Waiting
Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove
Click here for the English version

Medicine

Echtzeit-Druck-Volumen-Analyse eines akuten Myokardinfarkts bei Mäusen

Published: July 2, 2018 doi: 10.3791/57621

Summary

Akutem Myokardinfarkt bei Mäusen induziert akute aber unvollständig zeichnet sich Veränderungen in der linken Herzkammer (LV) Funktion. LV-Katheterisierung bei Mäusen in der koronaren Okklusion dient als eine neuartige Methode für eine Echtzeit-Auswertung der LV-Funktion.

Abstract

Akutem Myokardinfarkt kann zu akutem Herzversagen und kardiogenen Schock führen. Die Evaluierung der Hämodynamik ist entscheidend für die Bewertung von jeder möglicher Therapieansatz gegen akute linksventrikulärer (LV) Dysfunktion. Aktuelle bildgebende Modalitäten (zB., Echokardiographie und Magnet-Resonanz-Tomographie) haben mehrere Einschränkungen, da Daten über LV Druck nicht direkt gemessen werden können. LV-Katheterisierung bei Mäusen in der koronaren Okklusion könnte als eine neuartige Methode für eine Echtzeit-Auswertung der LV-Funktion dienen.

Zu Beginn des Verfahrens wurden Mäuse betäubt gefolgt von endotracheale Intubation. Für LV Katheterisierung war die rechten Halsschlagader ausgesetzt über Mitte Hals Schnitt. Der Katheter wurde eingeführt und in den LV-Hohlraum platziert. Linken Thorakotomie erfolgte und der wichtigsten linken Koronararterie (LCA) war ligiert. Reperfusion induzieren, erschien die Naht nach 45 min. Druck-Volumen-Daten zu allen Zeiten aufgezeichnet wurde.

Unterbindung der LC-a verursacht eine Abnahme der LV systolischen Funktion wie eine Ermäßigung von 30 % belegt in Schlagvolumen, LV Auswurffraktion (EF) und Herzleistung. Maximale dP/dt als Parameter für LV Kontraktilität wurde auch deutlich reduziert und diastolische Funktion stark beeinträchtigt wurde (minimale dP/dt-40 %). Reperfusion über einen Zeitraum von 20 min führte nicht zu einer vollständigen Erholung der LV-Funktion.

Echtzeit-Druck-Volumen-Analyse diente als ein gültiges Verfahren zur Überwachung der Herzfunktion bei akutem Myokardinfarkt bei Mäusen. Aufrechterhaltung stabiler Anästhesie und einen standardisierten chirurgischen Ansatz war entscheidend, um valide Ergebnisse zu gewährleisten. Die frühe Phase der akuten Myokardinfarkt ist kritisch für Morbidität und Mortalität, könnte die abgegrenzte Methode für präklinische Evaluierung neuer Strategien für Cardioprotection Vorteil sein.

Introduction

Kardiovaskuläre Erkrankungen sind die häufigste Todesursache in der westlichen Zivilisation1. Akutem Myokardinfarkt ist ein kritisches Ereignis, das welches hohe akute und chronische Mortalität2zugeordnet ist. Auch wenn Revaskularisation erzielte per Notfall perkutane Koronarintervention (PCI) ist, bleibt Sterblichkeit hoch, besonders innerhalb der ersten 48 Stunden nach Auftreten der Symptome bei Patienten mit akutem Myokardinfarkt3. Kardiogener Schock durch akute Rückgang der linken Herzkammer (LV) Funktion ist eine der Hauptursachen für die im Krankenhaus-Mortalität in dieser Patienten-3. Diese frühen Verringerung der LV-Funktion wird durch myokardialen Schädigung verursacht nach Ischämie und Reperfusion. Diese sogenannten Ischämie/Reperfusion (ich / R) Verletzungen wird durch Veränderungen im zellulären Metabolom wie übertriebene Generation von reaktiven Sauerstoff-Spezies4,5vermittelt.

