Abstract
देर से 19 वीं सदी में अपनी शुरुआत के बाद से, Langendorff पृथक दिल छिड़काव उपकरण, और काम कर दिल मॉडल के बाद के विकास, हृदय समारोह और रोग 1-15 के अध्ययन के लिए अमूल्य उपकरण किया गया है. Langendorff दिल तैयारी किसी भी स्तनधारी दिल के लिए इस्तेमाल किया जा सकता है, इस तंत्र से जुड़े ज्यादातर अध्ययनों के कारण बड़ा स्तनधारियों 1,3,11 के लिए प्रणाली की वृद्धि की जटिलता को छोटे पशु मॉडल (जैसे, माउस, चूहा, और खरगोश) का उपयोग करें. इस उपकरण 1,11 का उपयोग किसी भी प्रयोग के एक प्रमुख घटक - एक प्रमुख कठिनाई अलग दिल के आकार की एक सीमा पर लगातार कोरोनरी छिड़काव दबाव सुनिश्चित करना है. एक केन्द्रापसारक पम्प के साथ क्लासिक हीड्रास्टाटिक afterload स्तंभ की जगह तक, नीचे वर्णित Langendorff काम कर दिल तंत्र एक ही सेट अप विभिन्न नकदी के लिए इस्तेमाल किया जा सकता है, जिसका अर्थ है आसान समायोजन और छिड़काव के दबाव के तंग विनियमन के लिए अनुमति देता हैया दिल के आकार. इसके अलावा, इस विन्यास भी seamlessly उपयोगकर्ता की वरीयताओं पर निर्भर करता है, reperfusion के दौरान लगातार दबाव या निरंतर प्रवाह के बीच स्विच कर सकते हैं. इस स्थापना का खुला प्रकृति, अन्य डिजाइन की तुलना में तापमान विनियमन और अधिक कठिन बनाने के बावजूद, प्रवाह और वेंट्रिकुलर दबाव मात्रा डेटा की आसान संग्रह के लिए अनुमति देता है.
Introduction
बुनियादी हृदय जीव विज्ञान और शरीर विज्ञान के बारे में हमारी समझ के ज्यादातर पृथक, प्रतिगामी-perfused Langendorff दिल और अलग काम कर दिल प्रणालियों का उपयोग किया है कि प्रयोगों से आ गया है. ये प्रायोगिक प्रणाली अभी भी व्यापक रूप से क्षतिग्रस्त मायोकार्डियम 5,7 के लिए 4, सेल आधारित चिकित्सा शर्त, ischemia-reperfusion चोट 2 सहित महत्वपूर्ण विषयों के हमारे हृदय में ज्ञान का विस्तार करने के लिए आज इस्तेमाल कर रहे हैं, दवाओं 6,9, और हृदय allograft संरक्षण के हृदय प्रभाव तकनीक 8,15-18.
पृथक दिल प्रणालियों दोनों किसी भी स्तनधारी प्रजातियों के लिए इस्तेमाल किया जा सकता है, वे मुख्य रूप से इस तरह के गिनी पिग, चूहा, या खरगोश 3,12,13 के रूप में छोटे स्तनधारी, पर इस्तेमाल किया जाता है. ऐसे सूअर और मनुष्य के रूप में बड़ा पशु मॉडल, अधिक नैदानिक प्रासंगिक डेटा प्रदान करते हैं, लेकिन कम बार की वजह से उच्च लागत, अधिक से अधिक जैविक परिवर्तनशीलता, रक्त छिड़काव समाधान के लिए बड़ी मात्रा में, और बिग करने के लिए उपयोग किया जाता हैउपकरण 1,12-15 के टुकड़े एर. इसके अलावा, डेटा संग्रह विशेष रूप से अलग काम कर दिलों 1,3,12-15 के लिए, और अधिक कठिन है. इन जटिलताओं का एक परिणाम के रूप में, नैदानिक प्रासंगिक पृथक दिल मॉडल मुश्किल से ही गंभीर रूप से हृदय शोधों की प्रगति में बाधा, उपयोग किया जाता है.
इन जटिलताओं को हल करने की कोशिश में, अलग - अलग काम कर दिल तैयारी आसानी से लगातार दबाव या निरंतर प्रवाह Langendorff शर्तों या तो नीचे, मानव सहित विभिन्न प्रजातियों के दिलों को रूपांतरित किया जा सकता है कि एक प्रणाली बनाने के लिए संशोधित किया गया था. afterload अनुपालन चैम्बर काम विधा में Langendorff मोड और afterload में छिड़काव दबाव को एडजस्ट करने की प्रक्रिया को सरल करने के लिए एक केन्द्रापसारक पम्प के साथ बदल दिया गया था. इसके बजाय दिल को रोकने के लिए एक संलग्न, तख्ताबंदीवाला जलाशय का, इस प्रणाली प्रवाहकत्त्व कैथीटेराइजेशन के लिए transapical दृष्टिकोण के उपयोग को सक्षम करने से, डेटा संग्रह को आसान बनाने के लिए एक खुला कक्ष का उपयोग करता है. Moreovएर, इस खुले डिजाइन आगे इन प्रयोगों के दौरान मापा जा सकता है कि शारीरिक मापदंडों को व्यापक बनाने, दिल की एचोकर्दिओग्रफिक आकलन के लिए उपयोग की अनुमति देता. इन सुधारों उम्मीद है कि बड़े जानवर शोधों के लिए इस प्रणाली का उपयोग करने के लिए दूसरों को प्रोत्साहित करेंगे.
