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Biology

마우스에서 컨덕턴스 카테터를 사용하여 심장 압력 볼륨 루프 분석

Published: September 17, 2015 doi: 10.3791/52942

Introduction

심장 압력 볼륨 루프 분석은 심장 기능의 상세한 정보를 제공하고 기능 평가 1 금 표준이다. 이러한 심 초음파 또는 심장 MRI 등의 영상 기술이 작동하는 수단을 제공하지만, 이러한 조치는 하중 조건에 크게 의존한다. 심장의 수축력과 이완의 부하에 관계없이 조치 프리로드와 후 부하의 범위에서 심실의 압력과 부피의 관계의 동적 측정을 필요로한다. 압력 볼륨 관계의이 이해는 사가와 익스프레스와 동료 2,3의 혁신적인 작업에서 발생한다. 그들은 압력 볼륨 루프 유도 수축 대책 하중 조건 (4) 독립적이라고 생체 관류 개 마음에 보여 주었다.

이러한 분석의 생체 내 응용 프로그램에서 1980 년대에 전도 카테터의 개발을 가능하게되었다. 카 허용이 기술 사전SS와 동료들은 인간 5,6 압력 볼륨 루프 분석을 수행 할 수 있습니다. 1990 년대 후반의 7 전도성 카테터 및 수술 기법의 향상의 소형화 수행 할 유전 적, 약리학 적 연구를 허용, 설치류 심장 기능의 분석이 가능했다. 이 사전은 압력 볼륨 루프 분석의 광범위한 사용으로 이어질 때문에 가지고 있으며, 포유류의 심장 생리학에 대한 통찰력의 큰 거래를 생성했습니다.

컨덕턴스 카테터의 사용과 이로부터 획득 된 데이터의 해석에 중요한 개념은 볼륨 및 컨덕턴스의 관계이다. 컨덕턴스 반비례 근위 전극 배치, 보통 LV 에이펙스 8에서, 대동맥판 아래에 배치하고, 원심으로 카테터를 사용하여 측정되는 전압과 관련되어있다. 전압 또는 전도도의 변화는 근위부에서 원위부 전극에 흐르는 전류의 변화에​​ 의해 측정된다. 혈액 풀 기여하지만크게 전도에이야, 심실 벽의 기여, 병렬 전도도 (V P는)라고, 측정 전도도가 절대 LV 볼륨 측정을 얻기 위해 감산해야합니다.

이 보정 방법을 수행하기 위해, 아래에서 설명하는 프로토콜, 식염수 보정을했다. 반 및 동료에 의해 기술 전도도 및 볼륨 사이의 수학적 관계는 해당 볼륨 = 1 / α이다 (ρ의 L 2) (피 GG), 여기서 α = 균일 필드 보정 계수, ρ = 혈액 저항률, L = 전극 간 거리 G = 컨덕턴스 G의 p = 비 혈액 컨덕턴스 9. 참고로, 마우스에서 균일 필드 보정 계수 인해 스몰 챔버 볼륨 (10)에 접근 1.0. 압력 트랜스 듀서와 결합 컨덕턴스 카테터 실시간 동시 압력 볼륨 데이터를 제공한다.

심장 pressu그들은 하중 조건과 심장 박동의 독립적 인 심실 기능의 측정을 허용로 다시 볼륨 분석은 심장 기능의 다른 방법을 통해 특정 장점을 제공한다. 최종 수축기 혈압 볼륨 관계 (ESPVR), D의 P / D T의 최대 -end-이완기 볼륨과 관련하여, 최대 elastance (E 최대) 및 recruitable 스트로크 일 (PRSW를) 미리로드 : 수축력의 특정 부하에 관계없이 심장 지수 등이 있습니다. 확장기 함수의 부하에 관계없이 측정은 확장 기말 압력 볼륨 관계 (EDPVR) (11)이다. 프로토콜은 다음과 경동맥 혀끝 접근법 모두 사용하여, 심장 압력 볼륨 루프 분석의 수행을 설명한다. 이러한 연구를 수행하는 방법이 상세히 이전 8,11에서 설명 하였지만, 우리는 두 식염수 큐벳 교정 정정 포함한 정밀한 압력 볼륨 측정을 획득하기 위해 중요한 단계를 검토하고 살전의 시각 증명을 제공한다전자 절차. 이 연구 수행 동물 연구 승인 프로토콜과 듀크 대학 의료 센터의 기관 동물 관리 및 사용위원회의 동물 복지 규정에 따라 처리한다.

