JoVE Journal Medicine

Medicine

تقييم البطينين لوظيفة القلب وحلقات حجم الضغط عن طريق قسطرة الصدر المغلقة في الفئران

Published: June 15, 2020 doi: 10.3791/61088

Francois Potus¹, Ashley Y Martin¹, Brooke Snetsinger¹, Stephen L. Archer¹

¹Department of Medicine, Queen's University

Summary

يظهر هنا بروتوكول لتقييم وظيفة القلب ثنائي البطينين في الفئران عن طريق توليد حلقات حجم الضغط (PV) من البطين الأيمن والأيسر في نفس الحيوان باستخدام قسطرة الصدر المغلقة. ينصب التركيز على الجانب التقني للجراحة والحصول على البيانات.

Abstract

يعد تقييم وظيفة القلب أمرا ضروريا لإجراء البحوث قبل السريرية للقلب والأوعية الدموية والأوعية الدموية الرئوية. تعد حلقات حجم الضغط (الحلقات الكهروضوئية) الناتجة عن تسجيل كل من الضغط والحجم أثناء قسطرة القلب أمرا حيويا عند تقييم كل من وظيفة القلب الانقباضي والانبساطي. ترتبط وظيفة القلب الأيسر والأيمن ارتباطا وثيقا ، وينعكس ذلك في الترابط البطيني. وبالتالي ، فإن تسجيل وظيفة البطينين في نفس الحيوان مهم للحصول على تقييم كامل لوظيفة القلب. في هذا البروتوكول ، يتم اعتماد نهج الصدر المغلق لقسطرة القلب بما يتفق مع طريقة إجراء القسطرة في المرضى في الفئران. على الرغم من صعوبة استراتيجية الصدر المغلق ، إلا أنها نهج أكثر فسيولوجية ، لأن فتح الصدر يؤدي إلى تغييرات كبيرة في التحميل المسبق واللاحق الذي يخلق القطع الأثرية ، وأبرزها انخفاض ضغط الدم النظامي. بينما يستخدم تخطيط صدى القلب عالي الدقة لتقييم القوارض ، فإن قسطرة القلب لا تقدر بثمن ، خاصة عند تقييم الضغوط الانبساطية في كلا البطينين.

الموصوف هنا هو إجراء لأداء الغازية ، الصدر المغلق ، حلقات حجم ضغط البطين الأيسر والأيمن (PV) المتسلسلة في نفس الحيوان. يتم الحصول على الحلقات الكهروضوئية باستخدام تقنية القبول مع قسطرة حجم ضغط الماوس واكتساب نظام حجم الضغط. يتم وصف الإجراء ، بدءا من تشريح الرقبة ، وهو مطلوب للوصول إلى الوريد الوداجي الأيمن والشريان السباتي الأيمن ، إلى إدخال القسطرة ووضعها ، وأخيرا الحصول على البيانات. بعد ذلك ، تتم مناقشة المعايير المطلوبة لضمان الحصول على حلقات PV عالية الجودة. أخيرا ، يتم وصف موجز لتحليل الحلقات الكهروضوئية للبطين الأيسر والأيمن والمعلمات الديناميكية الدموية المختلفة المتاحة لتحديد وظيفة البطين الانقباضي والانبساطي.

Introduction

وفقا لمنظمة الصحة العالمية (WHO) ، فإن أمراض القلب هي السبب الرئيسي للوفاة في جميع أنحاء العالم لكل من الرجال والنساء¹^،²^،³. تركز العديد من الدراسات على تشخيص وتحسين ضعف وظائف القلب⁴. بالنسبة لهذه التطبيقات ، يعد التقييم عالي الجودة والقابل للتكرار لوظيفة القلب أمرا بالغ الأهمية. مطلوب بيانات قسطرة عالية الدقة وقابلة للتكرار لتقييم كل من الاستجابات المسببة والعلاجية. على سبيل المثال ، يعد تقييم وظيفة القلب ضروريا لتقييم فعالية الأدوية والعلاجات الأخرى في النماذج قبل السريرية لاحتشاء عضلة القلب⁵. بينما تركز العديد من دراسات القلب والأوعية الدموية على وظيفة البطين الأيسر ، فإن وظيفة البطين الأيمن هي أيضا محدد حاسم للقدرة الوظيفية والتشخيص لدى المرضى الذين يعانون من أمراض الرئة والأوعية الدموية ^6,7. في المرضى الذين يعانون من قصور القلب المتقدم ، تنبئ ضغوط الحشو المرتفعة باستمرار في الجانب الأيمن والأيسر بالخطر المشترك للوفاة ، والاستشفاء القلبي الوعائي ، وزرع القلب⁸. في مرض الصمام الأبهري والصمام التاجي المشترك ، تعد وظيفة عضلة القلب قبل الجراحة (المنعكسة في معلمات مثل مؤشر القلب وجزء طرد البطين الأيسر) هي المؤشر الرئيسي للبقاء على قيد الحياة على المدى^{الطويل 9}. وظيفة البطين الأيمن هي المؤشر الرئيسي لكل من المراضة والوفيات في ارتفاع ضغط الدم الشرياني الرئوي^10,11. وبالتالي ، فإن تقييم وظيفة البطين الأيمن هو عنصر ضروري في دراسة شاملة قبل السريرية باستخدام نماذج ارتفاع ضغط الدم الشرياني الرئوي¹²،¹³^،¹⁴.

غالبا ما تتم دراسة وظيفة البطين الأيسر والأيمن بشكل مستقل. ومع ذلك ، نظرا لأن وظائف البطينين الأيسر والأيمن مرتبطة ارتباطا وثيقا ، فمن المثالي الحصول على تقييم البطينين للوظيفة الانقباضية والانبساطية من اختبار واحد¹⁵. على سبيل المثال ، يشترك البطين الأيمن في الألياف المائلة في الحاجز بين البطينين مع البطين الأيسر ، والذي يشكل أحد الروابط الميكانيكية بين وظيفة انقباض البطين الأيسر والأيمن^16,17. هذه الظاهرة ، المعروفة باسم تفاعل البطين الانقباضي ، تسمح لانقباض البطين الأيسر بزيادة تقلص البطين الأيمن. التفاعلات البطينية أثناء الانبساط مهمة أيضا. أثناء الانبساط ، يؤثر حجم البطين الواحد على حجم البطين المقابل ، وبالتالي يغير الامتثال الانبساطي والتحميل المسبق^18,19. في الحالات المرضية ، يمكن أن يؤدي انخفاض وظيفة بطين واحد ، أو ضعف تحميل الحجم ، إلى إضعاف وظيفة البطين الآخر²⁰ بشكل مباشر أو غير مباشر. نتيجة للتفاعل البطيني الانقباضي ، قد يؤدي الانخفاض الشامل في وظيفة البطين الأيسر إلى تقليل أداء انقباض البطين الأيمن¹⁵. في المرضى الذين يعانون من قصور القلب بسبب وظيفة الانقباضي البطين الأيسر وزيادة الضغط الانبساطي النهائي ، يرتفع ضغط الشريان الرئوي ، مما يؤدي بشكل غير مباشر إلى زيادة الحمل اللاحق للبطين الأيمن^21,22. على العكس من ذلك ، فإن زيادة ضغط البطين الأيمن والحمل الزائد للحجم في ارتفاع ضغط الدم الرئوي الحاد يمارس ضغطا ميكانيكيا على القلب الأيسر. هذا التسطيح على شكل D للبطين الأيسر ، الناجم عن التحول إلى اليسار في الحاجز بين البطينين ، يقلل من حجم البطين الأيسر ويضعف الوظيفة الانقباضية والانبساطية²³،24،²⁵،²⁶^،²⁷. وبالتالي ، فإن تقييم كل من البطينين الأيسر والأيمن ضروري لتقييم وظيفة القلب العالمية في النماذج قبل السريرية للأمراض البشرية.