Protocol
1. Langendorff उपकरण निर्माण (चित्रा 1 देखें)
- 3/8 "टयूबिंग का उपयोग, खून जलाशय को दिल जलाशय कनेक्ट.
- इस ट्यूबिंग एक रोलर पंप के माध्यम से चला जाता है कि यह सुनिश्चित करें. नोट: यह रोलर पंप के माध्यम से जाने के लिए 1/4 "ट्यूबिंग का एक टुकड़ा बनाने के लिए दो 3/8 ट्यूबिंग कनेक्टर्स" 1/4 "का उपयोग करने की आवश्यकता हो सकती.
- 3/8 "टयूबिंग के साथ हीटर / oxygenator को खून जलाशय से कनेक्ट करें.
- एक वाई कनेक्टर को हीटर / oxygenator कनेक्ट करने के लिए 3/8 "ट्यूबिंग का प्रयोग करें.
- केन्द्रापसारक पम्प करने के लिए वाई योजक के एक हाथ कनेक्ट, तो (सभी 3/8 "टयूबिंग के साथ) एक दूसरे वाई कनेक्टर को केन्द्रापसारक पम्प कनेक्ट.
- एक बुलबुला जाल और दबाव transducer डालने का मतलब है दोनों रूप में काम करेगा जो ऊपर की ओर का सामना करना पड़ हाथ, एक रक्तस्तम्भन वाल्व हासिल ट्यूबिंग एक टुकड़ा 3/8 "देते हैं.
- नीचे हाथ करने के लिए 3/8 "ट्यूबिंग का एक टुकड़ा देते. इस हिस्से को AOR के लिए देते हैं जाएगा (afterload लाइन यानी) टिक प्रवेशनी.
- 3/8 "टयूबिंग का उपयोग पूर्व लोड चैम्बर के प्रवाह को वाई कनेक्टर के दूसरे हाथ से कनेक्ट करें. इस ट्यूबिंग एक दूसरे रोलर पंप के माध्यम से चला जाता है सुनिश्चित करें.
- इस कक्ष का बहिर्वाह को अतिरिक्त 3/8 "टयूबिंग कनेक्ट करें. इस भाग (प्रीलोड लाइन यानी) बाएं आलिंद के लिए देते हैं जाएगा.
- हीटर / oxygenator को ऑक्सीजन टैंक और हीटिंग तंत्र से कनेक्ट करें.
- दिल मोड काम में लगाया जाता है जब तक इस लाइन इस्तेमाल नहीं किया जाएगा, जैसा कि पूर्व लोड कक्ष में वाई कनेक्टर से जा रही लाइन दबाना.
2. दबाव मात्रा कैथेटर तैयारी
- एक 37 डिग्री सेल्सियस पानी के स्नान में, खारा समाधान की एक बोतल गर्म है.
- कम से कम 30 मिनट के लिए गर्म खारा में पी.वी. प्रवाहकत्त्व कैथेटर और दबाव transducer भिगोएँ.
- दोनों कम से कम 30 मिनट के लिए गर्म करने के लिए अनुमति देता है, डाटा अधिग्रहण प्रणाली को चालू करें.
- ऑक्सीजन टैंक, हीटिंग तंत्र, दो जलाशयों को जोड़ने रोलर पंप, और केन्द्रापसारक पम्प चालू करें. हीटिंग तंत्र पशु के शरीर का तापमान (~ 36 डिग्री सेल्सियस) के लिए निर्धारित किया जाना चाहिए.
- निर्माता के निर्देशों के अनुसार खून धो लें. धीमी धोने गति रक्त (जैसे, अतिरिक्त इलेक्ट्रोलाइट्स, lysed सेलुलर सामग्री) से अपशिष्ट उत्पादों के अधिक पूरी तरह हटाने के लिए सिफारिश कर रहे हैं.
- खून से धोया जाता है एक बार, hematocrit स्तर पिछले hemodilution की जाँच करें.
- वांछित hematocrit एकाग्रता (अनुशंसित: 20-25%) के लिए सामान्य नमक के साथ धोया लाल रक्त कोशिकाओं Reconstitute और Langendorff तंत्र को जोड़ें.
- (प्रीलोड कक्ष को छोड़कर) प्रणाली के माध्यम से रक्त के प्रवाह को शुरू करने के लिए दो पंप की गति को समायोजित करें.