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Protocol

1. 컨덕턴스 카테 테르 준비 및 압력 교정

  1. 혈역학 적 카테터 모듈에 전도 카테터를 연결합니다. 전자적으로 카테터 모듈에 설정 프리셋 압력과 부피를 기록하여 압력과 부피 측정을 교정. 0mm 수은 25 mmHg로 (그림 1A)의 추적을 기록하고 모두 압력 트레이싱 (그림 1B 및 1C)에 전압을 할당합니다. 마찬가지로, 5 RVU 25 RVU (그림 1D)의 볼륨 추적을 기록하고 두 볼륨 트레이싱 (1E 및 1 층)에 전압을 할당합니다.
  2. 수은주 혈압계를 사용하여 수동 압력 교정과 전자 압력 보정을 확인합니다. 3 방향 스톱 콕 혈압계 커프 포트를 장착한다. 측면 포트를 사용하여 RT 물 종종 관상 동맥 확장술에 사용될 3 포트 지혈 밸브 시스템을 채우기.
    1. 유체 가득 지혈 밸브에 전도성 카테터의 팁을 놓고 부드럽게 기지 확보심은 카테터를 비틀면. 혈압계로 지혈 밸브를 연결하고 200 mmHg로에 팽창과 3 방향 스톱 콕을 잠급니다. 측정 된 압력이 혈압계에 팽창 압력에 해당 여부를 검사합니다.
  3. 식염수 장소 카테터 운영 필드 및 측정 압력 레벨 인 37 ° C로 가열 하였다. 기록 된 압력이 제로가 될 때까지 압력 제어를 조정합니다.

2. 마취 / 삽관

  1. 케타민 / 자일 라진 복강 내 주입 (-1 80 ~ 100 / 10 mg을 kg)을 관리합니다.
    참고 : 대체 마취제를 사용할 수 있습니다. 마취제의 광범위한 목록은이 기술을 11, 12의 이전 검토에 제공됩니다. 적절한 마취는 부드러운 꼬리 핀치에 의해 확인 될 수있다.
  2. 일단 마취, 온수 패드에 머리를 가위와 장소 목과 가슴을 면도. 36.5-37.5 ºC에서 마우스 직장 온도를 유지한다. 낮은 체온우울 심장 박동수가 발생합니다. 건조 함을 방지하기 위해 눈 연고를 적용
  3. 목의 정중선 절개를 확인하고 기관을 노출 멀리 기관 근육을 해부하다. 삽관을 보장하기 위해 기관을 시각화하는 동안, 입을 통해 기관 내 튜브를 배치하고 인공 호흡기에 연결합니다.
  4. 절차를 수행하는 동안 인공 호흡기에 마우스를 유지한다. 이전에 기술 된 바와 같이 11으로 설정 호흡기 설정 동물 중량을 기준. 호흡량 (㎖) 6.2 × (kg 동물의 무게) 1.01와 호흡 속도 = 53.5 × (kg 동물의 무게) -0.26을 =.

