Miyokard Performans ve Oksijen Tüketimi İnceleme Kemirgen Çalışma Kalp Modeli

Özet

İzole çalışan kalp modelleri, yükleme koşullarının, kalp atış hızının ve ilaçların miyokard performansı ve oksijen tüketimi üzerindeki etkisini ölçmek için kullanılabilir. Çeşitli koşullar altında sistolik ve diyastolik performans ve oksijen tüketiminin incelenmesine izin veren bir kemirgen sol kalp çalışma modelinin hazırlanması için yöntemleri açıklıyoruz.

Özet

İzole çalışan kalp modelleri, yükleme koşullarının, kalp atış hızının ve ilaçların miyokard performansı üzerindeki etkilerini in vivo olarak gerçekleştirilemeyen şekillerde anlamak için kullanılmıştır. Örneğin, inotropik ilaçlar genellikle ön yük ve son yükü de etkiler ve in vivo miyokardiyal etkilerinin yükten bağımsız değerlendirmelerini engeller. Ek olarak, bu model, sistemik venöz dönüşten kontaminasyon olmadan koroner sinüs atığının örneklenmesine izin vererek, miyokardiyal oksijen tüketiminin değerlendirilmesine izin verir. Ayrıca, minyatür basınç-hacim kateterlerinin ortaya çıkışı, hem sistolik hem de diyastolik performansın belirteçlerinin kesin olarak ölçülmesine izin vermiştir. Kontrollü koşullar altında hem hacim hem de basınç çalışması yaparken sol ventrikülün incelenebileceği bir model tarif ediyoruz.

Bu teknikte Sprague-Dawley cinsi bir sıçanın (ağırlık 300-500 gr) kalbi ve akciğerleri genel anestezi altında blok halinde çıkarılır. Aort serbest olarak diseke edilir ve oksijenli Krebs tamponu ile retrograd perfüzyon için kanüle edilir. Pulmoner arterler ve venler bağlanır ve akciğerler preparattan çıkarılır. Sol atriyum daha sonra kesilir ve bir ön yük bloğuna bağlı ayrı bir venöz kanül kullanılarak kanüle edilir. Bunun sızıntısız olduğu belirlendikten sonra, sol kalp yüklenir ve retrograd perfüzyon durdurulur, böylece çalışan kalp modeli oluşturulur. Pulmoner arter, koroner atık suların toplanması ve miyokardiyal oksijen tüketiminin belirlenmesi için insizyon ve kanüle edilir. Sol ventriküle retrograd veya apikal ponksiyon yoluyla bir basınç-hacim kateteri yerleştirilir. İstenirse, kalp atış hızının daha hassas kontrolü için atriyal pacing telleri yerleştirilebilir. Bu model, ön yükün (sol atriyal basınç bloğu kullanılarak), son yükün (son yük bloğu kullanılarak), kalp atış hızının (pacing telleri kullanılarak) ve oksijen geriliminin (perfüzat içindeki oksijen karışımları kullanılarak) hassas bir şekilde kontrol edilmesini sağlar.

Giriş

İzole organların çalışma in vivo mümkün olanın ötesine fizyolojik koşullar kontrolüne izin verir. Ex vivo kalp hazırlıkları ilk retrograd perfüzyon ile izole edilmiş bir modeli tarif Otto Langendorff'a, ¹ ile tarif edildi. Daha sonra, diğerleri myokard hem basınç hem de iş hacmi gerçekleştiren hangi "çalışma kalp" modelini tarif. ² tür hazırlıklar miyokard etki mekanizmalarını, ³ miyokard metabolizması, ^4-6 ve kardiyotonik ilaçların etkilerini durulaştırmada vesile olmuştur. ^{7- 9}

miyokard kasılma artırmak ilaç kullanımı kritik hastalarda sık görülür. Ancak, az veri ameliyat sonrası ortamda kalp yetmezliğinin klinik bulguları olan hastaların bakımı yararlı olabilir kontraktilite ve miyokard oksijen tüketimi, veriler üzerinde bu ilaçların göreceli etkilerini karşılaştıran mevcuttur. ¹⁰ Ancak, çoğu cardiotonic ilaçlar sadece miyokard değil, aynı zamanda arterioler direnç, venöz kapasitans ¹¹ ve hastanın metabolik hızı, ^12, ex vivo izole kalp modellerinde bu tür ilaçların etkilerini incelemek için optimal bir araç olmaya devam etkiler çünkü miyokard uygun.

Bu miyokard fonksiyonu ve oksijen tüketimi inotropik ilaçlara yük bağımsız çalışma için bir eks vivo modeli kullanımını tarif eder. Sprague Dawley sıçanların kalpleri, kalp çalışma modeli bir sol ventrikül kullanılarak kanüle ve modifiye Krebs Henseleit perfüzyon kullanılarak perfüze edildi. Aort ve sol atriyal basınç kontrol altına alındı. Basınç-hacim empedans kateterler sistolik ve diyastolik fonksiyon sürekli izlenmesi için apikal ponksiyon yoluyla sol ventrikül içine yerleştirildi. Oksijen tüketimi sürekli olarak sol atriyal perfus arasındaki oksijen içeriği endeksli fark olarak ölçüldüyedik ve pulmoner arter atık. İlaçlar, sol atriyum blok infüze edildi, test edilecek ve kardiyak performansı ve oksijen metabolizması değişiklikleri hemen önceki başlangıç ​​ile ölçüldü ve karşılaştırıldı.

