Yöntem makalesi

Pulmoner Arter Bantlaması Kullanılarak Sağ Taraflı Kardiyak Yeniden Şekillenme ve Aritminin Sıçan Modeli

2K görüntüleme

⸱

DOI:

10.3791/67001

⸱

30 Ağustos 2024

 ,  ,  ,  ,  , 
1Montreal Heart Institute, 2Department of Pharmacology and Physiology, Université de Montréal, 3Department of Medicine, Faculty of Medicine, Université de Montréal

Bu makalede

Özet

Sağ kalp yetmezliği (RHF), ventriküler ve atriyal fonksiyon bozukluğuna yol açan sağ taraflı kardiyak dilatasyon ve hipertrofi ile karakterizedir. RHF ile ilişkili kardiyopulmoner durumlara kardiyak aritmi riskinde artış eşlik eder. Bu makale, gelişmiş ventriküler ve atriyal aritmogenez ile ilişkili pulmoner arter bantlamasına bağlı RHF'nin standart bir modelini açıklamaktadır.

Özet

Kronik obstrüktif akciğer hastalığı veya pulmoner arteriyel hipertansiyon (PAH) dahil olmak üzere klinik durumlar, kronik sağ ventrikül basıncının aşırı yüklenmesine ve ilerleyici sağ kalp yetmezliğine (RHF) yol açabilir. RHF, RV ve sağ atriyumu (RA) etkileyen anormal miyokardiyal fonksiyon ile ilişkili sağ taraflı kardiyak hipertrofi ve dilatasyon ile tanımlanabilir. Son zamanlarda, şiddetli RHF'ye artmış atriyal inflamasyon, atriyal fibroz ve en yaygın kardiyak aritmi (CA) türü olan atriyal fibrilasyon (AF) riskinin eşlik ettiğini gösterdik. Son yıllarda yapılan çalışmalar, RV ve RA inflamasyonunun AF de dahil olmak üzere KA aritmogenezinde önemli bir rol oynadığını göstermiştir. Bununla birlikte, RHF'de CA ve AF gelişiminde inflamasyonun etkisi tam olarak tanımlanmamıştır.

Sağ taraflı miyokard inflamasyonu ve CA arasındaki ilişkiyi daha iyi anlamak için RHF'nin deneysel modellerine ihtiyaç vardır. Monokrotalin (MCT) ile indüklenen pulmoner hipertansiyonun (PH) sıçan modeli, RHF'yi provoke etmek için iyi bilinmektedir. Bununla birlikte, MCT ciddi pnömo-toksisiteyi ve pulmoner inflamasyonu tetikler. Bu nedenle, MCT'nin neden olduğu RHF, sonraki miyokard iltihabının kendi başına RHF'den mi yoksa yaralı akciğer tarafından salgılanan dolaşımdaki enflamatuar sinyallerden mi kaynaklandığını ayırt etmeye yardımcı olmaz.

Bu makalede, sağ kardiyak aritmogeneziyi provoke etmek için pulmoner arter gövde bantlamasını (PAB) içeren mekanik bir yöntem kullanıldı. PAB, pulmoner arter gövdesinin 3 hafta boyunca kalıcı bir dikişinin gerçekleştirilmesinden oluşur. Böyle bir yaklaşım, artan sağ taraflı basınç aşırı yüklenmesine neden olur. PAB sonrası D21'de, sütür hipertrofik, dilate ve iltihaplı RV ve RA ile sonuçlanır. PAB'ın neden olduğu RHF'ye ayrıca AF dahil olmak üzere ventriküler ve atriyal aritmilere karşı savunmasızlık eşlik eder.

Giriş

Sağ kalp yetmezliği (RHF), sağ ventrikül (RV) ve atriyal (RA) hipertrofi ve dilatasyon ile karakterizedir ve pulmoner arterlerin (PA) daralmasına bağlı kronik RV basıncının aşırı yüklenmesine yanıt olarak sağ taraflı kardiyak fonksiyon bozukluğuna yol açar1. Bu nedenle, PA'nın daralmasına neden olan koşullar, RHF 1,2,3,4 riskinin artmasından sorumlu olabilir. Klinik veriler, PA hipertansiyonu (PAH) olan hastalarda RHF'nin hastaneye yatışların ana nedeni (%56) olduğunu ortaya koymuştur2. Klinik çalışmalar, tromboembolik pulmoner hipertansiyon (PH) ve idiyopatik PAH dahil olmak üzere PAH'ın nedeninden bağımsız olarak, hastaların sıklıkla RHF'den etkilendiğini ve supraventriküler taşiaritmiler ve atriyal fibrilasyon (AF) dahil olmak üzere kardiyak aritmiler geliştirmeye %20 daha duyarlı olduğunu göstermiştir2,5,6.

