Invasiva hemodynamiska övervakning av aorta och Pulmonell artär hemodynamiken i en stor djurmodell av ARDS
Summary
Vi presenterar ett protokoll för att skapa rätt vänsterkammardysfunktion i en gris modell genom att inducera ARDS. Vi visar invasiv övervakning av vänster och höger ventrikulära hjärtminutvolym med hjälp av flöde sonder runt kroppspulsådern och lungartären, as well as blodtrycksmätningar i stora kroppspulsådern och lungartären.
Abstract
En av de ledande orsakerna till morbiditet och mortalitet hos patienter med hjärtsvikt är höger kammare (RV) dysfunktion, speciellt om det är på grund av pulmonell hypertension. För en bättre förståelse och behandling av denna sjukdom är det viktigt att exakt hemodynamiska övervaka parametrar för vänster och höger kammare. Av denna anledning är det viktigt att fastställa experimentella gris modeller av hjärt hemodynamiken och mätningar för forskning syfte.
Denna artikel visar induktion av ARDS med hjälp av oljesyra (OA) och åtföljande rätt vänsterkammardysfunktion, samt instrumenteringen av svin och förvärvsprocessen data som behövs för att bedöma hemodynamiska parametrar. För att uppnå rätt ventrikulär dysfunktion, vi använde oljesyra (OA) orsakar ARDS och åtföljs detta med lungartären hypertension (PAH). Med denna modell av PAH och i följd just vänsterkammardysfunktion, många hemodynamiska parametrar kan mätas, och höger kammare volym belastning kan upptäckas.
Alla viktiga parametrar, inklusive andningsfrekvens (RR), puls (HR) och kroppstemperatur registrerades hela hela experimentet. Hemodynamiska parametrar inklusive aorta Press (AP), höger kammare trycket (peak systoliskt, slutet systoliskt och diastoliskt på slutet för höger kammare), lårbensartären trycket (FAP), centrala venösa trycket (CVP), pulmonella arteriella trycket (PAP) och vänstra artärtryck (LAP) mättes samt perfusion parametrar inklusive stigande aorta flöde (AAF) och lungartären flöde (PAF). Hemodynamiska mätningar utfördes med transcardiopulmonary thermodilution för att ge hjärtminutvolym (CO). Dessutom användes det PiCCO2 systemet (puls Contour Cardiac Output System 2) ta emot parametrar såsom stroke volume variansen (SVV), pulserar trycket variansen (PPV), samt extravaskulär lung vatten (EVLW) och globala slutet-diastoliska volymen (GEDV). Våra övervakningsförfarande är lämplig för att upptäcka just vänsterkammardysfunktion och övervakning hemodynamiska resultat före och efter administrering av volym.
Introduction
Höger kammare (RV) dysfunktion är en viktig orsak till sjuklighet och dödlighet hos patienter med hjärtsvikt1, särskilt om den bakomliggande orsaken är pulmonell hypertension2. RV pumpar blod in i låg-motstånd pulmonell systemet, som normalt förknippas med hög överensstämmelse. Därför, RV kännetecknas av låg topp systoliska trycket. Det genererar också en sjättedel av stroke arbete jämfört med vänster kammare (LV)3. På grund av dess tunnare muskel är RV mycket sårbara för en förändring i pre- och afterload4,5. Isovolumic faser av kontraktion och avslappning under systole och diastole i RV är inte lika tydliga som i LV. Undersökningen av vänster och höger kammare hemodynamiska parametrar är mycket viktigt i terapi av kritiskt sjuka patienter med akut höger hjärta nöd4,7, eftersom RV misslyckande ökar kortsiktiga dödligheten markant 6.
Förspänning parametrar som centrala venösa trycket (CVP) och vänster ventrikulära förspänning parametrar som pulmonary capillary wedge trycket (PCWP) har använts under en lång tid för att bestämma volymstatus hos patienter. Det har på senare tid visat att dessa parametrar ensam inte är lämpliga att identifiera patientens behov av vätskor8,9,10. Igenkännande vätska lyhördhet är viktigt att upptäcka och behandla volym deprivation och volym överbelasta hos patienter med RV dysfunktion. Undvika volym överbelastning är nödvändigt att minska dödlighet och längden på intensivvårdsavdelningen (IVA) vistelse hos dessa patienter.
Med denna studie har vi etablerat en gris modell av just vänsterkammardysfunktion som är konsekvent och reproducerbart. På grund av sin likhet med människor är det nödvändigt att fastställa konsekvent och reproducerbara experimentella stora djurmodeller av hjärt hemodynamiken och mätningar för forskning syfte.
Protocol
Representative Results
Discussion
ARDS, kompliceras av pulmonell hypertension, är en mycket dödlig sjukdom. För patienter som lider av detta villkor, ytterligare är information om behandling nödvändig. När arbeta och forska med levande varelser, är det mycket viktigt att vara så förnuftigt som möjligt. I detta fall är det nödvändigt att samla så mycket information som möjligt i ett experiment.
Det finns vissa kritiska kirurgiska åtgärder i en öppen-slog hjärtat modell som denna. Att inte använda svin onöd…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Författarna har inga bekräftelser.