Protokol

Bu protokol, kurumun hayvan bakımı ve kullanımı komitesi altında mevcut protokol altında yapılır.

İnceleme 1. Hazırlık

1. (42 ° C olarak ayarlanmış) Krebs-Henseleit tamponu (KHB) rezervuar ısı su banyosu açın.
2. 128 NaCl, 5.7 KCl (mM olarak) KHB 16 L, 1.3 MgSO ₄ aşağıdaki gibi alt-tabaka kitleler 2.7 _CaCl2, 0,53 EDTA, 0.54 NAC _{3H 3} O ₃ ve 10.8 dekstroz. ¹³ 25 NaHCO _3, hazırlanması : 27,584 gr NaCl, 1.58 g KCI, 0.578 gr MgSO _4, 8.401 g NaHCO _3, 1.47 g _CaCl2, 0.744 g EDTA, 0.22 g NAC _{3H 3} O ₃ ve 7,208 g dekstroz.
   Not: Bu bileşenler Deney gününde oluşumu için toz haline getirilmiş, konik tüplerde depolanabilir.
   1. 0.22 mikron filtre içinden deiyonize su 4 L filtre.
   2. 4 L bu suyun 3.7 L eklemebeher. Suya _CaCI2 dışındaki tüm bileşenleri ekleme.
   3. Ayrı bir kabta kullanılarak suyun geri kalan 300 ml _CaCl2 eritin.
   4. 5 dakika boyunca, 1 L / dak (LPM)% 95 O _{2/5% CO2} ile çözelti oksijen. Bu 7,40 pH'ı düzeltir ve CaCl ₂ çözülmesini artırır.
   5. KHB kalanına _CaCl2 ekleyin.
   6. bir rezervuara tamamlanmış KHB ilave edin ve 30 dakika boyunca her boru içinden dolaşmaktadır. Sistem makroskopik kabarcıkların serbest olduğundan emin olun. 0.5 LPM de% 95 O ₂ /% 5 CO ₂ ile oxygenate.
      Not: KHB fazla 1 buzdolabında gece boyunca depolanabilir -, 2 gün yeniden süzüldü kullanım için oda sıcaklığına geri getirildi. deneyler arasında KHB tekrar kullanmayın.
   7. buz gibi soğuk KHB ile 2 x 50 mL temiz beher hazırlayın ve diseksiyon istasyonu yakınında bir kova buz koyun. KHB buz (yerine soğutulmuş dışında) eski önce olduğundan emin olun kalbi dikim.
   8. üreticinin talimatlarına göre ön kalibrasyon, 30 dakika için, süzüldü KHB ile dolu bir 10 ml şırınga mikro basınç hacmi (PV) kateter yerleştirin.
      NOT: KHB Sıcaklık PV kateter mümkün olduğunca 37 ° C kadar yakın olmalıdır emmek için kullanılır.
3. hayvan anestezi ve diseksiyon istasyonunu hazırlayın.
   1. rezervuar yeterli izofluran emin olun. 1 ml şırınga içinde heparin 500 U hazırlayın; . Bu şırınga 26 gauge (1/2 ") iğne yerleştirin hayvan anestezi için bir maske hazırlayın.
4. 80 mmHg aort blok perfüzyon basıncı ve 10 mmHg sol atrium (LA) blok perfüzyon basıncını ayarlayın. Açık aort blok ve LA blok hem de sıcak KHB dışarı damla için izin vermek. hazır hayvan incelemek için zaman dışarı KHB sürekli yavaş damla izin aort bloğunu açmak.
5. üreticinin talimatlarına göre PV kateteri ayarlayın.

"> 2. Hayvan Hazırlama ve Diseksiyon

NOT: En iyi sonucu elde etmek için, sağlamak hayvan 300 ila 500 g; Bu 425 450 g arasında bir hayvan ağırlığı sistemimiz için ideal olduğunu bulduk.