PAH ve RHF arasındaki ilişkiyi daha iyi anlamak için, tek bir doz monokrotalin (MCT) modeli de dahil olmak üzere hayvan çalışmaları, ciddi akciğer iltihabını ve RHF7,8'i provoke etmek için kullanılmıştır. Son zamanlarda MCT'nin neden olduğu RHF'nin RA inflamasyonu ve AF9 ile ilişkili olduğunu gözlemledik. Bununla birlikte, MCT'nin neden olduğu pulmoner inflamasyonun ve dolaşımdaki sitokinlerin önemi nedeniyle, MCT'nin neden olduğu RA inflamasyonununsadece RHF'nin bir sonucu olup olmadığını açıklamak zordu. Bu nedenle, RA inflamatuar durumunu incelemek için yeni bir RHF kaynaklı kardiyak aritmi modeli gerekliydi.

PA gövde bantlama (PAB) deneysel modeli, obstrüktif PA hastalıklarını taklit etmek ve kalbin sağ tarafını etkileyen ilişkili patolojik kardiyak yeniden şekillenmeyi incelemek için çeşitli hayvan türlerinde kullanılmıştır10. PAB,RV aşırı yüklenmesini taklit eden çeşitli çalışmalarda sağ RV disfonksiyonu ve başarısızlığını indüklemek için etkili bir yöntem olarak bildirilmiştir 10,11,12,13,14,15,16. Teknik olarak PAB, PA gövde çapının10 mekanik olarak küçültülmesine neden olan PA gövdesine kalıcı bir sütürün yerleştirilmesidir. PAB, RV10'a artan bir aşırı basınç yükü oluşturur. İlk olarak, RV art yükündeki ani artışa telafi edici bir adaptasyon olarak, RV boşluğu genişler ve kronik RV hipertrofisineyol açar 10,13. RV genişlemesi ve hipertrofi, sızdıran triküspit kapakları etkiler13. Daha spesifik olarak, yüksek RV art yükü ile birlikte RV'nin belirgin genişlemesi, RV ile RA13,17 arasında bulunan triküspit kapak halkasını germe etkisine sahiptir. Kapağın tam olmayan tıkanması nedeniyle, sistol sırasında RV'den dışarı atılan kanın bir kısmı RA boşluğuna17 yönlendirilecektir. Triküspit kapakta sızıntı ekokardiyografi ile gözlenebilir ve triküspit yetersizliğiolarak adlandırılır 17. Daha sonra, RA uygun olmayan şekilde yüksek tansiyon alır ve bu da RA genişlemesinin artmasına ve hipertrofiyekatkıda bulunur 13. Kronik RV ve RA yeniden şekillenmesine, RV ve RA fibrozuna ve fonksiyon kaybına yol açan lokal miyokardiyal inflamatuar reaksiyonlar eşlik eder 9,13. Kardiyak fibroz, ventriküler fibrilasyon ve AF18,19 dahil olmak üzere kardiyak aritmilerin gelişiminde rol oynayan iletim bloğu ve yeniden giriş devrelerini provoke etmeye daha duyarlı ve daha az kasılmalı düşük voltajlı bölgelerin gelişimi ile karakterizedir.

Bu makalenin özgünlüğü, PAB'den sonraki 3 hafta içinde kardiyak aritmi indüklenebilirliğini provoke etmek ve incelemek için PAB'ın neden olduğu sağ taraflı kardiyak yeniden şekillenmenin standart bir yönteminin kullanılmasında yatmaktadır. Bu cerrahi yaklaşımın başlıca avantajları şunlardır: i) PA gövde çapının azaltılması üzerinde doğrudan kontrol ve ii) AF dahil kardiyak aritmileri incelemek için RHF'nin neden olduğu miyokard iltihabına odaklanmak için pulmoner inflamasyondan kaçınma.

Burada açıklanan yaklaşım, PAB'yi oluşturmak için hassas bir mikrocerrahi prosedürü, artmış RV son yükünün değerlendirilmesini, PAB'ın neden olduğu miyokardiyal yapısal ve fonksiyonel yeniden şekillenmeyi gözlemlemek için ekokardiyografiyi ve AF dahil olmak üzere kardiyak aritmilere karşı savunmasızlığı değerlendirmek için elektrofizyolojik çalışmayı içerir.