يمكن أيضا تقييم وظيفة القلب عن طريق تخطيط صدى القلب غير الباضع والتصوير بالرنين المغناطيسي (MRI) والقسطرة الغازية²⁸،²⁹^،³⁰. تخطيط صدى القلب هو طريقة التصوير الأكثر استخداما في أبحاث القلب والأوعية الدموية لأنه غير مكلف نسبيا ويمكن الوصول إليه³¹. ومع ذلك ، فإن تخطيط صدى القلب له العديد من القيود التقنية ، بما في ذلك القياس غير المباشر لضغط الملء والقدرة المحدودة على تحديد الوظيفة الانبساطية. بالإضافة إلى ذلك ، تعتمد جودة البيانات التي تم الحصول عليها عن طريق تخطيط صدى القلب بشكل كبير على المشغل. التصوير بالرنين المغناطيسي للقلب هو إضافة جديدة نسبيا إلى التصوير قبل السريري الذي لديه إمكانات كبيرة للتقييم الكمي لوظيفة البطينين. القياس الكمي باستخدام التصوير بالرنين المغناطيسي للقلب دقيق ، لأنه لا يضع افتراضات هندسية لشكل البطين ، على عكس تخطيط صدى القلب³². ومع ذلك ، فإن منصة التصوير بالرنين المغناطيسي باهظة الثمن ، ونادرا ما تكون متاحة. علاوة على ذلك ، تتطلب معالجة بيانات التصوير بالرنين المغناطيسي دعما ماهرا من قبل فيزيائي أو عالم مكافئ ، وهو ما تفتقر إليه العديد من المختبرات قبل السريرية³³. وبالمثل ، فإن استخدام التصوير المقطعي المحوسب الدقيق (MicroCT) في الدراسات قبل السريرية يوفر بيانات تشريحية كمية ثلاثية الأبعاد (3D) عالية الدقة يمكن الحصول عليها بشكل غير جراحي ، مما يسمح بالدراسات الطولية³⁴. ومع ذلك ، يتطلب التصوير المقطعي المحوسب حقن عوامل التباين ، والتي غالبا ما تكون باهظة الثمن. منصة التصوير المقطعي المحوسب ، مثل التصوير بالرنين المغناطيسي ، باهظة الثمن أيضا وتتطلب أيضا فنيا ماهرا.

في المقابل ، القسطرة هي تقنية غازية تتكون من إدخال قسطرة في البطين الأيمن و / أو الأيسر لقياس الضغط و / أو الحجم. الأدوات المطلوبة لإجراء قسطرة القلب ليست باهظة الثمن مثل تخطيط صدى القلب أو التصوير المقطعي المحوسب أو التصوير بالرنين المغناطيسي. ومع ذلك ، هناك حاجة إلى كفاءة فنية كبيرة للقسطرة وتخدير الحيوانات الصغيرة. تسمح القسطرة بإجراء تقييمات مباشرة ودقيقة لوظيفة القلب²⁸. في هذا البروتوكول ، يتم استخدام قسطرة PV القبول لتقييم وظيفة القلب. هذه التقنية ، التي تعتمد على خصائص التوصيل الكهربائي المميزة للدم وعضلة القلب ، تسمح بالتسجيل المتزامن للضغط والحجم داخل تجويف القلب وتوليد الحلقات الكهروضوئية في الوقت الفعلي ^5,35. باختصار ، تتكون القسطرة من أقطاب الإثارة وأقطاب التسجيل. تولد أقطاب الإثارة مجالا كهربائيا داخل البطين الأيمن أو الأيسر. يقيس قطب التسجيل الداخلي تغير الجهد ، والذي يتناسب مع التغير في المقاومة. يعتمد اشتقاق حجم البطين على قانون أوم (الجهد = التيار × المقاومة) الذي يتم من خلاله حساب الموصلية (أي معكوس المقاومة). في هذا الإعداد ، تكون قيمة التوصيل المقاسة مزيجا من توصيل الدم والتوصيل العضلي. في المجال الكهربائي ، يكون الدم مقاوما بحتا بينما تتمتع العضلات بخصائص سعوية ومقاومة. تؤدي الخاصية السعوية للعضلات إلى تأخير زمني في الإشارة المقاسة. تتبع هذا التأخير ، المعروف باسم زاوية "الطور" ، يبلغ عن تسرب أنسجة القلب إلى الحقل مع تقلص القلب. يكون هذا القياس أكبر عند الانقباض وأدنى مستوى عند الانبساط. تسمح هذه الخاصية بفصل المكون العضلي للتوصيل عن مكون الدم وتسمح بتقريب قريب من الأحجام الانقباضية والانبساطية المطلقة. توفر حلقات حجم الضغط مجموعة من معلمات الدورة الدموية التي لا يمكن قياسها بسهولة بطرق أخرى ، مثل القسطرة الرجعية البسيطة باستخدام القسطرة المملوءة بالسوائل لقياس ضغط القلب. تقيس حلقات حجم الضغط ضغوط البطين ولكنها توفر أيضا بيانات حول الانقباض والمرونة والطاقة والطاقة والكفاءة. بالإضافة إلى ذلك ، توفر الحلقات الكهروضوئية قياسات كمية قوية³⁶. وهكذا ، ظهر تقييم وظيفة القلب بواسطة الحلقات الكهروضوئية الناتجة عن القسطرة كمعيار ذهبي في الأبحاث قبل السريرية³⁷. بالإضافة إلى ذلك ، فإن التقنيات قبل السريرية ذات صلة بالأمراض البشرية حيث تكون القسطرة القلبية ، وإن كانت مع القسطرة المملوءة بالسوائل ، شائعة. ومع ذلك ، تتطلب قسطرة القلب في القوارض تخديرا لا تشوبه شائبة وتقنية ممتازة لمنع الفقدان المفرط للدم أو نقص التهوية أو التغيرات في درجة حرارة الجسم.

في المرضى من البشر ، يتم إجراء قسطرة القلب في تكوين مغلق للصدر ويتم الوصول إلى الأوعية الدموية عبر الوريد الوداجي أو تحت الترقوة للبطين الأيمن والشريان الكعبري أو الفخذي للبطين الأيسر. نظرا لصغر حجم الفئران ، غالبا ما يكون نهج الصدر المغلق صعبا. وبالتالي ، فإن الدراسات التي أجريت على الفئران عادة ما تتبنى نهج الصدر المفتوح. تتضمن هذه التقنية فتح الصدر ، وبالتالي كشف القلب ، وتسهيل إدخال القسطرة عن طريق ثقب قمة البطين الأيسر و / أو الأيمن³⁸. في حين أن هذا النهج أقل تحديا من الناحية الفنية وقابل للتكرار إلى حد ما ، إلا أن قيوده الرئيسية تشمل النزيف والمضاعفات الأخرى للإدخال القمي للقسطرة ، وانخفاض ملحوظ في الضغط داخل القلب الناتج عن فتح التجويف الصدري للضغط الجوي. يؤدي فتح الصدر في القوارض ذات التهوية إلى انخفاض 5-10 ملم زئبق في الضغط الانقباضي للبطين الأيسر وانخفاض 2-5 ملم زئبق في ضغط البطين الأيمن³⁹. لذلك ، تم تطوير نهج الصدر المغلق الذي يكون أقل صدمة للقلب وينتج عنه قياسات أكثر صلة من الناحية الفسيولوجية والتي يمكن ترجمتها بسهولة أكبر إلى التقييم السريري لوظيفة القلب.

Protocol

تم إجراء جميع التجارب وفقا للسلامة البيولوجية والمبادئ التوجيهية الأخلاقية للسلامة البيولوجية بجامعة كوينز (ROMEO / TRAQ # 6016826). تم تنفيذ الإجراءات المتبعة وفقا للمبادئ التوجيهية المؤسسية. هذا هو الإجراء النهائي. بسبب غزو القسطرة اليمنى واليسرى ، يجب القتل الرحيم للحيوانات فور الحصول على البيانات. يجب إجراء القتل الرحيم وفقا لإرشادات الدراسات الحيوانية للمؤسسة.

