Yöntem makalesi

Artan Aort Katılığa Ölçme İn Vivo Ultrason Kullanımı Farelerde

17.4K görüntülenme

⸱

DOI:

10.3791/52200

⸱

2 Aralık 2014

 ,  ,  ,  ,  ,  ,  ,  , 
1Department of Biomedical Engineering, Johns Hopkins University, 2Department of Anesthesiology and Critical Care Medicine, Johns Hopkins University, 3Department of Medicine (Cardiology), Johns Hopkins University, 4The Australian School of Advanced Medicine, Macquarie University

Bu makalede

Özet

Farelerde in vivo olarak basınç-çap ilişkisinden aort sertliğini ölçmek için bir teknik tarif ediyoruz. Aort çapı ultrason ile kaydedilir ve aort basıncı katı hal basınç kateteri ile invaziv olarak ölçülür. Kan basıncı kademeli olarak değiştirilir ve elde edilen çap ölçülür.

Özet

Biz yüksek çözünürlüklü ultrason görüntüleme kullanılarak farelerde in vivo aort sertliği ölçmek için bir protokol mevcut. Aort çapı ultrason ile ölçülür ve aort kan basıncı katı-hal basınç kateteri ile invazif ölçülür. Kan basıncı daha sonra vazoaktif ilaçlar fenilefrin ve sodyum nitroprusid intravenöz infüzyon ile adım adım alçaltılmış yükseltilir. Aort çapı çıkan aort basıncı çaplı ilişkiyi tanımlamak için her bir baskı aşaması için ölçülmektedir. Basınç çaplı bir ilişki elde edilen Sertlik endeksleri toplanan verilerden hesaplanabilir. Arteriyel uyum hesaplanması bu protokol açıklanmıştır.

Bu teknik, kardiyovasküler hastalık ve yaşlanma ile ilişkili artmış aort sertliği altında yatan mekanizmaları araştırmak için kullanılabilir. teknik pH için yaklaşımlar, ex vivo kıyasla sertlik fizyolojik olarak uygun bir ölçüm ortayaaort sertliği üzerine ysiological etkiler ölçüm dahil edilmiştir. Bu tekniğin temel sınırlama kalp döngüsü sırasında aortun hareketinden tanıttı ölçüm hatasıdır. Bu hareket, aort hareket probunun konumuna ayarlanması aynı zamanda aort basıncı çaplı ilişkisinin çoklu ölçümler yapmak ve deney grubu boyutunu artırma ile telafi edilebilir.

Giriş

Artan aort sertliği kardiyovasküler hastalık işaretidir. 1 Yaşlanma hiperlipidemi 4 2, diyabet 3, sigara, ve kardiyovasküler hastalığın diğer risk faktörleri aort sertliği artırmak için gösterilmiştir. Epidemiyolojik çalışmalar, koroner kalp hastalığı ve inme başlangıcından güçlü bir bağımsız belirleyicisi, yanı sıra kardiyovasküler olay ve mortalite 5-8 meydana aort sertliği göstermiştir. Çünkü artan aort sertliğinin klinik ve halk sağlığı önemi, güncel araştırma vasküler sertlik gelişimini ve ilerlemesini mekanizmasının anlaşılması üzerine odaklanmıştır. Büyük ilgi dolayısıyla kardiyovasküler hastalık deneysel modellerinde vasküler sertlik doğru tedbirler geliştirilmesi bulunmaktadır.

Bir malzemenin sertliği stres-streyn ilişki, özelliği ve elastik mod olarak tayin edilebilirulus. Bir doğrusal elastik malzeme geri dönüşümlü olarak deforme ve stres gerginlik orantılı artar. Aort ve büyük arterler doğrusal elastik organları şunlardır: gergin olduğunda, arter sertliği sabit kalır, ancak gerilmenin derecesi ile artar değildir. Büyük damarların mekanik özellikler bu doğrusal olmayan damar duvarı oluşturan taşıyıcı elemanlarının, yani elastin ve kollajen, farklı sertlik özelliklerine bağlıdır. Elastin 0.6 Mpa'lık bir esneme modülü olan çok esnektir. Buna karşılık, kolajen 1 lik bir elastik modül GPa 9 ile çok serttir. Yüksek gerilme değerleri sergilendi yüksek sertlik kollajen nedeniyle ise daha düşük gerilme değerleri aort tarafından sergilenen ilk sertlik elastin atfedilir. Gemi yayılmakta olarak yük kollajen elastin aktarılır ve damar sistemi çalışır nerede transfer yük bu bölgedir. Bu nedenle, fizyolojik basınçlarda, arteriyel sertlikelastin ve kollajen 10 hem de katkısıyla bağlıdır.

