Introduction
Kardiyak basınç volüm analizi kalp fonksiyonu ayrıntılı bilgi sağlar ve fonksiyonel değerlendirme 1 altın standarttır. Böyle ekokardiyografi veya kardiyak MR gibi görüntüleme teknikleri, fonksiyonel tedbirleri sağlarken, bu önlemlerin yükleme koşulları son derece bağımlıdırlar. Kalp kontraktilite ve gevşeme Yük bağımsız önlemler ön ve son yüklerin aralığında ventriküler basınç ve hacim ilişkisi dinamik ölçümlerini gerektirmektedir. Basınç-hacim ilişkisi Bu anlayış Sagawa ve arkadaşları 2,3 çığır açan çalışmalarından kaynaklanmaktadır. Bunlar basınç-hacim döngü türetilmiş kontraktilite önlemleri yükleme koşulları 4 bağımsız olduğunu ex vivo olarak perfüze köpek kalplerinde gösterdi.
Bu analizlerin in vivo uygulamasında 1980'lerde iletkenliği kateter geliştirilmesi ile mümkün oldu. Ka izin Bu teknik ilerlemess ve arkadaşları insanlarda 5,6 basınç-volüm halkası analizi gerçekleştirmek için. Geç 1990 7 iletkenlik kateter ve cerrahi tekniklerdeki gelişmeler minyatürleştirilmesi yapılacak genetik ve farmakolojik çalışmalar için izin kemirgen kalp fonksiyonunun analizi mümkün yaptı. Bu peşin basınç-volüm döngü analizi yaygın kullanımı kurşun beri vardır ve memeli kalp fizyolojisi içgörü büyük bir üretti.
Iletkenlik kateter kullanımı ve ondan elde edilen verilerin yorumlanması bir anahtar kavram hacmi ve iletkenlik arasındaki ilişkidir. İletkenlik ters proksimale yerleştirilen elektrotlar, genellikle LV apeks 8'de, aort kapak altına yerleştirilir ve distalde bir kateter kullanılarak ölçülür gerilime ile ilgilidir. Voltaj veya iletkenlikteki değişimler proksimal uzak elektrot akan akım değişiklikleri ile ölçülür. Kan havuzu katkıda rağmenönemli ölçüde iletkenliğe s, ventriküler duvar katkısı, paralel iletkenlik (V p) olarak adlandırılan, ölçülen iletkenlik mutlak LV volüm ölçümleri elde etmek için çıkarılır olması gerekir.
Yöntemler bu düzeltme yapmak için, aşağıdaki protokolde ele alınmaktadır, tuzlu kalibrasyonu denir. Baan ve meslektaşları tarafından açıklanan iletkenlik ve hacim arasındaki matematiksel ilişki, bu hacim = 1 / α olduğunu; (ρ L 2) (GG p), burada α = üniforma alan düzeltme faktörü, ρ = kan direnç, L = elektrotlar arasındaki mesafe, G = iletkenlik ve G p = olmayan kan iletkenliği 9. Not, farelerde üniforma alan düzeltme faktörü nedeniyle küçük odacık hacimleri 10 1.0 yaklaşır. Basınç dönüştürücüler ile birleştiğinde, iletkenlik kateter gerçek zamanlı eşzamanlı basınç ve hacim verileri sağlar.