1. Hayvan bilinçsiz kadar - (2% 1) bir oda kullanarak izofluran hayvan anestezisi. diseksiyon istasyonuna hayvan aktarın ve Hayvansal izofluran ve oksijen ile anestezi maskesi yerleştirin. sedasyon düzeyini değerlendirmek için ayak tutam gerçekleştirin. anestezi altında iken kuruluğunu önlemek için gözleri veteriner merhem sürün.
2. heparin, karın boşluğunda 500 adet intraperitoneal enjekte edilir. Heparin absorbe edilmesi için 10 dakika bekleyin. toraks görselleştirme geliştirmek için bant ile hayvanın bacaklarda sabitleyin.
3. kalp diseksiyonu.
   1. Bir kez ayak tutam hiçbir yanıt sağlamak, t eğrisi ardından periton boşluğuna kesilirken makas kullanmak sonra forseps ile karın boşluğundan uzak cildi kaldırın veO kaburgaların arka açısına geri diyafram.
   2. Diyafram görünür sonra, toraks girmesi için izin öncesinde kesim yönünü takip diyaframın ön yüzeyi boyunca kesilmiş küçük bir makas kullanarak. Aksillaya bilateral aksiller hat boyunca her kesim uzatın.
      NOT: Sonraki adımlar diyafram kesilir kez havalandırma tehlikeye olacak verimli beri yapılmalıdır.
   3. forseps kullanarak kılıç şeklinde süreçten öne göğüs kafesi geri çekin. perikard ve plevra İnsizyon.
   4. Diyaframın hemen üstünde inferior vena kava (IVC) ve aort belirlemek ve blok öne künt forseps kullanılarak tr bunları geri çekin.
   5. Geniş, eğri makas kullanarak, hızla en blok göğüs dışarı kalp ve akciğerler çekerek, IVC ve aort boyunca bir kesi yapmak. toraks kalp ve akciğerler kaldırmak için sefalad yemek borusu, soluk borusu, brakiyosefalik arterler ve venler kesin. THY tüketimdoku bu blok ile mikrofon doku. çıkan aort proksimal bölümünü kesmek için özen gösterin.
   6. Hemen buz soğukluğunda KHB kalp ve akciğerleri sokmak ve aşama 1 'de tarif edildiği gibi, daha önce ayarlanmış Langendorff cihazı, hareket.

3. Aort Kanülasyonunda

1. Düz çanak kalp-akciğer kompleksi yerleştirin ve timus ve deneyci ve masa karşı karşıya akciğerlerde arka yönü bakan büyük damarların ile kalbi yönlendirmek. timus iki lob ayrı çekin ve aorta brakiosefalik arterlerin kalkışı belirlemek.
   1. yemeğin kenarına aorta asmak ve yaklaşık 5 mm aort kapağının üstünde küçük bir makas, sağ subklavyen arter kalkış sadece proksimal kullanarak aort transect.
      NOT: Kesi temiz yuvarlak daire verim gerekir - kesitte aorta. Off-açı ise (yani, geniş oval)veya eksik istenen sonucu elde etmek için kesme tekrarlayın. Bu etkili aort kanülasyon kolaylaştıracaktır.
2. Aort her iki tarafında eğri forseps 2 çift kullanılarak, (yavaş KHB damlayan olmalıdır) aortik kanül üzerinden aort kılavuz. kanül ucu altında 2 mm - aort kapak 1 oturmak gerekir.
   1. Aort kanülasyon sonra yerine aorta tutmak için aort dik forseps yeniden konumlandırmak. Alternatif olarak, bu modeli tamamlamak için tek bir deneyci sağlayan yerinde kalp akciğer kompleksi tutun aort karşısında küçük bir kelepçe yerleştirin.
3. Bir asistan sadece forseps altında bir ipek 4-0 dikiş geçmek ve kanül etrafında döngü ve önünde ve kalbin arkasında hem birden çok kez bağlama, yerine kravat var. Tam retrograd aort akışını başlatmak için tam kanül açın. şiddetle dövmek kalbi gözlemleyin.
   Kalp (~ 200 BPM) hızla atmaya başlayacak vermezse ve şiddetle,: NOTkravat veya kanül koroner arterlerin birini veya her ikisini kapatılmasıy olabilir. Bu şüpheleniliyorsa, kravat çıkarın ve koroner arterlerde onu uzak konumlandırmak. Kalp yayılmakta ve dövmek değilse, kanül aort kapak üzerinde olabilir. Koroner arter sızıntıları (aort kökünden KHB spreyler), aort kapak için kanül yakın ilerlemek Eğer (bir brakiyosefalik arter kanüle çıkan aort yerine ise bu fenomen oluşabilir).

4. Pulmoner Ven Tıkanıklığı ve Kanülasyonu için Pulmoner Arter hazırlanması

NOT: Bu adımın amacı sol atriyal blok tüm hacim ve basınç sol kalp yapıları iletilir sağlamak için kapalı bir sol atriyum sistemi oluşturmaktır. Tamamen pulmoner venlerin tıkamak için başarısızlık önyükleme eksikliğine neden olabilir ve sonuçları tahrif veya dengesiz çalışma kalp hazırlık yaratabilir.