Dağıtım ve elastin ve kollajen yönlendirme arter duvarı içinde tabakası ile değişir. Medyada, elastin, kolajen, ve düz kas hücreleri eş katmanlı sıkı heliksler bindirildiğini. Bu düzenleme arter çevresel yönde yüksek yüklere karşı olanak sağlar. Adventisya az elastin ile kolajen ağırlıklı ve kollajen lifler net gibi moda düzenlenmiştir. Bu kollajen lifleri bir stressiz durumda dalgalı ve yük arttıkça düzeltmek. Kollajen lifleri gibi Rijitlik artar ve böylece gerilmeden ve kırılmasını önleyen arter, düzeltmek. Çünkü kollajen liflerinin yapısal organizasyonu ve değişen yönelimi, arterler anizotropik şunlardır: damar uzunlamasına veya dairesel 11 gerilir ise sergilenen sertlik bağlıdır in vivo sertlikleri.s nedenle aorta boyuna ve çevresel sertlik bir bileşik olduğunu.

Arteriyel sertlik genellikle uyum ya da nabız dalga hızı (NDH) in vivo olarak ölçülür. ΔD çapı değişimidir ve Ap basınç karşılık gelen bir değişiklik olduğu Arteriyel uyum C = ΔD / Ap olarak tanımlanır. Uyum düşük değerler sert damarları gösterir. Uyum arter basıncı boyut ilişkisi hesaplandı ve bu nedenle sertlik doğrudan bir ölçüsüdür edilir. Sertlik damar 12 eşit olmayan yaygın olarak, uyum deney grupları arasında anlamlı karşılaştırmalar yapmak için her konu aynı / benzer yerde ölçülmelidir.

uyum ve elastik modülü arasındaki fark elastik modülü malzemenin boyutlarına normalize olmasıdır. Uyum nedenle elastik modülü ref ise yapısal sertlik, yansıtırmalzeme sertliği lects. Yaşlanma, arter duvar kalınlığı artar ve elastin ile / kollajen oranı azalır, bu nedenle yapısal sertlik ve malzeme sertliği hem de büyüktür.

Uyum ile karşılaştırıldığında, PWV arteriyel sertlik dolaylı bir ölçüsüdür. PWV bir basınç impulsu arterin uzunluğu boyunca hareket eder ve damar duvarının özellikleri tarafından etkilenir hızıdır. Moens-Korteweg denklemi PWV ve elastik modülü arasındaki ilişkinin model kullanılır:, ρ kan viskozitesi PWV, h duvar kalınlığı E artan esneklik katsayısı = E-h / (2 ρ r) 2 'dir ve r, damar yarıçapıdır . Daha yüksek bir PWV değeri, bundan dolayı daha sert bir kap göstermektedir.

Uyum ve elastik modülü kabın bir kesilmiş kesiminde deneysel ex vivo olarak ölçülebilir. Uygunluğunu belirlemek için, gemi kademeli bir basınç myograph 13,14 üzerine monte edilir. Geminin içindeki basınç adım adım ve inci artarçapında değişim sonuçlanan e Video mikroskopi kullanılarak izlenir. Uyum basınç çaplı verilerden belirlenir. Artan esneklik katsayısı çekme testi ile ölçülebilir. Bu deneylerde, damar ayrı çekilir adım adım ve kuvvet-deplasman veri damar halka kırılana kadar toplanır. Stres ve gerginlik değerleri hesaplanmış ve artan elastik modülü belirlemek için çizilen olabilir. Bu ex vivo yaklaşımlar sertliği etkileyen pasif özelliklerinde değişiklikleri değerlendirmek için kullanılabilir.

In vivo olarak, ek içeriği duvara, damar sertliği düz kas tonusu ve kan basıncı 13,15,16 ile dinamik etkilenir. PWV deneysel modellerde in vivo aort sertliği ölçmek için en yaygın kullanılan yöntemdir. PWV Doppler ultrasonografi veya aplanasyon tonometrinin 17 kullanılarak noninvaziv tespit edilebilir. Basınç darbe iki ayrı noktada ölçülen ve zaman için gereklidirmesafe geçiş için nabız nabız dalga hızıdır. PWV aort bir uzunlukta olduğundan, sertliğinin bir ortalama değerdir. PWV arter basıncı ile değişecektir sertlik, böylece ve bu nedenle büyük arterler, elastik doğrusal olmayan vardır. Daha yüksek PWV değeri dolayısıyla artan sertlik veya yüksek basınç ortaya çıkabilecek. PWV değerleri dolayısıyla geminin sertlik ilgili sonuçlar elde etmek tansiyon normalize edilmelidir. Damar duvarının pasif özellikleri ve sesi arteriyel sertlik fizyolojik endeks doğuracak değiştiren vazoaktif mediatörlerin etkisi ile kan basıncı etkisi dahil ölçüm yöntemleri. Bu yaklaşım, invaziv sabit bir mesafeye 13 de ayrılmış iki basınç sensörleri ile bir kateter kullanarak NDH ölçerek uygulanmaktadır. Bu ikili basınç kateteri, örneğin fenilefrin veya sodyum nitroprusid gibi aort ve vazoaktif ilaçlar sokulur yoluyla damar içine infüzyonvenöz kateter yükseltmek ve alt arteriyel basıncı.