Protokol

Aşağıda açıklanan tüm prosedürler Montreal Kalp Enstitüsü etik komitesi tarafından onaylanmıştır (protokol numaraları: 2021-2938-2021-47-01 ve 2024-3412-2024-48-01) ve Kanada Hayvan Bakımı Konseyi (CCAC) yönergelerine sıkı sıkıya uyulmuştur. İşlemler için 6-8 haftalık erkek Wistar cinsi sıçanlar (225-275 g) kullanıldı. Tüm hayvanlar, su ve yiyeceğe ücretsiz erişim sağlayan Montreal Kalp Enstitüsü'nün hayvan bakım tesisine yerleştirildi.

1. Ameliyat öncesi hazırlık

  1. Ameliyattan önce tüm cerrahi aletleri ve malzemeleri, 121 °C ile 134 °C arasındaki sıcaklıklarda, 15-30 psi'nin altında 30-40 dakika boyunca yüksek basınçlı doymuş buhardan oluşan bir otoklav kullanarak sterilize edin ve ardından 25 dakikalık bir kurutma döngüsü izleyin.
  2. Ameliyat için gerekli tüm ilaç hacimlerini hazırlayın. Ameliyattan 30 dakika önce deri altına enjekte edilen ve ameliyattan 6 saat (buprenorfin) ve 24 saat sonra (buprenorfin ve ketoprofen) tekrarlanan buprenorfin (0.05 mg / kg) ve ketoprofen (5 mg / kg) içeren multimodal bir analjezik yaklaşım kullanın. Ek olarak, insizyon bölgesinde lokal bir analjezi yapın (lidokain 5 mg / mL).
  3. PA çapını belirlemek için ameliyattan önce başlangıç transtorasik ekokardiyografi yapın (adım 6.1-6.13'teki transtorasik ekokardiyografi için ayrıntılı prosedüre bakın.) ve PAB sırasında PA çapında beklenen% 60'lık azalmayı sağlamak için kurşun olarak kullanılacak uygun ölçü iğnesini seçin.
    NOT: Bu yazıda, 225-275 g'lık erkek Wistar sıçanları kullanıldı ve PA çapında böyle bir `'lık bir azalma sağlamak için 19 G'lik bir iğnenin kullanılması uygun oldu.
  4. Sıçan kalbinin ciddi şekilde yeniden şekillenmesine neden olan optimal bir PA gövde daralması elde etmek için kurşun olarak kullanılacak 19 G'lik bir iğne (veya adım 1.3'te belirlenen uygun kalibre) hazırlayın (aşağıya bakınız: adım 4.18 ve 4.19). Bir forseps kullanarak 19 G'yi 90-110°'ye bükün (Şekil 1A).
    NOT: 19 G'nin bükülmesi, i) PA gövdesinin yakınında konumlandırmayı ve ii) prosedür sırasında ligasyonun uygulanmasını kolaylaştırır. 19 G, PA'nın çapını 1.0 mm'ye düşürmek için sütürün etrafına yerleştirileceği bir uç olarak kullanılır (225-275 g ağırlığındaki sıçanlar için ` azalma), bu da 3 hafta içinde ciddi RV yeniden şekillenmesinden sorumlu önemli bir RV basınç aşırı yüklenmesine neden olur.

2. Anestezi indüksiyonu ve hayvan hazırlığı

NOT: Analizler 6-8 haftalık erkek Wistar sıçanları (225-275 g) üzerinde yapılmıştır. Hayvanın vücut ısısını 37 °C civarında tutmak için aşağıdaki prosedürlerin tüm adımlarında bir ısıtma yastığı kullanın. Vücut ısısını izlemek için rektal bir prob uygulayın.

  1. Hayvanı sürekli solunan izofluran %3 ve 0 oksijen 2-3 L / dk ile uyuşturun.
  2. Korneanın kurumasını önlemek için göz yağlama jeli uygulayın.
  3. Ayak parmağını sıkıştırma refleksini kullanarak anestezi seviyesini doğrulayın.

3. Entübasyon

NOT: Entübasyon daha önce tarif edildiği gibiyapıldı 20.