Um mögliche Schutzmechanismen führt zu einem Rückgang der myokardialen Beschädigung in einer präklinischen Umgebung zu erkunden, sind zuverlässige Maus-Modellen einschließlich der Methoden zur Bewertung der Post-I/R LV Funktion6. In dieser Einstellung transthorakalen Echokardiographie7 und Magnetresonanz-Bildgebung (MRI)6 für funktionale Phänotypisierung8,9verbreitet. Doch diese Methoden eignen sich nicht für die Beurteilung der schwere LV-Dysfunktion und kardiogenem Schock bei einer laufenden akutem Myokardinfarkt und können nicht direkt Daten auf LV Druck anzeigen. Die Langendorff-Apparat mit isolierte Herz in ein ex-Vivo -Test informiert über die zugrunde liegenden Pathomechanismen der frühen Phase ich / R Verletzungen10. Diese Methode ist aufgrund seiner Unfähigkeit, in Vivo Anpassungsmechanismen wie Regulierung des autonomen Nervensystems oder hormonelle Regulation und Säure-Basen-Homöostase zu reproduzieren. Es gibt derzeit keine Methode für eine komplette funktionale Phänotypisierung von Kardiogener Schock und linksventrikulärer Dysfunktion während einer laufenden myokardialen ich / R Verletzungen.

Ein synchronisierter Ansatz mit Kombination von Druck-Volumen (PV) Katheterisierung und transiente chirurgische linken Haupt Koronararterie (LCA) Okklusion wäre vorteilhaft, aber technisch herausfordernd. Stabile Klappendysplasie Hämodynamik während I / R Verletzungen sind Voraussetzung für gültige Ergebnisse, da instabile Anästhesie oder Blut Verlust stark die Ergebnisse beeinflussen könnten. Eine neuartige Ansatz zur hämodynamischen Phänotypisierung von I / R Verletzungen über LV PV Katheterisierung und Transient LCA Okklusion konnte bringen neue Erkenntnisse auf Kardiogener Schock und LV-Dysfunktion bei akutem Myokardinfarkt und dienen als eine Methode zur späteren Analyse auf Herzschutz.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

Alle Experimente wurden in Übereinstimmung und die Einhaltung aller einschlägigen Vorschriften abgeschlossen ("Europäische Konvention für den Schutz von Wirbeltieren für Versuchs- und andere wissenschaftliche Zwecke (Richtlinie 2010/63/EU) und Tierbetreuung verwendet wurde, nach institutionellen Richtlinien. Alle Experimente wurden mit männlichen Mäusen C57BL/6JRj im Alter von 6 Monaten durchgeführt.

1. Vorbereitung

  1. Bereiten Sie ein Operationsmikroskop und ein Heizkissen sowie eine rektale Sonde, die Körpertemperatur zu überwachen. Reinigen Sie und Sterilisieren Sie alle chirurgischen Instrumente.
  2. Bereiten Sie 2 Stück von 10 cm 5-0 Seidenfaden Schiff Ligation, 5 cm von 6-0 Polypropylen Faden und 2 mm Silikonschlauch für die Unterbindung der LC-a.
  3. Bereiten Sie die PV-Katheter-Kalibrierung-Küvette, indem es auf 37 ° C vorheizen und bereiten Sie eine 100 µL Hamilton-Spritze gefüllt mit 15 % Natriumchlorid (NaCl) in H2O für saline Kalibrierung.
  4. Ort der PV-Katheter (3 cm, 1,4 F) bei 37 ° C vorgewärmte 0,9 % NaCl in H2O (Kochsalzlösung) mindestens 30 Minuten vor der Messung. Verbinden Sie den Katheter mit dem Datenerfassungsgerät und schließen Sie das Gerät an eine Analog/Digital-Wandler. Beide Geräte an einen Computer anschließen.
  5. Richten Sie die Software. Führen Sie Software-gesteuerten druckkalibrierung und Leitwert Kalibrierung wie Software-gesteuerten Workflow8gefordert.

(2) Anästhesie und Analgesie

  1. Die Maus mit Ketamin 100 mg/kg Körpergewicht und Xylazin Hydrochlorid 10 mg/kg Körpergewicht durch intraperitoneale Injektion zu betäuben. Am Anfang von I / R Chirurgie, Verwalten von 0,05 mg/kg Körper Gewicht Buprenorphin intraperitoneal um Analgesie erhalten.
  2. Führen Sie nach 10 min eine endotracheale Intubation mit einem 20 G intravenöse (iv) Katheter und lüften Sie die Maus mit 40 % Sauerstoff (O2) und 2 % (V) Isofluran. Legen Sie geeignete Belüftung Parameter (z. B. 220 µL Schlagvolumen, 150/min für eine 25-30 g C57BL/6JRj-Maus).
  3. Körper-Temperatur über rektale Sonde kontinuierlich zu überwachen. Befestigen Sie Maus mit dem Kopf in Richtung des Prüfers auf die beheizte Platte. Normale Körpertemperatur Maus ist 36,5-38 ° C. Körpertemperatur innerhalb 1 Grad durch Anpassung der beheizte Platte Temperatur beizubehalten.