Bu protokol, bir fare modelinde, basıncı boyut ilişkisinden in vivo aort sertliğini tespit etmek için bir yöntem tarif etmektedir. Bu yaklaşım, invaziv PWV ölçümü üzerinde çeşitli avantajlar sunuyor. Böyle uyum gibi Sertlik endeksleri, bu prosedür ile toplanan basınç boyut verilerinden hesaplanabilir. Sertlik tek bir yerden ölçülür çünkü Ayrıca, bu teknik, yerel aort sertliğinin ölçümü için izin verir. Bu yaklaşım, bu bölgenin kısa uzunluğu elde etmek için bir PWV ölçümü zorlaştırır aort sertliği artan ölçülmesi de yararlıdır. Mekanik özellikleri koroner dolaşım perfüzyon ve vasküler disfonksiyon kalp yanıtı etkileyen çünkü Araştırma faiz çıkan aort özel olarak var.

Aort in vivo basınç çaplı ilişkisini ölçmek için çıkan aorta görüntülenmiştir ve çapı, ultrasonlu görüntüleme ile ölçülür. Aort kan basıncı bir basınç kateteri ile invazif ölçülür. Kan basıncı, vazoaktif ilaçlar intravenöz infüzyon ile aşamalı olarak değiştirilir. Fenilefrin kan damarlarını daraltır ve aort basıncını yükseltmek için kullanılır. Sodyum nitroprussid kan damarlarını genişletir ve aort basıncı düşürmek için kullanılır. Sistolik ve diyastolik aort çapları ve ilgili aort basınçları her basınç artışı için ölçülür. Uyum toplanan basınç çaplı verilerinden hesaplanabilir.

Protokol

Bu protokol Johns Hopkins Üniversitesi Kurumsal Hayvan Bakım ve Kullanım Kurulu tarafından onaylanmıştır.

Çözümler, Malzeme ve Animal 1. Hazırlık

  1. Fenilefrin (PE) ve% 0.9 tuzlu su içinde bir sodyum nitroprussid (SNP), 300 ug / ml çözeltisinin 300 ug / ml çözelti hazırlayın. 10 mi% 0.9 tuzlu su içine ml heparin 1000 U / 1 ml karıştırılarak, ayrı bir heparin tuz çözeltisi hazırlayın.
    NOT: Uyuşturucu kullanmadan önce oda sıcaklığında olmalıdır.
  2. İki 30 G x ½ "derialtı iğneler ve PE 10 Polietilen boru gelen intravenöz ilaç infüzyon için kateter olun. , Kateter yapmak hortumun bir ucunu bir iğne takmak için. Diğer derialtı iğne iğne kısmını çıkarın ve Hortumun diğer ucunu künt ucunu. 1 ml şırınga kateter takın ve heparin tuz çözeltisi ile kateter doldurun.
  3. Anestezi indüksiyon odası c Yeri fare% 100 oksijen 2-2.5% izofluran ontaining. Dış uyaranlara tepkisiz kadar indüksiyon odasında fare bırakın.
  4. Indüksiyon odasından fareyi çıkarın ve ısıtmalı elektrokardiyografi (EKG) pad üzerine yerleştirin. 2% izofluran ile hayvan koruyun.
  5. İşlem sırasında kuruluğunu önlemek için hayvanın gözlerine veteriner merhem veya tuzlu su çözeltisi uygulayın.

Kuyruk Ven içine Kateter 2. Yerleştirme

  1. Kuyruk venleri kuyruğun her iki tarafına yatay olarak yer aldıkları için, daha iyi erişim için yan hayvan. Bant ile EKG ped üzerine fareyi sabitleyin. Hayvan kuyruk damarlarının vazodilatasyonu teşvik etmek sıcak tutulur emin olun.
  2. Turnike gibi silastik boru parçası kullanarak, kuyruk tabanı etrafında turnike kravat. Damarları daraltmak için yeterince sıkı ama arteriyel dolaşımı kesmek için yeterli değil turnike bağla. 2-3 dakika sonra, damar dışarı çıkıntı ve daha görünür hale gelmelidir.
  3. Yavaşça gergin kuyruk çekin. Bir yandan bir açıda kuyruk Bend ve diğer kuyruk iğne paralel tutun. Pierce kuyruk damar içine deri yoluyla bükülmüş iğne. İğne damara takılırsa kan kateter geri itecektir.
  4. İğne kateteri sabitlemek için eklenir doku yapıştırıcısı bir damla yerleştirin. Turnike çıkarın ve küçük direnç ile tuzlu enjekte edilerek açıklığını onaylayın.

