Introduction
يوفر القلب تحليل ضغط حجم حلقة على معلومات مفصلة من وظيفة القلب وهي المعيار الذهبي لتقييم وظيفي 1. بينما تقنيات التصوير مثل ضربات القلب أو التصوير بالرنين المغناطيسي القلب وتوفر تدابير وظيفية، وتعتمد اعتمادا كبيرا على ظروف التحميل هذه التدابير. تتطلب تدابير تحميل مستقلة عن انقباض القلب والاسترخاء القياسات الحيوية من ضغط البطين وحجم العلاقة على مجموعة من التحميل وبعد التحميل. هذا الفهم للعلاقة حجم الضغط الذي يطرح نفسه من العمل الرائد من ساجوا وزملاؤه 2،3. تظاهروا في خارج الحي قلوب الكلاب perfused أن حجم الضغط حلقة التدابير انقباض المستمدة مستقلة عن ظروف التحميل 4.
في تطبيق الجسم الحي من هذه التحليلات اصبح ممكنا مع تطور القسطرة تصرف في 1980s. هذا التقدم التقني يسمح كاSS وزملاؤه لأداء ضغط حجم تحليل حلقة في البشر 5،6. جعل التصغير القسطرة تصرف والتحسينات في التقنيات الجراحية في وقت متأخر من عام 1990 7 تحليل القوارض وظيفة القلب ممكنا، مما يسمح للدراسات الجينية والدوائية التي يتعين القيام بها. هذا التقدم منذ ذلك الحين تؤدي إلى الاستخدام الواسع النطاق للضغط حجم تحليل حلقة ولدت قدرا كبيرا من التبصر في علم وظائف الأعضاء قلبية الثدييات.
وثمة مفهوم رئيسي في استخدام القسطرة تصرف وتفسير البيانات التي تم الحصول عليها منه هي العلاقة بين الحجم وتصرف. تصرف يرتبط عكسيا مع الجهد، والتي تقاس باستخدام القسطرة مع أقطاب كهربية وضعت قريب، وعادة ما يوضع تحت الصمام الأبهري، وبشكل أقصى، في ذروة LV 8. يتم قياس التغيرات في الجهد أو تصرف من قبل التغيرات في التيار المتدفق من الأقرب إلى القطب البعيدة. على الرغم من أن تجمع الدم تسهمق إلى حد كبير في تصرف، ومساهمة من جدار البطين، وصف تصرف الموازي (V ع)، للا بد من طرح تصرف قياس للحصول على قياسات حجم LV المطلقة.
طرق لأداء هذا التصحيح، ودعا الى معايرة المالحة، تمت مناقشتها في بروتوكول أدناه. العلاقة الرياضية بين تصرف وحدة التخزين، التي وصفها باحت والزملاء، هي أن حجم = 1 / α؛ (ρ L 2) (GG ع)، حيث معامل التصحيح α = حقل موحد، ρ = المقاومة الدم، L = المسافة بين الأقطاب، G = تصرف وG ع = تصرف غير الدم-9. من المذكرة، ومعامل التصحيح الحقل الموحد في الفئران يقترب 1.0 بسبب كميات غرفة صغيرة 10. إلى جانب محولات الضغط، والقسطرة تصرف يوفر في الوقت الحقيقي ضغط في وقت واحد وحجم البيانات.
لض القلبإعادة حجم يعرض تحليل مزايا معينة أكثر من غيرها من التدابير من وظيفة القلب، لأنها تسمح لقياس وظيفة البطين مستقلة عن ظروف التحميل ومعدل ضربات القلب. مؤشرات محددة الحمل مستقل القلب من انقباض وتشمل: نهاية الانقباضي حجم الضغط علاقة (ESPVR)، د ف / د ر ماكس--end الانبساطي حجم العلاقة، مرانية القصوى (E كحد أقصى) والتحميل المسبق عمل السكتة الدماغية recruitable (PRSW). مقياس الحمل مستقلة عن وظيفة الانبساطي هي العلاقة حجم الضغط نهاية الانبساط (EDPVR) 11. يصف بروتوكول التالية سلوك القلب حجم الضغط تحليل حلقة، باستخدام كل من الشريان السباتي ونهج القمي. بينما وصفت منهجية لتنفيذ هذه الدراسات بالتفصيل سابقا 8،11، وسوف نستعرض الخطوات الأساسية للحصول على قياسات ضغط حجم دقيقة، بما في ذلك المياه المالحة وكوفيت المعايرة التصحيح، وتوفير مظاهرة البصرية من تساإجراءات ه. وكان التعامل مع الحيوانات البحوث التي أجريت لهذه الدراسة وفقا لبروتوكولات المعتمدة واللوائح الرفق بالحيوان لجنة رعاية واستخدام الحيوان المؤسسي المركز الطبي لجامعة ديوك.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Protocol
1. الاستعدادات المواصلة القسطرة ومعايرة الضغط
- ربط تصرف القسطرة إلى وحدة القسطرة الدورة الدموية. معايرة إلكترونيا قياسات الضغط والحجم عن طريق تسجيل ضغط مسبقا وحجم تعيين على وحدة القسطرة. تسجيل اقتفاء أثر 0 ملم زئبق و 25 ملم زئبق (الشكل 1A) وتعيين الفولتية على كل من اقتفاء أثر الضغط (1B الشكل و1C). وبالمثل، تسجيل تتبع حجم 5 RVU و 25 RVU (1D الشكل) وتعيين الفولتية على كل من اقتفاء أثر حجم (1E و1F).