Materials
| Animal Bio Amp | ADInstruments | FE136 | |
| Quad BridgeAmp | ADInstruments | FE224 | |
| Power Lab 16/35 | ADInstruments | 5761-E | |
| LabChart 8.1.8 Windows | ADInstruments | ||
| Pulmonary artery catheter 7 F | Edwards Lifesciences Corporation | 131F7 | |
| Prelude Sheath Introducer 8 F | Merit Medical Systems, Inc. | SI-8F-11-035 | |
| COnfidence Cardiac Output Flowprobes | Transonic | AU-IFU-PAUProbes-EN Rev. A 4/13 | |
| Adrenalin | Sanofi | 6053210 | |
| Oleic acid | Sigma Aldrich | 112-80-1 | |
| Magnesium Verla | Verla | 7244946 | |
| Ketamin | Richter Pharma AG | BE-V433246 | |
| Azaperon | Sanochemia Pharmazeutika AG | QN05AD90 | |
| Midazolam | Roche Pharma AG | 3085793 |
References
- Kapur, N. K., et al. Mechanical Circulatory Support Devices for Acute Right Ventricular Failure. Circulation. 136, 314-326 (2017).
- Zochios, V., Jones, N. Acute right heart syndrome in the critically ill patient. Heart Lung Vessel. 6 (3), 157-170 (2014).
- Ranucci, M., et al. Fluid responsiveness and right ventricular function in cardiac surgical patients. A multicenter study. HSR Proceedings in Intensive Care and Cardiovascular Anesthesia. 1 (1), 21-29 (2009).
- Mehta, S. R., et al. Impact of right ventricular involvement on mortality and morbidity in patients with inferior myocardial infarction. Journal of the American College of Cardiology. 37, 37-43 (2001).
- Vieillard-Baron, A., Charron, C. Preload responsiveness or right ventricular dysfunction. Critical Care Medicine. 37 (9), 2662-2663 (2009).
- Marik, P. E., Baram, M., Vahid, B. Does central venous pressure predict fluid responsiveness? A systematic review of the literature and the tale of seven mares. Chest. 134 (1), 172-178 (2008).
- Marik, P. E., Cavallazzi, R. Does the central venous pressure predict fluid responsiveness? An updated meta-analysis and a plea for some common sense. Critical CareMedicine. 41 (7), 1774-1781 (2013).
- Eskesen, T. G., Wetterslev, M., Perner, A. Systematic review including re-analyses of 1148 individual data sets of central venous pressure as a predictor of fluid responsiveness. Intensive Care Medicine. 42 (3), 324-332 (2016).
- Kilkenny, C., Browne, W. J., Cuthill, I. C., Emerson, M., Altman, D. G. Improving bioscience research reporting: the ARRIVE guidelines for reporting animal research. Osteoarthritis and cartilage, Osteoarthritis Research Society. 20 (2), 56-60 (2012).
- Akella, A., Sharma, P., Pandey, R., Deshpande, S. B. Characterization of oleic acid-induced acute respiratory distress syndrome model in rat. Indian Journal of Experimental Biology. 52 (7), 712-719 (2014).
- Meinhardt, J. P., Friess, U., Bender, H. J., Hirschl, R. B., Quintel, M. Relationship among cardiac index, inspiration/expiration ratio, and perfluorocarbon dose during partial liquid ventilation in an oleic acid model of acute lung injury in sheep. Journal of Pediatric Surgery. 40 (9), 1395-1403 (2005).
- Zhu, Y. B., et al. Atrial natriuretic peptide attenuates inflammatory responses on oleic acid-induced acute lung injury model in rats. Chinese Medical Journal (English. 126 (4), 747-750 (2013).
- Gould, D. A., Baun, M. M. The Role of the Pulmonary Afferent Receptors in Producing Hemodynamic Changes during Hyperinflation and Endotracheal Suctioning in an Oleic Acid-Injured Animal Model of Acute Respiratory Failure. Biology Research for Nursing. 1 (3), 179-189 (2000).
- Galie, N., et al. 2015 ESC/ERS Guidelines for the diagnosis and treatment of pulmonary hypertension. European Heart Journal. 37, 67-119 (2015).
- Galie, N., et al. 2015 ESC/ERS Guidelines for the diagnosis and treatment of pulmonary hypertension: The Joint Task Force for the Diagnosis and Treatment of Pulmonary Hypertension of the European Society of Cardiology (ESC) and the European Respiratory Society (ERS), Endorsed by: Association for European Paediatric and Congenital Cardiology (AEPC), International Society for Heart and Lung Transplantation (ISHLT). European Respiratory Journal. 46, 903-975 (2015).
- Oliveira, R. K., et al. Usefulness of pulmonary capillary wedge pressure as a correlate of left ventricular filling pressures in pulmonary arterial hypertension. Journal of Heart and Lung Transplantation. 33 (4), 459 (2014).
- Hoeper, M. M., et al. A global view of pulmonary hypertension. Lancet Respiratory Medicine. 4, 306-322 (2016).
- Nagy, A. I., et al. The pulmonary capillary wedge pressure accurately reflects both normal and elevated left atrial pressure. American Heart Journal. 167 (6), 876-883 (2014).
- Daughters, G. T., et al. Effects of the pericardium on left ventricular diastolic filling and systolic performance early after cardiac operations. Journal of Thoracic and Cardiovascular Surgery. 104 (4), 1084-1091 (1992).
- Zimmerman, R., et al. Posttransfusion Increase of Hematocrit per se Does Not Improve Circulatory Oxygen Delivery due to Increased Blood Viscosity. Anesthesia & Analgesia. 124 (5), 1547-1554 (2017).
- Giglioli, C., et al. Hemodynamic effects in patients with atrial fibrillation submitted to electrical cardioversion. International Journal of Cardiology. 168 (4), 4447-4450 (2013).