Femoral Arter aracılığıyla Tansiyon Kateterinin 3. Yerleştirme

  1. Damıtılmış su ile dolu bir 30 ml'lik bir şırınga içine basınç kateteri yerleştirilir ve basınç kontrol ünitesine kateter bağlayın. Suya batırın kateter set-up ve cerrahi işlemleri sırasında 30-45 dakika, takılı.
  2. Hayvan sırtüstü yerleştirin ve EKG ped üzerine pençeleri bantlayın. Femoral arter üzerinde göğüs ve alanda tüy dökücü krem ​​uygulayın.
    1. 3-5 dakika bekleyin ve krem ​​ve saç kaldırmak. Thoroughly ultrason sırasında eserler önlemek için göğüs saç kaldırmak. Aşırı tüy dökücü krem ​​çıkarmak için bir nemlendirilmiş ped ile göğüs ve arka bacak bölgeleri hem silin.
  3. Ince makas kullanarak, femoral arter konumu üzerinde deride bir kesi yapmak. Femoral arter ortaya çıkarmak için deri altı yağ dokusu ile ayır. femoral arter kısmen karın ile kaplıdır. Karın uzaklaşmaya hemostat kullanın. Nemli gazlı bez ile kaplayıp veya alternatif kurumasını önlemek için periyodik dokuları üzerinde tuzlu damlayan nemli dokuları tutun.
  4. Ince forseps kullanarak, arter-ven paket uzak sinir ayırın. Yavaşça ven arterin ayırmak için arter-ven paket etrafında kılıf delip. Proksimal ucunda arter etrafında bir dikiş geçmek ve uzak ucunda iki sütür yerleştirin.
  5. Güvenli uzak kan akışını durdurmak için en distal sütür düğüm. S çekmek için hemostat kullanınroximal sütür geçici femoral artere kan akışını durdurmak için. Femoral arter içine küçük bir kesi yapmak için Microscissors kullanın. Uzak düğüm yakın kesi yapmak.
  6. Basınç kontrol ünitesi üzerindeki kalibrasyon ayarlarını kullanarak kateter veri toplama yazılımı kalibre. Dönüştürücüyü okumaya geri basınç kontrol ünitesi Anahtarı ve basınç kateteri denge böylece su dolu şırınga kateter çıkışları 0 mm Hg.
  7. Femoral artere kateter yerleştirin. Tek elle ince forseps ile kesi açın ve diğer elinizle artere kateter kafasını takın.
    1. Artere kateter sabitlemek için kateter tel etrafında orta dikiş düğüm. Proksimal sütür Rahatlayın ve abdominal aorta içine doğru kateter ilerlemek. Proksimal sütür ayrıca kateteri güvenli ve kanamayı önlemek için düğüm.
  8. Dikkatle fare, basınç kateter ve tuzlu s ile EKG yastık taşımakultrason görüntüleme aşamasına yringe. Basınç kontrol ünitesine kan basıncı kateteri bağlayın. Şırınga pompası tuzlu şırınga yerleştirin. Hayvan ve kateter 20 dakika için dengelenmeye bırakın.

4. Kan Bir Basınç Aralığı aşkın Aort Çap Ölçme

  1. % 1.5 izofluran azaltın. Uzun bir eksen görünümünü kullanarak B-modu uzunlamasına çıkan aort gözünüzde canlandırın. Aynı bakış deney süresince muhafaza edilir, böylece raylı sistem üzerine monte dönüştürücüyü.
  2. Ultrason anabilgisayar üzerinde, aort bölümünün üzerine M-mod imleci takip edilecek koyun. M-modunu kullanarak kalp döngüsü boyunca aort çapı değişimi izleyin.
  3. PE çözüm şırınga tuzlu değiştirin ve şırınga pompası içine şırınga yerleştirin.
    1. Bazal aort basınçta Kayıt M-mod. 360 ug / kg / dak infüzyon başlayın ve bir platoya ulaşmak aort basınç için 1 dakika demlenmeye. 25 gr fare için, bunuSE 30 ul / dk eşittir.
    2. Sonra infüzyon durdurun, M-mod kayıt ve kan basıncı başlangıca dönmek için 2 dakika bekleyin.
  4. 240 ug / kg / dk infüzyon hızı düşük. 25 g bir fare için, bu doz, 20 ul / dak eşittir. Plato kan basıncı ve kayıt M-modu için 1 dakika demlenmeye, infüzyon başlatın. Infüzyon durdurun, ve kan basıncı başlangıca dönmek için 2 dakika bekleyin.
  5. 120 ug / kg için yineleyin 4.4 / dak PE (25 g fare için 10 ul / dk).
  6. Tuzlu su ile PE yerleştirin ve 360 ​​ug / kg / dk infüzyon için kullanılan hızda tuzlu aşılamak (30 ul / dk, 25 g bir fare için). Ayrıca infüzyon aort basıncı ve basınç taban çizgisine dönen bir artış meydana gelmez kadar 2-3 dakika süreyle infüze. Başlangıçta stabilize kan basıncı için 5 dakika bekleyin.
  7. SNP ile tuzlu değiştirin.
    1. Bazal aort basınçta Kayıt M-mod. 240 ug / kg / dakika enfüzyon başlayın (20 ul / dakika, 25 g fare)ve 1 dakika demlenmeye. Aort basıncı bir plato ulaştığında, M-mod kaydedin. Infüzyon durdurun ve kan basıncı başlangıca dönmek için 2 dakika bekleyin.
  8. 120 ug / kg / dakika (25 g bir fare için 10 ul / dak) Alt infüzyon hızı. Plato kan basıncı ve kayıt M-modu için 1 dakika demlenmeye, infüzyon başlatın. Infüzyon durdurun ve kan basıncı başlangıca dönmek için 2 dakika bekleyin.
  9. 60 ug / kg için yineleyin 4.8 / dak SNP (25 g fare için 5 ul / dk).

5. Deneme Sonlandırma

  1. Hayvan euthanize için,% 4 izofluran artırmak. Genellikle 1-2 dakika içinde, yavaşladı nefes zaman, göğüs boşluğu açmak ve kalp maruz makas ile sternum kesti.
  2. Orta forseps ile kalp kavrayın ve makas ile çıkan aort kesilerek vücuttan tüketim.