  1. Hayvanı sırtüstü pozisyonda eğimli bir entübasyon istasyonuna aktarın. Boğazın daha iyi görüntülenmesini sağlamak için vücudu 45 ° C'de asılı bir pozisyonda tutmak için bir iplik halkası kullanarak fareyi üst kesici dişlerinden tutun.
  2. Faringoepiglottik bölgeden geçmek için esnek bir ışık kaynağını boyun yüzeyine yönlendirin.
  3. Dili pamuklu bir bez kullanarak uzatın ve dil bastırıcı olarak kavisli bir tartı spatulası ile üst çene üzerinde sabitleyin.
  4. Soluk borusunu ve ses tellerini gözünüzde canlandırın.
  5. Entübasyonu gerçekleştirmek için 16 G anjiyokateter kullanın. Kateteri trakeal tüp olarak kullanın ve introdüser olarak kullanmak için eğimli uçlu iğneyi köreltin.
  6. İndükleyiciye (eğimli uçlu iğne) monte edilmiş endotrakeal tüpü (16 G anjiyokateter) trakeaya ilerletin ve yerleştirildikten sonra introdüseri çıkarın (Şekil 1B).
  7. Normal bir solunum paterni (225 g ağırlığındaki sıçanlar için yaklaşık 80 nefes / dak ve 275 g ağırlığındaki sıçanlar için yaklaşık 70 nefes / dak) ve metal spatula yüzeyinde sis varlığını gözlemleyerek tüpün doğru konumunu onaylayın (veya küçük ayna) kanül göbeğinin flanşına yerleştirildiğinde.
  8. Doğru şekilde entübe edildikten sonra, hayvanı homeotermik bir ısıtma yastığı üzerinden sırtüstü cerrahi istasyona hızla aktarın.
  9. Ventilatörün tidal hacmini ve hızını farenin vücut ağırlığına göre ayarlayın. 225-275 g civarındaki sıçanlar, ventilatör ile 2.0-2.5 mL tidal hacim ve 70-80 nefes / dakika alır.
  10. Mekanik ventilasyonu başlatmak için endotrakeal tüpü ventilatöre bağlayın. Vantilatörün çıkış ucunu bir su silindirine yerleştirin. Her solunumdan sonra dışarı çıkan hava kabarcıkları başarılı bir entübasyona işaret eder.
  11. Sabit solunum sağlandıktan sonra, endotrakeal tüpü cerrahi bantla sabitleyin ve vücut ısısını izlemek için rektal probu kuyruk boyunca sabitleyin.

figure-protocol-1
Şekil 1: PAB'ın mikrocerrahi prosedürünün hazırlanması için gerekli temel aletler. (A) PAB'den sonra PA gövdesinin 1 mm çapında bir çap elde etmek için kurşun olarak kullanılan modifiye edilmiş 19 G iğne. (B) Kullanılan endotrakeal aletler veya sıçanların başarılı entübasyonu. 1. Spatula, trakeayı açığa çıkarmak için anestezi uygulanmış sıçanlarda dil bastırıcı olarak kullanılır. 2. 16G kateter, kaleminin ucunu körelttikten sonra bir endotrakeal tüp görevi görür. Bu rakamın daha büyük bir sürümünü görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.

4. PAB cerrahisi (Şekil 2)

NOT: Tüm prosedürler sıkı aseptik cerrahi tekniklerine göre yapılmalıdır.