- تأكيد معايرة ضغط الإلكترونية مع الضغط المعايرة اليدوية، وذلك باستخدام مقياس ضغط الدم عمود الزئبق. تناسب ميناء مقياس ضغط الدم الكفة مع محبس 3-الطريقة. شغل نظام صمام الإرقاء 3-الميناء، وغالبا ما تستخدم لرأب الأوعية التاجية، مع الماء RT باستخدام منفذ الجانب.
- وضع غيض من القسطرة تصرف في السائل شغل صمام الإرقاء وتأمين بلطف الطرافةالحوت مجعد القسطرة. ربط صمام الإرقاء إلى مقياس ضغط الدم وتضخم إلى 200 مم زئبق وقفل 3-الطريقة محبس. بحث ما إذا كان ضغط قياس يتوافق مع ضغط تضخم على مقياس ضغط الدم.
- مكان القسطرة في المياه المالحة ساخنة إلى 37 درجة مئوية وهذا هو على مستوى الضغط مجال التشغيل والتدبير. ضبط التحكم في الضغط حتى الضغوط المسجلة هي عند مستوى الصفر.
2. التخدير / التنبيب
- إدارة الكيتامين / زيلازين (80-100 / 10 ملغ كجم -1) بمثابة حقن داخل الصفاق.
ملاحظة: وكلاء مخدر البديل يمكن استخدامها. يتم توفير قائمة واسعة من التخدير في الاستعراضات السابقة من هذه التقنية 11،12. ويمكن التأكد من التخدير المناسبة التي كتبها طيف قرصة الذيل. - مرة واحدة تخدير، حلق الرقبة والصدر مع الشعر كليبرز ومكان على وسادة ساخنة. الحفاظ على درجة حرارة الجسم الماوس في 36،5-37،5 درجة مئوية. درجة حرارة الجسم منخفضةسيؤدي في معدل ضربات القلب والاكتئاب. تطبيق مرهم للعين لمنع جفاف
- جعل شق خط الوسط في الرقبة وتشريح عضلات القصبة الهوائية بعيدا لفضح القصبة الهوائية. وضع أنبوب القصبة الهوائية عن طريق الفم، بينما تصور القصبة الهوائية لضمان التنبيب، والاتصال إلى جهاز التنفس الصناعي.
- الحفاظ على الماوس على جهاز التنفس الصناعي أثناء العملية. تعيين إعدادات جهاز التنفس الصناعي على أساس وزن الحيوان كما هو موضح سابقا (11). حجم المد والجزر (مل) = 6،2 س (وزن الحيوان بالكيلوغرام) 1.01 ومعدل التنفس = 53.5 العاشر (وزن الحيوان بالكيلوغرام) -0.26.
3. التنسيب من المواصلة قسطرة في غرفة LV
- نهج السباتي
- لضمان العقم، ومجموعتين من الأدوات الجراحية المعقمة هي واحدة used- الاولي شق الجلد واحدة للعمل في بضع الصدر. يجب تطهير أدوات استخدام جهاز تعقيم جاف بين الحيوانات أثناء جلسة الجراحية الفردية لالثاني تعقيمها في نهاية كل يوم الجراحي.
- بعد أن تم تطهير الجلد مع ثلاث دورات من الكلورهيكسيدين + الكحول فرك الجلد (0.5٪ الكلورهيكسيدين / 70٪ محلول الكحول)، وجعل شق على الشريان السباتي الأيمن من الفك السفلي لعظمة القص. تشريح الأنسجة المحيطة لفضح الشريان السباتي الأيمن، وقطع العصب المبهم الذي يمتد المتاخمة للالسباتي.
- وضع العقيمة خياطة 6-0 الحرير قرب نهاية البعيدة (بعيدا عن الصدر) من الشريان السباتي، وتعادل وآمنة. وضع اثنين من خيوط إضافية تحت القريبة الشريان السباتي (أقرب إلى الصدر) لخياطة الأولى، وربط فضفاضة خياطة المتوسطة. برفق خياطة الداني والذي يوفر الحماية تحامل على الجلد. تأكد من أن الشريان السباتي قد فرضت على حد سواء بشكل قريب وبشكل أقصى قبل المتابعة.
- إجراء شق صغير في الشريان السباتي R.، الأقرب إلى خياطة الأولى، وتمتد طوليا نحو صدره.
- إدراج غيض تصرف القسطرة،غارقة في المياه المالحة الدافئة سابقا لمدة 30 دقيقة، إلى السفينة من خلال شق وتأمين القسطرة باستخدام خياطة المتوسطة.
- بلطف دفع القسطرة في البطين الأيسر عبر الشريان السباتي، أثناء مشاهدة حلقة حجم الضغط تتبع للتأكد من موضع الصحيح.
ملاحظة: وضع الأمثل للقسطرة ينبغي أن تسفر حلقات الضغط حجم التي تظهر مستطيلة (انظر الشكل 2). إذا واجهت أي مقاومة لمرور القسطرة، وسحب بلطف ذهابا وتقدم مرة أخرى مع ضغط لطيف. تناوب لطيف من القسطرة قد تساعد مع وضع في البطين الأيسر. يمكن إجبار القسطرة تصرف يؤدي إلى مضاعفات القلب والأوعية الدموية الخطيرة أو الأضرار التي لحقت القسطرة. - سجل خط الأساس الضغط حجم الحلقات ~ 10 دقيقة بعد وضع القسطرة وتحقيق حالة مستقرة (الشكل 2).