1. th maruziyetini artırmak için timus kaldıre pulmoner arter (PA).
2. Kalbin arka yönü operatörü bakacak şekilde elle aort kanül döndürün. sağ akciğer giden damarları parçalara ayır. ayrıca bu gemileri belirginleştiren forseps kullanarak doğru akciğer dokusunun Askıya. orta-büyük cerrahi klipsler (veya sütür) kullanarak, tek bir klip ile sağ pulmoner arter ve ven ve bronşları tıkayan. klibe Sağ akciğer distalinden rezeke.
   NOT: pulmoner arter serbest diseksiyon zorluk nedeniyle, bizim uygulama bir kalpte modelinde yakındaki yapıları zarar vermeden kesilirken kolaylaşır pulmoner arter gerilmek için pulmoner venlerin tıkanması için olduğunu.
3. Sol akciğerinde adımı yineleyin 4.2.
   NOT: Potansiyel tuzaklar ve problem çözme: Her iki pulmoner arter tıkalı sonra, sağ atrium gözle görülür gerilmek ve kalp bradikardik hale gelebilir. sağ ventrikül basınçlı hale olmasıdır. Bu oluşmazsa, bu erik olasıdırkoroner damarlar tamamen tıkalı değildir ve bu ön yükleme kalp modunun çalışmak için yetersiz kalacaktır. Kalp, kalp (aşağıya bakınız) çalışmaya sol atrium (LA) kanülasyon sonrası kalp debisini ve teşebbüs geçişi sağlamak herhangi bir kalıntı sızıntı tıkamak için ek klipleri veya pulmoner ven kütükleri etrafında bir kravat yerleştirmeyi düşünün mümkün değilse. PA tıkanmış sonra, ancak, Adım 5 miyokard iskemisi en aza indirmek için hemen yapılmalıdır. Bazı araştırmacılar sağ ventrikül basıncını önlemek için önce pulmoner venlerin ligasyonu pulmoner arter insizyon unutmayın.
4. Pulmoner arteriyel kesi
   1. Kalbin ön yönü operatörü bakacak şekilde aort kanül döndürün. pulmoner arter tanımlayın. Yine, bu arter şişirilebilir. Küçük bir makas kullanarak enine insizyon pulmoner kapak üzerinde yaklaşık 3 mm yapmak.
      Not: Bu hemen basıncı rahatlatmak ve kalp hızı artabilir. olmakBu kanül, çıkarmak sol atriyal kanülasyon tamamlandıktan sonra pulmoner arter kanüle kolaydır neden olur.

5. Sol Atriyal Kanülasyonunda

1. Sol atrium operatörü bakacak şekilde aort kanül döndürün. yaklaşık 3 mm atriyoventriküler oluğa üstünde, sol atrium üst gövde 3 mm kesi - küçük makas kullanarak, 2 yapmak.
   1. mitral kapak düzlemine dik sol atriyal kanül yerleştirin ve atriyal septumun doğru işaret etti.
   2. KHB akana kadar LA kanül açın. çalışma modunu geçiş aşağıdaki dolayı hipotermi miyokard disfonksiyonu önlemek için (olmayan ceketli boru otururken hızla soğuk olur) KHB dokunmak sıcak olduğundan emin olun. kanülasyon sırasında damlama hızına geçiş.
2. , Karşı-çekiş tutun, sol atrium vücuda atriyal kanül eklemek için forseps kullanarak excessi kullanmak için özenatrium gözyaşı, hangi kuvvet ettik.
   NOT: atriyal duvarda herhangi bir gerginlik olmadan atrium ortasında oturur, böylece LA kanül yerleştirilmelidir.
3. sol atriyum vücut etrafında bir 4-0 ipek sütür geçirin ve kanül etrafında atrium bir mühür oluşturmak için bir düğüm. sol atrium arka yönü sütür dahil olmasını sağlamak için özen gösterin. Gerekirse ek sütür ekleyin. oldukça atriyal septum karşı daha atrium ortasında oturur, böylece 2 mm - mühürlü kez geri 1 kanül çekin.
   NOT: kalp çalışma modunu geçiş üzerine malperfused hale gelmesi en yaygın nedeni, LA kanül sol atriyal girişi tıkar atriyal septum, dayandığı olmasıdır. Kanül uygun konuma (Şekil 2E bakınız) olduğunda LA izleme genellikle uygun bir dalga ve v dalga göstermek için değişir.
4. sol atrium tam önyükü yönetmek için tamamen LA kanül vanasını açın. monitör(Koroner atık gelir) kalp damlama hızı. LA kanül açıkken damla oranı değişmez emin olun. Eğer varsa adım 6.4'te anlatıldığı gibi bu sistemde bir sızıntı temsil eder, kanül etrafında atrium pekiştirmek.

Çalışma Kalp Moduna 6. Pulmoner Arter kanülasyonu ve Geçiş

1. miyokard oksijen tüketimini (ya da ilaç düzeyleri veya sitokinler olarak koroner atık içindeki diğer maddeleri) ölçülmesi durumunda, pulmoner arter önceki kesi içine 1/32 "esnek boruyu takın.
   NOT: Oksijen tüketimi sol atriyal perfüzat ve pulmoner arter atık arasındaki oksijen içeriği fark olarak ölçülür ^2.
   1. miyokard oksijen tüketiminde sürekli ölçümü için, sol atriyal ve koroner sinüs atık karşılaştırmak için bir in-line oksijen elektrodu kullanın.
   2. dereceli bir silindire içinde (pulmoner arter ve kalp damlayan hem de) koroner sinüs atık toplamakkoroner akımın zamanlı ölçümü için inder.
   3. Daha önce açıklandığı gibi miyokard oksijen tüketimini hesaplayın. ²
2. retrograd aort pompayı kapatarak kalp çalışma modunu geçiş.
   NOT: Bu yapıldığında, LA basıncı önceden Langendorff modunda retrograd pompaya direnç sağlayan pre-yük basıncı ve direnci şimdi ortalama arter basıncı oluşturarak, kalp debisi direnç sağlar hale gelir. ortalama arter basıncı ~ 80 mmHg altında reddederse, neden büyük olasılıkla ya ön yük veya miyokard fonksiyonu ile ilgilidir. Büyük olasılıkla sorun retrograd pompa yeniden başlattıktan sonra ayarlanabilir olmalıdır sol atriyal kanül vardır.