3. linke ventrikuläre Katheterisierung

  1. Brust und Hals mit drei wechselnden Peelings Betadine und 70 % Alkohol zu desinfizieren.  Haut-Desinfektionsmittel zum Trocknen warten. Entfernen Sie die Brustbehaarung mithilfe einer kleinen tierischen Rasiersystem.
  2. Führen Sie einen 10 mm längs Median Schnitt 5 mm unterhalb der Unterlippe in Richtung Brustbein mit kleine Chirurgische Schere.
  3. Die linken und rechten Teil der mandibulären Drüse über stumpfe Vorbereitung mit einer Pinzette zu sezieren. Separate Muskel- und Fettgewebe in der richtigen Paratracheal Region, die richtige Gemeinde Halsschlagader verfügbar zu machen. Mobilisieren und Bindegewebe über stumpfe sorgfältiger neben das Schiff mit einer gebogenen Pinzette das Schiff auf einer Gesamtlänge von ca. 5-10 mm trennen.
    Hinweis: Vermeiden Sie mechanische Manipulation des Nervus Vagus oder des Glomus caroticum zu jeder Zeit, da dies schwere Hypotonie und Bradykardie verursachen kann.
  4. Das Schiff unterqueren Sie der beiden vorbereiteten Seidenfäden. Verbinden Sie das distale Schiff mit einem festen Knoten und einen losen Knoten auf der proximalen exponierten Region, die noch des Katheters ermöglicht.
  5. Befestigen Sie das Gewinde des kranialen (festen) Knoten neben dem Kopf der Mäuse, eine leichte Spannung auf dem Schiff anzuwenden, da dies die Einführung des Katheters erleichtern wird. Platzieren einer Gefäßklemme vaskulären Klemme auf dem proximalen Schiff proximal der losen Knoten reversibel Blutfluss blockieren.
  6. Führen Sie einen keilförmigen Einschnitt 1 mm proximal zu den kranialen Knoten, das Schiff mit Mikro Schere zu öffnen.
    Hinweis: Ein kleiner Bluttropfen wird ordnungsgemäße Durchführung dieses Schrittes angezeigt.
  7. Legen Sie den Katheter vorsichtig für 10 mm. Aufnahme der Katheter Daten.
    Hinweis: Dehnung des Schnittes mit einer Pinzette kann diesen Prozess erleichtern.
  8. Extrahieren Sie die vaskuläre Klemme. Der Einschnitt Erleichterung des Katheters fügen Sie 1-2 Tropfen Kochsalzlösung hinzu. Einführung des Katheters für etwa weitere 10 mm weiter. Nach dem passieren des proximalen Knotens mit der Sensorspitze, befestigen Sie den Knoten vorsichtig gerade genug, um zu verhindern, dass Blut Reflux neben die dünneren Teile des Katheters ohne Beeinträchtigung der Katheter Bewegung.
    Hinweis: Die Größe des Sensors an der Spitze des Katheters verhindert Rückfluss von Blut beim vaskulären Klemme zu extrahieren.
  9. Sanft weiter einführen des Katheters bis Druck Analyse zeigt arteriellen Blutdruck Profil angibt, dass der Katheter in der Aorta (Abbildung 3A) platziert wird.
    Hinweis: Der Katheter erreichen die Aortenklappe wird durch Lichtbeständigkeit und Puls-synchronisierte Bewegung des Katheters angezeigt.
  10. Bei Widerstand versuchen, durch die Aortenklappe zu gelangen, ziehen Sie den Katheter 5 mm und Fortschritt wieder zurück bis LV Katheterisierung eine Änderung der PV Analyse angegeben wird, wie diastolischer Druck 0 - zu erreichen 20 MmHg (Abb. 3 b). Beachten Sie die Volumenänderungen Überwachung zur weiteren Bestätigung Links ventrikulären Platzierung der Sensorspitze (Abbildung 3). Befestigen Sie den proximalen Knoten enger um Katheter Bewegung zu verhindern.