LV 챔버 컨덕턴스 카테터 3. 배치

  1. 경동맥 접근
    1. 불임을 보장하기 위해, 무균 수술 도구의 두 세트의 초기 피부 절개 및 개흉술에서 작동하는 하나 used- 하나입니다. 악기는 개별 수술 세션 동안 동물의 건조 살균기를 사용하여 오염을 제거해야한다ND 각 수술 당일의 끝에서 멸균.
    2. 피부 클로르헥시딘 + 알콜 피부 스크럽 (0.5 % 클로르헥시딘 / 70 % 알코올 용액)의 3주기와 정화 된 후, 흉골 하악에서 오른쪽 경동맥을 통해 절개를. 오른쪽 경동맥을 노출 주변 조직 해부 및 경동맥에 인접 실행 미주 신경을 잘랐다.
    3. 넥타이, 보안, (떨어져 가슴에서) 경동맥의 말단부 주위 멸균 6-0 실크 봉합사를 놓습니다. 느슨하게 중간 봉합을 묶는 첫 번째 봉합에 (가슴에 가까운) 경동맥 근위부 아래에 두 개의 추가 봉합을 놓습니다. 부드럽게 근위 봉합사를 당겨 피부에 클램프로 고정합니다. 경동맥이 진행하기 전에 모두 근위 및 원위 고정되어 있는지 확인하십시오.
    4. 첫 번째 봉합에 작은 R.의 경동맥에 절개, 근위을 확인하고 가슴을 향해 길이 방향으로 연장된다.
    5. 전도 카테터 팁을 삽입,미리 절개를 통해 용기에 30 분 동안 따뜻한 식염수에 침지하고 중간 봉합사를 이용하여 카테터를 고정.
    6. 정확한 위치를 보장하기 위해 추적 압력 볼륨 루프를 보면서 부드럽게 경동맥을 통하여 좌심실로 카테터를 전진.
      참고 : 구형 나타나는 압력 볼륨 루프를 수득한다 카테터의 최적 배치 (도 2 참조). 카테터의 흐름에 대한 저항이 발생하면, 조심스럽게 당겨 부드러운 압력으로 다시 진행합니다. 카테터의 부드러운 회전은 좌심실에 배치에 도움이 될 수 있습니다. 전도 카테터를 강제하는 것은 심각한 심혈 관계 합병증 또는 카테터가 손상 될 수 있습니다.
    7. 녹화 기준 압력 볼륨은 10 ~ 카테터 배치 분 후 및 정상 상태를 달성 (도 2) 루프.
  2. 혀끝 접근
    1. 마취 및 통풍이 마우스에서, 절개 FR을OM 칼 모양의 프로세스와 조리개가 가시 측방까지 가슴 벽을 통해 절단.
    2. 다이어프램 비록 잘라 마음의 정점을 시각화.
    3. 근위 전극 막 심실 내에까지 (25-30 G 바늘 사용) 바늘 자상 통해 좌심실의 정점에 컨덕턴스 카테터를 삽입한다.
    4. 녹화 기준 압력 볼륨은 10 ~ 카테터 배치 분 후 및 정상 상태를 달성 루프.

일시적인 대동맥 폐색을 사용하여 4. 변하는 후 부하

  1. 과도 대동맥 폐색을 수행하기 위해, 상부 가슴에 작은 절개를 수평 횡 대동맥을 노출 주변 조직 해부.
  2. 가로 대동맥 아래에 6-0 실크 봉합사를 놓습니다. 압력 볼륨 루프가 기본으로 돌아 한 후, 부드럽게 천천히, 바늘 클램프 봉합사의 양쪽 끝을 걸쇠 1-2 초 이상 봉합사를 제기, 천천히 긴장을 풀어. 세 개의 최적의 녹음이 같은 동물로 만든 때까지이 절차를 반복합니다.
    주 : 최적의 기록은 적어도 5 압력 볼륨 루프 사이클과 봉합사 (도 3a 및도 3c)에 장력을인가에 단부 수축기 압력에 꾸준히 증가가 있어야한다.

5. 변하는 예압 과도 하대 정맥 폐쇄를 사용하여 (IVC)

  1. 과도 하대 정맥 폐쇄를 수행하려면, IVC를 노출 다이어프램 아래, 칼 모양의 과정을 아래에 수평 절개를합니다.
  2. IVC 아래에 6-0 실크 봉합사를 놓습니다. 압력 - 부피 루프가 기준선으로 복귀 한 후에, 바늘 클램프 봉합사의 양단 걸쇠; 부드럽게 천천히 1-2 초 이상 봉합사를 제기, 천천히 긴장을 풀어. IVC 흡장도 면봉 스쳐면을 이용하여 압력을 완만 애플리케이션에 의해 수행 될 수있다.
  3. 세 개의 최적의 녹음 M 때까지이 과정을 반복같은 동물에서 ADE.
    주 : 최적의 기록은 적어도 5 압력 볼륨 루프 사이클과 봉합 장력의인가에 좌심실 이완 기말 압 꾸준히 감소 가져야 (도 4a 및도 4b).