  1. Göğüs kafesinin sol tarafını bir kesme makinesi ve tüy dökücü krem kullanarak tıraş edin ve cildi %2 klorheksidin ve ardından p alkol peelingi (üç kez tekrarlayın) ile hazırlayın.
  2. Solunumu etkilememek için uzuvları aşırı uzatmamaya dikkat ederek ön ayakları tıbbi bantla açık pozisyonda hareketsiz hale getirin.
  3. Sağ arka uzuvu hafifçe aşağı doğru çekin ve kuyruk boyunca sabitleyin.
  4. Sol arka uzuvu uzatın ve yapıştırın ve göğsün sol tarafını açığa çıkararak hafif bir sağ yanal pozisyon oluşturmak için hayvanın sağ tarafına sabitleyin.
  5. Ameliyatın kalan kısmı için bu adımda steril eldiven kullanın.
  6. Hayvanın üzerine steril bir örtü yerleştirin ve göğüs kafesinin sol tarafında, ksifoid sürecin yaklaşık 2 cm yukarısından başlayarak ve farenin sol ön ayağının tabanına çapraz olarak yönlendirilen 2-3 cm'lik bir cilt kesisi yapın.
  7. Derinin altında, daha sonra göğüs kaslarını ayırın (pektoralis minör ve majör) ve yuvarlak uçlu makas kullanarak künt diseksiyonla kenara çekin. Altında bulunan göğüs kafesinin düzgün bir şekilde görüntülenmesini sağlamak için kasları tutmak için manyetik ekartörler kullanın.
  8. Çıkış tüpünü (ventilatöre bağlı) su silindirinden çıkararak akciğerleri şişirin (bkz. adım 3.10). Çıkış borusunun sudan çıkarılması, akciğerlere giden basıncı düşürür ve bu da lobların şişirilmesine neden olur.
  9. Kavisli diseksiyon forsepsleri ile sol taraf torakotomi yapın. 3. ve 4. kaburgalar arasında bulunan kasın orta klaviküler hattında küçük bir delik açın.
  10. Kavisli forsepsleri açıklığa sokun ve sol göğüs duvarını hafifçe kaldırmak ve kası keserken akciğerlere dokunmaktan kaçınmak için kasın sol iç duvarı boyunca iki kaburga arasında kaydırın.
  11. Tanıtılan forsepsleri kılavuz olarak kullanın ve iris makası ile yaklaşık 1 cm'lik kaburgalara uzunlamasına bir kesi yapın. Sol göğüs duvarını yukarıda tutun ve doğrudan altındaki sol akciğer loblarına zarar vermemek için makası dikkatli bir şekilde hareket ettirin.
  12. Yuvarlak uçlu makas kullanarak interkostal insizyonu hayvanın soluna 1-2 cm kadar genişletin.
  13. Yarayı açık tutmak için ekartörleri kaburgaların altına yeniden yerleştirin.
  14. Timusun alt kısmını ve akciğerin sol lobunun bir kısmını gözlemleyin.
  15. Bu organların kapladığı önemli alan göz önüne alındığında, timusu ve akciğerleri bu seviyede bir kenara itin. Forseps ile künt diseksiyon kullanarak timus loblarını ayırın ve ıslak gazlı bez kullanarak akciğeri sol tarafta tutun. Ardından, kalbin üst kısmını, sol atriyumu (LA), pulmoner gövdeyi ve aort arkını ortaya çıkarın.
  16. Aort ve pulmoner gövdenin hala bağlı olduğu kısmı bulmaya yardımcı olmak için, bu bölgedeki kalbi kaplayan ince perikard tabakasını, herhangi bir bağlı yağ dokusuyla birlikte dikkatlice künt bir şekilde inceleyin. Perikardı minimal olarak inceleyin ve plevral membrana dokunmaktan kaçının.
  17. Kavisli forsepsleri, damarın diğer tarafına ulaşmak için LA eki ile pulmoner gövde arasındaki boşluğa, damarın görünür kısmının ortasına kapalı bir pozisyonda yerleştirin (Şekil 2A).
    DİKKAT: Damar yırtılması ve kanama riskini önlemek için kalbin aort köküne çok yakın çalışmaktan kaçının.
  18. Forsepsin ucunu konjonktiv membrandan kraniyal olarak pulmoner gövdeye kadar görselleştirin. Ucun üzerinden incelemek için ikinci forsepsleri kullanın ve küçük bir açıklık oluşturmak için zarı dikkatlice delin. Akciğer gövdesinin altına yerleştirilen kavisli forsepsler daha sonra 5-0 İpek ipliği kapmak için hafifçe açılır. İpliği pulmoner gövdenin bir tarafından diğer tarafına getirmek için forsepsleri geri çekin (Şekil 2B, C).
  19. Pulmoner gövdenin daralmasını gerçekleştirin. İlk olarak, artere yakın 5-0 İpek'in gevşek bir çift düğümünü uygulayın. 19 G iğneyi damar boyunca ve ipliğin altına yerleştirin. Bu ilk düğümü sıkın ve 19 G'yi çıkarmadan önce ikinci bir basit düğümle sabitleyin (Şekil 2D).
    DİKKAT: Akciğer gövdesinin tam tıkanıklık süresini en aza indirmek için hızlı ve dikkatli bir şekilde çalışın.
  20. Son bir basit düğüm yapın ve kalan 5-0 İpek ipliği düğümden yaklaşık 0,5-1 cm uzakta kesin (Şekil 2D).
  21. Timus loblarını yeniden konumlandırın ve göğüs ekartörlerini çıkarın.
  22. Ventilatörün çıkışını 2 saniye boyunca sıkıştırarak akciğerleri yeniden şişirin.
  23. Sentetik, emilebilir 5-0 dikiş ipliği ile kanaviçe deseni yaparak göğüs kafesini kapatın.
  24. Yara bölgesine birkaç damla% 0.9 salin uygulayın ve hava kabarcıklarını gidermek ve torasik negatif basıncı yeniden oluşturmak için göğüs duvarının her iki tarafını sıkıştırın.
  25. Göğüs kaslarını yeniden konumlandırın ve kalan salini steril bir gazlı bezle silin.
  26. Yaranın yüzeyine ve çevresine bir lidokain sıçrama bloğu uygulamak için bir şırınga kullanın.
  27. Sentetik, emilebilir 5-0 sütür ipliği kullanarak iğne ile sürekli subkutiküler desende cildi kapatın.
    NOT: Sahte sıçanlar, 4.18 ve 4.19 adımları olmadan aynı prosedürü alır.