Kardiyak pressuonlar yükleme koşulları ve kalp hızından bağımsız ventrikül fonksiyonu ölçümü için izin verdiği yeniden hacim analizi, kalp fonksiyonunun diğer tedbirler üzerinde özel avantajlar sunuyor. Sonu sistolik basınç hacim ilişkisi (ESPVR) d P / d t max -end-diyastolik volüm ilişkisi, maksimal elastisite (E max) ve askere almalarla inme çalışmaları (PRSW) preload: kontraktilitenin Özgül yük bağımsız kalp endeksleri içerir. Diyastolik fonksiyon bir yük bağımsız önlem diyastol sonu basınç hacim ilişkisi (EDPVR) 11 olduğunu. Aşağıdaki protokol karotis ve apikal yaklaşım her ikisini de kullanarak, kardiyak basınç volüm halkası analizinin yürütülmesini açıklar. Bu çalışmaları gerçekleştirmek için metodoloji detaylı, daha önce 8,11 olarak tarif edilmiş olmasına rağmen, biz de tuzlu ve küvet kalibrasyon düzeltme de dahil olmak üzere hassas basınç-hacim ölçümleri elde etmek önemli adımlar gözden ve thes görsel gösteri sağlayacake prosedürleri. Bu çalışma için yürütülen hayvanlarla Araştırma protokollerle ve onaylanmış Duke Üniversitesi Tıp Merkezi'nin Kurumsal Hayvan Bakım ve Kullanım Kurulu hayvan refahı düzenlemelerine göre ele alınmıştır.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Protocol
1. iletkenlik Kateter Hazırlıklar ve Basınç Kalibrasyon
- Hemodinamik kateter modülüne iletkenlik kateteri bağlayın. Elektronik kateter modülünde ayarlanmış önceden ayarlanmış basınç ve hacim kaydederek basınç ve hacim ölçümlerini kalibre. 0 mm Hg ve 25 mm Hg (Şekil 1A) bir izleme kaydedin ve her iki basınç trasların (Şekil 1B ve 1C) ile gerilimleri atayın. Benzer şekilde, 5 RVU ve 25 RVU (Şekil 1D) bir hacim izleme kayıt ve hem hacim trasların (1E ve 1F) ile gerilimleri atayın.
- Bir cıva sütunu sfingomanometre kullanarak, manuel basınç kalibrasyon ile elektronik basınç kalibrasyonunu onaylayın. 3-yollu ile tansiyon aleti manşet noktasını yerleştirin. Yan bağlantı noktasını kullanarak RT su ile sık sık koroner anjiyoplasti için kullanılan bir 3-port hemostaz valf sistemi, doldurun.
- Sıvı dolu hemostaz valfi içine iletkenlik kateterin ucunu yerleştirin ve yavaşça zekâ güvenceyehout kateter dolanması. Tansiyon aleti ile hemostaz valfini bağlayın ve 200 mmHg şişirmek ve 3-yollu stopcock kilitleyin. Ölçülen basınç tansiyon aleti üzerinde şişirilmiş basınç uygun olup olmadığını inceler.
- Tuzlu su içinde yer kateter çalışma alanı ve ölçü basınç seviyesinde 37 ° C'ye ısıtıldı. Kaydedilen basınçlar sıfır oluncaya kadar basınç kontrolünü ayarlayın.
2. Anestezi / Entübasyon
- Ketamin / ksilazin bir intraperitoneal olarak (-1 80-100 / 10 mg kg) yönetin.
Not: Alternatif anestezik maddeler kullanılabilir. Anestezik kapsamlı bir liste bu tekniğin 11,12 önceki incelemelerde verilmektedir. Uygun Anesthetization nazik kuyruk tutam tarafından teyit edilebilir. - Bir kez anestezi, ısıtmalı pad üzerinde saç kesme ve yer ile boyun ve göğüs tıraş. 36,5-37,5 ºC fare rektal ısısını korumak. Düşük vücut sıcaklıklarıdepresif kalp hızı neden olacaktır. Kuruluğunu önlemek için gözlere merhem sürün
- Boyundaki bir orta hat kesi yapmak ve trakea maruz uzakta trakea kasları teşrih. Entübasyon sağlamak için trakea görselleştirilmesi ise, ağız yoluyla bir endotrakeal tüpü yerleştirin ve solunum bağlanın.
- İşlem sırasında ventilatör üzerinde fare koruyun. Daha önce açıklandığı gibi 11 ayarla ventilatör ayarları hayvan ağırlığına dayalı. Tidal Hacim (ml) 6.2 x (kilogram hayvan ağırlığı) 1.01 ve Solunum hızı = 53.5 x (kilogram hayvan ağırlığı) -0,26 =.
LV odasında İletkenlik Kateterin 3. Yerleştirme
- Karotis yaklaşımı
- Sterilite sağlamak için, steril cerrahi aletlerin iki takım ilk cilt kesi ve torakotomi faaliyet biri için used- biridir. Araçlar tek bir cerrahi seans a sırasında hayvanlar arasında kuru sterilizatör kullanılarak dekontamine edilmelidirnd her cerrahi günün sonunda otoklavlanmıştır.