- रक्त मिश्रण का पीएच और इलेक्ट्रोलाइट्स की जाँच करें और इस्तेमाल किया प्रजातियों के लिए शारीरिक जब तक समायोजित करें. नोट: में हानिकारक रोकने के लिएreperfusion पर कैल्शियम का प्रवाह, Langendorff तंत्र पर कैल्शियम का स्तर शुरू में (0.3-0.5 mmol / एल) कम रखा जाना चाहिए.
- पोटेशियम में समवर्ती वृद्धि के साथ hematocrit में कमी होती है तो लैक्टेट डिहाइड्रोजनेज और रक्तापघटन बाहर शासन करने के लिए प्लाज्मा मुक्त हीमोग्लोबिन की जांच.
- मामले में रक्तापघटन होते हैं, सभी कनेक्शनों तंग कर रहे हैं सुनिश्चित करने और स्पष्ट sheering का कोई क्षेत्र हैं करता है.
- PowerLab प्रणाली के माध्यमिक दबाव स्लॉट में मिलर कैथेटर संलग्न करें.
- निर्माता के निर्देशों के अनुसार दबाव transducer जांचना.
4. Langendorff तंत्र के लिए कुर्की के लिए हृदय की तैयारी
ध्यान दें: एक ठीक से गिरफ्तार दिल एक पृथक दिल प्रणाली से जुड़े किसी भी बड़े पशु प्रयोगों के लिए इस्तेमाल किया जाना चाहिए. Cardioplegic गिरफ्तारी की कमी के कारण दिल इस तरह यह measureable काम का उत्पादन नहीं होगा कि नुकसान पहुंचा सकता है. Celsior, या कम पोटेशियम विश्वविद्यालयविस्कॉन्सिन sity (UW) समाधान के रूप में, की सिफारिश की है न केवल इन समाधान चिकित्सकीय इस्तेमाल उन लोगों के लिए समान हैं, लेकिन समाधान की कम पोटेशियम सर्किट पर जबकि hyperkalemia रोकता में मदद करता है. Cardioplegic समाधान की मात्रा सुअर का दिल के लिए पर्याप्त 1 लीटर साथ, दिल के आकार पर निर्भर करेगा.
- जल्दी, निलय में किसी भी भंडारण समाधान उंडेल सूखी दाग और तौलना, भंडारण कंटेनर से दिल को हटा दें.
- दिल Langendorff के लिए तैयार है जब तक, एक ठंड दौरे तापमान बनाए रखने में मदद भंडारण कंटेनर को दिल लौटने और इसलिए है कि महाधमनी ऊपर की ओर का सामना करना पड़ रहा है यह उन्मुख करने के लिए.
- महाधमनी में एक 3/8 "प्रवेशनी डालें और एक ज़िप टाई के साथ सुरक्षित है.
5. Langendorff को हार्ट संलग्न
- एक धीमी गति से मिलने के लिए केन्द्रापसारक पम्प घटाएँ.
- यह रक्त से भरा है और पूरी तरह से de-प्रसारित किया जाता है जब तक महाधमनी में रक्त मिलने.
- ध्यान से महाधमनी सी देते हैंLangendorff पर महाधमनी ट्यूबिंग को annula. कुर्की समय का ध्यान रखें.
- देशी महाधमनी में रक्तस्तम्भन वाल्व [DS1] के माध्यम से calibrated दबाव transducer डालें.
- दबाव मापन शुरू और वांछित reperfusion दबाव हासिल की है जब तक केन्द्रापसारक पम्प गति को समायोजित. नोट: दबाव के रूप में कोरोनरी प्रतिरोध परिवर्तन बदल सकते हैं. इसलिए, विशेष रूप से प्रारंभिक reperfusion के दौरान, बारीकी से महाधमनी दबाव की निगरानी.
- वार्मिंग इकाई intramyocardial तापमान पर तापमान वृद्धि से 37 डिग्री सेल्सियस मापा जाता है नोट: वार्मिंग इकाई और intramyocardial तापमान में परिवर्तन करने के लिए किए गए समायोजन के बीच एक देरी हो जाएगा. इसलिए, तापमान परिवर्तन संवर्द्धित किया जाना चाहिए.
- पीएच, इलेक्ट्रोलाइट्स, और अन्य जैव रासायनिक माप को मापने के लिए शिरापरक रक्त जलाशय से एक आधारभूत (टी = 0) नमूना प्राप्त करते हैं.
- पट में तापमान जांच डालें और दौरे के तापमान पर नजर रखने के. वार्मिंग इकाई के तापमान में कमीदौरे तापमान 39 डिग्री सेल्सियस से ऊपर उठकर अगर
- प्रयोग के लिए के रूप में वांछित शारीरिक मापदंडों का समायोजन, रक्त के नमूने हर 15 मिनट ले लो.
- ईओण कैल्शियम से पहले काम विधा की दीक्षा के लिए> 0.8 mmol / एल सुनिश्चित करना है कि हर 5 मिनट रक्त समाधान के लिए लगभग 1 mmol कैल्शियम की जोड़ें.