(4) Ischämie/Reperfusion Chirurgie

  1. Führen Sie Hautschnitt vom kaudalen Brustbein in Richtung der linken Achselhöhle auf einer Gesamtlänge von 15 mm. gehen Sie mit stumpfen Vorbereitung von zwei Muskelschichten, bis die Rippen visualisiert werden können.
  2. Öffnen Sie den Brustkorb über Schnitt zwischen dem dritten und vierten linken Rippe. Zugriff auf das Perikard chirurgische Haken verwendet. Das Perikard oberhalb des Herzens zu resezieren. Bevor Sie fortfahren mit LCA Ligation, warten 30 s ohne das Tier zu PV-Eintragsdaten für gültige Analyse.
  3. Lokalisieren der Ökobilanz unter der linken Ohrmuschel Schwellen- und absteigend auf der linken Seite des Herzens in Richtung der Spitze. Verwenden Sie eine 6: 0-Polypropylen-Naht die Arterie mit einer Schleife 2 mm unterhalb der linken Ohrmuschel einzukreisen. Einen kleinen Silikonschlauch unter der Schleife legen Sie und einen festen Knoten oben.
    Hinweis: Distale Myokard grau dient als Positivkontrolle für LCA Okklusion6. Ich / R Operation sollte innerhalb von 5 Minuten unabhängig von der operativen Prüfer durchgeführt werden.
  4. Schneiden Sie die Naht bei 1 mm Länge. Lassen Sie die chirurgische Haken und manuell schließen Sie die Muskelschichten oberhalb der Schnitt. Kontinuierliche Datenaufzeichnung PV 45 min zu warten.
  5. Öffnen Sie nach 45 min erneut die Inzision und entfernen Sie der Silikonschlauch Reperfusion induzieren. Daten für weitere 20 Minuten.
    Hinweis: Eine Änderung an einer roten Farbe als Ischämie gesehen zeigt erfolgreiche Reperfusion.

(5) Kalibrierung

Hinweis: Die Kalibrierung des kathetersystems PV besteht aus 4 verbindliche Schritte, von denen zwei nach der Messung durchgeführt werden müssen. Nach jedem Versuch um valide Ergebnisse zu gewährleisten sollten Kalibrierung wiederholt werden.

  1. Durchführen Sie druckkalibrierung und Leitwert Kalibrierung vor dem Experiment wie in Schritt 1.5 beschrieben.
  2. Durchführen Sie Kochsalzlösung Kalibrierung, wenn der Katheter noch in der linken Herzkammer platziert wird, nachdem das Experiment selbst abgeschlossen ist. Lokalisieren der rechten Halsschlagader Lateral der Halsschlagader im Bereich bereit. Injizieren 10 µL 25 % NaCl in H2O über eine Hamilton Spritze während der Aufzeichnung von Daten.
  3. Berechnen Sie die Kalibrierung mit Hilfe der Software zur Datenerfassung durch Hervorhebung der aufsteigenden Phase in Volumen-Kurve (Abbildung 5). Wiederholen Sie diesen Vorgang für insgesamt 3 Mal. Vermeiden Sie Blutverlust nach der Spritze Extraktion mithilfe einer vaskulären Klemme schnell die Punktion zu komprimieren.
  4. Führen Sie Volumen Kalibrierung um Volumen-Datenerfassung durch Analyse der standardisierten Volumina zu kalibrieren. Herzpunktion ca. 500 µL Maus Blut mit einer leicht heparinisierten 1 mL Spritze (z.B. 5 µL pro 200 IE Heparin) einzuholen. Zurückziehen des Katheters PV 10-15 mm zur Vermeidung von Schäden des Katheters.
  5. Füllen Sie das gewonnene Blut in die 37 ° C vorgewärmte Kalibrierung Küvette (Abb. 5A). Vermeiden Sie Luftblasen, wie es die Ergebnisse beeinträchtigen. Fügen Sie die Katheterspitze in jedem gut und erfassen Daten. Erhalten Sie eine Standardkurve durch Software-geführte Analyse (Abb. 5 b). Wiederholen Sie den Vorgang für insgesamt 3 Mal.
  6. Einschläfern Sie Mäuse durch Entbluten oder Zervikale Dislokation, während ausreichend Isofluran-Narkose zu jeder Zeit eingehalten wird.