Sol Ventriküler Basınç Hacim Kateterin 7. Yerleştirme

NOT: PV kateter retrograd (aort kapaktan) ya da apikal ponksiyon yoluyla ya yerleştirilebilir. retrograd faydası pkonumumuzu daha tutarlı olup, apikal delme ve koroner yaralanma ya da ön yük kaybı beraberinde getirdiği risklerle ihtiyacı ortadan kaldırmaktadır. Ancak, retrograd yerleştirme bazen çok zor olabilir, bu yüzden burada hem teknikleri tarif eder.

1. basınç volüm sistemine 1.4 Fransız basınç-volüm kateter takın. Üreticinin talimatlarına uygun olarak, sıcak KHB sistemi kalibre edin. dalga gerçek zamanlı görünür olduğundan emin olun. yerleştirme aşağıdaki onu yerinden olmayacak şekilde LV yüzeyine yakın kateter ve kabloları getirin.
2. retrograd yerleşim için, ayarlanabilir vanasını açın ve istikrarlı bir basınç ve hacim dalga tanımlanır kadar aort kapak üzerinde hafifçe PV kateteri beslenirler. aort kapağını zarar verebilir veya ventriküler apeks delebilecek aşırı güç kullanmaktan kaçının.
   NOT: Biz tüp ve PV kateter AV yaklaşım gitmek gerekir sarım sayısının uzunluğunu en aza indirmek için önemli olduğunu bulduk. Osistemi ile birlikte geliyor boru kesmek için yararlı olabilir.
3. apikal yerleşim için, LV bir apikal ponksiyon oluşturmak için 24 G anjiyo-kateter kullanın. koroner arter sol ön inen önlemek için emin olun. ventriküler ucundan aort kapak doğru iğne yöneltin. LV vücuda basınç-hacim kateteri ilerlemek. en kısa sürede LV basınç ve hacim dalga tanımlanır olarak kateter ilerleyen durdurun.
4. basınç-hacim kateter yerleştirildikten sonra, kalbin etrafında pozisyona su ceketi taşıyın. bant küçük bir parça ile su ceketi duvarına kateter sabitleyin.
5. önceden herhangi bir ölçüm ya da müdahaleler başlamadan istikrarın en azından bir 30 dakika süre sağlamak.

İlaç 8. İnfüzyon

1. (İsteğe bağlı) standart ilaç pompası kullanılarak sol atriyal blok içine ilaçlar (örneğin, dopamin) infüze.
   NOT: Biz whol göre dozda ilaçlar varbir bütün kalp debisi akış eşdeğer beri e hayvan vücut ağırlığı atriyal blok geçer; Bu, in vivo olarak olduğu gibi, sadece bu küçük bir kısmı, koroner dolaşıma geçer. Seçenek olarak ise, Perfüzat bir ikinci grubu bir ilaç önceden belirlenmiş konsantrasyonuna sahip oluşturulur ve kalp serpmek için kullanılabilir.
   NOT: Bizim protokolde, her infüzyon son 10 dakika boyunca fizyolojik veri toplama ve hemen önceki 10 dakika başlangıca karşılaştırarak, bir 12 dakikalık bir süre boyunca ilaçları aşılamak.

9. Fizyolojik manipülasyonları

1. kalp atım hızı
   1. (İsteğe bağlı) sütür iki pace telleri sağ atriyal duvara ve geçici kalp pili cihaza takın.
      NOT: Bu hassas (yerli sinüs oranının üzerinde) kalp hızı kontrol ve kalp hızı ve bir kardiyotonik ilaç bağımsız kontraktilite arasındaki ilişkinin bir anlayış verir.
2. preload
   1. değiştirmekSol atriyal blok besleyen sütunun yüksekliğini değiştirerek preload (sol ventrikül diyastol sonu hacmi olarak tanımlanır).
3. Kan basıncı
   1. H-51 üzerindeki basınç valfleri kullanılarak kan basıncı (bu modelde afterload'ı temel belirleyicisi) işleyin.
4. Koroner oksijen içeriği
   1. Çeşitli gaz karışımlarında doymuş KHB ile kalbi perfüze ile miyokard hipoksi değişen derecelerde başarmak. gaz ve KHB arasındaki dengeyi sağlamak için ayrı ceketli rezervuarlar (kendi gaz karışımı ile her biri) kullanarak bunu.
   2. distal koroner arter bağlanarak sütür ile koroner iskemi başarmak.
      NOT: Çalışma kalp modunda proksimal koroner arterlerin ligasyonu ölümcül miyokard disfonksiyonu neden olabilir.
   3. veya kesintiye uğratarak zaman belirli bir süre için retrograd perfüzyon geciktirerek küresel koroner iskemiyi neden olur.