6. काम मोड में हार्ट लाना
- बाएं आलिंद / फेफड़े नस में एक उचित आकार प्रवेशनी डालें. यह उचित ही एक पर्स स्ट्रिंग सीवन या ज़िप टाई के साथ या तो किया जा सकता है.
- जरूरत के रूप में इस तरह के अन्य फेफड़े नस सीवन के साथ मूल या स्टेपल के रूप में रिसाव हो सकता है कि बाएं आलिंद में किसी भी छेद, बंद करें.
- स्तंभ ऊंचाई वांछित प्रीलोड दबाव देता है कि इस तरह के प्रीलोड कक्ष की ऊंचाई समायोजित करें. नोट: रक्त / स्फटिकवत् मिश्रण के घनत्व मानते हुए पानी के घनत्व, 1 mmHg = के ऊपर से महाधमनी वाल्व से दूरी के 1.36 सेमी के बराबर हैप्रीलोड जलाशय (जैसे, 15 mmHg = 20.4 सेमी) में रक्त स्तर.
- प्रीलोड चैम्बर के लिए जा रहा ट्यूबिंग Unclamp और धीरे धीरे प्रीलोड कक्ष और प्रीलोड ट्यूबिंग खून से पूरी तरह से भरने के लिए अनुमति देता है, प्रीलोड रोलर पंप शुरू करते हैं.
- प्रीलोड ट्यूबिंग पूरी तरह से de-प्रसारित होने के बाद, धीरे धीरे खून से बाएं आलिंद और प्रवेशनी भरें.
- सिस्टम में प्रवेश करने के लिए किसी भी हवा की अनुमति के बिना, बाएं आलिंद प्रवेशनी को प्रीलोड ट्यूबिंग कनेक्ट.
7. वेंट्रिकुलर दबाव मात्रा (पीवी) रिकॉर्डिंग प्राप्त करने के
- डाटा अधिग्रहण प्रणाली के लिए दबाव और रो क्युवेट जांच के लिए निर्माता के निर्देशों का पालन करें.
- बाएं निलय (एल.वी.) शीर्ष पर 3-0 polypropylene सीवन का उपयोग कर एक पर्स स्ट्रिंग सिवनी रखें.
- एक 16 जी सुई का प्रयोग, पर्स स्ट्रिंग के भीतर एक चाकू चीरा बनाते हैं.
- शिखर चीरा में पी.वी. प्रवाहकत्त्व कैथेटर डालें. नोट: आदर्श कैथेटर प्लेसमेंट रवानगी होगीसभी संवेदन एल.वी. भीतर इलेक्ट्रोड और एल.वी. के बाहर दो उत्तेजना इलेक्ट्रोड होने पर खत्म होता है. एक ठीक से आकार जानवर और कैथेटर (चर्चा देखने के लिए) का चयन किया गया है यह सुनिश्चित.
- डेटा रिकॉर्डिंग शुरू और सक्रिय हैं कितने मात्रा क्षेत्रों का निर्धारण करने के लिए सही शीर्ष कोने में प्रेस "प्रारंभ" बटन.
- सभी क्षेत्रों में सक्रिय नहीं हैं, तो सभी वर्गों सक्रिय हैं, जब तक कैथेटर स्थिति को समायोजित. नोट: कैथेटर का थोड़ा सा घुमा पाश आकारिकी अनुकूलन करने के लिए आवश्यक हो सकता है
- उत्तेजना इलेक्ट्रोड और निर्माता के निर्देशों के अनुसार संवेदन इलेक्ट्रोड के स्थान को समायोजित, सभी वर्गों में संकेत प्राप्त करने में असमर्थ हैं.
- इच्छित विन्यास प्राप्त हो जाने के बाद, मात्रा और अल्फा जांच के लिए निर्माता के निर्देशों का पालन करें.
- एक ठीक से calibrated कैथेटर का उपयोग करना, आधारभूत दबाव मात्रा डेटा की कम से कम 30 सेकंड प्राप्त करते हैं. नोट: ये दबाव मात्रा छोरों निर्भरता मात्रा प्रदान करेगाहृदय समारोह (जैसे, कार्डियक आउटपुट, स्ट्रोक मात्रा) की माप सेंध.
- पर्याप्त छोरों प्राप्त कर रहे हैं एक बार रोड़ा दबाव मात्रा डेटा प्राप्त करने के लिए, ताकि, डेटा रिकॉर्डिंग को रोकने के बिना अगले कदम के लिए जारी है.
- धीरे - धीरे एक ट्यूबिंग दबाना का उपयोग प्रीलोड ट्यूब रोक देना. नोट: दबाव मात्रा छोरों छोटे हो जाते हैं और नीचे और बाईं ओर शिफ्ट करने के लिए शुरू करना चाहिए. यह "नीचे चलना" कहा जाता है.