- Cilt Klorheksidin + alkol cilt fırçalayın (% 0.5 klorheksidin /% 70 alkol solüsyonu) üç döngü ile dekontamine edildikten sonra, sternum mandibulanın sağ karotis üzerinde bir kesi yapmak. Sağ karotis maruz doku çevresindeki teşrih ve karotis bitişik çalışan vagus siniri kesti.
- Kravat ve güvenli (uzakta göğüs) karotid arter distal ucuna etrafında steril 6-0 ipek sütür yerleştirin. Gevşek, orta dikiş bağlama, ilk sütür (göğüs yakın) karotis proksimal altında iki ek sütür yerleştirin. Yavaşça proksimal sütür çekin ve cilde sıkma yoluyla emniyete alın. Karotis arter Devam etmeden önce hem proksimal ve distalde kenetlenmiş edilmiş olduğundan emin olun.
- İlk sütür küçük R. karotid arter kesi, proksimal olun ve göğse doğru uzunlamasına uzanır.
- Iletkenlik kateter ucu takın,Daha önce kesikten damar içine, 30 dakika boyunca ılık tuzlu su içinde ıslatılmış ve orta dikiş kullanılarak deriye tespit.
- Doğru yerleşimi sağlamak için izleme basınç-hacim döngü izlerken yavaşça, karotis yoluyla sol ventriküle kateter ilerlemek.
Not: dikdörtgen görünür basınç-volüm döngüler verim gerekir kateterin Optimal yerleştirme (Bakınız Şekil 2). Kateterin geçişine herhangi dirençle karşılaşılırsa, yavaşça geri çekin ve nazik bir basınç ile tekrar ilerlemek. Kateterin Nazik rotasyon sol ventrikül içine yerleştirme ile yardımcı olabilir. Iletkenlik kateter zorlamak ciddi kardiyovasküler komplikasyon veya kateter zarar görmesine neden olabilir. - Kayıt bazal basınç-hacim ~ 10 kateter yerleştirildikten sonra min ve kararlı bir duruma ulaşmak (Şekil 2) döngüler.
- Apikal Yaklaşım
- Bir anestezi ve havalandırmalı fare, bir kesi yapmak from kılıç şeklinde süreci ve diyafram görünür yanal kadar göğüs duvarından kesti.
- Diyaframın olsa kesin ve kalbin apeks görselleştirmek.
- Yakın elektrot sadece ventrikül içinde kadar, (25-30 G iğne kullanarak) bir iğne bıçak yarası ile sol ventrikül apeksi içine iletkenlik kateter yerleştirin.
- Kayıt bazal basınç-hacim ~ 10 kateter yerleştirildikten sonra min ve kararlı bir devlet elde döngüler.
Geçici Aort Occlusion Kullanılması 4. Değişen art yük
- Geçici aort tıkanıklığı gerçekleştirmek için, göğsün üst kısmında küçük bir yatay bir kesi yapmak ve enine aorta maruz doku çevresindeki teşrih.
- Enine aort altında 6-0 ipek bitişik harfleri yerleştirin. Basınç-volüm eğrileri başlangıca geri döndü sonra, hafifçe ve yavaşça, bir iğne kelepçesi ile sütür iki ucunu toka 1-2 sn boyunca dikiş yükseltmek ve yavaşça serbest gerginlik. Üç ayrı optimum kayıtları aynı hayvandan yapılana kadar, bu işlemi tekrarlayın.
Not: Optimal kayıtları en az 5 basınç volüm döngüleri ve sütür (Şekil 3A ve 3C) hakkında gerginlik uygulama sırasında uç sistolik basınçlarında sürekli bir artış olmalıdır.
5. Değişen Preload Geçici İnferior Vena Kava Occlusion Kullanma (IVC)
- Geçici inferior vena kava tıkanıklığı gerçekleştirmek için, IVC maruz diyaframın altında, kılıç şeklinde bir süreç altında yatay bir kesi yapmak.
- IVC altında 6-0 ipek bitişik harfleri yerleştirin. Basınç-volüm eğrileri başlangıca geri döndü sonra, bir iğne kelepçesi ile sütür iki ucunu toka; ve yavaşça 1-2 saniye boyunca dikiş yükseltmek ve yavaşça serbest gerginlik. IVC oklüzyonu da çubukla uçlu pamuk kullanarak basınç hassas bir uygulama tarafından gerçekleştirilebilmektedir.