6. 식염수 교정

  1. 연구의 결론에서, 병렬 컨덕턴스 (V 용 P) 값은 경정맥을 통해 동물에 고장 성 식염수 (15 %)의 10 μL 러스 주입함으로써 얻을 수 (도 5a 및도 5b) 할 수있다.
    참고 :이 덩어리는 압력의 변화없이 볼륨에 명백한 증가의 원인이됩니다. 이 겉보기 부피 변화에 의한 부피 증가를 실제 혈액 풀 컨덕턴스보다는의 변화의 결과이다. 고장 성 식염수 부정적인 효과 13 수축성을 갖는 한 DP / DT 최대의 일시적인 감소는 관찰 될 수있다. 계산 V p를 따라 압력 볼륨 루프 분석 소프트웨어에 입력 할 수있다큐벳 교정 매개 변수 및 마이크로 리터에 RVUs 변환하는 방법.

7. 큐벳 교정

  1. 큐벳 보정을 수행하기 위해, 37 ºC 가온 가열 패드 또는 수조에 제조업체에서 제공하는 공지 된 직경의 웰과 큐벳 장소. 혈역학 적 평가를받은 쥐에서 신선한 따뜻한 헤파린 혈액을 가진 첫번째 4-5 구멍을 채 웁니다.
    참고 : 큐벳 교정은 마우스의 혈액을 이용하여 좌심실의 혈액 풀의 정확한 평가를 할 수 있으며 마이크로 리터에 RVUs에서 볼륨 데이터의 변환이 가능합니다.
  2. 모든 전극이 침수 될 때까지, 첫 번째 우물에 전도 카테터를 삽입합니다. 부드럽게 변화 RVUs를 생성하는 우물에 카​​테터를 이동합니다.
  3. RVUs에 볼륨 채널의 전도도 변화를 기록한다. 교정에 대한 가장 높은 R​​VU를 선택합니다.
    주 : 웰의 체적은 하나 있습니다 volum 대한 식을 이용하여) (1)에 의해 계산 될 수있다반경이 큐벳 잘 길이의 인 실린더의 전자는 내부 두 감지 전극 또는 2) 제조업체의 지침에 확인 사이의 길이를 기반으로합니다. 컨덕턴스 출력은 11 마이크로 리터로 RVUs에서 데이터를 변환 보정 방정식을 개발하기 위해 알려진 부피와 상관 될 수있다.

8. 안락사

  1. 프로토콜의 결론에서, 마우스는 마취 동안 경추 탈구하여 안락사시켰다.
  2. 보장하기 위해 죽음,받은 자궁 전위를 갖는 마우스는 안락사의 보조 방법을 거쳐야합니다. 우리는 마취하에 실험을위한 심장 조직의 수확, 또는 양자 개흉술과, 마취 하에서 방혈을 사용합니다.