- نهج القمي
- في الماوس تخدير والتهوية، وجعل الاب شقأوم عملية الخنجري وقطع طريق جدار الصدر أفقيا حتى الحجاب الحاجز مرئيا.
- قطع الرغم من أن الحجاب الحاجز ووضع تصور لقمة القلب.
- إدراج القسطرة تصرف في قمة البطين الأيسر عن طريق طعنة الإبرة (باستخدام إبرة G 25-30)، حتى القطب الداني هو فقط داخل البطين.
- سجل خط الأساس الضغط حجم الحلقات ~ 10 دقيقة بعد وضع القسطرة وتحقيق حالة مستقرة.
4. متفاوتة بعد التحميل عن طريق عابر الأورطي الإنسداد
- لأداء انسداد الشريان الأبهر عابرة، وجعل شق أفقي صغير في أعلى الصدر وتشريح الأنسجة المحيطة لفضح الشريان الأورطي عرضية.
- وضع ربطة 6-0 الحرير تحت الشريان الأورطي عرضية. بعد أن عاد حلقات الضغط حجم خط الأساس، قفل طرفي الخيط مع المشبك إبرة، برفق وببطء رفع خياطة أكثر من 1-2 ثانية، وببطء الافراج عن التوتر. كرر هذا الإجراء، حتى يتم إجراء ثلاثة تسجيلات المثلى منفصلة عن نفس الحيوان.
ملاحظة: يجب أن يكون التسجيلات الأمثل لا يقل عن 5 حجم الضغط دورات حلقة والارتفاع المطرد في الضغوط الانقباضي نهاية خلال تطبيق التوتر على خياطة (3A الشكل و3C).
5. متفاوتة التحميل المسبق عن طريق عابر الوريد الأجوف السفلي انسداد (IVC)
- لأداء عابرة انسداد الوريد الأجوف السفلي، وجعل شق أفقي تحت عملية الخنجري، تحت الحجاب الحاجز لفضح IVC.
- وضع ربطة 6-0 الحرير تحت IVC. بعد أن عاد حلقات الضغط حجم خط الأساس، قفل طرفي الخيط مع المشبك إبرة؛ بلطف وببطء رفع خياطة أكثر من 1-2 ثانية، وببطء الافراج عن التوتر. ويمكن أيضا IVC انسداد يتم تنفيذها من قبل التطبيق لطيف من الضغط باستخدام قطعة من القطن يميل مسحة.
- كرر هذا الإجراء، حتى ثلاثة تسجيلات المثلى منفصلة هي مADE من نفس الحيوان.
ملاحظة: يجب أن يكون التسجيلات الأمثل لا يقل عن 5 حجم الضغط دورات حلقة وانخفاض مطرد في البطين الأيسر نهاية الانبساط الضغوط خلال تطبيق التوتر على خياطة (4A الشكل و4B).
6. المالحة المعايرة
- وفي ختام هذه الدراسة، يمكن أن يكون تصرف الموازي (V ع) قيمة الحصول عن طريق حقن البلعة 10 ميكرولتر من محلول ملحي مفرط التوتر (15٪) في الحيوانات عن طريق الوريد الوداجي (الشكل 5A و5B).
ملاحظة: هذا بلعة يسبب زيادة واضحة في حجم مع أي تغيير في الضغط. هذا التغير الواضح في حجم هو نتيجة لتغيير في الدم تجمع تصرف بدلا من ذلك بسبب زيادة فعلية في حجم. انخفاض عابر في موانئ دبي / دينارا كحد أقصى يمكن ملاحظتها، كما المالحة مفرط التوتر له تأثير سلبي مؤثر في التقلص العضلي (13). يمكن أن يتم إدخال V ص محسوبة في حجم الضغط برامج التحليل حلقة على طولمع المعلمات كوفيت المعايرة وتحويل من RVUs في ميكرولتر.
7. كوفيت المعايرة
- لإجراء معايرة كفيت، ضع كفيت مع آبار ذات أقطار المعروف المقدمة من قبل الشركة المصنعة على وسادة التدفئة أو حمام مائي درجة حرارة 37 درجة مئوية ل. ملء الثقوب 4-5 الأولى مع الطازجة الدم heparinized حارا من الفئران التي تمر تقييم الدورة الدموية.
ملاحظة: معايرة كفيت يسمح لتقييم دقيق لتجمع الدم البطين الأيسر باستخدام الماوس الدم ويسمح لتحويل البيانات من حجم RVUs إلى ميكرولتر. - إدراج القسطرة تصرف في أول بئر، حتى يتم غمر جميع الأقطاب. تحرك بلطف القسطرة في البئر، والتي سوف تولد RVUs متفاوتة.
- تسجيل التغييرات تصرف في قناة الصوت في RVUs. حدد أعلى RVU لمعايرة.
ملاحظة: يمكن أن تكون إما حساب حجم الآبار التي كتبها 1) باستخدام معادلة لنظام القبولويستند ه اسطوانة، حيث نصف قطرها هو أن البئر كفيت وطول على طول بين الداخلية قطبين الاستشعار أو 2) التدقيق في تعليمات الشركة الصانعة. يمكن ربط مخرجات تصرف مع كميات معروفة لتطوير معادلة المعايرة الذي يحول البيانات من RVUs إلى 11 ميكرولتر.
8. القتل الرحيم
- في ختام البروتوكول، يصرح باستخدامها الفئران باستخدام خلع عنق الرحم في حين تحت التخدير.
