWEC-2023-003). Bu çalışma için C57BL/6 fare yavruları (P7, erkek, 3-4 g) kullanıldı. Hayvanlar ticari bir kaynaktan elde edilmiştir (bkz. Fare yavruları ve emziren anneleri (yavrular: anneler = tek bir kafeste = 6:1), suya serbest erişim ve besleyici bir diyet ile 22 ± 2 ° C'de 12 saatlik aydınlık ve karanlık bir döngü altında spesifik-patojensiz laboratuvar koşullarında tutuldu. Yavrular iki gruba ayrıldı: bir VO grubu ve sahte (sahte) bir grup.
1. Ekipman ve cerrahi alet hazırlığı
NOT: Tüm malzemelerin/ekipmanların ticari detayları Malzeme Tablosunda listelenmiştir.
- Aşağıdaki ekipman türlerinin hazır ve düzgün çalıştığından emin olun: ameliyat masası (köpük plastik panel), inhalasyon anestezi makinesi, dikey aydınlatmalı mikroskop ve dahili kamera, 24 MHz dönüştürücülü ultrason cihazı ve termostatik ısıtma platformu.
- Cerrahi aletleri sterilize edin (yani mikro iğne tutucu, ince uçlu forseps ve yuvarlak saplı Vannas yaylı makas).
- Aşağıdaki sarf malzemelerini birleştirin: İplikli 11-0 ve 9-0 cerrahi dikiş iğneleri (konik nokta), bant şeritleri, 5 mL şırınga iğneleri, 2-0 ipek (cerrahi fiksasyon), steril pamuklu çubuklar ve ultrason jeli.
- Aşağıdaki reaktiflerin mevcut olduğundan emin olun: Betadin, %70 etanol, normal steril salin, izofluran, asetaminofen, oftalmik merhem ve tüy dökücü krem.
2. Cerrahi prosedür
NOT: Fistül cerrahisi prosedürü daha önce açıklanan yöntemegöre değiştirildi 11. Şekil 1 , doğum sonrası farelerde AVF operasyonunun şematik bir diyagramını göstermektedir.
- Anestezi ve kısıtlama
- Fare yavrularını, akış 1 L/dk'ya ayarlanmış olarak 2 dakika boyunca %2 izofluran/oksijen içeren bir anestezi-indüksiyon kutusuna yerleştirin. Bir TB şırınga kullanarak asetaminofen (0.1 ml PO 80 mg / 2.5 ml) uygulayın.
- Anesteziyi sürdürmek için yavruları ameliyat masasına sırtüstü pozisyonda yerleştirin ve 0,8 L/dk akışla %1,5 izofluran nazal inhalasyon yapın. Bacakları sabit şırınga iğnelerine bağlayarak yavrunun konumunu ayarlayın. Kornea kurumasını önlemek için yavruların gözlerine oftalmik merhem sürün.
- Ağrıya tepki verip vermediğini kontrol etmek için anestezi uygulanmış yavrunun kuyruğunu sıkıştırın; Belirgin vücut hareketlerinin olmaması yeterli anesteziyi gösterir.
- Fistül cerrahisi
- Cildi üç alternatif betadin ve% 70 etanol fırçası ile dezenfekte edin ve ardından cerrahi bölgeyi örtün. Karın organlarına zarar vermemeye dikkat ederek, periton boşluğunu tamamen ortaya çıkarmak için karın duvarını ve peritonu alt karın bölgesinden subksifoide doğru kesin. Dışlanmış organları nemlendirmek için normal steril salin damlatın.
- Retroperiton altındaki dikey abdominal aortu (AA) ve inferior vena kava'yı (IVC) görselleştirmek için pamuklu çubuklar kullanarak gastrointestinal sistemi ve mesaneyi cerrahi bölgeden nazikçe çekin. Ameliyat masasını saat yönünün tersine 90° döndürün ve iki yatay damarı net bir şekilde görselleştirmek için mikroskop büyütmesini ayarlayın.
- 11-0 dikiş iğnesi (çap = 0.07 mm) ile fistülleri AA'dan IVC'ye renal arterin 1 cm distalinde eğik yönde delin. IVC'de venöz ve arteriyel kanın şişmesine ve karışmasına dayalı olarak başarılı fistül oluşumunu doğrulayın.
- Ardından, 15 saniye boyunca kuru pamuklu çubuklarla uygulanan uygun bir kuvvet kullanarak kanama noktasını hızla sıkıştırın. Hemostatik sıkıştırmayı teşvik etmek için karın boşluğundaki mideyi, bağırsakları ve mesaneyi mümkün olan en kısa sürede değiştirin.