Sonuçlar

Şekil 1 'de gösterildiği gibi, sol ventrikül ve çıkan aort bir uzunlamasına görüntü, B-mod yakalanır. Seçenek olarak ise, sadece aort uzunlamasına görüntü elde edilebilir, Şekil 2'de olduğu gibi. Aort duvarının hareket kalp sırasında Şekil 3'te gösterildiği gibi çevrim, E-modu iki beyaz çizgiler olarak görünmektedir. aort lümeni hatları arasındaki alandır. Aort basınç Vazoaktif ilaçların infüzyon ile modüle edilir. Şekil 4A'da gösterildiği gibi, PE, aort basıncı arttırır, ve Şekil 4B'de gösterildiği gibi, SNP basıncını düşürür. M-mod kaydedildiğinde kan basıncı yaylaları, infüzyon başladıktan sonra 1 dakika. Şekil 5'te gösterildiği gibi aort basıncı, uygulanan ilacın dozunu değiştirmek sureti ile kademeli bir değiştirilir. Ilacın doz infüzyon oranı ile kontrol edilir. Bütün ilaç dozları, ug / kg / dk içinde. Maksimum ve minimum çapları t ölçülürŞekil 3'te gösterilen o M-mod. Bu çap uzunlukları ve sistolik basınç kateter tarafından kaydedilen diyastolik aort baskılara karşılık gelmektedir.

Üç kalp döngüleri Sistolik ve diyastolik çap ve basınç değerleri başlangıçta ve her PE ve SNP doz için ölçülür. bir ilaç dozunun, üç çap ölçümleri arasında standart sapması 0.01 mm 'den 0.04 mm arasında değişir. Şekil 6A'da gösterildiği gibi aort çapı, basınç çaplı ilişkiyi göstermek için karşılık gelen aort basınca karşı grafiğe geçirilebilir.

Bu basınç-çap değerleri aort uyumu hesaplamak için kullanılır. Atardamar uyum hesaplanır

C = (D sys - D dia) / (P sys - P dia) (1)

D sys ve D dia sistolik ve diyastolik çapları ve P sys ve P dia neredesistolik ve diyastolik basınçları vardır. Uyum ve aort basıncı (MAP) ortalama başlangıçta ve her PE ve SNP doz için hesaplanır. Uyum sertlik basınç bağımlılığını göstermek için MAP karşı çizilmiştir. Çünkü aort doğrusal olmayan elastik davranış nedeniyle, uyum Şekil 6B'de görüldüğü gibi, MAP artması ile azalmaktadır.

figure-results-1
Şekil 1:. B-modu çıkan aort Boyuna görünümü Çapı ölçümleri sol ventrikül bırakarak çıkan aort uzunlamasına bir görüntü alınır. LV: sol ventrikül; PA: pulmoner arter; AA: asendan. Pulmoner arter görselleştirme prob yerleştirme bağlıdır. Aort çapı aort kapak distalinde ölçülür. Bu görüntüyü yakalamak için kullanılan sondanın Frekansı 40 MHz.


Şekil 2:. B-modu çıkan aort Alternatif bakış aorta daha belirgin özellikli ve sol ventrikül ve kalp duvarları az farklıdır. AA: çıkan aort; LV: sol ventrikül. Bu görüntüyü kaydetmek için kullanılan sondanın Frekansı 40 MHz.

figure-results-2
Şekil 3:. M-mod görsel Aort Aort çapı M-mod görüntüden ölçülür. aort duvarının hareketi iki dalgalı çizgi olarak görünür. İki çizgi arasındaki boşluk aort lümen olduğunu. Üç kalp döngüsü sistolik ve diyastolik aort çapları M-mod ölçülür. Bu görüntüde, basınç kateteri, EKG sinyali ve solunum döngüsü tarafından kaydedilen aort basınç M-modu, kırmızı, yeşil ve sarı olarak gösterilir. Probe frekansiy Bu görüntü 40 MHz ve satın alma süpürme hızı 1.200 Hz kaydetmek için kullanılan.

figure-results-3
Şekil 4:. Aşamalı aort basıncı değiştirmek Aort basınç infüzyon ilaç dozu ile aşamalı olarak değiştirilir. İlaç dozu infüzyon hızı ile modüle edilir. Tüm dozlar mg / kg / dk içinde.

figure-results-4
Şekil 5:. Vazoaktif ilaçlarla aort basıncı Oransal Aort basınç vazokonstriktör fenilefrin (PE) infüzyon ile artmış ve vazodilatör nitroprussid (SNP) infüzyonu ile azaltılır. 1 dk ilaç infüzyon başladıktan sonra Aort basınç yaylaları. Aort çapı M-modu (A). Plato kaydedilen aort basınç artışı gösterir360 ug / kg / dakika PE infüzyonu ile. (B) 240 ug / kg / dk infüzyon SNP aort basıncında bir düşüş göstermektedir. Zaman infüzyon başladı ve M-mod kaydedilir zaman izleri üzerinde işaretlenmiştir.   Aort basıncı infüzyon ilacın dozu ile aşamalı değiştirilir. İlaç dozu infüzyon hızı ile modüle edilir. Tüm dozlar mg / kg / dk içinde.

figure-results-5
Şekil 6: basınç ve uyum vs vs Çap aort basınç araziler ortalama Aort çapı basınç çap ilişkisi (A) göstermek için karşılık gelen aort basınca karşı çizilebilir.. Uyum, her basınç artışı için hesaplanan ve aort sertliği (B) basınç bağımlılığını göstermek için ortalama aort basıncı (MAP) karşı çizilen edilebilir.