9. 데이터 분석 사용 압력 볼륨 루프 분석 소프트웨어

  1. 식염수 교정에서 V p를 계산
    1. 선택 압력과 volu날은 고장 성 식염수 토출 동안 획득 루프 (도 5a 및도 5b)
    2. 보 압력 볼륨 분석 소프트웨어로 루프. 식염수 교정에 대한 옵션을 선택합니다 (그림 5C)
    3. 계산 된 V의 p 값 (그림 5D)를 기록한다.
      참고 : V의 p 값이 식염수 교정에서 최종 수축기 볼륨 대 1) 최종 이완기 볼륨의 교회법을 확인하고 2) 최종 이완기 볼륨 = 최종 수축기 볼륨 라인으로 계산된다. 이러한 라인들의 교차 압력 볼륨 루프 분석 소프트웨어에 의해 계산 된 P V를 제공한다.
  2. 볼륨에 전도성을 입력 (RVU) 볼륨 채널 옵션에 관계 (그림 1 층)
  3. 기준 압력 볼륨 루프 관계를 측정
    1. 정상 상태가 달성되면 압력과 부피 채널에서 8-10 심장주기를 선택합니다 (그림 2A) 및 소프트 분석에 수출도자기. 5-6 기말 루프 (그림 2B)를 식별
    2. 병렬 전도성을 보정하기 위해 V의 p 값을 사용합니다. "정상 상태"옵션을 선택하고 혈역학 요약 테이블을 생성한다 (그림 2C)
  4. 대동맥 수축하는 동안 측정 압력 볼륨 루프 관계
    1. 이완 기말 압력 (그림 3A) 및 분석 소프트웨어 수출의 증가에 앞서 대동맥 수축에 해당하는 압력과 부피 채널에서 8-10 심장주기를 선택합니다. 5-6 기말 루프 (그림 3C)를 식별
    2. 최종 수축기 압력 볼륨 관계를 계산합니다 선택 "수축성"분석 (그림 3B), (ESPVR)
  5. IVC 수축하는 동안 측정 압력 볼륨 루프 관계
    1. (Figur을 IVC 수축에 해당하는 압력과 부피 채널에서 8-10 심장주기를 선택분석 소프트웨어에 전자 4A) 및 수출. 5-6 기말 루프 (그림 4B)을 식별
    2. "수축성"분석 예압 Recruitable 스트로크 작업을 계산합니다 (그림 3B), (PRSW) (그림 4C)을 선택, EDV (그림 4D)뿐만 아니라 ESPVR 및 최종 이완기 압력 볼륨 관계 대 DT 최대 DP / (그림 4E)

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Representative Results

압력 - 부피 루프 분석은 연구 약물 (16)을 거치고, 유전자 변형 마우스 (14, 15) 또는 마우스에서 심장 기능을 측정 할 수있다. 주제 압력 볼륨 루프가 ß-아레스의 효과를 조사 이전에 출판 일 (16)로부터 제공되는 TRV120023, AT1R 리간드를 바이어스. TRV120023은 생체 내에서 심장 기능에 영향을 미치는 여부를 테스트하기 위해, 압력 볼륨 루프 분석은 기존 및 신규 안지오텐신 수용체 차단제를 수신 야생형 생쥐에서 수행되었다. TRV120023의 정맥 주입이 크게 심장 수축력 (그림 6과 표 1,등. AJP 2012 (16)에서 수정 된 그림을) 증가했다. 수축성 조치가 대동맥 협착에서 파생되었다.

그림 1
도 1 심장 압력 및 체적 교정.이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.

압력 볼륨 루프 소프트웨어, (C 5 RVU 25 RVU에, 혈역학 적 카테터 모듈을 사용하여 (). 설정 볼륨 설정을 압력과 부피 레코딩을위한 채널을 할당하고 볼륨 녹음을 나타내는 채널에서 두 볼륨, (B) 열기 옵션을 선택 )를 선택 단위 변환 및 오픈 "2 점 교정", "포인트 1"을 선택하고 5 RVU로 지정하고 "점 2"와 (25 RVU, (D) 0mm 수은 25 mmHg 이상으로 설정 압력으로 E를 할당 ) 채널에서 열기 옵션 압력 녹음, (F)를 선택 단위 변환을 전시하고 "2 점 교정", "점 2"를 "포인트 1"을 선택하고 0mm 수은으로 지정하고 선택하고 엉덩이를 엽니 다25mm 수은으로 IGN. "확인"을 선택하여 할당을 적용합니다.

그림 2
그림 2. 기준 혈류는 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.

(A) 기저 상태에서 대표 심장 사이클의 압력과 부피 채널의 스크린 샷, 분석을위한 병렬 전도에 대한 수정되었습니다 (B)을 선택 기말 기준 압력 볼륨 루프. (C)를 ​​선택 루프 계산 기준 혈역학 요약 테이블 ; PES, 최종 수축기 혈압; PED는​​, 이완기 혈압을 종료; 보이는 군, 최종 수축기 볼륨; VED는, 이완기 볼륨을 종료; SV = 스트로크 볼륨

그림 3 그림 3. 대동맥 수축 혈류는 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.