- Üç ayrı optimum kayıtlar m kadar bu işlemi tekrarlayınAynı hayvandan ade.
Not: Optimal kayıtları en az 5 basınç volüm döngüleri ve dikiş üzerindeki gerginlik uygulama sırasında sol ventrikül diyastol sonu basınçları sürekli bir düşüş olması gerekir (Şekil 4A ve 4B).
6. Tuzlu Kalibrasyon
- Çalışmanın sonunda, bir paralel iletkenlik (V p) değeri juguler ven yoluyla hayvana hipertonik salin (% 15) bir 10 ul bolus enjekte edilerek elde olması (Şekil 5A ve 5B) olabilir.
Not: Bu, bolus basıncında herhangi bir değişiklik yapılmadan hacminde belirgin bir artışa neden olur. Bu tür bir hacim belirgin değişiklik nedeniyle hacim gerçek bir artış kan havuzu iletkenlik yerine bir değişiklik sonucudur. Hipertonik salin bir negatif inotropik etkiye sahip olduğu 13 dP / dt max geçici bir düşüş, görülebilir. Hesaplanan V p boyunca basınç volüm analizi yazılımı içine girilebilirKüvet kalibrasyon parametreleri ile ve mikrolitre RVUs dönüştürmek için.
7. Cuvette Kalibrasyon
- Bir küvet kalibrasyonu gerçekleştirmek için, ° C 37 ° C'de ısıtıldı, bir ısıtma yastığı ya da bir su banyosu üzerinde, üretici tarafından tedarik edilen bilinen çaplar oyuklarına sahip bir küvet kullanır. Hemodinamik değerlendirmeler geçiren farelerin taze sıcak heparinize kan ilk 4-5 delik doldurun.
Not: Bir küvet kalibrasyon fare kanı kullanılarak sol ventrikül kan havuzunun doğru değerlendirilmesi için izin verir ve mikrolitre RVUs gelen hacimli veri dönüşüm sağlar. - Tüm elektrotlar batık kadar, ilk kuyunun içine iletkenlik kateter yerleştirin. Yavaşça değişen RVUs üretecek olan kuyuda kateter hareket ettirin.
- RVUs hacmi kanalında iletkenlik değişiklikleri kaydedin. Kalibrasyon için, en yüksek RVU seçin.
Not: deliklerin hacim ya volum için bir denklem kullanılarak) 1 ile hesaplanabiliryarıçapı küvet oyuk ve uzunluk olduğu bir silindirin, e Dahili iki algılama elektrotlar veya 2), üretici talimatlarına kontrol arasındaki uzunluğuna bağlıdır. Iletkenlik çıkış mikrolitre 11 içine RVUs veri dönüştüren bir kalibrasyon ifadesinin bilinen hacmi ile korele edilebilir.
8. Ötenazi
- Protokolün sonunda, fareler anestezi altında iken servikal dislokasyon ile ötenazi.
- Sağlamak amacıyla ölüm, uygulanan servikal dislokasyon sahip fareler ötenazi ikincil bir yöntem geçmesi gerekir. Biz anestezi altında deney için kalp dokusunun hasat veya iki taraflı torakotomi ile, anestezi altında kansız kullanın.
9. Veri Analizi kullanılarak Basınç Hacim Döngüsü Analizi Yazılımı
- Tuzlu Kalibrasyon V p hesaplayın
- Seçin basınç ve VOLUBeni hipertonik salin ejeksiyon sırasında elde edilen döngüler (Şekil 5A ve 5B)
- İhracat basınç hacim analiz yazılımı döngüler. Tuzlu kalibrasyon için seçeneği seçin (Şekil 5C)
- Hesaplanan V p değeri (Şekil 5D) kaydedin.
Not: V p değeri tuzlu kalibrasyona sonu sistolik hacim vs 1) End-diyastolik hacim kesişimi belirlenmesi ve 2) sonu diyastolik hacim = Sonu sistolik hacim çizgisi ile hesaplanır. Bu satırların kesiştiği basıncı volüm analiz yazılımı tarafından hesaplanan V s sağlar.