Tartışma

Basınç, geniş bir değerler aralığı boyunca birkaç basınç artışları çap ölçümlerinin alınması basınç çaplı ilişki doğru karakterizasyonu için gereklidir. farmakolojik bağlı olabilir üst ve alt basınç limitleri deney grubu ile değişebilir ama ideal aralık yaklaşık 125 mm Hg diastolik ve 200 mm Hg sistolik 50 mm Hg 25 mm Hg. 360 ug / kg / dakika PE ve 240 ug / kg doz / dakika SNP genel olarak da basınç alanının sınırlarını ortaya çıkarmaktadır. Ancak, PE dozları 360 ug / kg / dk sınırları ulaşıldı olduğunu doğrulamak için 480 ug / kg / dk ve SNP artış olabilir. PE ve SNP Çalışma konsantrasyonları ince basınç artışlarını ulaşmak için azaltılabilir. Çap hayvanlar ve deney grupları arasında aynı basınç değerlerini teşvik, aort basınç ile değişecek gibi önemli değildir.

Venöz ve arteriyel kanülasyon aynı ou ile diğer yerlerde yapılabilirtcomes. Kuyruk ven kateterizasyonu nedeniyle kuyruk ven küçük boyutta zor olabilir. Ayrıca, kuyruk damarı koyu renkli farelerde kolaylıkla görülemez. Femoral damar alternatif olarak kanül edilebilir. Femoral damar daha erişilebilir olduğu için bu yol daha kolay olabilir. Basınç kateter takılması için femoral arter, yanı sıra, kateter karotis yoluyla sokulabilir. Göğüs alanı bu alanda ultrason görüntüleme için olduğu gibi kalır ve femoral arter, bununla birlikte, karotid arteri fazla tercih edilir. Femoral arter kanülasyon femoral arter küçük olduğu için daha zor olabilir. 1.2 F kateter kullanarak ve kanülasyon sürecini kolaylaştıracak karın boşluğuna altında proksimal femoral arter kateteri tanıtan. Femoral arter üzerine Lidokain gibi damar genişletici ajanın birkaç damla Yerleştirme veya ayrıca kateter yerleştirilmesini kolaylaştırmak için geminin büyütmek yardımcı olabilecek bir kateter introducer kullanarak. basınç kateteri ele ve kullanılmalıdırüreticinin talimatlarına göre aktifleştirilir.

Aort içindeki basınç düşmesinin önemsiz olduğu gibi aort içinde kateterin yer hayvanlar arasında tutarlı olması gerekmez. Ancak abdominal aorta kateter yerleştirerek torasik aorta ultrason görüntüleme ile etkileşimi en aza indirmek için daha iyi olabilir. Bazı ultrason büyük boy böylece M-mod ölçülen her çap için bir basınç ölçümü vererek, M-mod iz basınç gerçek zamanlı kaydedebilirsiniz. Çapı ölçülür konum basıncı kaydedildi nerede aynı konum değil, çünkü ne yazık ki, bir gecikme kateter kaydedilen basınç ve çıkan aorta gerçek basınç arasında var. Bunun bir sonucu olarak, sadece en yüksek ve en düşük çap ölçümü veri analizi için kullanılabilir.

Bu yöntemin temel sınırlama ve o dışarı değişen aort tarafından tanıtıldı ölçüm belirsizlikKalp döngüsü sırasında ultrason düzlemi f. Hareket-tanıtıldı hata MRG ve BT dahil olmak üzere tüm görüntüleme bazlı çalışmalarda, ortak olduğunu. Tazminat stratejileri hareketi 18 ile referans çerçevesini kaydırmaya ve veri işleme sırasında uygulanan anatomik özelliklerini kullanarak içerir. Hareket dengeleme yazılımı hazır değil gibi, araştırmacı kan basıncı yükselir gibi aort yerde kaymasını izlemek ve azalır prob konumunu ayarlama hakkında uyanık olmak zorundadır. Çapı ölçümleri de aort merkezinden alınmalıdır. Ancak, M-mod kayıt yeri merkezinden geçen olup olmadığını belirleyen özellikle aort değişen pozisyonları ile, ultrason görüntüsünde yargılamak için zor olabilir. Şekil 6 'da açık olarak, veri dağılım derecesi tezahür Bu kısıtlamalar getirdiği belirsizlik. ascendi uzunlamasına ekseni yerine enine kesitinin bir görüntüsünün elde edilmesing aort çözüm olabilir. Ancak, bu görünüm elde bazen daha zor olabilir ve ortaya çıkan M-mod iz daha az net olabilir. B-mod görüntüden kesit çevresi yerine M-mod görüntü arasında bir çap ölçülebilir. Maksimum ve minimum çevre B-mod kare hızı ile sınırlı olacaktır elde edilmiştir ve M-modu daha hakim daha zor olabilir, ancak belirlenmesi.