(6) Datenanalyse

  1. Nach Abschluss der Kalibrierung-Schritte, Datenanalyse-Software geführt. Daher markieren Sie den entsprechenden Abschnitt (mindestens zehn Zyklen) im Bereich " analysieren " des PV-Workflow und durchführen Sie Baseline-Analyse. Zyklen mit Abweichungen durch Lüftung oder Manipulation auszuschließen, falls erforderlich (Abbildung 3D).
  2. Durchführen Sie PV-Baseline-Analyse vor dem Durchgang der Aortenklappe (arterielle Druck nur), unmittelbar vor und nach LCA Okklusion Fahren Sie durch die Durchführung von PV-Baseline-Analyse und in Abständen von 5 min. während Ischämie und Reperfusion. Am Ende des Experiments durchführen Sie Analyse von Druckdaten nach zurückziehen des Katheters aus dem linken Ventrikel (Blutdruck).
  3. Analysieren Sie mindestens 10 aufeinander folgenden Zyklen um Abtastfehler zu vermeiden. Wann erleben starke Interferenzen von erhalten Werte mit der Lüftung, vorübergehende Unterbrechung der Belüftung für maximal 5 s betrachtet werden kann.
  4. Verwenden Sie die folgenden Parameter, die in der Baseline-Analyse (Abbildung 3D) zur Charakterisierung der LV-Funktion berechnet werden:
    1. Schlagvolumen (µL)
    2. Auswurffraktion: Stroke Volume / End-diastolischen Volumen (%)
    3. HZV: Stroke Volume * Herzfrequenz (µL/min)
    4. Herzindex: Cardiac output / Fläche (µL/(min*cm²) body
    5. Arbeit zu streicheln: innere Bereich der PV-Kurve (MmHg * µL)
    6. Maximaler Druck (Pmax); Mitteldruck (Pmtl)
    7. Max. dP/dt (MmHg/s) als Parameter der systolischen LV-Funktion
    8. min dP/dt (MmHg/s) als Parameter für die LV-compliance
    9. Zeitkonstante des Isovolumetric Entspannung: Tau (ms)

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

Nach LV Katheterisierung wurde für 45 min, gefolgt von 10 min der Reperfusion reversible LCA-Ligatur durchgeführt. PV-Daten wurde zu allen Zeiten (Abbildung 1) aufgenommen.

Korrekte Platzierung des Katheters PV wurde bestätigt durch den Erhalt der charakteristischen LV PV-Diagramm (Abbildung 2A). LV-Katheter-Platzierung zeigte die typische ventrikuläre Druckbereich mit einem Minimum von 0 - 20 MmHg während falsche Platzierung des PV-Katheters in der Aorta, eine typische arteriellen Druckkurve mit einem Mindestdruck von 30-60 MmHg (diastolischer Blutdruck gezeigt hätte ) und einen kleinen Ausflug am Ende der Systole, die Aortenklappe schließen (Abb. 3 b und 3 C) angibt. Erfolgreiche Okklusion der Ökobilanz wurde optisch durch Blanchieren der distalen LV Myokard (Abb. 2 b) bestätigt.

Nach LCA Okklusion erwarb PV-Daten in 5 Minuten Intervallen. Druck-Daten-Analyse zeigte keine Veränderungen in maximale LV systolischen Druck Angabe erhaltene periphere Durchblutung und stabile Anästhesie (Abbildung 4A). Analyse der LV Volumen ergab eine signifikante Abnahme der beiden EF (52 % Vs. 40 %, p = 0,008) und absolute Schlagvolumen (Abbildung 4 b und 4 C). Diese Veränderungen geschehen in der frühen Phase der Ischämie und LV Funktionsdaten unverändert in der späteren Phase der Ischämie. Maximale dP/dt als Parameter der LV Kontraktilität zeigte eine Ermäßigung von 30 % bei Mäusen in der myokardialen Ischämie. Schlaganfall-Arbeit war 30 % reduziert (Abbildung 4 und 4E). Als Parameter für die diastolische Funktion war mindestens dP/dt erheblich gesunken hervorgeht, dass Sehbehinderte LV (Abb. 4F). Reperfusion durch Extraktion von der Silikonschlauch wurde visuell überprüft. Reperfusion zeigen nicht signifikante Veränderungen in der PV-Datenanalyse innerhalb von 20 min (Abbildung 4A-4D). Schein betrieben Tiere zeigten eine signifikante Reduktion in LV systolischen oder diastolischen Parameter (Abbildung 4I-4J).

Am Ende der Datenerfassung, Küvette Kalibrierung und Kochsalzlösung Kalibrierung durchgeführt wurden (Abbildung 5).

Figure 1
Abbildung 1: Schema der Methode. Abfolge der linken Herzkammer (LV) Katheterisierung, wichtigsten linken Koronararterie (LCA) Okklusion und Reperfusion.