- नीचे चलने के 10-15 सेकंड प्राप्त, फिर बाएं आलिंद फिर से दर्ज करने के लिए प्रीलोड के लिए अनुमति देने के लिए ट्यूबिंग दबाना जारी. नोट: ये दबाव मात्रा छोरों (जैसे, recruitable स्ट्रोक काम, अंत सिस्टोलिक दबाव मात्रा संबंध प्रीलोड) हृदय समारोह की मात्रा स्वतंत्र माप प्रदान करेगा.
- स्क्रीन के ठीक ऊपर कोने पर "बंद करो" बटन मार से डेटा रिकॉर्डिंग बंद करो.
- दोहरा से पहले कम से कम 5 मिनट रुकोरोड़ा.
- दोहराएँ दोहराने माप प्राप्त करने के लिए 7.7 और 7.8 कदम.
Representative Results
चित्रा 1 सुझाव दिया कैथेटर नियुक्ति सहित सर्किट के एक योजनाबद्ध ड्राइंग, है. afterload नियंत्रित करने के लिए एक केन्द्रापसारक पम्प का उपयोग;: इस तंत्र के महत्वपूर्ण तत्वों में निम्न शामिल छिड़काव दबाव की निगरानी के लिए महाधमनी जड़ में एक दबाव कैथेटर (गहरे नीले रंग की लाइन) की नियुक्ति; और दबाव मात्रा (पीवी) कैथेटर transapically (हल्के नीले रंग की लाइन) की नियुक्ति. चित्रा में कनेक्शन सीधे कनेक्शन होना दिखाई देते हैं, "वाई" कनेक्टर्स विशेष रूप से प्रीलोड लाइन के लिए सिफारिश कर रहे हैं.
चित्रा 2 पर 20 मिनट के लिए लगातार के बीच 40-42 mmHg है जो सर्किट, पर reperfusion के दौरान एक सुअर का दिल का महाधमनी जड़ में रख दिया गया है कि दबाव transducer से प्राप्त आंकड़ों से पता चलता है. कोरोनरी प्रतिरोध में परिवर्तन छिड़काव दबाव में उतार चढ़ाव (चित्रा 3) पैदा कर सकता है. इन बदलावों उन्हें सुधारने, मामूली और क्रमिक किया जा सकता है समय (चित्रा 3 ए) से अधिक स्वयं. हालांकि, कुछ मामलों में इन बदलावों अचानक हो सकता है और वांछित reperfusion दबाव (चित्रा 3 बी) बनाए रखने के लिए केन्द्रापसारक पम्प के माध्यम से प्रवाह के समायोजन की आवश्यकता होती है. परिवर्तन हो सकता है क्योंकि, reperfusion के दौरान महाधमनी जड़ दबाव की निगरानी की आवश्यकता है.
Transapical चाकू चीरा उपयोग करके, दबाव मात्रा डेटा को आसानी से पृथक हृदय प्रणाली पर प्राप्त किया जा सकता है. इस प्रयोग में, 2 घंटे के लिए ठंडा (4 डिग्री सेल्सियस) के संरक्षण के समाधान में संग्रहीत किया गया था कि एक सुअर का दिल इस्तेमाल किया गया था. पी.वी. कैथेटर की प्रारंभिक शुरूआत पर, छोरों विदेशी और कोई प्रत्यक्ष हृदय चक्र घटकों के कई क्षेत्रों के साथ, खराब गुणवत्ता (चित्रा -4 ए) के थे. हालांकि, निलय भीतर कैथेटर की न्यूनतम हेरफेर के साथ, पाश आकारिकी माप प्राप्त किया जा करने के लिए अनुमति देता है (चित्रा 4 बी) में नाटकीय रूप से सुधार हुआ है.
कैथेटर स्थिति का अनुकूलन के बावजूद ve_content ">, पूर्व vivo सर्किट (चित्रा 5, शीर्ष पंक्ति) पर प्राप्त कर लिया छोरों में विवो छोरों से एक अलग आकारिकी (चित्रा 5, नीचे पंक्ति) हो सकता है. पाश आकृति विज्ञान के लिए ये बदलाव होने की संभावना के कारण कर रहे हैं एक लापरवाह पशु, साथ ही (जैसे पेरीकार्डियम) के रूप में एक जीवित जानवर के भीतर पाया संरचनात्मक अनुलग्नकों के अभाव में की तुलना में सर्किट पर दिल के विभिन्न उन्मुखीकरण के लिए. इसके अलावा, हृदय की दर को विनियमित करने में मदद करने के लिए पेसिंग तारों का उपयोग ( अनुशंसित लगाव साइट: interventricular पट) पूर्व vivo छोरों के नीचे दायें भाग में देखा spikes के लिए अग्रणी एक बाहरी बिजली चालू परिचय बहरहाल, जब तक इन छोरों अभी भी हृदय चक्र घटकों सुविधा के रूप में, वे अभी भी व्याख्या डेटा प्राप्ति कर सकते हैं.. तालिका 1 सूचियों पी.वी. कैथेटर का उपयोग कर इन दबाव मात्रा छोरों से प्राप्त कई कार्यात्मक मापदंडों. ठंड स्थिर भंडारण की संभावना इन विवो माप की तुलना में सर्किट पर प्राप्त मूल्यों में परिवर्तन के कुछ समझाने में मदद करता है जो हृदय के लिए कुछ आंतरिक क्षति के कारण होता है. लोड निर्भर चर के भीतर भिन्नता के कुछ कारण सर्किट और जीवित पशु के बीच प्रीलोड में संभावना मतभेद भी है.