figure-protocol-2
Şekil 2: PAB prosedürü ve metal klipslere karşı 5.0 İpek sütürün validasyonu. (A) PA gövdesinin açığa çıkmasını ve izolasyonunu, (B) sütürün (5.0 ipek) PA gövdesi etrafındaki konumunu, (C) PA'nın (PAB) bağlanmasını (kurşun olarak 19 G'lik bir iğne kullanarak) gösteren PA gövdesinin adım adım izolasyonu ve ligasyonunun fotoğrafı; (D) PAB'yi takiben kalp hareketinin ve PA-kök ve RV aşırı yükünün doğrulanması; (E) ipek sütür ile yapılan PAB'ın metal klips ile karşılaştırılması; ve (F) PA gövdesi etrafında 1 mm'lik daha tekrarlanabilir bir çap oluşturmak için PAB için ipek sütür seçiminin doğrulanması. Bu rakamın daha büyük bir sürümünü görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.

5. Ameliyat sonrası iyileşme

  1. Sıçanı sadece oksijen akışı ile mekanik ventilasyon altında tutarken izofluranı çıkarın. Nefes almayı kolaylaştırmak için fareyi sağ tarafına veya ventraline çevirin.
  2. Sıvı geri kazanımını desteklemek için dorsal boyun bölgesine deri altına %0.9'luk bir hacimce salin enjekte edin (10 mL / kg / saat anestezi olarak hesaplanmıştır).
  3. Otonom solunum onaylandıktan sonra, endotrakeal tüpü düzgün bir şekilde çıkarın.
  4. Sıçanın kendi kendine hareket etmeye başladığını gözlemleyin ve hayvanı ısıtma yastığından kurtarma için yeni bir steril kafese aktarın. Su ve ıslak mama ad libitum sağlayın.
  5. Ameliyat sonrası dönemde (4-6 saat), vücut ısısının korunmasına yardımcı olmak ve hayvanı yakından izlemek için kafesi bir ısıtma yastığının (kafesin yarısı) üzerine yerleştirin.
  6. Herhangi bir ağrı, nefes alma güçlüğü veya anormal davranış belirtisini derhal yönetin.
  7. Ameliyat sonrası bakımda, ameliyattan 6 saat sonra, ikinci bir doz 0.05 mg / kg buprenorfin enjekte edin. Ertesi gün, ameliyattan 24 saat sonra, üçüncü doz 0.05 mg / kg buprenorfin ve ikinci doz 5 mg / kg ketoprofen enjekte edin.
  8. Sıçanları sağlıkları tamamen iyileşene kadar izleyin.

6. Transtorasik ekokardiyografi

NOT: Bu makale, sıçanlara transtorasik ekokardiyografi uygulandığında, ameliyat sonrası 21. günde elde edilen verileri göstermektedir. Bununla birlikte, araştırma hedeflerine ve çalışma tasarımının gereksinimlerine bağlı olarak, araştırmacılar PAB öncesi ve sonrası transtorasik ekokardiyografi için diğer zaman noktalarını tanımlayabilirler.