- من أجل ضمان الموت، الفئران بعد أن خضع لخلع عنق الرحم يجب أن تخضع طريقة الثانوي القتل الرحيم. نحن نستخدم استنزاف تحت التخدير، مع حصاد الأنسجة القلبية للتجريب، أو بضع الصدر الثنائي تحت التخدير.
9. تحليل البيانات باستخدام حجم الضغط حلقة تحليل البرمجيات
- حساب V ص من المؤسسة العامة لتحلية المعايرة
- حدد الضغط وvoluلي الحلقات التي تم الحصول عليها خلال طرد من المياه المالحة مفرط التوتر (الشكل 5A و5B)
- تصدير حلقات لبرامج التحليل حجم الضغط. اختيار الخيار لتحلية المعايرة (الشكل 5C)
- تسجيل تحسب قيمة V ص (الشكل 5D).
ملاحظة: يتم احتساب قيمة V ص عن طريق تحديد تقاطع حجم 1) نهاية الانبساطي مقابل حجم نهاية الانقباض من معايرة المالحة و2) نهاية الانبساط حجم = نهاية الانقباضي خط حجم. تقاطع هذه الخطوط يوفر ص V، والذي يحسب على حجم الضغط برامج التحليل الحلقة.
- أدخل تصرف للحجم (RVU) العلاقة في خيارات القناة حجم (الشكل 1F)
- قياس خط الأساس الضغط وحجم الحلقة علاقة
- حدد 10/08 دورات القلب من الضغط والحجم قنوات مرة واحدة وقد تم تحقيق حالة مستقرة (الشكل 2A) وتصديرها إلى تحليل لينةوير. تحديد 06/05 الحلقات نهاية الزفير (الشكل 2B)
- استخدام V قيمة ص لتصحيح تصرف الموازي. اختيار "الحالة الثابتة" الخيار وإنشاء جدول ملخص الدورة الدموية (الشكل 2C)
- قياس الضغط والحجم حلقة العلاقة أثناء انقباض الشريان الأورطي
- حدد 10/08 دورات القلب من الضغط والحجم القنوات التي تتوافق مع انقباض الشريان الأورطي قبل زيادة الضغوط نهاية الانبساط (الشكل 3A) وتصديرها إلى برمجيات تحليل. تحديد 06/05 الحلقات نهاية الزفير (الشكل 3C)
- حدد "انقباض" تحليل (الشكل 3B)، التي سوف يحسب للنهاية الانقباضي حجم الضغط العلاقة (ESPVR)
- قياس الضغط والحجم حلقة العلاقة خلال IVC انقباض
- حدد 10/08 دورات القلب من الضغط والحجم القنوات التي تتوافق مع IVC انقباض (شملت رقمالبريد 4A) وتصديرها إلى برمجيات تحليل. تحديد 06/05 الحلقات نهاية الزفير (الشكل 4B)
- حدد "انقباض" تحليل (الشكل 3B)، التي سوف يحسب التحميل المسبق Recruitable السكتة الدماغية العمل (PRSW) (الشكل 4C)، الحد الأقصى لموانئ دبي / DT مقابل EDV (الشكل 4D)، وكذلك ESPVR ونهاية الانبساط حجم الضغط علاقة (الشكل 4E)
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Representative Results
ويمكن استخدام حجم الضغط تحليل حلقة لقياس وظيفة القلب في الفئران المعدلة وراثيا 14،15 أو الفئران تمر دراسات المخدرات 16. وتقدم الممثلة حلقات حجم الضغط من الأعمال المنشورة سابقا 16 دراسة أثر ß-Arrestin منحازة AT1R يجند، TRV120023. لاختبار ما إذا TRV120023 يؤثر على وظيفة القلب في الجسم الحي، وكان أداؤها حجم الضغط تحليل حلقة على الفئران نوع البرية تلقي حاصرات مستقبلات الأنجيوتنسين التقليدية والجديدة. التسريب في الوريد من TRV120023 زيادة انقباض القلب بشكل ملحوظ (الشكل 6 والجدول 1، الشكل المعدل من كيم وآخرون. AJP 2012 16). وقد استمدت التدابير انقباض من انقباض الشريان الأورطي.
الشكل 1. ضغط القلب وحجم المعايرة.الرجاء انقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.
في ضغط البرمجيات حجم الحلقة، تعيين القنوات للضغط وحجم التسجيلات. (A) عن طريق وحدة القسطرة الدورة الدموية، وتحديد حجم تعيين 5 RVU و 25 RVU وحدد كل وحدات التخزين، (B) الخيار فتح تحت القناة واظهار تسجيلات الصوت، (C ) حدد وحدة لتحويل ومفتوحة "2 نقطة المعايرة"، حدد "نقطة 1" وتعيين إلى 5 RVU واختر "نقطة 2" وتعيين إلى 25 RVU، (D) الضغط تعيين ل0 ملم زئبق و 25 ملم زئبق، (E ) الخيارات مفتوحة تحت القناة بعرض التسجيلات الضغط، (F) حدد وحدة لتحويل وفتح "2 نقطة المعايرة"، حدد "نقطة 1" وتعيين ك 0 ملم زئبق واختر "نقطة 2" والحمارIGN إلى 25 ملم زئبق. استعرض المهام عن طريق اختيار "OK".
الشكل 2. الأساس ديناميكا الدم الرجاء انقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.