तंत्र की 1. आरेख चित्र.
Reperfusion के दौरान 2. प्रतिनिधि महाधमनी जड़ दबाव माप चित्रा.
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चित्रा 3. Reperfusion के दौरान हो सकता है कि महाधमनी जड़ दबाव में परिवर्तन के उदाहरण हैं. ये परिवर्तन क्रमिक और खुद को सही (ए), या अचानक हो सकता है और केन्द्रापसारक पम्प (बी) पर सेटिंग्स में परिवर्तन की आवश्यकता होती है सकते हैं.
Transapically कैथेटर की प्रारंभिक प्रविष्टि (ए) पर और छोटे कैथेटर हेरफेर (बी) के बाद प्राप्त चित्रा 4. दबाव मात्रा छोरों. पाश आकारिकी, जिससे पाश विदेशी समाप्त हो रहा है और हृदय चक्र के तत्वों के सुधार के नोट पहचानने योग्य होते हैं . छोरों के दोनों सेट के नीचे दायें भाग में spikes एक बाह्य बिजली संकेत का परिचय जो एक तेज गेंदबाज, का उपयोग करने के कारण कर रहे हैं.
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चित्रा 5. प्रतिनिधि दबाव मात्रा माप की तुलना के लिए vivo में माप (नीचे पंक्ति) के साथ, पूर्व vivo सर्किट (शीर्ष पंक्ति) पर ले लिया. फिर, तेज गेंदबाज spikes के पूर्व vivo छोरों के दोनों सेट के नीचे सही में देखा जा सकता है.
तालिका 1 कोल्ड स्टोरेज (सही कॉलम) सीओ 2 घंटा बाद विवो में एक सुअर का दिल (बाएँ स्तंभ) के लिए और काम कर हृदय तंत्र पर प्राप्त कार्यात्मक मानकों:.. कार्डियक आउटपुट; ई एक: धमनी elastance; EDPVR: डायस्टोलिक दबाव मात्रा रिश्ते को खत्म; EDV: डायस्टोलिक मात्रा अंत; ESPVR: सिस्टोलिक दबाव मात्रा रिश्ते को खत्म; PRSW: प्रीलोड-recruitable स्ट्रोक काम; PVA:दबाव मात्रा क्षेत्र; एसवी: स्ट्रोक मात्रा; दप: स्ट्रोक काम.
Discussion
Langendorff पृथक दिल छिड़काव उपकरण और काम कर दिल मॉडल हृदय शरीर विज्ञान, विकृति विज्ञान, और औषध विज्ञान में सबसे मौलिक खोजों में से कुछ के लिए मार्ग प्रशस्त किया है. इस मॉडल की चंचलता सामान्य और रोग की स्थिति 1-18 के तहत एक किस्म की प्रजातियों में से एक किस्म के साथ इसके उपयोग के लिए अनुमति देता है. हालांकि, पृथक दिल मॉडल सामान्यतः के कारण उपकरण डिजाइन और डेटा संग्रह दोनों की वृद्धि की जटिलता की वजह से भाग में विशेष रूप से मानव मन, बड़े स्तनधारियों के लिए उपयोग नहीं किया है. इसलिए, इस के साथ साथ प्रस्तुत प्रोटोकॉल अलग सुअर का दिल का अध्ययन का एक अपेक्षाकृत प्रतिलिपि प्रस्तुत करने योग्य साधन में यह परिणाम है कि इन जटिलताओं में सुधार करने के प्रयास को दर्शाता है.
हमारे सेटअप का एक महत्वपूर्ण घटक एक केन्द्रापसारक पम्प साथ धमनी अनुपालन / afterload चैंबर के प्रतिस्थापन है. यह विनिमय Langendorff में कोरोनरी छिड़काव दबाव और afterload का बढ़ाया नियंत्रण और काम कर दिल मोड, respecti के लिए अनुमति देता हैvely, इस व्यवस्था को आसानी से विभिन्न आकारों और प्रजातियों के दिलों को अनुकूलित करने की अनुमति देता है. मानव मन 60-65 mmHg में reperfused कर रहे हैं, जबकि उदाहरण के लिए, इस डिजाइन में, सुअर का दिल, 40-45 mmHg में reperfused रहे हैं. दबाव में यह परिवर्तन केन्द्रापसारक पम्प की सेटिंग का समायोजन करके बस हासिल की है; सिस्टम का कोई घटक शारीरिक रूप से समायोजित करने की आवश्यकता है. इसके अलावा, जड़ के दबाव की निगरानी के लिए महाधमनी जड़ के भीतर एक दबाव transducer रखकर Langendorff मोड के दौरान निरंतर प्रवाह और लगातार दबाव के बीच आसानी से संक्रमण सक्षम बनाता है. इस परिवर्तन द्विदिश प्रवाह दबाव ढाल पर आधारित होता है की अनुमति देकर क्लासिक अनुपालन कक्ष, केन्द्रापसारक पम्प, को हटा हालांकि, एक अनुपालन चैम्बर के रूप में सेवा कर सकता है. प्रकुंचन और निकली स्ट्रोक मात्रा के साथ, पंप भर में पतित प्रवाह महाधमनी लोच नकल, afterload दबाव कम करने के लिए कार्य करता है.