- Karın duvarını ve peritonu 9-0 dikiş ipliği kullanarak bir battaniye dikişi ile dikin. Anesteziyi bırakın ve yavrulara 1 dakika boyunca %100 oksijen verin.
- Anestezi resüsitasyonu
- Yavruları 38 °C'lik bir ısıtma platformuna yerleştirin. Canlılıkla tam bir uyanıştan sonra, yavruları emziren annelerine geri verin. Tüm prosedür yaklaşık 15 dakika sürer.
NOT: Bu çalışmada sahte grup, delme adımı dışında aynı prosedüre tabi tutulmaktadır.
- Yavruları 38 °C'lik bir ısıtma platformuna yerleştirin. Canlılıkla tam bir uyanıştan sonra, yavruları emziren annelerine geri verin. Tüm prosedür yaklaşık 15 dakika sürer.
3. Fistülün ultrason onayı
NOT: Ultrason cihazının genel çalışması önceki raporlarlaaynıydı 18,19.
- Fistülün abdominal ultrason ile doğrulanması
- Anestezi indüksiyonundan sonra (adım 2.1.1), fareleri sıcak platform üzerinde sırtüstü pozisyonda bant şeritleri ile sabitleyin. Ardından, fareleri ultrason jeli ile bir elektrokardiyogram (EKG) monitörüne bağlayın. 0,8 L / dak akışta% 1,5 izofluran kullanarak anesteziyi sürdürün.
- Tüy dökücü krem kullanarak göğüs ve karın derisini hazırlayın. Birkaç saniye sonra, kremayı ılık suya batırılmış pamuklu bir uçla çıkarın. Dönüştürücüyü (24 MHz) orta karın çizgisine yerleştirin ve dönüştürücü işaretleyiciyi farelerin kafasına döndürün.
- Platformu farelerin sol veya sağ tarafına doğru hareket ettirin ve damarların ve kan sinyallerinin uzun eksen görünümünü görselleştirmek için B modunu ve renkli Doppler modunu kullanın18,19. Darbeli dalga Doppler modu ile AVF açıklığını doğrulamak için AA, IVC ve fistülün kan akış hızını ölçün.
NOT: Ultrasonda başarılı fistül oluşumu, AA ve IVC arasında görülebilen türbülanslı bir akış sinyali ile gösterildi (Şekil 2C). AVF bölgesinde Doppler kan akım hızı, AA'da nispeten daha düşük sistolik hıza kıyasla anlamlı olarak yüksekti (Şekil 2A,C). Ayrıca, IVC'deki normal akış paternlerinin aksine (Şekil 2B), AVF'ye yakın IVC kan akışının pulsatil dalga formu da fistülün başarılı bir şekilde oluşturulduğunu doğruladı (Şekil 2D).
- Ekokardiyografi ile VO'nun doğrulanması
- Platformun kuyruk ucu kısmını aşağı doğru hareket ettirin, dönüştürücüyü (24 MHz) göğsün üzerine yerleştirin ve dönüştürücü işaretleyiciyi farelerin sağ omzuna döndürün. Pulmoner arterin (PA) modifiye edilmiş parasternal uzun eksen görünümünü B modu ve renkli Doppler modunu kullanarak görselleştirin.
- Darbeli dalga Doppler modunu kullanarak, hız zaman integrali (PA-VTI), PA valfinin çapı (PAD), pulmoner arteriyel hızlanma süresi (PAT) ve RV ejeksiyon süresi (RVET) dahil olmak üzere PA'daki kan akış sinyallerini ölçün (Şekil 2E, F ve Şekil 3A, B).
- Ultrason parametrelerini ardışık üç ölçümün ortalamasından ölçün. Aşağıdaki formülleri20 kullanarak RV strok hacmini (RVSV, mL) ve RV sistolik basıncını (RVSP, mmHg) hesaplayın:
RVSV [mL] =1/4 × πD2 × VTIPA
RVSP [mmHg] = -83.7 × PAT/RVET - indeks + 63.7
NOT: Ultrason ölçüm yanlılığı göz önüne alındığında, sahte gruptaki farelere kıyasla VO farelerinde RVSV veya VTIPA'da % >15'lik bir artış, RV'de VO olarak kabul edildi (Şekil 2E, F).