Figure 2
Abbildung 2: Operationsverfahren. (A) linke ventrikuläre Katheterisierung über der rechten gemeinsame Halsschlagader gelegt. (B) linken Haupt koronaren Okklusion mit Polypropylen Naht und Silikon Schlauch. Bitte klicken Sie hier für eine größere Version dieser Figur.

Figure 3
Abbildung 3: Repräsentative Druck-Volumen-Daten. (A) repräsentative arteriellen Druck angegeben durch einen minimalen Druck von > 30 MmHg und eine typische Ausflug am Ende der Systole Schließen der Aortenklappe angibt. (B) Vertreter verlassen ventrikeldruck Daten zeigen diastolischen Werte < 20 MmHg. (C) repräsentative linken ventricular Druck-Volumen-Diagramm. (D) Screenshot der Software-basierten PV-Baseline-Analyse. Bitte klicken Sie hier für eine größere Version dieser Figur.

Figure 4
Abbildung 4: Druck/Volumen-Daten bei Mäusen in der Ischämie/Reperfusion. (A) der systolische Linksventrikuläre Blutdruck (Pmax) Links. (B) linke Herzkammer (LV) Ejektionsfraktion (EF) (%). (C) LV Schlagvolumen (µL). (D) max. dP/dT (dP/dt max) (MmHg/s). (E) LV Schlaganfall Arbeit (SW). (F) mindestens dP/dt (min dP/dt) (MmHg/s). (G) Zeitkonstante des Isovolumetric Entspannung Tau (ms). (H) Druck/Volumen Diagramm vor und 45 min nach Induktion der myokardialen Ischämie. (-J) Volumen (SV) (µL) und maximale dP/dt (dP/dt max) zu streicheln (MmHg/s) im Schein betrieben Tiere im Vergleich zu Tieren nach 15/30 min Ischämie. Daten (A-G) werden dargestellt als Mittelwert ± SEM. * p < 0,05 über Student t-Test oder Verhältnis gepaart t-Test, n = 4 Mäuse/Gruppe (A + D-G)) oder n = 3 Mäuse/Gruppe (B, C). + 45: 45 min Ischämie; Rep: Reperfusion. Bitte klicken Sie hier für eine größere Version dieser Figur.

Figure 5
Abbildung 5: Post-hoc-Kalibrierung. (A) schematische Darstellung der Kalibrierung Küvette. Volumen in µL. (B) repräsentative lineare Regressionsanalyse erhaltenen Volumendaten Küvette Kalibrierung. (C) repräsentativen Daten nach Injektion von 10 µL 25 % Natriumchlorid in H2O in der rechten Halsschlagader saline Kalibrierung. Bitte klicken Sie hier für eine größere Version dieser Figur.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

PV monitoring der LV Hämodynamik bei akutem Myokardinfarkt dient als eine neuartige Methode zur Echtzeit- in Vivo Beurteilung von Kardiogener Schock und eingeschränkter LV-Funktion i / R Verletzungen. PV-Katheterisierung bieten ein breites Spektrum an Parameter in Bezug auf LV systolischen und diastolischen Funktion. Neben der LV Volumetrische Parameter in der Regel durch Echokardiographie oder MRT (Kammer Bände, EF, Schlagvolumen und Herzzeitvolumen) erhalten ergibt PV-Analyse ein vollständigeres Profil der LV-Funktion durch Maßnahmen der systolischen LV gleichzeitig Leistung (Kontraktilität dP/dt, Schlaganfall Arbeit) und LV-Compliance (-dP/dt, Tau) als Parameter für die diastolische Funktion.

Als akute Herzinsuffizienz bei Patienten mit akutem Myokardinfarkt ein kritischer Prädiktor für frühe im Krankenhaus Morbidität und Mortalität2 ist, könnte Überwachung der akute hämodynamische Beeinträchtigung und kardiogenem Schock bei akutem Myokardinfarkt als dienen ein wertvolles Instrument zur Identifizierung von möglicher Schutzmechanismen in einer experimentellen Umgebung.

Mehrere Faktoren erwies sich als entscheidend für die erfolgreiche Datenerfassung. Stabile Anästhesie war entscheidend für gültige PV-Daten, da Isofluran zeigte, dass eine stark Cardiodepressive Wirkung mit Druck, LV-EF und Schlagvolumen sinkt. Atraumatische Vorbereitung der Halsschlagader war wichtig, Hypovolämie durch Blutverlust zu vermeiden. Darüber hinaus kann Kompression oder Verletzungen des Nervus Vagus und des Glomus caroticum schwere Beeinträchtigung der Hämodynamik führen.