1. الإعداد التجريبي والإعداد

ضع القسطرة في حقنة سعة 10 مل مع محلول ملحي / هيبارين ، في درجة حرارة الغرفة قبل 30 دقيقة من بدء التجربة (الشكل 1 أ).
بعد 30 دقيقة ، قم بمعايرة القسطرة (على سبيل المثال ، خط الأساس ونظام الاستحواذ) وفقا لتوصيات الشركة المصنعة. يعرض نظام الاكتساب قيم معايرة عالية ومنخفضة تستخدم لمعايرة نظام الاكتساب قبل بدء التجربة. أخرج هذه القيم وتأكد من تطابقها.
1. استخدم الزر "التحكم في توازن الضغط" أو "خشن +/-" أو "ناعم +/-" لإعداد قيمة الضغط الأساسية عند الصفر.
2. قم بإجراء معايرة من نقطتين للإشارة العالية والمنخفضة.
  1. في وحدة التحكم ، اضغط على "إعداد النظام" في "قائمة القسطرة".
  2. اضغط على "إرسال إشارة المعايرة" في "قائمة إعداد النظام" لإرسال الإشارة المنخفضة. تأكد من أن الضغط والحجم والطور والحجم عند 0 مم زئبق و 0 ميكرولتر و 0 درجة و 0 ميكروثانية على التوالي.
  3. اضغط على "Enter" لإرسال إشارة عالية. تأكد من أن الضغط والحجم والطور والحجم عند 100 مم زئبق و 150 ميكرولتر و 20 درجة و 5000 ميكرو ثانية على التوالي.
  4. اضغط على "Enter" للعودة إلى "قائمة إعداد النظام".
  5. اضغط على "6" للعودة إلى "قائمة القسطرة". ثم اضغط على "الحصول على البيانات".
ثني إبرة 30 جم إلى 90 درجة تقريبا (الشكل 1 ب ، ج). سيتم استخدام هذه الإبرة المنحنية لثقب الأوعية الوداجية والسباتية.

2. التخدير والتحكم في درجة حرارة الجسم

ضع الماوس (28 جم ، C57BL / 6 في هذا البروتوكول) في غرفة تخدير تحتوي على غاز مخدر (أي الأكسجين 100٪ ، إيزوفلوران 3-4٪ للتحريض).
عندما يتم تخدير الحيوان ، ولا يستجيب لقرصة المخلب أو الذيل ، ضع الماوس مستلقيا على وسادة التدفئة المحددة عند 37 درجة مئوية.
قم بتوصيل الماوس بجهاز التنفس الصناعي من خلال مخروط الأنف الذي يوفر مزيجا من الأكسجين بنسبة 100٪ و 2٪ من الأيزوفلوران. لحساب إعدادات التهوية الموصى بها تلقائيا ، أدخل وزن الحيوان في البرنامج الخاص بجهاز التنفس الصناعي باستخدام شاشة اللمس. تستخدم الحسابات الصيغة التالية:
حجم المد والجزر = 6.2 × كتلة الحيوان^1.01 (كجم) ،
معدل التنفس = 53.5 × كتلة الحيوان ^0.26 (كجم).
قم بتشغيل خط التخدير من غرفة التخدير إلى مخروط الأنف.
أدخل مسبار التغذية المرتدة لدرجة الحرارة في المستقيم ، ومسبار الوسادة بين الوسادة والجزء الخلفي من الماوس ، واضبط درجة حرارة الجسم المطلوبة على 37 درجة مئوية - 37.5 درجة مئوية. التحكم في درجة حرارة الحيوان على شاشة العرض (الشكل 2 أ ، ب).
قم بلصق الكفوف الأمامية ومخلب واحد بعيد للفأر على بطانية التدفئة باستخدام الشريط الجراحي ، مع ترك مخلب خلفي واحد مجانا لمراقبة عمق التخدير.

3. الوصول إلى موقع الجراحة

قم بإجراء شق عنق الرحم البطني على شكل حرف H بطول 2 سم من manubrium إلى مستوى العظم اللامي.
1. تعكس الجلد بعيدا عن العضلات الكامنة. إذا لزم الأمر ، يمكن استئصال هذه العضلات لتحسين التصور.
2. حرك الغدة تحت الفك السفلي جانبا برفق.
3. تشريح الأنسجة الرخوة عنق الرحم وفضح القصية الترقوية الخشائية والعضلات القصية اللامية بالملقط باستخدام طريقة التشريح الحاد.
4. تقسيم اللفافة في الوسط ، فوق القصية اللامية المقترنة. اسمح للعظم اللامي المقترن بالتراجع بشكل جانبي لفضح القصبة الهوائية. احرص على عدم تلف الشرايين السباتية والأعصاب المبهمة التي تعمل جنبا إلى جنب مع القصبة الهوائية.
مرر ملقط تحت القصبة الهوائية لرفعه. بعد ذلك ، مرر خيطا حريريا جراحيا 4.0 أسفل القصبة الهوائية وقم بعمل عقدة محتملة في منتصف الخيط ، والتي سيتم شدها لاحقا لتأمين الأنبوب الرغامي (الشكل 3 أ).
باستخدام المقص ، قم بعمل قطع صغير بين حلقات الغضاريف في القصبة الهوائية أسفل مستوى الحنجرة. أدخل الأنبوب الرغامي (الشكل 3 ب).
قم بتوصيل أنبوب القصبة الهوائية بجهاز التنفس الصناعي وابدأ التهوية بنسبة 100٪ أكسجين و 2٪ إيزوفلوران. شد العقدة حول القصبة الهوائية لتأمين الأنبوب الرغامي وربط أنبوب جهاز التنفس الصناعي بطاولة العمليات. تأكد من عدم انسداد القصبة الهوائية أو انهيارها (الشكل 3C).

4. عزل الوداجي الأيمن والسباتي الأيمن

عزل الشريان السباتي الأيمن
1. باستخدام تشريح حاد ، قم بإزاحة العضلة القصية اللامية بشكل جانبي لفضح وعزل الشريان السباتي الأيمن.
2. عزل الشريان السباتي عن العصب المبهم عن طريق تشريح حاد باستخدام ملقط.
3. مرر ثلاث خيوط جراحية (4.0) تحت الشريان السباتي، باستثناء العصب المبهم.
عزل الوريد الوداجي الأيمن
1. إزاحة الغدة تحت الفك السفلي والغدة النكفية بشكل جانبي لتصور الوريد الوداجي الأيمن. تشريح بصراحة وفضح الوريد الوداجي الأيمن باستخدام ملقط. تشريح الوريد بعناية وإزالة اللفافة المحيطة.
2. مرر ملقط تحت الوريد الوداجي.
3. مرر خيطا جراحيا واحدا أسفل الوريد الوداجي ، ثم اربطه في الجانب القحفي من الوريد. ضع الجر اللطيف على هذا الخيط في اتجاه الرأس باستخدام مشبك مرقئ.
4. مرر غرزتين إضافيتين تحت الوريد الوداجي. اسحب برفق الخيط البعيد في الاتجاه الذيلي باستخدام مشبك مرقئ. اصنع عقدة فضفاضة محتملة في الخيط الأوسط.
5. ضع عدة قطرات من المياه المالحة الفسيولوجية الدافئة على الوعاء في موقع بضع السم المتوقع.