इस उपकरण के खुले डिजाइन भी महत्वपूर्ण है. दिल एक खुला एक में फांसी के बादवजह, बजाय एक अर्द्ध संलग्न कक्ष या कीप की, दबाव मात्रा माप के लिए आसान उपकरण के लिए अनुमति देता है. खुले डिजाइन transvalvular दृष्टिकोण से परहेज, एल.वी. कैथेटर नियुक्ति के लिए एक transapical चीरा के उपयोग में सक्षम बनाता है. transvalvular दृष्टिकोण और अधिक तकनीकी रूप से कठिन है, और आमतौर पर उचित स्थान के लिए प्रतिदीप्तिदर्शन की आवश्यकता है. इसके अलावा, इस दृष्टिकोण भी वाल्वुलर कमी पैदा कर सकते हैं. अतिरिक्त लागत और प्रतिदीप्तिदर्शन की असुविधा को नष्ट करते हुए transapical दृष्टिकोण का उपयोग करके, हम सुरक्षित रूप से और आसानी से बाएं वेंट्रिकल के भीतर कैथेटर जगह है. खुले डिजाइन भी आगे इस प्रणाली पर जबकि मूल्यांकन किया जा सकता है कि कार्यात्मक और जैव रासायनिक मापदंडों का विस्तार, इकोकार्डियोग्राफी और प्रवाह संग्रह के लिए आसान पहुँच देता है.
खुले डिजाइन, डाटा संग्रह की सुविधा है, जबकि दौरे तापमान विनियमन और अधिक कठिन बना है. शारीरिक तापमान को बनाए रखने के एक Langendorff साथ ज्ञात समस्याओं में से एक हैया दिल प्रणाली 1,3,11,13 काम कर रहे. Langendorff प्रणाली आम तौर पर एक उचित तापमान बनाए रखने में मदद करता है कि एक थर्मल कक्ष होता है, लेकिन इस कक्ष भी एक वेंट्रिकुलर दबाव मात्रा कैथेटर की प्रविष्टि और अधिक कठिन बना देता है. खुले डिजाइन के अवर तापमान विनियमन हल करने के लिए एक oxygenator / हीट एक्सचेंजर जलाशय के बाद रखा गया था. हीट एक्सचेंजर और महाधमनी प्रवेशनी के बीच कम से कम अंतरिक्ष गर्मी के नुकसान को कम कर देता है, और दौरे तापमान जांच normothermia सुनिश्चित करता है. तख्ताबंदीवाला ट्यूबिंग या बाहरी हीटिंग स्रोतों के उपयोग को भी तापमान नियंत्रण के साथ मदद करने के लिए इस्तेमाल किया जा सकता है.
इस प्रोटोकॉल की एक और तत्व अध्ययन के अंतर्गत सुअर की ऑटोलॉगस रक्त धोने और सामान्य नमक के साथ यह पुनर्गठन है. बिल्लौर की तरह buffers के साथ संवर्धित पूरे रक्त perfusates या लाल रक्त कोशिकाओं या तो का उपयोग असामान्य नहीं है, हालांकि, यह मुद्दों के साथ उपस्थित करता है. पूर्व आमतौर पर subst कहते हैं जो एक दाता पशु, आवश्यकताप्रयोग करने antial लागत, यह आमतौर पर गोजातीय रक्त 1,11-13 से प्राप्त होता है के बाद से उत्तरार्द्ध, प्रतिरक्षाजनकता मुद्दों हो सकता है. मूल सूअर का ही खून धोने से, प्रोटोकॉल केवल एक ही पशु की आवश्यकता है और प्रतिरक्षाजनकता मुद्दों ablated रहे हैं. इसके अलावा, कपड़े धोने की प्रक्रिया में वे आसानी से प्रयोगात्मक मापदंडों के अनुसार चालाकी से किया जा सकता है, जिसका अर्थ है इलेक्ट्रोलाइट्स की सबसे को हटा. अंत में, एक रक्त संरक्षण इकाई का उपयोग कर इस प्रक्रिया का एक फायदा और नुकसान दोनों है, जो रक्त के भीतर प्रोटीन का सबसे को हटा. लाभ किसी भी जमावट और immunologic / संक्रामक प्रोटीन के थक्के या संक्रमण की संभावना कम है, को हटा रहे हैं. नुकसान यह है कि इस मिश्रण दौरे शोफ और समय पर हृदय समारोह का संभवतः नुकसान के लिए नेतृत्व करने के लिए कर सकते हैं जो एक कम oncotic दबाव है, कि है. यह समस्या एल्बुमिन या अन्य कोलाइड के अलावा के माध्यम से, तथापि, को संबोधित किया जा सकता है.