- Hacmine iletkenlik girin (RVU) hacim kanal seçenekleri ilişki (Şekil 1F)
- Temel Basınç Hacim döngü ilişkisini ölçmek
- Kararlı durum elde edildikten sonra basınç ve hacim kanalları 8-10 kardiyak döngülerini seçin (Şekil 2A) ve yumuşak analize ihracatware. 5-6 ekspiryum sonu döngüler (Şekil 2B) tespit
- Paralel iletkenlik düzeltmek için V p değerini kullanın. "Kararlı Durum" seçeneğini seçin ve bir hemodinamik özet tablo oluşturmak (Şekil 2C)
- Aort Konstrüksiyon sırasında Tedbir Basınç Hacim döngü İlişkisi
- Diyastol sonu basınçları (Şekil 3A) ve analiz yazılımları ihracat artışı öncesinde aort daralma karşılık basınç ve hacim kanalları 8-10 kalp döngüleri seçin. 5-6 ekspiryum sonu döngüler (Şekil 3C) tespit
- Sonu Sistolik Basınç Hacim İlişkisi hesaplar Seç "Kasılma" analizi (Şekil 3B), (ESPVR)
- VKİ Konstrüksiyon sırasında Tedbir Basınç Hacim döngü İlişkisi
- (Figür IVC daralma karşılık basınç ve hacim kanalları 8-10 kardiyak döngüleri seçinanaliz yazılımı, e 4A) ve ihracat. 5-6 ekspiryum sonu döngüler (Şekil 4B) tespit
- "Kasılma" analizi Preload askere almalarla İnme Çalışma hesaplar (Şekil 3B), (PRSW) (Şekil 4C) seçin, EDV (Şekil 4D), yanı sıra ESPVR ve sonu diyastolik basınç hacim ilişkisi vs dt Maksimum dP / (Şekil 4E)
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Representative Results
Basınç-hacim döngü yöntemi, ilaç çalışmaları 16 uygulanan genetik olarak tadil edilmiş fareler 14,15 veya farelerde kalp fonksiyonu ölçmek için kullanılabilir. Temsili basınç hacim döngüler ß-arrestin etkisini araştıran daha önce yayınlanmış çalışmaları 16 sağlanmaktadır TRV120023, AT1R ligand önyargılı. TRV120023 in vivo kardiyak fonksiyonları etkiler olup olmadığını sınamak için, basınç-volüm döngü analizi konvansiyonel ve yeni anjiotensin reseptör blokörleri alan vahşi tip fareler üzerinde yapıldı. TRV120023 in damardan enfüzyonu, önemli ölçüde kalp kontraktilitesini (Şekil 6 ve Tablo 1, Kim ve ark. 2012 16 AJP değiştirilmiş Şekil) artmıştır. Kasılma önlemler aort daralma elde edilmiştir.
Şekil 1. Kardiyak basınç ve hacim kalibrasyonu.Bu rakamın büyük halini görmek için lütfen buraya tıklayınız.
Basınç hacim döngü yazılımında, (C 5 RVU ve 25 RVU için, hemodinamik kateter modülünü kullanarak (A). Ayarlanan ses ayarını basınç ve hacim kayıtları için kanalları atamak ve hacim kayıtları, sergileyen kanalı altında hem hacimleri, (B) Açık seçeneğini ) Select birimi dönüştürme ve açık "2 noktalı kalibrasyon", "nokta 1" i seçin ve 5 RVU olarak atamak ve "noktası 2" ve (25 RVU, (D) 0 mm Hg ve 25 mm Hg, Set basıncı E atamak ) kanalın altında açık seçenekler basınç kayıtları, (F) seçin birimi dönüştürme sergileyen ve "2 noktalı kalibrasyon" "noktası 2" "nokta 1" i seçin ve 0 mm Hg olarak atamak ve seçmek ve eşek açın25 mm Hg gibi ign. "Tamam" ı seçerek atamalarını kabul edin.
Şekil 2. Temel Hemodinamikler bu rakamın büyük halini görmek için lütfen buraya tıklayınız.
(A) bazal durumda temsilcisi kardiyak döngü basınç ve hacim kanallarından Ekran, analiz için paralel iletkenlik için düzeltildi (B) Seçilen sonu ekspiratuar bazal basınç-volüm döngüler. (C) Seçilen döngüler hesaplanan Temel hemodinamik özet tablosu ; Pes, Bitiş sistolik basıncı; Ped, diyastolik basınç bitir; Ves, Bitiş sistolik hacmi; Ved, diyastolik hacim bitir; SV = Vuruş Hacmi
Şekil 3. Aort Konstrüksiyon Hemodinamikler bu rakamın büyük halini görmek için buraya tıklayınız.