5. العمليات الجراحية لقسطرة البطين الأيمن والبطين الأيسر

قسطرة البطين الأيمن (الشكل 4 أ - د).
1. باستخدام المجهر المجسم ، حدد الوريد الوداجي.
2. ضع الجر الفائق برفق على الوريد. إجراء بضع الوريد عن طريق إدخال إبرة منحنية 30 G بين خياطة الجمجمة والخيط الأوسط. أدخل الإبرة بزاوية 140 درجة بالنسبة للوريد للتأكد من دخولها بطريقة متحدة المحور.
3. عند إدخالها ، قم بتوسيع بضع الوريد عن طريق تحريك الإبرة. أدخل طرف القسطرة في بضع الوريد أسفل الإبرة. ثم ربط بلطف خياطة الأوسط ، وتأمين القسطرة.
  ملاحظة: احرص بشدة على عدم ربط الخيط بإحكام شديد ، لأن القوة الزائدة يمكن أن تلحق الضرر بالقسطرة.
4. حرر الدرز الذيلي ، وادفع القسطرة إلى البطين الأيمن ، واكتشف الشكل الموجي الكلاسيكي لضغط البطين الأيمن على شاشة مستمرة.
5. استقرار ضغط البطين الأيمن. تأكد من الموضع الصحيح للقسطرة في البطين الأيمن لتوليد حلقة PV مثالية.
  1. تثبيت الحجم ، الذي يعكس الدم والعضلات ، لتوليد حلقات حجم الضغط (أي ضغط المحور Y ، حجم المحور X). إذا لزم الأمر ، قم بتدوير عمود القسطرة برفق لتحقيق الوضع الأمثل للقسطرة على طول محور البطين الأيمن.
    ملاحظة: يجب أن تكون قيمة المرحلة القصوى ، التي تعكس العضلات ، أقل من 7 درجات.
6. عندما تكون إشارة حلقة حجم الضغط هي الأمثل ، اضغط على "Enter" على وحدة التحكم أثناء الاستحواذ لإجراء فحص أساسي. تأكد من أن معدل ضربات القلب المبلغ عنه على شاشة الشاشة بالنبضات في الدقيقة (نبضة في الدقيقة) في نطاق فسيولوجي (أي 400-600 نبضة في الدقيقة).
7. توليد الحلقات الكهروضوئية. قم بتغيير "الحجم" إلى "الحجم" كمعلمة للمحور X وحافظ على الضغط كمحور Y. عندما تكون إشارة الحلقات الكهروضوئية مثالية ، سجل لمدة 30 ثانية.
8. أوقف التسجيل. اسحب القسطرة وامسحها برفق بالشاش. ضع القسطرة في محلول الهيبارين / كلوريد الصوديوم واربط الخيط الذيلي لوقف النزيف من الوريد الوداجي.
قسطرة البطين الأيسر (الشكل 5 أ - د).
1. ارفع الشريان السباتي الأيمن برفق ، والذي تم عزله سابقا (5A) عن طريق تحريك ملقط منحني أسفل الشريان.
2. ربط خياطة السابقة ، وبالتالي انسداد الشريان. ثم ، قم بتطبيق الجر الموجه برفق باستخدام مشبك مرقئ.
3. اسحب الخيط الأكثر بعدا في الاتجاه الذيلي باستخدام مشبك مرقئ. اصنع عقدة محتملة فضفاضة على الخيط الأوسط.
4. ضع عدة قطرات من المحلول الملحي الفسيولوجي الدافئ على الوعاء في موقع بضع الشرايين المتوقع. ركز على قسم الجمجمة ، بين الخيط الذيلي والأوسط ، باستخدام المجهر المجسم.
5. ضع الجر الفائق برفق على الشريان. إجراء بضع الشرايين, عن طريق إدخال إبرة منحنية 30 G بين خياطة الجمجمة والخيط الأوسط. أدخل الإبرة عند 140 درجة بالنسبة للشريان للتأكد من دخولها بطريقة متحدة المحور.
6. أدخل طرف القسطرة في بضع الشرايين ثم شد الخيط الأوسط لتأمين القسطرة. في الوقت نفسه ، حرر الخيط البعيد وادفع القسطرة إلى الشريان الأورطي لبدء التسجيل. تأكد من أن قناة الضغط تظهر أثرا نموذجيا للشريان الأورطي.
7. دفع القسطرة إلى الوراء عبر الصمام الأبهري إلى البطين الأيسر. سيكون الدخول إلى البطين الأيسر واضحا من الانخفاض المفاجئ الملحوظ في الضغط الانبساطي من الشريان الأورطي.
8. استقرار ضغط البطين الأيسر. تأكد من الموضع الصحيح للقسطرة في البطين الأيسر لتوليد حلقة PV مثالية.
  1. تثبيت الحجم ، الذي يعكس الدم والعضلات ، لتوليد حلقات حجم الضغط (أي ضغط المحور Y ، حجم المحور X). إذا لزم الأمر ، قم بتدوير عمود القسطرة برفق لتحقيق الوضع الأمثل للقسطرة على طول محور البطين الأيسر.
    ملاحظة: يجب أن تكون قيمة المرحلة القصوى ، التي تعكس العضلات ، أقل من 7 درجات.
9. أوقف التسجيل. اسحب القسطرة للخلف وضعها في محلول الهيبارين / كلوريد الصوديوم. ثم ربط خياطة الذيلية.
10. نظف القسطرة بمنظف إنزيمي (على سبيل المثال ، endozime).
  ملاحظة: بعد الجراحة ، القتل الرحيم للحيوان وفقا لإرشادات الدراسات الحيوانية للمؤسسة.

6. تحليل البيانات

إجراء تحليل الحلقة الكهروضوئية وفقا للتوصيات المعمول بها.
1. حدد تتبع حجم الضغط الأمثل (من الناحية المثالية تسجيل كامل ومستقر لمدة 30 ثانية). في البرنامج ، انقر فوق "تقدم" ، وانقر فوق "حلقات" ، ثم انقر فوق "حساب دون اتصال".
2. حدد مستوى الصوت كقناة حجم والضغط كقناة ضغط.
3. للحصول على نتائج متسقة ، يلزم وجود 20 حلقة على الأقل.

Representative Results

تم وضع القسطرة في حقنة سعة 10 مل تحتوي على محلول ملحي من الهيبارين في درجة حرارة الغرفة قبل 30 دقيقة من القسطرة (الشكل 1 أ). تم ثني إبرة 30 جم ~ 90 درجة (الشكل 1B ، C) ، وتم تحضير قنية القصبة الهوائية بقطر 1.45 مم (الشكل 1C).

الحفاظ على درجة حرارة الجسم الفسيولوجية أمر بالغ الأهمية. تم تسجيل الماوس لأسفل وتوصيله بجهاز التنفس الصناعي من خلال مخروط الأنف. تم وضع مسبار التغذية المرتدة بين اللوحة والجزء الخلفي من الماوس. تم إدخال مسبار مستقيمي لمراقبة درجة حرارة جسم الحيوان (الشكل 2 أ). تم رصد درجة حرارة الجسم (37.1 درجة مئوية) ودرجة حرارة الوسادة (40.7 درجة مئوية) (الشكل 2 ب).

يتم عرض صور الخطوات الحرجة لإجراء التنبيب في الشكل 3A - C. أدى التنبيب الناجح وغير المعوق إلى معدل تنفس منتظم مع ضغط ذروة مستقر (الشكل 2 ب).

يوضح الشكل 4 د صورا للخطوات الحرجة لقسطرة القلب اليمنى ، من عزل الوريد الوداجي (الشكل 4A - C) إلى إدخال القسطرة في الوريد الوداجي. يوضح الشكل 5 الخطوات الحرجة لقسطرة القلب الأيسر ، بما في ذلك عزل الشريان السباتي الأيمن (الشكل 5 أ ، ب) وإدخال القسطرة (الشكل 5 ج ، د)

تم إدخال القسطرة في الوريد الوداجي وتقدمت إلى البطين الأيمن. ثم استقر ضغط البطين الأيمن ، وتم التحقق من الموضع الصحيح. يجب أن تكون جميع أقطاب القسطرة (طول المحور 6 مم) داخل غرف البطين الأيمن وليس على اتصال بجدران البطين. أدى الوضع الأمثل للقسطرة كما هو موضح بشكل تخطيطي في الشكل 6A إلى توليد حلقات PV مثالية (أي مثلثة ومنتظمة). سيؤدي الوضع غير الصحيح كما هو موضح بشكل تخطيطي في الشكل 6B (أي ملامسة جدار البطين) إلى حلقات PV معيبة (أي حلقات منهارة وغير منتظمة).