Sonuçlar

Retrograd perfüzyon (Şekil 1A) ve sol ventrikül çalışma kalp (Şekil 1B) bir tam instrumented kalp şematik. Tipik uç diastolik basınç yaklaşık 3 D - -. Tipik aort, sol atrium ve sol ventrikül basınç ve hacim iz Şekil 2A gösterilmiştir bu modelde 5 mmHg ve sistolik basınç yaklaşık 100 mmHg Şekil 2E değişimini göstermektedir. LA kanül yerleştirilmesi ve kanül konumlandırma sırasında uzak atriyal septum taşınır atriyal izlemeyi bıraktı. Bu deneylerde, aort basıncı 90 mmHg olarak belirlendi ve LA basıncı 10 mmHg olarak ayarlandı.

katekolaminlerin etkilerini test etmek için, (basınç-hacim kateter ve ilgili yazılım öncelikle elde edilir), her fizyolojik parametre, hemen önceki ile karşılaştırılmıştır bazal dönemi. Gösterilen örnekte, dopamin sol atriyum bloğuna 15 ug / kg / dk infüzyon. diyastol sonu basıncı (bu modelde sabit atriyal basınç verilmiş) iki koşula özdeş olmasına rağmen, sol ventrikül diyastol sonu hacmi% 2.5 oranında azalır ve sol ventrikül sistol sonu hacmi artan bir strok hacmini veren,% 4,9 oranında azalır (Şekil 3A). Plasebo infüzyon ile karşılaştırıldığında, sol dopamin tedavisi sırasında% 32 artarak basınç-volüm eğrisi içinde alan olarak tanımlanan ventrikül atım iş, (Şekil 3B, p <0.001, t testi, n = 10 grup başına). Bu plasebo infüzyon (Şekil 3C) miyokard oksijen tüketimi nispetle daha büyük bir artış ile ilişkili bulunmuştur. Bu şekilde, farklı bir kardiyotonik ilaçlar ve doz göreli gücü ve enerji maliyetleri bir yükleme koşullarına etkileri başka bir bağımsız karşılaştırılabilir.

içerik "fo: keep-together.within-page =" 1 ">
Şekil 1: Retrograd Perfüzyonunun ve Çalışma Kalp Mode (Panel A bir tam Enstrümanlı Heart Akış Şeması: Langendorff modu; Panel B:.. Çalışma kalp modu retrograd modunda, KHB aort kökü içine bir dizi perfüzyon basıncında demlenir. Bu mod iskemik süre takip ve enstrümantasyon sırasında miyokard kurtarmak için kullanılmaktadır. kalp modunda çalışırken, perfüzyon koroner dolaşımı perfüze önce sol kalp akar. Bu modda, miyokard kendi perfüzyon basıncını oluşturmanız gerekir. görüntülemek için tıklayınız Bu rakamın daha büyük bir versiyonu.

FŞEKIL 2: Temsilci Basınç ve Hacim iz Temel Ölçümler sırasında elde edildi. (A) Aort kök basıncı, (B) bazal ölçümü sırasında sol ventrikül hacmi iz görüntülenir (C) sol ventrikül basıncı ve (D) atriyal basınç, sol. İnme hacmi, inme çalışmaları, kardiyak output, tau ve diğer parametreler otomatik olarak hesaplanır ve yazılım tarafından gerçek zamanlı olarak gösterilebilir. Çalışma kalp modunda kötü kardiyak çıkışı ile ilişkili bir körleşmiş sol atriyal izleme (E) kanül sol atriyuma değiştirdiği olduğu bir ipucu olabilir. Iyi yerleştirilmiş sol atriyal basınç izleme belirgin v dalga nedeniyle tamamen aletli hayvanda bir azalma sol atriyal uyum, ortak olası olduğunu unutmayın. Bu rakamın büyük halini görmek için lütfen buraya tıklayınız.

Şekil 3:. Artan strok hacmine dahil PV eğrisi (A), bir sola kayma Basınç Hacim Eğrisi Dopamin infüzyon sonuçlarına Dopamin Etkisi, bazal ölçümleri ile karşılaştırıldığında, sistolik hacim sona azalmıştır. Hemen önceki taban çizgisine bu PV eğrileri bazı komponentlerinin şekli tipik olarak, in vivo olarak ölçülen farklı olduğunu arteryel ve venöz elastansı yokluğunda (Şekil 4 e bakınız). (B) ile karşılaştırıldığında, atım iş infüzyon sırasında önemli ölçüde daha yüksek plaseboya göre dopaminin (**, p = 0.0017, t-testi), miyokard oksijen tüketimini yaptığı gibi (*, p = 0.013, t-testi, C). Bu modeli kullanarak, başlangıçta ortalama miyokard oksijen tüketimi tahmini dissolv kullanarak, 0.22 ± 0.02 mmol O ₂ / gram doku / dakika oldu40 ° C de 165 umol tuzlu su içinde / L ed oksijen muhtevası Bu tür ölçümler çeşitli ilaçların miyokard oksijen tüketimini karşılaştırmak için kullanılır. Bu rakamın büyük halini görmek için lütfen buraya tıklayınız.