(A) لقطات من الضغط والحجم قنوات دورات القلب تمثيلية في دولة القاعدية، (B) نهاية مختارة الزفير أساسية حلقات الضغط حدة التخزين التي تم تصحيحها للتصرف مواز للتحليل. (C) خط الأساس ملخص الدورة الدموية الجدول تحسب من حلقات مختارة ؛ PES، نهاية الضغط الانقباضي. إدخال رقم التعريف الشخصي، إنهاء الضغط الانبساطي. فيس، نهاية حجم الانقباضي. فيد، إنهاء حجم الانبساطي. SV = حجم السكتة الدماغية
الشكل 3. الأورطي انقباض ديناميكا الدم الرجاء انقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.
(A) لقطات من الضغط والحجم قنوات دورات القلب التمثيلية أثناء انقباض الشريان الأورطي، (B) اختيار القائمة لإجراء تحليل انقباض، (C) المحددة حلقات الضغط الصوت أثناء انقباض الشريان الأورطي للتحليل. (D) ESPVR تقاس من حلقات انقباض الشريان الأبهر .
الرقم 4. IVC انقباض ديناميكا الدم الرجاء انقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.
(A) لقطات من الضغط والحجم قنوات دورات القلب تمثيلية خلال IVC انقباض، (B) مختارة حلقات الضغط الصوت أثناء IVC انقباض للتحليل. باستخدام PV حلقات من IVC انقباض، التحميل المسبق Recruitable السكتة الدماغية العمل (C)، ويمكن قياس القصوى موانئ دبي / DT مقابل EDV (D) وكذلك ESPVR وEDPVR.
الرقم 5. المالحة معايرة الرجاء انقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.
(A) لقطات من الضغط والحجم قنوات دورات القلب تمثيلية خلال مفرط التوتر الحقن بالمحلول الملحي (B) مختارة الحقن بالمحلول الملحي الضغط حجم الحلقات و أو التحليل. ملاحظة أن ضغط تظل ثابتة، في حين أن حجم ستزيد بشكل كبير، (C) اختيار القائمة لأداء المالحة المعايرة، (D) خطوط ولدت القياس نهاية الانقباضي مقابل حجم نهاية الانبساط أثناء الحقن بالمحلول الملحي وحجم نهاية الانقباض = نهاية الانبساط الصوت. تقاطع هذه الخطوط يوفر تصرف مواز للV ص.
الرقم 6. تغيير في انقباض مع الدواء
التغيير في انقباض القلب، ويقاس نهاية الانقباضي مرانية، المقررة في الفئران نوع البرية تعامل مع المياه المالحة، 5mg اللوسارتان / كغ / ساعة أو TRV023 100μg / كغ / ساعة لمدة 5 دقائق. تعامل TRV023 ضعت الفئران زيادة كبيرة في نهاية الانقباضي مرانية بالمقارنة مع الفئران اللوسارتان المعالجة. * P <0.05 مقابل اللوسارتان من قبل 1-طريقة ANOVA.
ontent "FO: المحافظة على together.within صفحة =" دائما ">
الجدول 1. الفئران نوع البرية. الدورة الدموية الملف في استجابة β-arrestin 2 متحيزة AT1R ناهض
وانخفض ضغط الدم الانقباضي نهاية (ESP) بشكل ملحوظ بعد TRV120023 (TRV) وضخ اللوسارتان. وزاد انقباض القلب، وفاق E وE ماكس بشكل كبير في TRV120023 100 ميكروغرام · كجم -1 · دقيقة -1 ضخ المجموعة. (* P <0.01؛ † ف <0.05؛ ‡ p <0.001، ن = 5-6 / مجموعة). القيم ص تعكس مقارنات مع حالة القاعدية في مجموعة العلاج نفسها مع استخدام 1-طريقة ANOVA. وقد استمدت المعلمات انقباض القلب باستخدام بروتوكول انقباض الشريان الأورطي. AT1R، نوع ANG II 1 مستقبلات؛ HR، معدل ضربات القلب. EDP، ضغط نهاية الانبساط. ESV، وحجم نهاية الانقباض. EDV، وحجم نهاية الانبساط. E وفاق، نهاية الانقباضي مرانية. EF، هjection جزء. E ماكس، مرانية القصوى. موانئ دبي / دينارا كحد أقصى و DP / DT دقيقة، ومعدل الحد الأقصى والحد الأدنى من التغير في الضغط في البطين، على التوالي؛ τ، isovolumic الاسترخاء ثابتة. الرجاء انقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الجدول.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Discussion
نحن تصف طريقة لperfoming حجم الضغط تحليل حلقة باستخدام القسطرة تصرف في الفئران، لاستخلاص تحليلات شاملة لكل من انقباض القلب والاسترخاء. سوجا، ساجوا وزملاؤه تستخدم الضغط حجم الحلقات لتحديد تدابير لانقباض القلب، وتحديدا المنحدر من ESPVR، أو مرانية نهاية الانقباضي (الخانات E)، وE كحد أقصى. مرانية، التي تحددها نسبة ضغط لحجم (P / V)، يختلف على مدى فترة الانقباض. خلال كل انقباض، ومرانية لحظية تعتمد على معدل ضربات القلب وانقباض القلب، ولكن مستقلة إلى حد كبير من التحميل المسبق أو بعد التحميل 3،17. وبالتالي، يتم استخدام الذروة مرانية أو E كحد أقصى لتحديد انقباض القلب التي هي في معظمها مستقلة عن ظروف التحميل من دورات الفرد القلب 18. مصطلح انقباض ترتبط ارتباطا وثيقا، ويعرف E فاق من قبل المنحدر من ESPVR خلال سلسلة من الدورات في القلب يخدع مستقرةdition. في حين فاق E تظهر خطية على مجموعة محدودة من الأحمال، ويمكن أن يكون وفاق E انحنائي ويرتبط ارتباطا curvilinearity مع الدولة مقلص 19. زيادة في وفاق E أو E ماكس تشير زيادة انقباض وانخفاض يدل على انقباض تقلص. بالإضافة إلى E وفاق أو E ماكس والبيانات حلقة حجم الضغط يمكن أن تستخدم لاستخلاص مؤشرات انقباض بديلة مثل: موانئ دبي / dtmax-EDV علاقة 20، والعمل السكتة الدماغية التحميل المسبق recruitable (PRSW) 21 أو القصوى العلاقات السلطة EDV 22. هذه المعايير البديلة تدرس استجابة القلب على مجموعة من preloads ويمكن الحصول عليها مع IVC انقباض. تجدر الإشارة إلى أنه في حين ESPVR هو نسبيا تحميل مستقل، وهذا ليست مطلقة. هناك اختلافات في ESPVRs المستمدة من الأبهر أو IVC انقباض 23، مع انقباض الشريان الأورطي لها تأثير أكبر على مدة انقباض ومدى تقصير8.