  1. PA çapını belirlemek ve PAB sırasında PA çapında beklenen% 60 azalmayı sağlamak için kurşun olarak kullanılan uygun gauge iğneyi seçmek için ameliyattan önce bir başlangıç transtorasik ekokardiyografi yapın.
    NOT: Bu çalışmada, 225-275 g'lık erkek Wistar sıçanları kullanıldı ve PA çapında böyle bir `'lık bir azalma sağlamak için 19 G'lık bir iğnenin kullanılması uygun bulundu.
  2. Sıçanları sürekli inhale edilen izofluran (% 3 ve 2 L / dak O2) ile tartın ve uyuşturun.
  3. 12S sektör/çok elemanlı prob (4.5-11.5 MHz) ve bir görüntü elde etme sistemi kullanarak her hayvanda transtorasik ekokardiyografi yapın.
  4. 12S probunu aort kapak seviyesinde konumlandırarak iki boyutlu (2D) parasternal kısa eksen görünümünde renk eşlemeyi kullanın. Pulmoner gövdedeki pulmoner arter bantlama (PAB) alanından geçen kan akış modelini görselleştirmek için yankı makinesindeki Renkli Doppler düğmesine tıklayın.
  5. Tepe hızı (cm/s) ve ortalama basınç gradyanı (mmHg) dahil olmak üzere PAB alanından geçen kan akışının özelliklerini kaydetmek için 2B parasternal kısa eksen görünümünde renk haritalama tarafından yönlendirilen PAB'yi geçerek sürekli dalga Doppler (CW) gerçekleştirin. Doppler eğrilerini elde etmek için, numune hacmini pulmoner arter bantlama seviyesinde ayarlayın.
  6. Ameliyattan sonra RA ve RV'nin genişlemesini göstermek için 12S probunu kalbin tepe noktasına yerleştirerek 2D apikal 4 odacıklı bir görünüm uygulayın ve milimetre (mm) cinsinden ifade edilen uç kardiyak sistoldeki (RAD'ler) RA yatay boyutunu belirleyin.
  7. Yankı makinesinde sine-döngüler alarak PAB'a bağlı triküspit yetersizliğini ortaya çıkarmak için 2D apikal 4 odacıklı görünümde renk haritalaması uygulayın.
  8. Mm cinsinden ifade edilen triküspit annulus düzlemi sistolik gezisini (TAPSE) incelemek için triküspit annulus ve RV lateral duvarının birleşimini geçerek apikal 4 odacıklı görünümde M-Mod ekokardiyografi gerçekleştirin.
  9. RV sistolik performansını değerlendirmek için saniyede santimetre (cm/s) olarak ifade edilen RV yan duvar sistolik kasılma (Sr) ölçümü için triküspit anulus ve RV yan duvarının birleşme seviyesinde apikal 4 odacıklı görünümde Doku Doppler Görüntülemeyi (TDI) kullanın.
  10. Erken doldurma (E) dalgasındaki tepe hızı, atriyal doldurma (A) dalgası ve TTF'deki E / A oranı dahil olmak üzere RV diyastolik özelliklerini incelemek için apikal 4 odacıklı görünümde darbeli dalga Doppler kullanarak diyastolik trans-triküspit akışını (TTF) kaydedin.
  11. Kardiyal diyastol sonundaki RV çıkış yolunu (milimetre cinsinden ifade edilen RVOT) ve kardiyak sistolün sonundaki sol atriyum boyutunu (milimetre cinsinden ifade edilen LAD'ler) ölçmek için aort kapak seviyesinde parasternal uzun eksen görünümünde M-Mode ekokardiyografi yapın.
  12. Sistol sonu ve diyastolde (LVD'ler ve LVDd) LV boyutlarını değerlendirmek için papiller kaslar seviyesinde parasternal kısa eksen görünümünde 2D M-Mod ekokardiyografi gerçekleştirin; ve diyastol sonunda (LVAWd) LV ön duvar kalınlığı, tümü milimetre cinsinden ifade edilir.
  13. LV fraksiyonel kısalmasını (LVFS, yüzde olarak ifade edilir) ve LV ejeksiyon fraksiyonunu (LVEF, yüzde olarak ifade edilir) belirlemek için kısa eksenli parasternal görünümde 2D M modunu gerçekleştirin.