Şekil 4: Basınç Hacim Döngü Analizi. Gösterilen Teorik Basınç Hacim Döngüsü Normal Kalp Döngüsü açıklar (1), izovolemik kasılma meydana aort kapak (AV) kapatılması (1-2) ardından. Ventriküler basınç gibi atriyal basıncın altına düşer. Bu aşamanın süresi, Tau ile temsil edilmektedir. Mitral kapak (MV) sonra ventrikül (- 3 2) doldurma, atriyal sistol ile eş açılır. Sistol daha sonra izovolemik contracti ile başlar(3 - 4) Bu zamana kadar ventriküler basınç AV açar hangi zaman diyastolik arter basıncı, aşıyor. 2 ve 3 - - atım hacmi hatları 1 arasındaki farktır. 2 - - 3 - 4 Zamanlı çalışma 1 içinde alandır. 4 eğrisinin bu rakamın daha büyük bir versiyonunu görmek için lütfen buraya tıklayınız.

Tartışma

Bu çalışma, kalp modeli ventriküler preload ve afterload, perfüzat oksijen basıncı yanı sıra, kalp hızının tam kontrolü ile ventriküler performans değerlendirmesini sağlar. Diğer faktörler arasında, bir in vivo model kullanılarak mümkün değildir yolları afterload'u ve ön bağımsız inotropik ilaçların, içsel miyokard etkilerinin değerlendirilmesine olanak tanımaktadır. Bu model, bir kristaloid perfüzat kullanır, çünkü örneğin, miyokard enerji devletlerin spektroskopik analizi basitleştirilmesi, hemoglobin müdahalesi olmaksızın değerlendirmeyi miyokard izin verir. Bu modelde ¹⁴ mümkün olsa, sağ atrium, bizim enstrümantasyon parçası olarak kanül değil böyle yaparak. Biz kasıtlı olarak miyokard oksijen tüketimi değerlendirilmesi için koroner sinüs akışının örnekleme kolaylaştırmak için bunu seçtim. o co pompaları da önemlisi, olsa da, sağ kalp hala bu modelde basınç ve hacim çalışmaları gerçekleştirirronary sinüs pulmoner arter kanül içine akar. Bazı sağ ventrikül ön yükünü sağlayan ventriküler septum konumlandırma artırır ve sol ventrikül performansı artırır ve bu modelin önemli bir bileşenidir. ¹⁵

söz birkaç deneysel tuzaklar vardır. İlk iskemi süresini en aza indirmek için (en az 2 dakika içinde, yani) amaca uygun yapılmalıdır ilk retrograd kanülasyon vardır. master en önemli beceri çıkan aort verimli izolasyon, hazırlık ve işleme olduğunu. Aort güdük aort kapağının üstünde kanülasyon için yetersiz oda bırakarak, aşırı kısa kesilmiş değil önemlidir. Ancak, aort güdük kanül etrafında aortun torqueing neden olabilir, çok uzun olmayacak da önemlidir. Aort kanül ve aort kökü uygun boyut uyumlu olması da önemlidir. Küçük bir kanül üzerinde aşırı derecede büyük bir aort AyrıcaKanül aort kökünün torqueing yol açar. sağ subklavian arter genellikle yaklaşık 7 mm aort kapağının üstünde çıkan aortadan çıkartıyor. Diseksiyon sırasında Brakiyosefalik damarları (çapı yaklaşık 1 mm) belirlenmesi ve aort kırpma enine aort insizyon için önemli simge hizmet vermektedir. İlk brakiosefalik arter kalkış altında aorta Kırpma tavsiye edilir. kesilmiş aort kökünde bu geminin İçerme tipik çalışma kalp moduna geçiş üzerine aort kökü basınç KHB sızıntı ve kaybına yol açar.

kanülasyon başka teknik açıdan zor yönü sol atriyal kanülasyon olduğunu. sol atriyal apendiks cannulate etmek mümkün olsa da, biz kanül sık sık apendiks içinde takılıyor ve sol atrium vücuda kolaylıkla geçmez bulundu. Böylece, yaklaşık olarak, sol atrium vücutta kesi yapmak için tercihatriyoventriküler oluğa üstün 2 mm. Kanülü sabitlerken İnce duvarlı atriyum yırtılmasını önlemek amacıyla sokulmadan önce uygun bir düzlemde sol atriyum kanül konumlandırmak için önemlidir.