(A) aort daralma sırasında temsili kalp döngüsü basınç ve hacim kanallarından Ekran, (B) Menü seçimi kontraktilitesinin analizi gerçekleştirmek için, (C) analizi için aort daralma sırasında Seçilen basınç-volüm eğrileri. (D) ESPVR aort daralma döngüler ölçülen .
Şekil 4. IVC Konstrüksiyon Hemodinamikler bu rakamın büyük halini görmek için buraya tıklayınız.
(A) IVC daralma sırasında temsili kalp döngüsü basınç ve hacim kanallarından Ekran, (B) analizi için IVC daralma sırasında Seçilen basınç-volüm eğrileri. PV kullanarak VKİ daralma, Preload askere almalarla İnme Work (C) döngüler, EDV (D) yanı sıra ESPVR ve EDPVR vs dt Maksimal dP / ölçülebilir.
Şekil 5. Tuzlu Kalibrasyon bu rakamın büyük halini görmek için buraya tıklayınız.
(A) tuzlu enjeksiyon basınç-hacim f döngüler Seçilen hipertonik salin enjeksiyonu (B) sırasında temsili kalp döngüsü basınç ve hacim kanallarından Ekran veya analiz. Hacmi önemli ölçüde artacak iken basıncı (D), tuzlu kalibrasyonu gerçekleştirmek için (C) Menü seçimi, sabit kalacaktır tuzlu enjeksiyon ve sistol sonu hacmi = diyastol sonu boyunca diyastol sonu hacim vs tedbir sonu sistolik Oluşturulan satırları not hacmi. Bu satırların kesiştiği V p paralel iletkenlik sağlar.
İlaç İdaresi ile Kasılma Şekil 6. Değişim
5 dakika boyunca tuzlu su, Losartan 5 mg / kg / s veya 100 ug TRV023 / kg / s ile tedavi edilen vahşi tip farelerde değerlendirilmiştir uç sistolik elastansı ile ölçülen kalp kasılmasında hastalıkla bağlantılı değişiklikler,. TRV023 farenin Losartan tedavi edilmiş farelerde karşılaştırıldığında uç sistolik elastansı önemli bir artış geliştirmiştir işlemden geçirildi. * 1-yönlü ANOVA tarafından Losartan vs p <0.05.
ontent "fo: keep-together.within-sayfa =" always ">
Tablo 1. Yabani tip fareler; Β-arrestin 2 Yanlı AT1R Agonist ve Cevabı hemodinamik Profili
Sonu sistolik basınç (ESP) TRV120023 (TRV) ve losartan infüzyondan sonra önemli ölçüde azalmıştır edildi. Kardiyak kontraktilite, E es ve E max TRV120023 önemli ölçüde artmıştır 100 ug kg-1 min -1 infüzyon grubudur. (* p <0.01; † p <0.05; ‡ p <0.001, n = 5-6 / grup). p değerleri 1-yönlü ANOVA kullanımı ile aynı tedavi grubu içinde bazal koşulu ile karşılaştırmalar yansıtmaktadır. Kardiyak kontraktilite parametreleri aort daralma protokolü kullanılarak elde edilmiştir. AT1R, ANG II tip 1 reseptör; HR, kalp hızı; EDP, diyastol sonu basıncı; ESV, sistol sonu hacmi; EDV, diyastol sonu hacmi; E es, sistol sonu elastisite; EF, ejection fraksiyonu; E max, maksimum elastisite; dP / dt max ve dP / dt min, sırasıyla ventrikül, basınç değişikliğinin maksimum ve minimum hızı; τ, izovolümik relaksasyon sabiti. Bu tablonun büyük halini görmek için lütfen buraya tıklayınız.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Discussion