Kochsalzlösung Kalibrierung und Küvette Kalibrierung erschien ein weiterer entscheidender Schritt gültige Daten pflegen. Für salzhaltige Kalibrierung Injektion von 15 % NaCl-Lösung führte zu erhöhte Leitfähigkeit durch einen vorübergehenden Anstieg der Lautstärke (Abbildung 5) angegeben. Beibehaltung der gleichen Geschwindigkeit beim Einspritzen war entscheidend für stabile Daten. Wenn Sie Küvette Kalibrierung durchführen, war es wichtig zur Vermeidung von Luftblasen innerhalb der Küvetten um valide Ergebnisse zu gewährleisten.

Die gewonnenen PV-Daten zeigen zudem wie wichtig es ist, dass eine gleichzeitige Erfassung von Druck und Volumen für eine gültige hämodynamische Charakterisierung, da Druck, die Daten allein keine signifikanten zeigten ändert sich während des Experiments (Abbildung 4A ). Die kombinierte PV-Analyse angeboten, beide Grundlinie Parameter für LV systolischen Funktion (z.B. Ejektionsfraktion) sowie Parameter für LV Kontraktilität (dP/dt) und LV-Entspannung (-dP/dt, Tau).

Interessanterweise akute Okklusion der Ökobilanz bei Patienten in der Regel führt zu einer schweren Defizit der LV-Funktion mit unaufschiebbaren für mechanische hämodynamische Unterstützung und ist verbunden mit einer hohen Sterblichkeit Rate11,12. LCA Okklusion bei Mäusen zeigte weniger hämodynamische Beeinträchtigung und LCA Okklusion verbundenen Tod während des Verfahrens wurde nicht beobachtet. Als Zeichen des anhaltenden hämodynamische Stabilität während Ischämie war systolischen LV-Blutdruck stabil jederzeit (Abb. 4A). Allerdings könnte dieser Effekt durch mehr distalen grundsätzlich bei Mäusen im Vergleich zu LCA Gefäßverschlüsse beim Menschen verursacht werden.

Zusammengenommen, Echtzeit-könnte hämodynamische Überwachung eines akuten Myokardinfarkts bei Mäusen als eine neue Methode zur Untersuchung kardioprotektive Mechanismen in schweren LV-Dysfunktion Frühphase Behandlung von Patienten mit akuten Verbesserung dienen Myokardinfarkt.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

Die Autoren haben nichts preisgeben.

Acknowledgments

Die Autoren erkennen die folgenden Finanzierungsquellen: Else Kröner-Fresenius-Stiftung (Tienush Rassaf); Hans Und Gertie Fischer Stiftung (Tienush Rassaf), zu gewähren, von der medizinischen Fakultät, Universität Duisburg-Essen, Deutschland (Tienush Rassaf, Lars Michel); Ernst Und Berta Grimmke-Stiftung (Christos Rammos).

Materials

Name Company Catalog Number Comments
Betaisodona Loesung Mundipharma 4162-1606/89x30mm Povidon-Iod
Calibration cuvette Millar instruments 910-1049 Calibration cuvette
Contura professional hair trimmer Wella HS-60 Small animal shaving system
Eclipse Needle 27G BD REF 305770 27G needle
Forceps FST 11203-25, 11069-08, 11616-15, 11506-12, 11051-10 Surgical forceps
Forceps Aesculap Braun BN731R, BD 311R Surgical forceps
Foris FS2434 Eizo 0FTD2033 Monitor
Hamilton Syringe 100 µl needle Hamilton 80621 100µl syringe with needle
Heated Small animal OP table Harvard Apparatus 15001 Heated OP table
Heparin-Natrium 25000 Ratiopharm N68542.04 Heparin
Ketamin 10% 100 mg/ml bela-pharm FS1670041 Ketamin
Labchart Pro 8 + Pro modules AD Instruments MLS260/8 PV data analysis software
LAS EZ Leica LAS EZ Microscope camera software
Leica IC80 HD Leica IC80 HD Microscope camera
Leica M80 Leica M80 Microscope
Micro-tip catheter transducer Millar instruments SPR-839 PV catheter
MiniVent Harvard Apparatus 845 ventilation
MPVS Ultra Millar instruments PL3508B48/M PV catheter data acquisition device
Octenisept Schülke 20000832-A disinfectant
Plastipak 1ml PD REF 303172 1ml syringe
PowerLab 8/35 AD Instruments PL3508 analog/digital converter
Prolene 6-0 Ethicon XNEH7814.P31 Polypropylene suture
Retraction Kit FST 18200-20 retraction of surgical situs
Seraflex 5-0 Naila IC108000 silk suture
Small and micro-scissors FST Essen 14059-11, 15007-08, 14064-11 Surgical scissors
Small silicon tube Reichelt Chemietechnik tube for LCA occlusion
Sodium Chloride Sigma-Aldrich S7653 Sodium Chloride
testo 108 testo 5631080 rectal thermometer
Thinkcentre desktop computer Lenovo PC0EJS2V Computer
Vasofix Safety 20G Braun 4269110S-01 intubation catheter
Windows 10 Microsoft KW9-00240 Operating system
Xylazin 2% Ceva 6324464.00.00 Xylazine hydrochloride