(A) 대동맥 협착 중 대표적인 심장 사이클의 압력과 용적 채널로부터 스크린 (B) 메뉴 선택은 수축성 분석을 수행하기 위해, (C)는 분석을 위해 대동맥 수축 동안 선택 압력 볼륨 루프. (D) ESPVR 대동맥 협착 루프에서 측정 .

그림 4
그림 4. IVC 수축 혈류는 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.

(A) IVC 수축 중 대표적인 심장 사이클의 압력과 부피 채널의 스크린 샷, (B) 분석을위한 IVC 수축 중에 선택 압력 볼륨 루프. 태양 광을 사용하여 하대 정맥 수축, 예압 Recruitable 스트로크 작업 (C)에서 루프, EDV (D)뿐만 아니라 ESPVR 및 EDPVR 대 DT 최대한 DP / 측정 할 수있다.

그림 5
그림 5. 식염수 교정 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.

(A) 생리 식염수 주입 압력 볼륨 F 루프 선택된 고장 성 식염수 주입 (B) 중 대표적인 심장 사이클의 압력과 용적 채널로부터 스크린 또는 분석. 부피가 크게 증가하면서 그 압력이 (D) 식염수 보정을 수행하는 (C) 메뉴 선택, 일정하게 유지된다 식염수 주입 및 수축 기말 용적 = 이완 기말 동안 이완 기말 용적 VS 계수 수축 기말의 생성 라인 참고 볼륨. 이 라인의 교차 V (P)의 병렬 전도성을 제공합니다.

그림 6
약물 투여와 수축성 그림 6. 변경

5 분 동안 식염수, 로사 르탄 5 ㎎ / ㎏ / 시간 또는 TRV023의 100 ㎍ / kg / hr로 처리 한 야생형 생쥐에서 평가 최종 수축기 elastance에 의해 측정 된 심장 수축력의 변화,,. TRV023 생쥐 로사 르탄을 처리 한 마우스에 비해 수축 기말 elastance 상당한 증가를 개발 치료. * 1 일원 분산 분석하여 로사 르탄 대 P <0.05.

ontent "fo를하기 : 유지 - together.within 페이지를 ="항상 "> 표 1
표 1. 야생형 마우스; β-아레스 2 바이어스 AT1R 작용제 응답 혈역학 프로필

최종 수축기 혈압 (ESP)는 TRV120023 (TRV)과 로자 탄 투여 후 유의하게 감소 하였다. 심장 수축력, 전자 ES 및 E 최대 TRV120023 크게 증가 하였다 100 μg의 · kg -1 · 분 -1 주입 그룹. (* P <0.01; †의 P <0.05; ‡의 P <0.001; N = 5-6 / 그룹). P 값은 1 일원 분산 분석의 사용과 같은 치료 그룹의 기초 조건과 비교를 반영합니다. 심장 수축성 파라미터는 대동맥 협착 프로토콜을 사용하여 유도 하였다. AT1R, ANG II 1 형 수용체; 인사, 심장 박동; EDP​​, 이완 기말 압력; ESV, 수축 기말 용적 EDV, 이완 기말 용적 E 말이지, 최종 수축기 elastance; EF, 전자이 켜졌 분획; E 최대, 최대 elastance; DP / DT 최대 및 DP / DT 분, 각각 심실에서 압력 변화의 최대 및 최소 속도; τ, isovolumic 휴식 정수입니다. 이 테이블의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.