وعلى غرار ESPVR، والعلاقة ضغط حجم نهاية الانبساط (EDPVR) توفر حمولة مقياس مستقل الامتثال القلب. ويستمد هذه العلاقة من خلال تحديد الضغوط نهاية الانبساط على مجموعة من ظروف التحميل، وهي تناسب ثم إما إلى النموذج الأسي يعرف بأنه P = α (ه ß V -1) + P0 (α هو صلابة ومعامل التوسع، ß = معامل غرفة صلابة وP 0 = الضغط في حجم 0) 8 أو النموذج الخطي (كما هو موضح في الشكل 4C). يمكن الضغط حجم تحليل حلقة توفر معلومات إضافية حول وظيفة الانبساطي. ويستمد مقياس للاسترخاء نشط من انخفاض ضغط البطين خلال اارتخاء إسوي الحجم. يتم التعبير عن تسوس monoexponential من معدل الذروة من الاسترخاء في ظهور LV ملء وقتها ر 8 المستمر.
قياس تصرف مواز أمر بالغ الأهمية لتقييم كاليفورنياحجم rdiac. في حين وصفناها استخدام المياه المالحة المعايرة لتقييم تصرف مواز، مجموعة متزايدة من الأدب وقد حددت طرق بديلة لتقييم تصرف الموازي. المالحة المعايرة تستخدم المعادلة باحت في 9 التي α هو موحد معامل التصحيح المجال. ومع ذلك، يتغير جدار القلب يتحرك وبالتالي فإن المجال الكهربائي إثارة المسألة من α ديناميكي مستمر 24 ساعة. وعلاوة على ذلك، فإن مساهمة جدار البطين للتصرف تتفاوت أثناء انقباض وانبساط، ولكن معايرة المالحة تستخدم قيمة ثابتة للتصرف الموازي 24. ولمعالجة ذلك، مفاهيم زمنية مختلفة تصحيح الميدان، يطلق معادلة وي، وتصرف مواز لحظية، ويطلق عليه "القبول"، وقد وضعت 25. وقد تم إنشاء أحدث القسطرة الصغيرة التي تقيس القبول وتستخدم بنجاح في نماذج إصابة القلب 1. هذه التقنيات تمثل signiمقدما ficant في تقييم حجم الضغط تحليل حلقة.
المعلمات الانقباضي والانبساطي تم الحصول عليها من تحليل حجم الضغط حلقة توفر تقييم شامل لوظيفة القلب. دقة ودقة هذه التحليلات تعتمد على الاهتمام بالتفاصيل التجريبية. للحصول على نوعية جيدة الحلقات القلب ضغط حجم في الفئران، مشغل ماهرا أمر بالغ الأهمية. بالإضافة إلى ذلك، يجب توخي الحذر في اختيار من التخدير، والتهوية المناسبة، درجة حرارة الجسم، وتحديد المواقع للقسطرة في LV. فإن التحليل الصحيح من البيانات التي تم الحصول عليها تعتمد على الصك و، والمياه المالحة وكوفيت المعايرة. ويسلط الضوء على هذه الجوانب في هذه الأساليب الكتابية وينبغي أن توفر الفيديو المصاحب للإطار الذي على الشروع في هذه الدراسات فسيولوجيا القلب.
استكشاف الأخطاء وإصلاحها
1. انخفاض ضغط الدم أو بطء في حالة القاعدية: عادي ضغط الماوس الدم والقلب صيأكلون وقد لخصها في الاستعراضات السابقة لهذا الموضوع 11.
أ) التأكد من أن درجة حرارة الجسم فوق 36 درجة مئوية باستخدام ميزان حرارة المستقيم. إذا كان أقل من 36 درجة مئوية، وسادة التدفئة أو مصابيح التدفئة يمكن أن تستخدم لرفع درجة حرارة جسم الفأر.
ب) تقييم لنزيف أثناء العملية الجراحية. ويمكن تحقيق الإرقاء مع الضغط اليدوي أو مع الكي. ويمكن علاج فقدان حجم كبير مع boluses السوائل المالحة.
ج) تقييم ما إذا كان الفأر هو الإفراط في تخدير. إذا اشتبه هذا، boluses السوائل المالحة يمكن استخدامها لعلاج انخفاض ضغط الدم. من المذكرة، الكيتامين / زيلازين، والذي يستخدم للتجارب أثبتت، يمكن أن يكون cardiodepressive. بدلا من ذلك، التخدير استنشاق باستخدام الأيزوفلورين (الحث 3-4٪ والصيانة بنسبة 1.5٪ مختلطة مع 95٪ أكسجين و 5٪ CO 2) يمكن أن تكون بديلا. وكلاء مخدر بديل مثل يوريثان (800 ملغ -1 كلغ) / إيتوميدات (10/5ملغ لكل كيلوغرام -1) / المورفين (2 ملغم كغم -1) أو الصوديوم بنتوباربيتال (40-80 ملغ كجم -1) يمكن أن تدار البريتونى 11.