Basınç çaplı arsa çoklu ölçümler yapma ve verilerin doğruluğunu artırabilir deney grubu boyutunu artırarak. Basınç-çap veri göğüs boyunca çeşitli yerlerde toplanan alınabilir. Bu protokol, ilk göğüs bir yere yerleştirilen prob ile yürütülen olacaktır. Aort sonra başka bir yere ve tekrarlanan protokol yerleştirilen prob ile görüntülendi olacaktır.

Kan basıncını modüle kullanılan vazoaktif ajanlar potansiyel aort yumuşak musc etkileyebilirda sertliğini etkileyecek le sesi. Ancak, venöz dönüş aort basınç manipülasyonu sıçanlarda farmakolojik manipülasyon gibi invaziv ölçülen PWV benzer değişimlere neden olduğu gösterilmiştir. Bu bulgular, vazoaktif ilaçlar enfüzyon periferal direnç arterlerinin üzerinde etki önemli ölçüde aortik düz kas tonu 19 etkilemez göstermektedir.

Bu protokol, bir kaç küçük modifikasyonlarla sıçanlarda gerçekleştirilebilir. göğüs tüy dökücü krem ​​uygulamadan önce traş. Bir ticari olarak temin edilebilen, 27 G x ½ "kateter ilaç infüzyonu için kullanılmaktadır. aort basıncı modüle etmek için kullanılan ilaç dozları 40, 80, PE ve 40, 80, 120 ug / kg / dakika, ve 120 ug / kg / SNP dak.

Çıkan aort yanı sıra, aort sertliği bölgesel farklılıklar bu protokol ile tespit edilebilir. Ölçümler ar gibi bu yaklaşım ile ölçülen Bölgesel sertliği PWV tarafından daha hassas olacaktırPWV iki yerlere karşı e bir yerden alınan. Ancak, bu teknik ile ölçülebilir aorta boyunca bölgeler ultrason tarafından görülebilecek olanlar sınırlıdır.

Elastik modül, aynı zamanda, bir duvar kalınlığı ölçümü elde edilebilir, bu yöntem ile elde edilen verilerden hesaplanabilmektedir. Fare aorta in vivo ölçümünde Doğru akım ultrason teknolojisi çözünürlüğü sınırları ile sınırlıdır. Ultrason teknolojisinin gelecekteki gelişme daha uygun in vivo duvar kalınlığı ölçümü yapabilir. Bir alternatif olarak, kalınlık ölçümleri ex vivo olarak gerçekleştirilebilir. Kalınlığı her basınç artışında ölçülebilir çünkü Basınç myography en doğru ölçümleri sağlayacaktır.

Açıklamalar

Yazarlar ifşa hiçbir şey yok.

Teşekkürler

Bu çalışma, Ulusal Kalp, Akciğer ve Kan Enstitüsü hibesi 1RO1-HL-105296-01 (D.E. Berkowitz'e) ve Avustralya Araştırma Konseyi Hibe DP110101134 (A. Avolio'ya) tarafından desteklenmiştir.

Malzemeler

Bu makalede kullanılan malzemelerin listesi
AdŞirketKatalog numarasıYorumlar
Ekipman
Yüksek çözünürlüklü ultrason makinesiVisual SonicsVevo2100
13-24 MHz dönüştürücüVisual SonicsMS250Fareleri görüntülemek için kullanılır
22-55 MHz dönüştürücüVisual SonicsMS550DFareleri görüntülemek için kullanılır
Görüntüleme İstasyonuVisual SonicsImagine Station 1
1.2F Basınç kateteriTransonikFTH-1211B-0018
SP200 basınç kontrol ünitesiTransonikFFS-095-DP01
Yalnızca Standart İnfüzyon Harvard Pompası 11 Plus şırınga pompasıHarvard Aparatı702208
İzofluran buharlaştırıcıVetEquip911103
İndüksiyon odasıVetEquip941443
% 100 O2< / sub>AirgasOX USP200
Tek Kademeli Pirinç 0-50 psi Genel Amaçlı Silindir Regülatörü CGA540AirgasY11215B540
Stereo Bom Standı MikroskopUlusal Optik420-BMSQ
Fiber optik aydınlatıcı ve ışık borusuCole PalmerEW-41500-50
Sarf Malzemeleri
30G x 1/2 "BD PrecisionGlide İğneBD305106Farelerde kuyruk damarı kanülasyonu için
Polietilen Boru PE10Becton Dickinson427401Farelerde kuyruk damarı kanülasyonu için
27G x 1/2" Surfloe kanatlı infüzyon setiTerumoSV*27ELSıçanlarda kuyruk damarı kanülasyonu için
Signa Jel Elektrot JelParker15-25EKG kaydı için kullanın
Aquasonic Clear Ultrason JeliParker03-08Ultrason için kullanın
1ml Sub-Q Şırıngalar, 26G x 5/8 "BD309597
Nair NairTüy Dökücü krem
HistoakrilTissueSealTS1050071FPDoku
tutkalı Örgülü İpek Sütür 6-0Teleflex104-S
Dumostar P55 ince forsepsRobozRS-4984
MikromakasWPI501839
İnce makasFST14060-11
Orta forsepsTed Pella5665
Hemostatik forsepsRobozRS-7131
Steril olmayan pamuklu gazlı bezsünger Fisherbrand22-362-178
Pamuk uçlu aplikatörlerOritan803-WC
Etiket bandıFisherbrand15-901-20
İlaçlar
Sodyum klorürSigma AldrichS7653
R-Fenilefrin hidroklorürSigma AldrichP6126
Sodyum nitroprussid dihidratSigma Aldrich71778
Yazılım
Prizma GraphPad
ExcelMicrosoft