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Discussion

우리는 심장 수축과 이완 모두의 광범위한 분석을 유도하기 위하여, 마우스에서 컨덕턴스 카테터를 사용하여 압력 볼륨 루프 perfoming 분석을위한 방법을 설명한다. 스가, 사가와와 동료 압력 볼륨 심장 수축력의 조치, 특히 ESPVR의 기울기, 또는 최종 수축기 elastance (전자들) 및 E 최대를 정의하는 루프를 이용했다. 볼륨 (P / V를)에 압력의 비율에 의해 정의 Elastance은 수축기의 기간에 걸쳐 변화한다. 각각의 수축기 동안, 순간 elastance은 심장 박동 및 심장 수축력에 의존하지만, 프리로드 또는 후 부하, 17의 거의 독립적이다. 따라서, 피크 elastance 또는 E 최대 개별 심장주기 (18)로부터의 적재 상태의 대부분 독립적 심근 수축력을 정의하는 데 사용된다. 밀접하게 관련된 용어는 수축성, E ES는 안정된 콘에서 심장 사이클에 걸쳐 일련 ESPVR의 기울기로 정의되고시 조건. E 말이지은 부하의 제한된 범위에서 선형을 표시하는 동안, 전자 ES는 곡선 수 있으며 curvilinearity은 수축 상태 (19)와 관련된다. E 말이지 또는 E 최대의 증가는 증가 수축성을 나타내며 감소는 감소 수축을 의미한다. DP / dtmax-EDV 관계 (20), 예압-recruitable 스트로크 작업 (PRSW) (21) 또는 최대 전력 EDV 관계 22 : E의 ES 또는 E 최대 외에도 압력 볼륨 루프 데이터 같은 대안 수축성 인덱스를 유도하기 위해 사용될 수있다. 이들 대체 프리로드 파라미터의 범위에 걸쳐 심장 응답을 검사 IVC 수축 얻을 수있다. 그것은 ESPVR이 상대적으로 부하에 독립적 인 반면,이 절대 아니라는 것을 주목할 필요가있다. 수축기의 지속 시간에 큰 영향 및 단축 정도를 갖는 대동맥 협착과 대동맥 또는 IVC 협착부 (23)로부터 유래 ESPVRs 차이가있다8.

ESPVR 마찬가지로, 이완 기말 압력 - 용적 관계 (EDPVR)는 심장의 컴플라이언스 부하 독립 측정 값을 제공한다. 이 관계는 P = α로 정의 중 하나 지수 모델에 맞게 다음이다 하중 조건의 범위에 걸쳐 이완 기말 압력을 확인하여 산출 (전자 SS V-1) + P0 (α는 강성과 확장 계수, SS입니다 = 챔버 강성 계수와 P 0 볼륨에서 0 = 압력) 8 선형 모델 (그림 4C 참조). 압력 볼륨 루프 분석은 이완기 기능에 대한 자세한 정보를 제공 할 수 있습니다. 활성 휴식의 측정은 isovolumic 휴식 중 심실 압력의 감소에서 파생됩니다. LV 충전의 시작에 휴식의 최대 속도에서 단지 수 붕괴는 시간 상수 T (8)로 표현된다.

병렬 전도도의 측정은 CA의 평가에 중요하다rdiac 볼륨. 우리는 병렬 컨덕턴스를 평가 식염수 교정의 사용을 설명 하였지만, 문헌 성장 체 병렬 컨덕턴스를 평가하기 위해 다른 방법을 발견했다. 식염수 교정 α 균일 필드 보정 계수 인 반의 방정식 (9)를 이용한다. 그러나, 이동 심장 벽이 전기장 (24)은 따라서 일정 동적 α의 문제를 제기 변경한다. 또한, 전도에 심실 벽의 기여는 그러나 식염수 교정 병렬 컨덕턴스 (24)에 대한 고정 된 값을 사용, 수축기 및 이완기 다릅니다. 이 문제를 해결하기 위해 현장 보정 시변의 개념은, 25을 고안 한 "입원"라 웨이 방정식 및 순시 병렬 컨덕턴스, 불린다. 입장을 측정하는 새로운 마이크로 카테터가 생성되어 성공적으로 심장 손상 모델 1에 사용되어왔다. 이러한 기술은 유의을 나타냅니다압력 - 부피 루프 분석 평가에 ficant 진행​​.

압력 볼륨 루프 분석에서 얻은 수축기 및 이완기 매개 변수는 심장 기능의 포괄적 인 평가를 제공합니다. 이러한 분석의 정확도와 정밀도 실험 세부 사항에주의에 따라 달라집니다. 마우스에서 양질 심장 압력 볼륨 루프를 얻기 위해서는 숙련 된 작업자는 결정적이다. 또한, 치료는 LV로 마취, 통풍, 체온, 카테터의 위치의 선택에주의해야한다. 획득 한 데이터의 정확한 분석은 일관성 악기, 식염수와 큐벳 교정에 따라 달라집니다. 이러한 측면은이 서면 방법으로 강조하고 동반 영상이 심장 생리학 연구에 착수하는시 프레임 워크를 제공한다.