2. الضوضاء في القنوات ضغط أو حجم: قد يؤدي هذا من التداخل الكهرومغناطيسي أو المكسورة / تصرف القذرة القسطرة. إجراء تقييم دقيق من الأجهزة الإلكترونية التي قد تسهم في التدخل. إذا استمر الضجيج، فحص القسطرة تصرف تحت المجهر لتقييم للمواد ملتصقة أو الأضرار التي لحقت طرف القسطرة. إذا كانت متوفرة، في محاولة قسطرة تصرف جديدة لمعرفة ما اذا كان العلاج لهذه المشكلة.
3. تسجيل حجم الانجرافات مع مرور الوقت: قد يكون هذا بسبب عدم كفاية الوقت الاحماء لوحدة الدورة الدموية. تسمح وحدة في عملية الاحماء لمدة 30 دقيقة قبل خطوات المعايرة والتحليل.
5. قراءة حجم أكبر مما كان متوقعا: يمكن أن يحدث هذا إذا لم يتم تصحيح حجم قياس للتصرف الموازي. الأداء الإقتصادي الأداءاسندت معايرة المالحة الواردة في البروتوكول خطوة 6 للحصول على تصرف الموازي.
6. ضعف حجم الضغوط جودة الحلقات: المثالي ضغط حجم حلقة لها مظهر مربعة أو مستطيلة (انظر الشكل 2 على سبيل المثال). إذا كان شكل حلقة غير منتظم، والتعامل معها بلطف أو تحريف القسطرة تصرف في تجويف LV لمعرفة ما اذا كان يغير شكل حلقة. النهج المفضل لدينا إلى الوصول إلى LV من خلال الشريان السباتي (البروتوكول خطوة 3.1)، وهذا لا يتطلب فتح الصدر، والتي يمكن أن تؤثر على ديناميكا الدم. ومع ذلك، يمكن للنهج السباتي تكون عرضة للقسطرة قطعة أثرية من الحلقات غير النظامية. وهكذا، وهو نهج القمي (البروتوكول خطوة 3.2) يمكن استخدامها لمعالجة هذه المسألة.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Disclosures
الكتاب ليس لديهم ما يكشف.
Acknowledgments
ويؤيد هذا العمل من قبل جمعية القلب الأمريكية 14FTF20370058 (DMA) وNIH T32 HL007101-35 (DMA).
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| AnaSed (xylazine) | Lloyd Laboratories | NADA no. 139-236 | Anesthetic |
| Ketaset (ketamine) | Pfizer | 440842 | Anesthetic |
| VIP3000 | Matrx Medical Inc. | Anesthesia machine | |
| Ventilator | Harvard Apparatus | Model 683 | Surgical Equipment |
| Tubing kit | Harvard Apparatus | 72-1049 | Surgical Equipment |
| Homeothermic Blanket | Kaz Inc. | 5628 | Surgical Equipment |
| Stereo microscope | Carl Zeiss Optical Inc. | Stemi 2000 | Surgical Equipment |
| Illuminator | Cole–Parmer | 41720 | Surgical Equipment |
| Dumont no. 55 Dumostar Forceps | Fine Science Tools Inc | 11295-51 | Surgical Instruments |
| Graefe forceps, curved | Fine Science Tools Inc | 11052-10 | Surgical Instruments |
| Moria MC31 forceps | Fine Science Tools Inc | 11370-31 | Surgical Instruments |
| Mayo scissors | Fine Science Tools Inc | 14512-15 | Surgical Instruments |
| Iris scissors | Fine Science Tools Inc | 14041-10 | Surgical Instruments |
| Halsey needle holder | Fine Science Tools Inc | 12501-13 | Surgical Instruments |
| Olsen–Hegar needle holder | Fine Science Tools Inc | 12002-12 | Surgical Instruments |
| spring scissors | Fine Science Tools Inc | 15610-08 | Surgical Instruments |
| disposable underpads | Kendall/Tyco Healthcare | 1038 | Surgical Supplies |
| Sterile gauze sponges, sterile | Dukal | 62208 | Surgical Supplies |
| Cotton-tipped applicators, sterile | Solon | 368 | Surgical Supplies |
| Surgical suture, silk, 6-0 | DemeTECH | FT-639-1 | Surgical Supplies |
| 1 cc Insulin syringes | Becton Dickenson | 329412 | Surgical Supplies |
| Access 9 Hemostasis Valve | Merit Medical | MAP111 | Hemodynamic equipment |
| Sphygmomanometer | Baumanometer | 320 | Hemodynamic equipment |
| Millar PV system MPVS-300/400 or MPVS Ultra (includes calibration cuvette) | ADInstruments Inc | Hemodynamic equipment | |
| 1.4F conductance catheter | ADInstruments Inc | SPR-839 | Hemodynamic equipment |
| PowerLab 4/30 with Chart Pro | ADInstruments Inc. | ML866/P | Hemodynamic software |
| animal clipper | Wahl | 8787-450A | Miscellaneous |
| Intradermic tubing PE-10 | Becton Dickenson | 427401 | Miscellaneous |
| Intradermic tubing PE-50 | Becton Dickenson | 427411 | Miscellaneous |
| Needle assortment (18, 25 and 30 gauge; Thomas Scientific) | Miscellaneous | ||
| 0.9% (wt/vol) sodium chloride injection, USP) | Hospira | NDC no. 0409-4888-50 | Miscellaneous |
| Surgical tape | Miscellaneous | ||
| Alconox (Alconox Inc.) for catheter cleaning | ADInstruments Inc. | Miscellaneous |
References
- Clark, J. E., Marber, M. S. Advancements in pressure-volume catheter technology - stress remodelling after infarction. Exp Physiol. 98 (3), 614-621 (2013).