تم إدخال القسطرة إلى الشريان السباتي ، وتقدمت إلى الشريان الأورطي ، ثم تقدمت إلى الوراء عبر الصمام الأبهري إلى البطين الأيسر. استقر ضغط البطين الأيسر وتم التحقق من الموضع الأيمن. يجب أن تكون جميع أقطاب القسطرة (طول المحور 6 مم) داخل غرف البطين الأيسر وليست على اتصال بجدران البطين. أدى الوضع الأمثل للقسطرة كما هو موضح بشكل تخطيطي في الشكل 6C إلى توليد حلقات PV مثالية (أي مستطيلة ومنتظمة). أدى الوضع غير الصحيح كما هو موضح بشكل تخطيطي في الشكل 6D (أي الاتصال بجدار البطين) إلى حلقات PV معيبة (أي حلقات منهارة وغير مستطيلة وغير منتظمة).

أظهرت ديناميكا الدم التمثيلية الناتجة عن الحلقات الكهروضوئية اليمنى واليسرى معدل ضربات قلب يبلغ 410 نبضة في الدقيقة ، وناتج قلبي يبلغ 9107 ميكرولتر / دقيقة ، وحجم سكتة دماغية يبلغ 24.5 ميكرولتر. أظهرت معلمات البطين الأيمن المحددة ضغطا انقباضيا للبطين الأيمن يبلغ 21.9 ملم زئبق ، وضغط انبساطي في نهاية البطين الأيمن 1.049 ملم زئبق ، وكسر طرد 56.1٪ ، وبحد أقصى dp / dt يبلغ 1469 ملم زئبق / ثانية ، dp / dt بحد أقصى -1504 ملم زئبق / ثانية ، وحجم انبساطي في النهاية يبلغ 38.4 ميكرولتر ، وعمل السكتة الدماغية 0.068 مللي جول ، ومنطقة حجم الضغط 0.089 مللي جول ، ومرونة الشرايين الرئوية (Ea) 0.83 ملم زئبق / ميكرولتر ، وعامل تاو 12.8 مللي ثانية. أظهرت معلمات البطين الأيسر المحددة ضغطا انقباضيا للبطين الأيسر يبلغ 77.1 ملم زئبق ، وضغط انبساطي في نهاية البطين الأيسر يبلغ 2.33 ملم زئبق ، وجزء طرد 59.1٪ ، وبحد أقصى 4695 ملم زئبق / ثانية ، و dp / dt بحد أقصى -3553 ملم زئبق / ثانية ، وحجم انبساطي في النهاية يبلغ 36.9 ميكرولتر ، وعمل السكتة الدماغية 0.14 مللي جول ، ومنطقة حجم الضغط 0.22 مللي جول ، المرونة الشريانية (Ea) من 5.37 ملم زئبق / ميكرولتر ، وعامل تاو من 15.1 مللي ثانية (الجدول 1).

معلمات ديناميكا الدم
الموارد البشرية (BPM)	410.6 ± 23.3
ثاني أكسيد الكربون (ميكرولتر / دقيقة)	9107 ± 1016
SV (ميكرولتر)	24.5 ± 2.3
وظيفة RV
RVSP (مم زئبق)	21.9 ± 2.15
رفيب (مم زئبق)	1.042 ± 0.12
إي أف (٪)	56.1 ± 4.4
ديسيبل / دت ماكس (مم زئبق / ثانية)	1469 ± 170
dP / dt max (- mmHg / s)	1504 ± 215
EDV (ميكرولتر)	38.4 ± 3.7
SW (mJoules)	0.068 ± 0.008
PVA (mJoules)	0.084 ± 0.009
Ea (مم زئبق / ميكرولتر)	0.83 ± 0.09
عامل تاو (مللي ثانية)	12.8 ± 0.8
وظيفة الجهد المنخفض
LVSP (مم زئبق)	77.1 ± 2.4
LVEDP (مم زئبق)	2.33 ± 0.17
إي أف (٪)	59.1 ± 3.6
ديسيبل / دت ماكس (مم زئبق / ثانية)	4695 ± 355
dP / dt max (- mmHg / s)	3553 ± 373
EDV (ميكرولتر)	36.9 ± 4.8
SW (mJoules)	0.14 ± 0.013
PVA (mJoules)	0.22 ± 0.03
Ea (مم زئبق / ميكرولتر)	5.37 ± 0.9
عامل تاو (مللي ثانية)	15.07 ± 1.7
CO ، النتاج القلبي. EA ، المرونة الشريانية. EDV ، نهاية حجم الانبساطي. HR, معدل ضربات القلب; LVEDP ، حجم الانبساطي نهاية البطين الأيسر. LVSP ، الضغط الانقباضي البطين الأيسر. PVA ، منطقة حجم الضغط ؛ RVEDP ، الضغط الانبساطي نهاية البطين الأيمن. RVSP ، الضغط الانقباضي البطين الأيمن. SV ، حجم السكتة الدماغية ؛ SW ، عمل السكتة الدماغية. عامل تاو ، تاو ميرسكي. N = 6 فئران. يتم التعبير عن القيم ± SEM

الجدول 1: جدول المعلمات الدورة الدموية. قياس معلمة الدورة الدموية البطين الأيسر والأيمن في ستة فئران.

الشكل 1: الإعداد والإعداد التجريبي. (أ) قسطرة في حقنة سعة 10 مل من محلول ملحي/هيبارين، (ب)، (ج) إبرة 30 جم مثنية إلى 90 درجة تقريبا، (د) بضع القصبة الهوائية القنالي، قطرها 1.45 مم. يرجى النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.

الشكل 2: التخدير، التحكم في درجة حرارة الجسم . (أ) فأر بثلاثة مخالب مسجلة، متصل بجهاز التنفس الصناعي من خلال مخروط أنف، مع إدخال ردود مرتدة ومجسات مستقيمية. لاحظ أن وسادة الاحترار أسفل البطانية الجراحية. (ب) التحكم في مراقبة درجة الحرارة الذي يوضح درجة حرارة الجسم (المستقيم) والوسادة (التغذية المرتدة) ومعلمات التهوية: معدل التنفس (ضبط RR) ، متوسط حجم المد والجزر (Meas TV) ، ضغط الذروة (PeakPress) ، والتهوية الدقيقة (MinVol). يرجى النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.

الشكل 3: إجراء التنبيب. (أ) سحب الجلد وقطعه. تم تحريك الغدة تحت الفك السفلي جانبا بلطف. تم فصل العضلة القصية الترقوية الخشائية والعضلة القصية اللامية ثم تم تمرير الملقط تحت القصبة الهوائية ، باستخدام تشريح لطيف وغير حاد. (ب) تم تمرير الحرير الجراحي (4.0) تحت القصبة الهوائية وتم إجراء قطع صغير من الأمام بين حلقتين غضروفيتين من القصبة الهوائية. تم إدخال القصبة الهوائية وربطها. (ج) كان أنبوب فغر القصبة الهوائية متصلا بجهاز التنفس الصناعي، وكان الخيط مربوطا حول الأنبوب. يرجى النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.

الشكل 4: قسطرة البطين الأيمن. (أ)، (ب)، (ج) عزل الوريد الوداجي الأيمن، ثم مرر خيط جراحي واحد تحته وربط في الجانب القحفي من الوريد. تم تطبيق الجر اللطيف على هذا الخيط في اتجاه الرأس باستخدام مشبك مرقئ. تم تمرير غرزتين إضافيتين بعيدا ، تحت الوريد الوداجي. تم سحب الخيط الأكثر بعدا برفق في اتجاه ذيلي باستخدام مشبك مرقئ. تم عمل عقدة فضفاضة محتملة في الخيط الأوسط. (د) أدخلت القسطرة في الوريد الوداجي، وربطت الدرز الوسطى بالقسطرة. يتم تكبير الصور الموجودة في (ج) و(د) من خلال مجهر مجسم. يرجى النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.