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Representative Results
3 ay içinde sağkalım oranı ve AVF açıklığı
VO grubunda toplam 30 (% 75) fare ve sahte grupta 19 (% 95) fare AVF ameliyatından kurtuldu (Şekil 4A). VO grubunda, sekiz fare aşırı kanama (n = 5) veya yamyamlık (n = 3) nedeniyle ameliyattan sonraki 1 gün içinde ölürken, iki fare 1 ayda bilinmeyen nedenlerden öldü.
Hayatta kalan VO farelerinden (n = 30), ultrason, postoperatif 21 farede başarılı bir şekilde fistül oluşumunu doğruladı, bunların postoperatif 1 haftada patentli olduğu gösterildi (P14) ve postoperatif 2 haftaya kadar devam etti (P21). Bununla birlikte, fistül yedi farede 1 ayda ve iki farede 2 ayda kapandı. 3 aylık takipte sadece 12 farede kalıcı bir AVF vardı. AVF açıklık oranları postoperatif 1. haftada, 2. haftada, 1. ayda %46.7 ve 2. ayda sırasıyla %70, 70, 46.7 ve %40 idi (Şekil 4B).
Sağ kalpte hemodinamik değişiklikler
Hemodinamik parametrelerin 3 aylık takibi, her gruptaki farelerin hem PAD hem de RVSV'sinin iki ay içinde yaşla birlikte arttığını gösterdi (her iki grupta n = 6; Şekil 3B,E,F). Sahte ameliyatlı farelerle karşılaştırıldığında, PA-VTI, ameliyat sonrası 2 hafta içinde VO grubunda önemli ölçüde daha yüksekti (Şekil 3D), ancak daha sonra azaldı ve PA akış paternleri azalan PAT ile değişti (Şekil 3A). VO grubundaki RVSV, yaklaşık% 30 -% 40'lık bir artışla 2 ay boyunca sahte gruptakinden sürekli olarak daha yüksekti. Ameliyattan 2 ay sonra pulmoner yetmezlik ile RVSP önemli ölçüde arttı (Şekil 3C,G).
Sağ kalp ve küçük pulmoner arterlerde morfolojik değişiklikler
Mikroskop altında, RV, AVF'den sonra sahte gruba kıyasla önemli ölçüde genişledi (Şekil 5A). Histolojik boyama, VO farelerinde kalınlaşmış bir RV'siz duvar ve genişlemiş RV boşluğu gösterdi (Şekil 5B). RV hemodinamik değişikliklerine göre, RVSP ameliyattan 2 ay sonra yükseldi. Ameliyattan 3 ay sonra iki grup fareden alınan akciğer dokuları, hematoksilen ve eozin (HE) boyaması için rastgele seçildi ve VO grubunun bazı küçük pulmoner arterlerinde kalınlaşmış tunika ortamı, endotelyal hiperplazi ve periferik inflamatuar hücre infiltrasyonu gösterdi (Şekil 5C).
Şekil 1: Doğum sonrası farelerde AVF operasyonunun şematik diyagramı . (A) Cerrahi aletler. (B) AVF cerrahisi prosedürü. Kısaltmalar: AVF = arteriyovenöz fistül; IVC = inferior vena kava; AA = abdominal aort. Bu rakamın daha büyük bir sürümünü görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.
Şekil 2: AVF fistül ve VO'nun ultrason ile doğrulanması. (A) AA'da normal pulsatil akış sinyali (tepe akış hızı: 400 mm/s). (B) IVC'nin normal kan akışı sinyali. (C) Fistülde artan akış hızı (içinde sarı ve yeşil renk tonu olan kırmızı kan akış sinyali, fistülde türbülanslı bir akış sinyali gösterdi; tepe sistolik akış hızı: 900 mm / s). (D) Artan akış hızı ile fistül yakınındaki IVC'de pulsatil akış. (E) Ameliyattan 1 hafta sonra VO farelerinde artmış PA-VTI. (F) Ameliyattan 1 hafta sonra sahte farelerde PA-VTI (mavi kan akışı sinyali PA'nın kan akışını gösterdi). Kısaltmalar: AVF = arteriyovenöz fistül; IVC = inferior vena kava; AA = abdominal aort; PA = pulmoner arter; VTI = hız-zaman integrali. Doppler renk modunda, dönüştürücüye doğru akış kırmızı olarak kodlandı ve dönüştürücüden uzaklaşma mavi olarak kodlandı. Bu rakamın daha büyük bir sürümünü görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.