문제 해결

기저 상태 1. 저혈압 또는 서맥 : 정상 마우스 혈압 및 심장 R이 주제에 (11)의 이전 검토에 의해 요약 된 먹었다.

) 그 체온은 직장 체온계를 사용하여 위의 36 ºC 있는지 확인하십시오. 36 ºC 아래 경우 가열 패드 또는 가열 램프는 마우스 본체 온도를 상승하기 위해 사용될 수있다.

b) 상기 수술시 출혈 평가. 지혈은 수동 압력 또는 소작을 달성 할 수 있습니다. 상당한 부피 손실 식염수 유체 환약으로 처리 될 수있다.

C) 마취 이상 - 마우스가 있는지 여부를 평가합니다. 이 의심되는 경우, 생리 유체 환약은 저혈압을 치료하는데 사용될 수있다. 참고로, 시연 실험에 사용되는 케타민 / 자일 라진, cardiodepressive 될 수 있습니다. 선택적으로, 이소 플루 란 (유도 3~4%, 95 % 산소 및 5 % CO 2 1.5 % 혼합 된 유지)를 사용하여 흡입 마취가 치환 될 수있다. 우레탄 (800 mg을 KG-1) / 토미 데이트로 대체 마취제 (5-10mg을 kg -1) / 모르핀을 (2 mg을 KG-1) 또는 펜 토바 비탈 나트륨 (40 ~ 80 mg의 KG-1) 복강 (11)를 관리 할 수 있습니다.

압력 또는 볼륨 채널 2. 소음이 전자기 간섭이나 깨진 / 더러운 전도 카테터에서 발생할 수 있습니다. 간섭에 기여할 수있는 전자 장치의주의 깊은 평가를합니다. 소음이 지속되면, 카테터 팁에 부착 물질 또는 손상 평가하기 위해 현미경으로 전도 카테터를 검사합니다. 가능한 경우, 경우에 구제 문제를 볼 수있는 신선한 전도 카테터를 사용해보십시오.

3. 볼륨 녹화 시간이 지남에 드리프트 :이 때문에 혈역학 모듈에 대한 부적절한 예열 시간 일 수 있습니다. 모듈이 교정 단계 및 분석하기 전에 30 분 동안 예열합니다.

5. 볼륨 독서가 예상보다 큰 : 측정 된 볼륨이 병렬 전도 보정되지 않은 경우 발생할 수 있습니다. 반환 한병렬 전도를 얻기 위해 프로토콜 6 단계에서 설명 된 식염수 교정을 ORM.

6. 품질이 낮은 압력 볼륨 루프 : 이상적인 압력 볼륨 루프가 정사각형 또는 직사각형의 모양을 (예를 들어, 그림 2 참조)가 있습니다. 루프의 형상이 불규칙한 경우 부드럽게 조작하거나 루프의 형상을 변경하는지 LV 공동 내의 컨덕턴스 카테터 트위스트. 이 혈류 역학에 영향을 미칠 수있는 가슴을 열고 필요로하지 않는 LV에 접근하는 우리의 선호하는 방법은 경동맥 (프로토콜 3.1 단계)하는 것입니다. 그러나, 경동맥 접근법은 불규칙한 루프 카테터 아티펙트 경향 일 수있다. 따라서, 정점 접근법 (프로토콜 단계 3.2)이이 문제를 해결하기 위해 사용될 수있다.

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Disclosures

저자가 공개하는 게 없다.

Acknowledgments

이 작품은 미국 심장 협회 (American Heart Association) 14FTF20370058 (DMA)와 NIH T32 HL007101-35 (DMA)에 의해 지원됩니다.

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

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References

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마우스에서 컨덕턴스 카테터를 사용하여 심장 압력 볼륨 루프 분석
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Abraham, D., Mao, L. CardiacMore

Abraham, D., Mao, L. Cardiac Pressure-Volume Loop Analysis Using Conductance Catheters in Mice. J. Vis. Exp. (103), e52942, doi:10.3791/52942 (2015).

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