الشكل 5: قسطرة البطين الأيسر. (أ)، (ب) عزل الشريان السباتي الأيمن، ثم مرر خيط جراحي واحد تحت الوريد الوداجي وربط في الجانب القحفي من الوريد. تم تطبيق الجر اللطيف على هذا الخيط في اتجاه الرأس باستخدام مشبك مرقئ. تم تمرير غرزين إضافيين تحت الشريان السباتي. تم سحب الخيط الأكثر بعدا بلطف في اتجاه ذيلي باستخدام مشبك مرقئ. تم عمل عقدة فضفاضة محتملة في الخيط الأوسط. (ج) أدخل طرف القسطرة في الشريان السباتي، ثم ربط الخيط الأوسط بالقسطرة لتثبيته. (د) دفعت القسطرة برفق إلى الوراء أسفل الشريان السباتي في اتجاه الشريان الأورطي. يتم تكبير الصور الموجودة في (ب) و(ج) و(د) من خلال مجهر مجسم. يرجى النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.

الشكل 6: التمثيل التخطيطي لوضع القسطرة والحلقات الكهروضوئية الناتجة. أ: الوضع الأمثل للقسطرة في البطين الأيمن. يقع طرف القسطرة في منتصف البطين ، معزولا عن جدران البطين. حلقات PV تمثيلية ناتجة عن وضع القسطرة الأمثل في البطين الأيمن (أي مستقر ، مثلث). ب: وضع القسطرة بشكل غير صحيح في البطين الأيمن. طرف القسطرة على اتصال مع جدران البطين. ضوضاء الحلقات الكهروضوئية التمثيلية الناتجة عن وضع قسطرة دون المستوى الأمثل في البطين الأيمن (أي منهارة وغير منتظمة). ج: الوضع الأمثل للقسطرة في البطين الأيسر. يقع طرف القسطرة في منتصف البطين ، معزولا عن جدران البطين. حلقات PV تمثيلية ناتجة عن وضع القسطرة الأمثل في البطين الأيسر (أي مستقر ، مستطيل). د: وضع القسطرة بشكل غير صحيح في البطين الأيسر. طرف القسطرة على اتصال مع جدران البطين. حلقات PV تمثيلية ناتجة عن وضع قسطرة دون المستوى الأمثل في البطين الأيسر (أي منهارة وغير منتظمة). تم تطبيق مرشح ضوضاء FIR 50 هرتز لتوليد الحلقات الكهروضوئية. يرجى النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.

Discussion

يعد تقييم وظيفة القلب خطوة حاسمة لأبحاث القلب والأوعية الدموية والأوعية الدموية قبل السريرية والرئوية. في هذا العمل ، اقترحنا بروتوكولا لتقييم البطينين المغلقين للصدر لوظيفة القلب في الفئران. من خلال هذا النهج ، يمكن للمرء أن يولد البطين الأيمن والبطين الأيسر الحلقات الكهروضوئية في نفس الماوس. يوفر هذا النهج تقييما قويا وكاملا لوظيفة القلب ، مما يسمح بقياس الوظيفة الانقباضية والانبساطية ، وكذلك حجم السكتة الدماغية والنتاج القلبي. على عكس نهج الصدر المفتوح المستخدم بشكل كلاسيكي لقسطرة القوارض ، فإن تقنية الصدر المغلق هذه تؤدي إلى فسيولوجيا أكثر استقرارا وبيانات أكثر صلة من الناحية الفسيولوجية. في حين أنه أكثر تحديا من الناحية الفنية ويعتمد على مهارات المشغل لوضع القسطرة بنجاح في البطين الأيمن والأيسر ، فإن نهج الصدر المغلق يحد من الصدمة والنزيف المرتبط بجراحة الصدر المفتوح ويقلل من تغيرات الضغط الجذرية المرتبطة بتعريض الرئتين للضغط الجوي. كما أن نهج الصدر المغلق يحاكي بشكل أفضل إجراء قسطرة القلب التي يتم إجراؤها في المرضى ، مما يعزز أهمية استخدام هذه التقنية في الأبحاث قبل السريرية.

الإجراء الجراحي هو الخطوة الحاسمة في البروتوكول. حتى عند استخدام المجهر الجراحي لإدخال القسطرة في الوريد الوداجي أو الشريان السباتي ، وهو أمر موصى به ، يتطلب هذا الإجراء ممارسة ومهارة فنية. إن التشريح الدقيق للأوعية الخالية من اللفافة المحيطة عن طريق التشريح اللطيف وغير الحاد سيزيد من نجاح القنية مع تقليل خطر النزيف. لتقليل فقدان الدم ، من الضروري قنية الشريان السباتي في خطوات متسلسلة: 1) إدخال طرف القسطرة في الشريان السباتي. 2) ربط بلطف خياطة حول جزء من الشريان الذي يحتوي على القسطرة. 3) حرر الخيط الآمن ، مما يسمح بحركة القسطرة مع الحفاظ على الجر التصاعدي اللطيف لتقليل النزيف ؛ و 4) دفع القسطرة إلى الشريان الأورطي. يعد وضع القسطرة في البطين ، كما هو محدد من خلال مراقبة شكل الموجة في الوقت الفعلي ، الجزء الأكثر تحديا في هذا البروتوكول. يجب أن تكون جميع أقطاب القسطرة داخل تجويف البطين ويجب ألا يلامس أي منها الجدار. سيؤدي أي وضع غير صحيح للقسطرة إلى حلقات PV غير منتظمة وسيؤثر سلبا أو يمنع الحصول على البيانات. إن التعرف على الشكل الموجي المميز لحجم الضغط الناتج عن وجود جميع الأقطاب الكهربائية داخل البطين يسمح للمرء أن يكون واثقا من وضع القسطرة المناسب. من الأهمية بمكان الحصول على شكل موجة ضغط بطيني مستقر وحلقات ضغط مستقرة قبل التحول إلى الوضع الكهروضوئي واكتساب الحجم. المعرفة الصحيحة لفسيولوجيا القلب وعلم التشريح أمر ضروري لنجاح هذا الإجراء. ستظهر القراءة عبر الإنترنت للآثار الكهروضوئية ، من الأذين ومنطقة الصمام ثلاثي الشرف والبطين الأيمن ، تقدم القسطرة وتساعد في تحقيق الموضع المناسب. من الأهمية بمكان معرفة معدل ضربات القلب الطبيعي (400-600 نبضة في الدقيقة) ، والأشكال الموجية والضغوط المتوقعة (على سبيل المثال ، الضغط الانقباضي البطيني الأيمن ، 18-25 ملم زئبق ، الضغط الانبساطي <5 ملم زئبق ؛ الضغط الانقباضي للبطين الأيسر 60-120 ملم زئبق⁴⁰ ، الضغط الانبساطي <8 مم زئبق) في الفئران للسماح للمشغل بتقييم صحة البيانات المرصودة.

تعتمد جودة البيانات وقابليتها للتكرار على سرعة الإجراء وفقدان الدم أو النزيف. يستغرق الإجراء من التخدير إلى الانتهاء من الحصول على البيانات في المتوسط ~ 30-40 دقيقة / ماوس. تستغرق قسطرة القلب الأيمن من إدخال القسطرة إلى الحصول على البيانات من 5 إلى 10 دقائق ، وتستغرق قسطرة القلب الأيسر من إدخال القسطرة إلى الحصول على البيانات من 10 إلى 15 دقيقة أخرى. يتم الحصول على بيانات جودة النشر في ~ 75٪ من الحالات. يجب أن يبقى تسلسل الخطوات في قسطرة القلب ثابتا بين الحيوانات. في هذا الإجراء ، يتم تنبيب الفئران أولا ، تليها قسطرة البطين الأيمن ، وأخيرا قسطرة البطين الأيسر. يعتمد قرار المضي قدما في هذا الترتيب على الصعوبة الأكبر وخطر النزيف للقلب الأيسر مقابل قسطرة القلب الأيمن. يمكن ملاحظة قطعة أثرية غير محددة لتسجيل الضوضاء 50 هرتز. يمكن تقليل هذه الضوضاء باستخدام مرشح FIR مع قطع عالي عند 50 هرتز وقطع منخفض قدره 0 على البرنامج. بالنسبة لقناة وحدة التخزين ، قم بإنشاء مرشح قناة / مرشح / FIR جديد. يمكن أيضا تطبيق مرشح من الشق من 50 هرتز أثناء الحصول على البيانات للقضاء على الضوضاء الرئيسية وإزالة أي تداخل الترددات الراديوية.