Biz kardiyak kontraktilite ve rahatlama hem de kapsamlı analizler elde etmek, farelerde bir iletkenlik kateter kullanılarak basınç-hacim döngü analizi perfoming için bir yöntem açıklanmaktadır. Suga, Sagawa ve arkadaşları basınç-volüm kardiyak kontraktilite önlemleri özellikle ESPVR eğimini veya sistol sonu elastans (E es) ve E max tanımlamak için döngüler kullanılır. Hacminin (P / V) basınç oranı ile tanımlanır elastisite, sistol süresi boyunca değişir. Her sistol sırasında, anlık elastisite kalp hızı ve kardiyak kontraktilite bağlıdır, ancak ön yük veya afterload'u 3,17 büyük ölçüde bağımsızdır. Bu durumda, en yüksek elastisite veya Emaks bireysel kardiyak sikluslar 18 gelen yükleme koşullarında çok bağımsız kardiyak kontraktiliteyi tanımlamak için kullanılır. Bir yakın ilişkili kontraktilite terimi, E es stabil con kardiyak döngü bir seri ESPVR eğimi tarafından tanımlanandition. E es yüklerin sınırlı bir aralıkta doğrusal görünse de, E es eğrisel olabilir ve Eğrisellik kasılma devlet 19 ile ilişkilidir. E es veya E max artış artan kasılma gösterir ve azalma azalmış kontraktilite gösterir. DP / dtmax-EDV ilgili 20, ön yükleme-istihdam edilebilir atım işi (PRSW) 21 ya da maksimum güç EDV ilişkileri 22 E ES veya Emaks ek olarak, basınç volüm verileri gibi alternatif kontraktilitesi endeksleri elde etmek için kullanılabilir. Bu alternatif parametreler ön kuvvetler aralığı üzerinde kalp yanıt incelemek ve IVC daralma ile elde edilebilir. Bu ESPVR nispeten yük bağımsız ise, bu mutlak olmadığını fazlalaştı. Sistol süresi konusunda büyük bir etkiye ve kısalma ölçüde sahip aort daralma ile aort veya IVC daralma 23 türetilen ESPVRs farklılıklar vardır8.
ESPVR benzer şekilde, diyastol sonu basınç-hacim ilişkisi (EDPVR) kardiyak uyum yük bağımsız ölçümünü sağlar. Bu ilişki P = a olarak tanımlanan ya üstel modele uygun daha sonra yükleme koşulları bir dizi üzerinde diyastol sonu basınçları belirleyerek elde edilir (e ß V -1) + P0 (α bir sertlik ve ölçekleme katsayısı, ß = odası sertliği katsayısı ve P, bir 0 hacminde 0 = basıncı) 8 ya da doğrusal modeli (Şekil 4C'de gösterildiği gibi). Basınç-hacim döngü analizi diyastolik fonksiyon hakkında ek bilgi sağlayabilir. Aktif gevşeme ölçüsü izovolumik gevşeme sırasında ventriküler basınç düşüş elde edilir. LV dolum başlangıcı gevşeme zirve oranından monoexponential bozunma zaman sabiti t 8 olarak ifade edilir.
Paralel iletkenlik ölçümü ca değerlendirilmesi için kritikrdiac hacmi. Biz paralel iletkenlik değerlendirmek için tuzlu kalibrasyon kullanımını tarif ederken, edebiyat büyüyen bir vücut paralel iletkenlik değerlendirmek için alternatif yöntemler tespit etmiştir. Salin kalibrasyon α bir tek biçimli alan düzeltme faktörü olduğu Baan denklemi 9 kullanmaktadır. Ancak, hareketli kalp duvar elektrik alanı böylece 24 sabit dinamik bir alfa sorunu yükselterek değiştirir. Ayrıca, iletkenlik ventriküler duvar katkısı ancak tuzlu kalibrasyonu paralel iletkenlik 24 için sabit bir değer kullanır, sistol sırasında değişir. Bu adres için, alan düzeltme değişen zaman kavramları, 25 icat edilmiştir "kabul" olarak adlandırılan Wei denklemi ve anlık paralel iletkenlik, olarak adlandırılan. Başvuruda ölçmek Yeni mikro-kateterler oluşturulur ve başarılı kardiyak yaralanma modellerinde 1 faydalanılmıştır. Bu teknolojiler signi temsilBasınç-volüm halkası analizinin değerlendirilmesinde lerinin ise peşin.