Şekil 3: Ekokardiyografiden elde edilen sağ kalbin hemodinamik ölçümleri. (A) VO farelerinin her zaman noktasındaki Doppler akış paternleri yavaş yavaş azalan PAT gösterdi. (B) PA parametrelerinin iki boyutlu ölçümleri. (C) Renkli Doppler ekokardiyografide PA yetersizliği. (D-F) Postoperatif VO farelerinde her zaman noktasında PA-VTI, PAD ve RVSV'deki değişiklikler. (G) VO (siyah) ve sahte (Gri) farelerde RVSP histogramı, AVF ameliyatından 2 ay ve 3 ay sonra artmış bir RVSP gösterdi (altı VO faresi; altı sahte fare; Student's t-testi; *istatistiksel anlamlılığı temsil eder). Kısaltmalar: P14 = doğum sonrası gün 14; P21 = doğum sonrası 21. gün; PVR = pulmoner kapak yetersizliği; RVSP = sağ ventrikül sistolik basıncı; M = aylar; W = hafta. F şekli Sun et al.'den14 izniyle uyarlanmıştır. Bu rakamın daha büyük bir sürümünü görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.
Şekil 4: AVF cerrahisi sonrası farelerin sağkalım oranı ve fistül açıklığı oranı. (A) Ameliyat sonrası doğum sonrası farelerin hayatta kalma oranı (VO grubunda n = 40; sahte grupta n = 20). (B) VO farelerinde fistül açıklık oranı (n = 30). Bu rakamın daha büyük bir sürümünü görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.
Şekil 5: Sağ kalpteki morfolojik değişiklikler . (A) AVF ameliyatından sonra her zaman noktasında VO farelerinde genişlemiş kalp. (B) Ameliyattan sonra farklı zaman noktalarında kardiyak HE boyama, kalınlaşmış bir RV'siz duvar ve genişlemiş RV boşluğu gösterdi. (C) AVF'den sonra farelerde pulmoner arteriyollerin histopatolojik değişiklikleri, inflamatuar hücrelerin infiltrasyonu ile küçük pulmoner arterlerin hiperplazisi ve hipertrofisi gösterdi. Ölçek çubukları: (A) = 5 mm; (B) = 2000 μm; (C) = 50 μm. Kısaltmalar: W = hafta; M = aylar. Bu rakamın daha büyük bir sürümünü görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Discussion
Önceden, klasik RV VO modeli, valf yetersizliği21 kullanılarak oluşturulmuştu; bununla birlikte, AVF ile karşılaştırıldığında, açık kalp kapakçığı cerrahisi daha karmaşık teknikler gerektirebilir ve özellikle doğum sonrası farelerde önemli ölçüde daha yüksek mortalite ile ilişkili olabilir. Hayvan çalışmaları, VO'nun aynı etkisinin AVF22 ile elde edildiğini gösterdiğinden, bu çalışmada daha az travma ile modifiye abdominal fistül cerrahisi kullanılmıştır.
Fistülün başarılı bir şekilde kurulması için işlem sırasında bazı faktörler göz önünde bulunduruldu. İlk olarak, prosedür endotrakeal entübasyon ve yardımcı ventilasyon olmadan doğum sonrası farelerde gerçekleştirildi; Bu nedenle, solunum yetmezliğinden ölümü önlemek için yavrular için anestezi ayarlarının dinamik durumlarına göre hızlı bir şekilde ayarlanması gerekliydi. İkincisi, yavrunun midesi ve mesanesi ameliyat sırasında sıklıkla dolu durumdaydı. Bu nedenle, retroperitoneal vasküler yapıları yeterince ortaya çıkarmak için, kırılgan karın organlarının yaralanmasını önlemek için nazik, hassas bir operasyon gerekliydi. Üçüncüsü, şiddetli arteriyel kanamayı önlemek için AA'nın bağlanması yavrularda zordu; Bu nedenle, delinmeden hemen sonra pamuklu çubuklar kullanılarak hemostatik kompresyon gerekliydi. Daha sonra, retroperiton ve karın organlarının kanama bölgesinde daha fazla kompresyon oluşturması mümkün oldu. Ayrıca, aşırı kompresyonun erken fistül yetmezliğine katkıda bulunabileceği kaydedildi.