كلما تم إجراء القسطرة بشكل أسرع ، كانت جودة البيانات أفضل. بناء على الخبرة السابقة ، يوصى بالحصول على البيانات في غضون 15 دقيقة. زيادة وقت القسطرة يزيد من الضغط الفسيولوجي على الحيوان ويزيد من خطر عدم انتظام ضربات القلب بسبب وجود القسطرة في التجويف. يمكن لهذه القوى أن تقلل من حجم السكتة الدماغية وتضعف قابلية استنساخ وتفسير الأشكال الموجية. بالإضافة إلى ذلك ، يكون طرف القسطرة حادا ويمكن أن يتلف البطين أو يثقبه. هذا مهم بشكل خاص للبطين الأيمن ، وهو ~ 1/3^rd سمك البطين الأيسر.

يؤدي فغر القصبة الهوائية الغازي والتهوية الميكانيكية ذات الضغط الإيجابي إلى تنفس مستقر ومتحكم فيه للفئران ويقلل من تباين اكتساب الحلقات الكهروضوئية. ومع ذلك ، فإن ضغط الزفير الإيجابي (PEEP) هو تباين ملحوظ مع التهوية العادية ، وهي ظاهرة ضغط سلبي. معا ، تهوية الضغط الإيجابي و PEEP خفض النتاج القلبي وتقليل ضغط القلب الأيمن. وبالتالي ، في حين أن هناك حاجة للحصول على بيانات مستقرة ، فإن التهوية الميكانيكية وكذلك التأثيرات القلبية الاكتئابية للتخدير ستؤثر على الحلقات الكهروضوئية ويجب اعتبارها قيدا. يتم استخدام إيقاف التهوية الميكانيكية بشكل عابر أثناء التسجيل القصير للحلقات الكهروضوئية للقضاء على هذا المصدر المحتمل للقطع الأثرية. لاحظ أنه يمكن تأكيد كفاءة التهوية من خلال مراقبة الكابنوغرافيا لثاني أكسيد الكربون.

قد تكون المهارات الفنية المطلوبة لنهج الصدر المغلق قيدا على هذه التقنية. وبالمثل ، من الصعب الحصول على وضع مناسب ومستقر للقسطرة في البطين. تزداد احتمالات النجاح مع خبرة المشغل ومع حجم ووزن الفئران. قسطرة الفئران أقل من 20 غرام أمر صعب للغاية. قد تؤثر هندسة الغرفة الفريدة للبطين الأيمن على قياس الحجم ويجب أخذها في الاعتبار. يمكن أن يؤثر التخدير المستخدم ومعدلات ضربات القلب ودرجات الحرارة وسلالة الحيوانات على معلمات الدورة الدموية ويجب الإبلاغ عنها ومراقبتها بعناية.

في الختام ، في هذا البروتوكول يتم إجراء قسطرة البطين الأيمن والأيسر في نفس الماوس. اعتمادا على الأهداف المحددة للعالم ، يمكن إجراء قسطرة البطين الأيسر أو الأيمن بشكل مستقل ، باستخدام الجزء ذي الصلة من إجراء البطينين. ومع ذلك ، فإن النهج المقدم هو الأمثل للتقييم الكامل لوظيفة القلب.

Disclosures

اي

Acknowledgments

يود المؤلفون أن يشكروا على مساعدة وتعاون مرفق الحيوانات بجامعة كوينز الشخصية. يود المؤلفون أن يعترفوا بمساعدة أوستن ريد ، مرشح TMED MSc.

تم دعم هذه الدراسة جزئيا من قبل المعاهد الوطنية الأمريكية للصحة (NIH) منح NIH 1R01HL113003-01A1 (S.L.A.) ، NIH 2R01HL071115-06A1 (S.L.A) ، المؤسسة الكندية للابتكار ووحدة القلب والرئة في الملكة (QCPU) 229252 و 33012 (SLA) ، كرسي أبحاث كندا من المستوى 1 في ديناميكيات الميتوكوندريا والطب الانتقالي 950-229252 (SLA) ، منحة مؤسسة المعاهد الكندية للبحوث الصحية (CIHR) CIHR FDN 143261 ، مؤسسة ويليام جيه هندرسون (SLA) ، وجائزة الباحث في شبكة الأوعية الدموية الكندية (FP) ، ومنحة عائلة بارويان من جمعية ارتفاع ضغط الدم الرئوي في كندا (FP)

Materials

Name	Company	Catalog Number	Comments
ADVantage Pressure-Volume System (ADV500)	Transonic	FY097B
Endozime AW triple plus	Ruhof	34521
Fiber optic dual Gooseneck	Volpi Intralux	# 6000-1
Forceps	F.S.T	11052-10
Forceps	F.S.T	11251-20
Gauze sponges	Dermacea	441400
Hemostatic clamp	F.S.T	13003-10
Hemostatic clamp	F.S.T	13018-14
Heparin sodium	Sandoz	023-3086	100 U/L
High-fidelity admittance catheter	Scisence; Transonic	FTH-1212B-3518
Isofluorane	Baxter	CA2L9108
labScribe v4 software	iworx	LS-30PVL
Needle (30 gauge)	BD	305106
sodium chloride injection	Baxter	JB1309M	0.9%(wt/vol)
Stereo microscope	Cole-Parmer	OF-48920-10
Surgical suture	SERAFLEX	ID158000	black braided silk, 4.0
Surgical tape	3M, Transpore	SN770
Tabletop Single Animal Anesthesia Systems	Harvard apparatus	72-6468
Tracheotomy canula 1.45 mm diameter	Harvard apparatus	72-1410
Ventilator, far infrared warming pad for mice and rats PhysioSuite	Kent scientific corporation	# PS-02