एक ठीक से आकार सुनिश्चित करना है कि एकimal और कैथेटर उचित काम दिल उपकरण का उपयोग कर के रूप में महत्वपूर्ण है चुना गया है. आदर्श रूप में, कैथेटर निलय अंतरिक्ष के बाहर दो उत्तेजना इलेक्ट्रोड (यानी सबसे समीपस्थ इलेक्ट्रोड) के साथ, निलय अंतरिक्ष के अंदर सभी संवेदन इलेक्ट्रोड के साथ रखा जाएगा. जानवर निलय गुहा बहुत छोटा है, या इलेक्ट्रोड के बीच अंतर बहुत बड़ा है, तो सभी वर्गों एल.वी. अंतरिक्ष के भीतर फिट नहीं होगा. उत्तेजना इलेक्ट्रोड के स्थान पर समायोजित किया जा सकता है, एक छोटे एल.वी. गुहा भी कैथेटर मोड़ या वक्र, डेटा संग्रह मुश्किल बनाने के लिए पैदा कर सकता है. इसलिए, बड़े जानवर दिलों का कार्य विश्लेषण के लिए, कम से कम 60 किलो का एक जानवर आकार की सिफारिश की है. इस आकार के एक पशु के साथ, 7 मिमी के इलेक्ट्रोड रिक्ति आमतौर पर कैथेटर की पूरी प्रविष्टि के लिए अनुमति देता है.
अंत में, इस पांडुलिपि छिड़काव दबाव विनियमन सरल करता है एक अलग काम कर हृदय प्रणाली, डेटा कर्नल का वर्णनरूपांतर, और समग्र डिजाइन, केवल थोड़ा अधिक कठिन तापमान नियंत्रण बना रही है. पृथक काम कर दिल के लिए इन संशोधनों उम्मीद है कि हृदय रोग विज्ञान के बारे में हमारी समझ को आगे बढ़ाने और खोज होने की अधिक नैदानिक प्रासंगिक उपचार के विकल्प को सक्षम करने, मानव सहित बड़े स्तनधारी दिल, साथ इसकी वृद्धि हुई उपयोग के लिए अनुमति देगा.
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| PowerLab 16/35 with LabChart Pro | ADInstruments | PL3516/P | |
| MPVS Ultra Pressure-Volume Unit | ADInstruments | 880-0168 | |
| Ventri-Cath Catheter (5F, 12E, 7 mm, DField, Straight, 122 cm) | Millar | VENTRI-CATH-507s | |
| Pressure Catheter (3.5F, Single, Straight, 100 cm, Ny, Non Repairable) | Millar | SPR-524 | |
| PV Extension Cable (10 ft) | ADInstruments | CEC-10PV | |
| Catheter Interface Cable (10 ft) | ADInstruments | PEC-10D | |
| Rho Calibration Cuvette | ADInstruments | 910-1060 | |
| MPVS Ultra BNC Cable Pack | ADInstruments | 880-0172 | |
| Autotransfusion system | Sorin | 7320000 | |
| Bowl Set with Low Volume (135 ml) Centrifuge Bowl | Sorin | 7135100 | |
| Oxygenator/Heat Exchanger | Terumo | 3CXSX18RX | |
| Perivascular flow probe | Transonic Systems | PAU Series | Size of flow probe will depend on animal size; for 60 kg pig, recommend 20 or 24 mm probe |
| Perivascular flowmeter module | Transonic Systems | TS420 | |
| Myocardial temerpature sensor | Smiths Medical | MTS-40015 | |
| 16 G 1" Regular needle | BD Inc. | 305197 | |
| 4-0 polypropylene suture (double-arm) | Ethicon | 8526H | For purse-string stitches |
| 2-0 polypropylene suture (single-arm) | Ethicon | 8833H | |
| Cable ties | ULINE | S-1021 | |
| Cable tie gun | ULINE | H-241 | |
| Clear, Flexible PVC Tubing | VWR International | 89068 | Inner diameter depends on cannulas, pumps and other equipment used; most commonly use 1/4", 3/8" tubing |
| Straight Tubing Connectors | VWR International | 46600 | |
| Y-Shaped Tubing Connectors | Thermo Scientific | 6152 | |
| Jacketed Bubble Trap | Radnoti | 14040 | For preload chamber |
| Centrifugal pump | Maquet | 70105 | The centrifugal pump and roller pumps were obtained used from perfusion department after clinical use. |
| Roller pumps | Maquet | HL-20 | |
| Hemostasis Valve | Merit Medical | MAP150 | |
| Blood gas analyzer | Instrumentation Laboratory | 570001000 |
References
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