Yetişkin RV VO modellerine kıyasla daha az travmatik prosedür nedeniyle, postnatal VO fareleri nispeten daha yüksek perioperatif sağkalım gösterdi, ancak erken postoperatif dönemde daha düşük fistül başarı oranları gösterdi11,23. Şiddetli kanamaya ek olarak, deneyimsiz anneyi yamyamlaştırmak, ameliyattan sonra yavrularda ana ölüm nedeniydi. Rahat ve sessiz bir üreme ortamı, karın yaralarının sıkıca kapanması, vücut ısısının hızlı iyileşmesi ve anesteziden sonra yavruların tamamen uyanması yamyamlaşma riskini azaltabilir. Yetişkin AVF fare modelleri üzerinde yapılan önceki çalışmalar, AVF oluşumunun üç aşaması olduğunu bulmuştur: postoperatif 0-1. günlerde hızlı tromboz dönemi, 3 haftalık fistül olgunluk dönemi ve son olarak 3-6 hafta içinde birkaç farede fistül yeniden kapanması ile başarılı AVF oluşturulması23. Bu çalışmada, doğum sonrası farelerin fistül açıklık eğrisi de aynı yörüngeyi gösterdi (yani, fistül kapanması esas olarak 1 hafta içinde veya ameliyattan sonraki 4-8 hafta içinde meydana geldi ve kalan fistüller 3 ayda açık kaldı). Bu nedenle, postnatal AVF farelerinde fistülün açıklığını ameliyattan sonraki 2 ay içinde abdominal ultrason ile doğrulamak çok önemlidir.
Artmış bir RVSV, fistül açıklığı dışında, RV VO için bir başka önemli kanıttır. Şu anda, düşük ağırlıklı, genç farelerde kalp kateterizasyonunun uygulanması zordur. Noninvaziv olması, nispeten basit manipülasyonu ve aynı farenin sürekli izlenmesinin avantajlarından yararlanarak, bu çalışmada hemodinamik değişiklikleri değerlendirmek için yüksek frekanslı transdüserlerle ekokardiyografi uygulandı. RVSV, pulmoner kan akışı VTI ile tahmin edildi ve doğum sonrası VO farelerinde ameliyattan sonraki 2 ay içinde yaklaşık% 30 -% 40 arttı. Bu sonuçlar, bu modelde AVF ve RV VO'nun başarılı bir şekilde kurulduğunu daha da kanıtladı.
Kronik VO yavaş yavaş fonksiyonel olarak artmış pulmoner dirence ve son olarak PA arteriyollerinin vasküler yeniden şekillenmesine yol açabilir. Bu süreç, soldan sağa şantı olan KKH'li çocuklarda yaygındır. Koyun ve domuz yavrularında yapılan önceki hayvan çalışmaları, AVF'nin pulmoner vasküler sistemde yapısal ve fonksiyonel değişikliklere yol açabileceğini kanıtlamıştır 13,24,25. Ameliyattan 2 ay sonra takip sırasında, azalmış PAT, pulmoner kapak yetersizliği ve VO farelerinde RVSV'nin aşağı yönlü eğilimi ile PA Doppler akışının anormal morfolojik paternleri gözlendi. Daha önce bildirildiği gibi, PAT, yenidoğanlarda ve çocuklarda RV art yükünü değerlendirmek için tamamlayıcı bir parametre olarak kullanılabilir. Yukarıda bahsedilen fenomenler, VO farelerinde değişmiş bir pulmoner vasküler direnç önerebilir26,27,28. Yükseltilmiş RV art yükünü veya aşırı basınç yükünü ölçmek için, yetişkin fare18'de Thibault tarafından doğrulanan formülü kullanarak RVSP değerini tahmin etmek için PAT ve RVET oranı kullanıldı, bu da RVSP'nin doğum sonrası modelde AVF ameliyatından 2 ay sonra önemli ölçüde arttığını gösterdi. Ek olarak, VO farelerinin birkaç akciğer lobunda inflamasyon ve PA yeniden şekillenmesinin histopatolojik kanıtı, ameliyattan 3 ay sonra yapısal anormallikleri daha da kanıtladı. Bu nedenle, aşırı basınç yükünün etkisini dışlamak için, bu doğum sonrası fareler RV VO modelinin uygulanmasının ameliyattan 2 ay sonra sınırlı olduğu öne sürülmüştür.
Özetle, modifiye AVF cerrahisi, doğum sonrası farelerde RV VO modelini oluşturmak için uygun bir tekniktir. Fistülün kapanma olasılığı ve pulmoner arter direncinin artması göz önüne alındığında, uygulama öncesi model durumunu doğrulamak için abdominal ultrason ve ekokardiyografi yapılmalıdır.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Disclosures
Beyan edilecek herhangi bir çıkar çatışması yoktur.
Acknowledgments
Bu çalışma, Çin Ulusal Bilim Vakfı (no. 82200309) ve Ningbo'daki Seçkin Tıp Ekibinin İnovasyon Projesi (no. 2022020405) tarafından desteklenmiştir.
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).