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

Nowbar, A. N., Howard, J. P., Finegold, J. A., Asaria, P., Francis, D. P. 2014 Global geographic analysis of mortality from ischaemic heart disease by country, age and income: Statistics from World Health Organisation and United Nations. International Journal of Cardiology. 174 (2), 293-298 (2014).
Nowbar, A. N., Gitto, M., Howard, J. P., Francis, D. P., Al-Lamee, R. Mortality From Ischemic Heart Disease. Circulation. Cardiovascular quality and outcomes. 12 (6), 005375 (2019).
Finegold, J. A., Asaria, P., Francis, D. P. Mortality from ischaemic heart disease by country, region, and age: Statistics from World Health Organisation and United Nations. International Journal of Cardiology. 168 (2), 934-945 (2013).
McClellan, M., Brown, N., Califf, R. M., Warner, J. J. Call to Action: Urgent Challenges in Cardiovascular Disease: A Presidential Advisory From the American Heart Association. Circulation. 139 (9), 44-54 (2019).
Clark, J. E., Marber, M. S. Advancements in pressure-volume catheter technology - stress remodelling after infarction. Experimental Physiology. 98 (3), 614-621 (2013).
Price, L. C., Wort, S. J., Finney, S. J., Marino, P. S., Brett, S. J. Pulmonary vascular and right ventricular dysfunction in adult critical care: current and emerging options for management: a systematic literature review. Critical Care. 14 (5), London, England. 169 (2010).
Ryan, J. J., et al. Right Ventricular Adaptation and Failure in Pulmonary Arterial Hypertension. The Canadian Journal of Cardiology. 31 (4), 391-406 (2015).
Cooper, L. B., et al. Hemodynamic Predictors of Heart Failure Morbidity and Mortality: Fluid or Flow. Journal of cardiac failure. 22 (3), 182-189 (2016).
Turina, J., Stark, T., Seifert, B., Turina, M. Predictors of the long-term outcome after combined aortic and mitral valve surgery. Circulation. 100 (19), Suppl 48-53 (1999).
Vonk Noordegraaf, A., Galiè, N. The role of the right ventricle in pulmonary arterial hypertension. European Respiratory Review : An Official Journal of the European Respiratory Society. 20 (122), 243-253 (2011).
Vonk-Noordegraaf, A., et al. Right heart adaptation to pulmonary arterial hypertension: physiology and pathobiology. Journal of the American College of Cardiology. 62 (25), Suppl 22-33 (2013).
Potus, F., et al. Downregulation of miR-126 Contributes to the Failing Right Ventricle in Pulmonary Arterial Hypertension. Circulation. 132 (10), 932-943 (2015).
Potus, F., Hindmarch, C., Dunham-Snary, K., Stafford, J., Archer, S. Transcriptomic Signature of Right Ventricular Failure in Experimental Pulmonary Arterial Hypertension: Deep Sequencing Demonstrates Mitochondrial, Fibrotic, Inflammatory and Angiogenic Abnormalities. International Journal of Molecular Sciences. 19 (9), 2730 (2018).
Xiong, P. Y., et al. Biventricular Increases in Mitochondrial Fission Mediator (MiD51) and Proglycolytic Pyruvate Kinase (PKM2) Isoform in Experimental Group 2 Pulmonary Hypertension-Novel Mitochondrial Abnormalities. Frontiers in Cardiovascular Medicine. 5, 195 (2019).
Schwarz, K., Singh, S., Dawson, D., Frenneaux, M. P. Right Ventricular Function in Left Ventricular Disease: Pathophysiology and Implications. Heart, Lung and Circulation. 22 (7), 507-511 (2013).
Buckberg, G., Hoffman, J. I. E. Right ventricular architecture responsible for mechanical performance: Unifying role of ventricular septum. The Journal of Thoracic and Cardiovascular Surgery. 148 (6), 3166-3171 (2014).
Buckberg, G. D. The ventricular septum: the lion of right ventricular function, and its impact on right ventricular restoration. European Journal of Cardio-Thoracic Surgery. 29, Supplement_1 272-278 (2006).
Farrar, D. J., Chow, E., Brown, C. D. Isolated Systolic and Diastolic Ventricular Interactions in Pacing-Induced Dilated Cardiomyopathy and Effects of Volume Loading and Pericardium. Circulation. 92 (5), 1284-1290 (1995).
Dickstein, M. L., Todaka, K., Burkhoff, D. Left-to-right systolic and diastolic ventricular interactions are dependent on right ventricular volume. The American Journal of Physiology. 272 (6), Pt 2 2869-2874 (1997).
Slater, J. P., et al. Systolic ventricular interaction in normal and diseased explanted human hearts. The Journal of Thoracic and Cardiovascular Surgery. 113 (6), 1091-1099 (1997).
Rosenkranz, S., et al. Pulmonary hypertension due to left heart disease: Updated Recommendations of the Cologne Consensus Conference 2011. International Journal of Cardiology. 154, 34-44 (2011).
Ranchoux, B., et al. Metabolic Syndrome Exacerbates Pulmonary Hypertension due to Left Heart Disease. Circulation Research. 125 (4), 449-466 (2019).
Habib, G., Torbicki, A. The role of echocardiography in the diagnosis and management of patients with pulmonary hypertension. European Respiratory Review : An official Journal of the European Respiratory Society. 19 (118), 288-299 (2010).
Brierre, G., et al. New echocardiographic prognostic factors for mortality in pulmonary arterial hypertension. European Journal of Echocardiography. 11 (6), 516-522 (2010).
Badano, L. P., et al. Right ventricle in pulmonary arterial hypertension: haemodynamics, structural changes, imaging, and proposal of a study protocol aimed to assess remodelling and treatment effects. European Journal of Echocardiography: the Journal of the Working Group on Echocardiography of the European Society of Cardiology. 11 (1), 27-37 (2010).
Ibrahim, E. -S. H., Bajwa, A. A. Severe Pulmonary Arterial Hypertension: Comprehensive Evaluation by Magnetic Resonance Imaging. Case Reports in Radiology. 2015, 946920 (2015).
Pinsky, M. R. The right ventricle: interaction with the pulmonary circulation. Critical Care. 20 (1), London, England. 266 (2016).
Kosova, E., Ricciardi, M. Cardiac Catheterization. JAMA. 317 (22), 2344 (2017).
Lindqvist, P., Calcutteea, A., Henein, M. Echocardiography in the assessment of right heart function. European Journal of Echocardiography. 9 (2), 225-234 (2007).
Fogel, M. A. Assessment of Cardiac Function by Magnetic Resonance Imaging. Pediatric Cardiology. 21 (1), 59-69 (2000).
Janardhanan, R., Kramer, C. M. Imaging in hypertensive heart disease. Expert Review of Cardiovascular Therapy. 9 (2), 199-209 (2011).
Attili, A. K., Schuster, A., Nagel, E., Reiber, J. H. C., vander Geest, R. J. Quantification in cardiac MRI: advances in image acquisition and processing. The International Journal of Cardiovascular Imaging. 26 (1), 27-40 (2010).
Urboniene, D., Haber, I., Fang, Y. -H., Thenappan, T., Archer, S. L. Validation of high-resolution echocardiography and magnetic resonance imaging vs. high-fidelity catheterization in experimental pulmonary hypertension. American Journal of Physiology-Lung Cellular and Molecular Physiology. 299 (3), 401-412 (2010).
Ashton, J. R., et al. Anatomical and functional imaging of myocardial infarction in mice using micro-CT and eXIA 160 contrast agent. Contrast Media & Molecular Imaging. 9 (2), 161 (2014).
Larson, E. R., Feldman, M. D., Valvano, J. W., Pearce, J. A. Analysis of the Spatial Sensitivity of Conductance/Admittance Catheter Ventricular Volume Estimation. IEEE Transactions on Biomedical Engineering. 60 (8), 2316-2324 (2013).
Sasayama, S., et al. Assessment of cardiac function by left heart catheterization: an analysis of left ventricular pressure-volume (length) loops. Journal of Cardiography. Supplement. (1), 25-34 (1984).
Lindsey, M. L., Kassiri, Z., Virag, J. A. I., de Castro Brás, L. E., Scherrer-Crosbie, M. Guidelines for measuring cardiac physiology in mice. American Journal of Physiology-Heart and Circulatory Physiology. 314 (4), 733-752 (2018).
Townsend, D. Measuring Pressure Volume Loops in the Mouse. Journal of Visualized Experiments JoVE. (111), e53810 (2016).
Provencher, S., et al. Standards and Methodological Rigor in Pulmonary Arterial Hypertension Preclinical and Translational Research. Circulation Research. 122 (7), 1021-1032 (2018).
Lips, D. J., et al. Left Ventricular Pressure-Volume Measurements in Mice: Comparison of Closed-Chest Versus Open-Chest Approach. Basic Res Cardiol. 99 (5), 351-359 (2004).

تقييم البطينين لوظيفة القلب وحلقات حجم الضغط عن طريق قسطرة الصدر المغلقة في الفئران

Play Video

PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Potus, F., Martin, A. Y.,… More

Potus, F., Martin, A. Y., Snetsinger, B., Archer, S. L. Biventricular Assessment of Cardiac Function and Pressure-Volume Loops by Closed-Chest Catheterization in Mice. J. Vis. Exp. (160), e61088, doi:10.3791/61088 (2020).

Less

Copy Citation Download Citation Reprints and Permissions

View Video