Basınç-hacim döngü analizinden elde edilen sistolik ve diyastolik parametreleri kalp fonksiyonu kapsamlı bir değerlendirmesini sağlar. Bu analizlerin doğruluğu ve kesinliği deneysel detaylara dikkat bağlıdır. Farelerde kaliteli kardiyak basınç-volüm döngüleri elde etmek için, bir usta operatör önemlidir. Buna ek olarak, bakım LV içine anestezi, uygun havalandırma, vücut sıcaklığı, ve kateterin konumlandırma seçiminde dikkate alınmalıdır. Elde edilen verilerin doğru analiz tutarlı enstrüman, tuz ve küvet kalibrasyon bağlıdır. Bu yönleri bu yazılı yöntemlere vurgulanır ve beraberindeki görüntülü kardiyak fizyoloji çalışmalarına girişmek için üzerine bir çerçeve sağlamalıdır.
Sorun giderme
Bazal durumda 1. Hipotansiyon ya da bradikardi: Normal fare kan basıncı ve kalp rBu konu 11 önceki incelemelerde tarafından özetlenmiştir yedik.
a) Vücut sıcaklığı bir rektal termometre kullanarak yukarıda 36 ºC olduğundan emin olun. 36 ° C 'altında ise, bir ısıtma yastığı veya ısıtma lambaları, fare vücut ısısını yükseltmek için kullanılır.
b) cerrahi işlem sırasında kanama değerlendirin. Hemostaz el basıncı veya dağlama ile elde edilebilir. Önemli hacim kaybı tuzlu sıvı bolus ile tedavi edilebilir.
c) anestezi aşırı fare olup olmadığını değerlendirin. Bu şüphesi varsa, tuzlu su sıvı boluslar hipotansiyonun tedavisinde kullanılabilir. Dikkat çekici bir şekilde, gösterilen deney için kullanılan, ketamin / ksilazin, Kardiyodepresif olabilir. Seçenek olarak ise, izofluran (% 3-4 İndüksiyon,% 95 oksijen ve% 5 CO2 ile% 1.5 karışık bakım) kullanılarak inhalasyon anestezisi ikame edilebilir. Böyle üretan (800 mg kg -1) / Etomidat gibi alternatif anestezik ajanlar (5-10mg kg-1) / morfin (2 mg kg-1) ya da sodyum pentobarbital (40-80 mg kg-1) karın içinden 11 tatbik edilebilir.
Basınç veya hacim kanalları 2. Gürültü: Bu elektromanyetik girişim veya kırık / kirli iletkenlik kateter kaynaklanabilir. Girişim katkıda bulunabilir elektronik cihazların dikkatli bir değerlendirme yapın. Gürültü devam ederse, kateter ucuna yapışık malzeme veya hasar için değerlendirmek için bir mikroskop altında iletkenlik kateteri inceleyin. Varsa, o takdirde ilaçları sorunu görmek için taze bir iletkenlik kateteri deneyin.
3. Ses kayıt zamanla sürükleniyor: Bu durum hemodinamik modülü için yetersiz bir ısınma süresi olabilir. Modül, kalibrasyon adımları ve analizden önce 30 dakika boyunca ısınmasını bekleyin.
5. Cilt okuma beklenenden daha büyük: ölçülen hacim paralel iletkenlik için düzeltilmiş değil oluşabilir. PerfParalel iletkenlik elde etmek için protokol 6. adımda belirtilen tuzlu kalibrasyonu kapatýnýz.
6. Kalitesiz basınç hacim döngüler: İdeal basınç-hacim döngü bir kare veya dikdörtgen bir görünüm (örneğin bakınız Şekil 2) sahiptir. Döngü şekli düzensiz ise, hafifçe işlemek veya döngü şeklini değiştirir görmek için LV boşluğunda iletkenlik kateteri çevirerek. Bu hemodinamik dengeyi etkiler göğüs, açılış gerektirmez olarak LV erişmek için bizim tercih edilen bir yaklaşım karotid arter (Protokol adım 3.1) geçer. Ancak, karotis yaklaşımı düzensiz döngüler kateter artefakt eğilimli olabilir. Bu durumda, bir apikal bir yaklaşım (Protokol adım 3.2), bu sorunu çözmek için kullanılabilir.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Disclosures
Yazarlar ifşa hiçbir şey yok.
Acknowledgments
Bu çalışma, Amerikan Kalp Derneği 14FTF20370058 (DMA) ve NIH T32 HL007101-35 (DMA) tarafından desteklenmektedir.
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).