Biz sol atrium insizyon ideal boyutu yaklaşık olarak 3 mm olduğunu gördük. Bir kesi çok küçük oluşturma da sol atriyal kanül yerleştirme daha zor hale getirebilir ve sol atrium yırtılmasına yol açabilir. Sol atrial blok oksijen geçirmeyen boru (iç çap 2.9 mm) bir doğrusal, 8 mm, eğimli parça kullanın. Bir eğimli kenarı ile, yerine bir kanül kullanılarak, en tutarlı atriyal kanülasyon yol açar ve sol atriyum blok sabitleme işlemini kolaylaştırdığı bulunmuştur. Ne olursa olsun kullanılan boru, yukarıda tasvir edilen boru ucu (atriyal septum veya mitral kapak ile tıkalı olmadığından emin olmak için önemlidir, biz sol atriyal basınç izleme bu rega yararlı olduğunu ortaya koymuşturAtriyal kanül bile ince hareket rd), sol ventrikül ön yükünü ve elde edilen hemodinamik ölçümler değiştirebilir. Aynı sebepten dolayı, sol atrium sol atriyal blok açıldıktan sonra aşağıdaki sızıntı olmadığından emin olmak için önemlidir. Ne olursa olsun, bu sistem içinde boru kalp yeterli oksijen teslim edilmesini sağlamak için geçirimsiz oksijen sağlamak için kullanılır boru türü önemlidir.

prosedürün bir başka teknik açıdan zor yönü basınç-hacim (PV) kateter yerleştirme oldu. Biz başlangıçta aort bloğun içinden kateter retrograd yerleştirme tercih. teknik olarak mümkün olsa da, biz bunu transapikal delinerek PV kateter yerleştirmek için çok daha basit ve uygun bulundu. zamanlarda kateter ya da sol ventrikül dışına taşımak olabilir Bakımı, deney süresince kateterin pozisyonunu izlemek için alınmalıdır. Bu pressu izleyerek yapılabiliryeniden ve zamanla hacim iz.

Son olarak, bakım KHB çözüm, her deney için taze olarak oluşturulur emin olmak için dikkat edilmelidir. KHB bileşenlerini tarttın ve vaktinden toz haline getirilmiş konik tüpler bunları saklamak mümkündür. Deney gününde, bu steril, süzüldü, su, karbon dioksit / oksijen ve karışım ilave edilmiş ve ardından kalsiyum ile karıştırılabilir. Böyle Tergazyme (veya benzeri) gibi enzim aktif toz deterjanla sistemi yıkayın ve düzenli perfüzat filtreyi değiştirmek için de önemlidir.

Bu deneysel hazırlanması çeşitli sınırlamalar dikkate alınmalıdır. İlk olarak, tüm crystalloid perfüze Langendorff hazırlıkları benzer, KHB ve diğer asanguinous guruplarına kan kapasite göreli taşıyan önemli ölçüde azalmış oksijen var. Bu kısmen, koroner damar genişlemesi ve suprafizyolojik koroner akım yoluyla telafi olmasına rağmen, hazırlık tamamen physiologi değilBu nedenle, C. Bu cihazda kullanılan Windkessel odasının neredeyse sonsuz uyum, sistolik ve diyastolik basınçları sadece minimal ayrılır çünkü İkincisi, (Şekil 2A) ve dolayısıyla koroner perfüzyon basıncı olmayan fizyolojik olduğunu. Bu afterload bloğuna bir elastisite bileşeni içeren gelecekteki modellerinde aşılabilir. miyokard yaralanma veya disfonksiyonu yaratacağı- sıcak iskemi - (3 dk 2) Üçüncü olarak, tüm izole kalp preparatları ile olduğu gibi, kalp bir süreyi uğrar. tekniği uygulama ile bu yaralanma en aza indirme temsilcisi sonuçları için son derece önem taşımaktadır. kalp KHB ile reperfüzyon gibi bu etkisi hızla kaldırılmış olduğu tahmin edilmektedir ancak daha fazla, hayvan hakları için gerekli olsa da, inhale anestetikler, erken reperfüzyon süreci miyokardiyal bastıncı olarak hizmet edebilir.

açıklanan çalışma, kalp sistemi Physiol geniş bir yelpazede sağlarhasta bakımı, araştırma ve öğretim ile ilgili ogic araştırmalar. Bir kaç ek değişikliklerle, sistem aynı zamanda pulmoner hipertansiyon ve tek ventrikül fizyolojisi de dahil olmak üzere konjenital kalp hastalığı ile ilgili önemli fizyoloji, simüle etmek için de kullanılabilir. Sınırlamalar kalp yerine daha yüksek oksijen içeriği kan tampon ile perfüze ediliyor o, bir ex vivo hazırlık olduğunu içerir.

Malzemeler

Bu makalede kullanılan malzemelerin listesi

Ad	Şirket	Katalog numarası	Yorumlar
Sodyum bikarbonat	Sigma-Aldrich	S5761	8.401 g/4 L
Etilendiamintetraasetik asit	Sigma-Aldrich	E6758	0.744 g/4 L
Potasyum klorür	Sigma-Aldrich	P9333	1.580 g/4 L
Magnezyum sülfat	Sigma-Aldrich	M7506	0.578 g/4 L
Sodyum piruvat	Sigma-Aldrich	P2256	0.220 g / 4 L
Sodyum klorür	Sigma-Aldrich	S3014	27.584 g / 4 L
Dekstroz	Sigma-Aldrich	D9434	7.208 g / 4 L
Kalsiyum klorür dihidrat	Sigma-Aldrich	C7902	1.470 g / 4 L
Biventriküler çalışan kalp modeli	Harvard Aparatı	IH-51
Basınç hacmi kateteri	Millar, Inc	SPR-944-1	6 mm aralıklı kateter kullanılmıştır
LabChart Pro 8	AD Cihazları	Sürüm 8.1