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Sanchis-Gomar, F., Perez-Quilis, C., Leischik, R., Lucia, A. Epidemiology of coronary heart disease and acute coronary syndrome. Annals of Translational Medicine. 4 (13), 256 (2016).
  2. Anderson, J. L., Morrow, D. A. Acute Myocardial Infarction. New England Journal of Medicine. 376 (21), 2053-2064 (2017).
  3. McNamara, R. L., et al. Predicting in-hospital mortality in patients with acute myocardial infarction. Journal of the American College of Cardiology. 68 (6), 626-635 (2016).
  4. Kurian, G. A., Rajagopal, R., Vedantham, S., Rajesh, M. The Role of Oxidative Stress in Myocardial Ischemia and Reperfusion Injury and Remodeling: Revisited. Oxidative Medicine and Cellular Longevity. , (2016).
  5. Turer, A. T., Hill, J. A. Pathogenesis of myocardial ischemia-reperfusion injury and rationale for therapy. American Journal of Cardiology. 106 (3), 360-368 (2010).
  6. Totzeck, M., Hendgen-Cotta, U. B., French, B. A., Rassaf, T. A practical approach to remote ischemic preconditioning and ischemic preconditioning against myocardial ischemia/reperfusion injury. Journal of Biological Methods. 3 (4), (2016).
  7. Respress, J. L., Wehrens, X. H. Transthoracic echocardiography in mice. Journal of Visualized Experiments. (39), (2010).
  8. 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 (2008).
  9. Zhang, B., Davis, J. P., Ziolo, M. T. Cardiac catheterization in mice to measure the pressure volume relationship: Investigating the Bowditch effect. Journal of Visualized Experiments. (100), e52618 (2015).
  10. Rossello, X., Hall, A. R., Bell, R. M., Yellon, D. M. Characterization of the Langendorff perfused isolated mouse heart model of global ischemia-reperfusion injury: Impact of ischemia and reperfusion length on infarct size and LDH release. Journal of Cardiovascular Pharmacology and Therapeutics. 21 (3), 286-295 (2016).
  11. Task Force on the management of ST-segment elevation acute myocardial infarction of the European Society of Cardiology (ESC). ESC Guidelines for the management of acute myocardial infarction in patients presenting with ST-segment elevation. European Heart Journal. 33 (20), 2569-2619 (2012).
  12. Shigemitsu, O., et al. Acute myocardial infarction due to left main coronary artery occlusion. Therapeutic strategy. Japanese Journal of Thoracic and Cardiovascular Surgery. 50 (4), 146-151 (2002).

Tags

Medizin Ausgabe 137 Ischämie/Reperfusion Verletzungen (ich / R Verletzungen) Myokardinfarkt Links ventrikulären Katheterisierung PV-Katheter Links ventricular Funktion hämodynamische
Echtzeit-Druck-Volumen-Analyse eines akuten Myokardinfarkts bei Mäusen
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Michel, L., Stock, P., Rammos, C.,More

Michel, L., Stock, P., Rammos, C., Totzeck, M., Rassaf, T., Hendgen-Cotta, U. B. Real-time Pressure-volume Analysis of Acute Myocardial Infarction in Mice. J. Vis. Exp. (137), e57621, doi:10.3791/57621 (2018).

Less
Copy Citation Download Citation Reprints and Permissions
View Video

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
Simple Hit Counter