Kaynaklar

  1. Mitchell, G. F., et al. Changes in arterial stiffness and wave reflection with advancing age in healthy men and women - The Framingham Heart Study. Hypertension. 43, 1239-1245 (2004).
  2. Mahmud, A., Feely, J. Effect of smoking on arterial stiffness and pulse pressure amplification. Hypertension. 41, 183-187 (2003).
  3. Lehmann, E. D., Gosling, R. G., Sonksen, P. H. Arterial wall compliance in diabetes. Diabet Med. 9, 114-119 (1992).
  4. Wang, Y. -X., et al. Reduction of cardiac functional reserve and elevation of aortic stiffness in hyperlipidemic Yucatan minipigs with systemic and coronary atherosclerosis. Vasc. Pharmacol. 39, 69-76 (2002).
  5. Ben-Shlomo, Y., et al. Aortic Pulse Wave Velocity Improves Cardiovascular Event Prediction: An Individual Participant Meta-Analysis of Prospective Data From 17,635 Subjects. J. Am. Coll. Cardiol. 63, 636-646 (2014).
  6. Mitchell, G. F., et al. Arterial stiffness and cardiovascular events: the Framingham Heart Study. Circulation. 121, 505-511 (2010).
  7. Mattace-Raso, F. U., et al. Arterial stiffness and risk of coronary heart disease and stroke: the Rotterdam Study. Circulation. 113, 657-663 (2006).
  8. Laurent, S., et al. Aortic stiffness is an independent predictor of all-cause and cardiovascular mortality in hypertensive patients. Hypertension. 37, 1236-1241 (2001).
  9. Fung, Y. C. Biomechanics: Mechanical Properties of Living Tissues. , 2nd edn, Springer. New York, NY. (1993).
  10. Shadwick, R. E. Mechanical design in arteries. J Exp Biol. 202, 3305-3313 (1999).
  11. Gasser, T. C., Ogden, R. W., Holzapfel, G. A. Hyperelastic modelling of arterial layers with distributed collagen fibre orientations. Journal of The Royal Society Interface. 3, 15-35 (2006).
  12. Zieman, S. J., Melenovsky, V., Kass, D. A. Mechanisms, Pathophysiology, and Therapy of Arterial Stiffness. Arteriosclerosis, Thrombosis, and Vascular Biology. 25, 932-943 (2005).
  13. Jung, S. M., et al. Increased tissue transglutaminase activity contributes to central vascular stiffness in eNOS knockout mice. Am. J. Physiol.-Heart Circul. Physiol. 305, 803-810 (2013).
  14. Santhanam, L., et al. Decreased S-Nitrosylation of Tissue Transglutaminase Contributes to Age-Related Increases in Vascular Stiffness. Circ. Res. 107, 117-243 (2010).
  15. Fitch, R. M., Vergona, R., Sullivan, M. E., Wang, Y. X. Nitric oxide synthase inhibition increases aortic stiffness measured by pulse wave velocity in rats. Cardiovasc. Res. 51, 351-358 (2001).
  16. Bergel, D. H. The static elastic properties of the arterial wall. The Journal of Physiology. 156, 445-457 (1961).
  17. Leloup, A. J., et al. Applanation Tonometry in Mice: A Novel Noninvasive Technique to Assess Pulse Wave Velocity and Arterial Stiffness. Hypertension. 21, 21(2014).
  18. Morrison, T. M., Choi, G., Zarins, C. K., Taylor, C. A. Circumferential and longitudinal cyclic strain of the human thoracic aorta: age-related changes. J Vasc Surg. 49, 1029-1036 (2009).
  19. Butlin, M., Hammond, A., Lindesay, G., Viegas, K., Avolio, A. P. In vitro and in vivo use of vasoactive agents in characterising aortic stiffness in rats: testing the assumptions. Hypertens. 30, 42(2012).

Yeniden basım ve izinler

Daha fazla makale keşfet

Asendan AortUltrason GörüntülemeBasınç Çap İlişkisiVazoaktif İlaçlarKan Basıncı ÖlçümüAortik KompliyansIn Vivo ÖlçümM Modu TakibiKateter Yerleştirme
Artan Aort Katılığa Ölçme İn Vivo Ultrason Kullanımı Farelerde
Bize Ulaşın
Kütüphaneye Öner

Gizlilik

Kullanım Koşulları

Politikalar

Telif Hakkı © 2026 MyJoVE Corporation. Tüm hakları saklıdır.