- Sunagawa, K., Maughan, W. L., Burkhoff, D., Sagawa, K. Left ventricular interaction with arterial load studied in isolated canine ventricle. Am J Physiol. 245 (Pt 1), H773-H780 (1983).
- Suga, H., Sagawa, K., Demer, L. Determinants of instantaneous pressure in canine left ventricle. Time and volume specification. Circ Res. 46 (2), 256-263 (1980).
- Suga, H., Sagawa, K., Shoukas, A. A. Load independence of the instantaneous pressure-volume ratio of the canine left ventricle and effects of epinephrine and heart rate on the ratio. Circ Res. 32 (3), 314-322 (1973).
- Kass, D. A., et al. Improved left ventricular mechanics from acute VDD pacing in patients with dilated cardiomyopathy and ventricular conduction delay. Circulation. 99 (12), 1567-1573 (1999).
- Kass, D. A., et al. Diastolic Compliance of Hypertrophied Ventricle Is Not Acutely Altered by Pharmacological Agents Influencing Active Processes. Annals of Internal Medicine. 119 (6), 466-473 (1993).
- Georgakopoulos, D., et al. In vivo murine left ventricular pressure-volume relations by miniaturized conductance micromanometry. Am J Physiol. 274 (4 pt 2), H1416-H1422 (1998).
- Cingolani, O. H., Kass, D. A. Pressure-volume relation analysis of mouse ventricular function. Am J Physiol Heart Circ Physiol. 301 (6), H2198-H2206 (2011).
- Baan, J., et al. Continuous Measurement of Left-Ventricular Volume in Animals and Humans by Conductance Catheter. Circulation. 70 (5), 812-823 (1984).
- Pearce, J. A., Porterfield, J. E., Larson, E. R., Valvano, J. W., Feldman, M. D. Accuracy considerations in catheter based estimation of left ventricular volume. Conf Proc IEEE Eng Med Biol Soc. 2010, 3556-3558 (2010).
- Pacher, P., Nagayama, T., Mukhopadhyay, P., Batkai, S., Kass, D. A. Measurement of cardiac function using pressure-volume conductance catheter technique in mice and rats. Nature Protocols. 3 (9), 1422-1434 (1038).
- Hanusch, C., Hoeger, S., Beck, G. C. Anaesthesia of small rodents during magnetic resonance imaging. Methods. 43 (1), 68-78 (2007).
- Georgakopoulos, D., Kass, D. A. Estimation of parallel conductance by dual-frequency conductance catheter in mice. Am J Physiol Heart Circ Physiol. 279 (1), H443-H450 (2000).
- Esposito, G., et al. Increased myocardial contractility and enhanced exercise function in transgenic mice overexpressing either adenylyl cyclase 5 or 8. Basic Res Cardiol. 103 (1), 22-30 (2008).
- Kohout, T. A., et al. Augmentation of cardiac contractility mediated by the human beta(3)-adrenergic receptor overexpressed in the hearts of transgenic mice. Circulation. 104 (20), 2485-2491 (2001).
- Kim, K. S., et al. beta-Arrestin-biased AT1R stimulation promotes cell survival during acute cardiac injury. Am J Physiol Heart Circ Physiol. 303 (8), H1001-H1010 (2012).
- Suga, H., Sagawa, K. Mathematical Interrelationship between Instantaneous Ventricular Pressure-Volume Ratio and Myocardial Force-Velocity Relation. Annals of Biomedical Engineering. 1 (2), 160-181 (1972).
- Suga, H. Ventricular energetics. Physiol Rev. 70 (2), 247-277 (1990).
- Kass, D. A., et al. Influence of contractile state on curvilinearity of in situ end-systolic pressure-volume relations. Circulation. 79 (1), 167-178 (1989).
- Little, W. C. The left ventricular dP/dtmax-end-diastolic volume relation in closed-chest dogs. Circ Res. 56 (6), 808-815 (1985).
- Glower, D. D., et al. Linearity of the Frank-Starling relationship in the intact heart: the concept of preload recruitable stroke work. Circulation. 71 (5), 994-1009 (1985).
- Sharir, T., et al. Ventricular systolic assessment in patients with dilated cardiomyopathy by preload-adjusted maximal power. Validation and noninvasive application. Circulation. 89 (5), 2045-2053 (1994).
- Baan, J., Van der Velde, E. T. Sensitivity of left ventricular end-systolic pressure-volume relation to type of loading intervention in dogs. Circ Res. 62 (6), 1247-1258 (1988).
- Wei, C. L., et al. Volume catheter parallel conductance varies between end-systole and end-diastole. IEEE Trans Biomed Eng. 54 (8), 1480-1489 (2007).
- Porterfield, J. E., et al. Dynamic correction for parallel conductance, GP, and gain factor, alpha, in invasive murine left ventricular volume measurements. J Appl Physiol (1985). 107 (6), 1693-1703 (2009).