7. Elektrofizyolojik çalışma (Şekil 3)

  1. İn vivo transözofageal elektrofizyolojik çalışma (EPS) için in vivo ekokardiyografiden sonra sıçanları anestezi altında tutun.
  2. EKG elektrotlarını sıçanların derisinin altına yerleştirin (1 sol ön ayağın yakınına, 1'i sağ arka uzuvun yanına ve 1'i sol arka uzuvun yakınına).
  3. Kutuplar arası mesafesi 5 mm olan 4F-quadripolar kateteri yemek borusuna nazikçe yerleştirin (Şekil 3A).
  4. Yüzey EKG'sinde atriyal kasılmaları temsil eden P dalgasının, transözofageal kateterin EKG'si ile elde edilen P dalgası ile ne zaman eşleştiğini kesin olarak belirleyerek RA'ya yakın transözofageal kateter pozisyonunu ayarlayın (Şekil 3A, B).
  5. Her hayvan için stimülasyon eşiğini belirleyin. Bu eşik, stimülatörün kalp atış hızını doğrudan etkilediği minimum voltajdır.
  6. Her biri 50 Hz'de 3 saniye süren ve ardından 2 saniye dinlenme (1 dakika/set) izleyen 3 set 12 stimülasyon patlamasından oluşan bir protokolü izleyerek eşik voltajının 4 katına eşdeğer bir voltaj patlaması uygulayarak AF güvenlik açığını değerlendirin. Her set arasında, sıçanların 1 dakikalık bir dinlenme periyoduvardı 9,13,21.
  7. Her patlamadan sonra, AF veya atriyal çarpıntı dahil olmak üzere kardiyak taşiaritmilerin oluşumunu tanımlayın ve ölçün.
    NOT: AF, düzensiz ve ultra hızlı atriyal atımlar (>800 bpm) olarak tanımlanır. Atriyal flutter, P dalgasının yokluğu veya düzenli olarak ardışık R-R aralıkları arasında düzenli bir çoklu P dalgası paterninin varlığı ile ilişkili düzenli ancak hızlı bir atriyal ritim olarak tanımlanır. Sadece 1 saniyeden uzun süren aritmik ataklar dikkate alınır.
  8. İki ardışık stimülasyon arasındaki dinlenme süresi içinde sinüs ritmi kendi kendine düzelmezse, bir sonraki stimülasyon setini durdurarak devam eden AF veya atriyal çarpıntı ataklarını kesintiye uğratmaktan kaçının.

figure-protocol-3
Şekil 3: İn vivo elektrofizyolojik çalışma için istirahatte kalp atışlarının ve transözofageal kateterin uygun pozisyonunun gösterimi. (A) P dalgasını, PR aralığını, QRS kompleksini, QT aralığını ve R-R aralığını gösteren istirahatte iki ardışık kalp atışının temsili EKG'si. (B) Atriyal EKG'yi uyarmak ve elde etmek için bir kuadripli kateterin (3) sokulduğu kalbin (1) ve yemek borusunun (2) uzunlamasına bir bölümünün şeması. (C) Yüzey EKG'sinden (üst izler) gelen atriyal sinyal (kırmızı çizgi) kateter EKG'sinin atriyal sinyali (alt izler) ile çakıştığında transözofageal kateterin tercih edilen pozisyonunu gösteren temsili EKG sinyalleri. Bu rakamın daha büyük bir sürümünü görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.

8. EKG analizi

NOT: EKG kayıtları ve stimülasyonları bir EKG edinme yazılımı kullanılarak gerçekleştirilmiştir. Analizler bir EKG analiz yazılımı kullanılarak gerçekleştirildi (Şekil 3A).

  1. Milisaniye (ms) cinsinden ifade edilen atriyal kasılmaya karşılık gelen P dalgası süresini ölçün.
  2. Atriyoventriküler (AV) düğümü boyunca elektriksel iletimin süresine karşılık gelen PR aralığını (milisaniye cinsinden ifade edilir) belirleyin.
  3. Ventriküler depolarizasyona karşılık gelen QRS kompleksinin süresini (milisaniye cinsinden ifade edilir) bildirin.
  4. Ventriküler depolarizasyon ve repolarizasyonun toplam süresini yansıtan QT aralığı (milisaniye cinsinden ifade edilir) değerlendirildi.
  5. Ardışık iki kalp atışı arasındaki süreyi gösteren ve kalp atış hızını belirleyen RR aralığını (milisaniye cinsinden ifade edilir) ölçün.

9. Histolojik analizler

  1. PAB sonrası 21. günde izofluran anestezisi altında (% 5, 2 L / dak O2) sıçanları kan durumuna geçirerek ötenazi yapın.
  2. RHF ve kardiyak aritmilerle ilişkili olup olmadığını analiz etmek için RA ve LA'yı izole edin.
  3. RHF ve kardiyak aritmilerle ilişkili olup olmadığını değerlendirmek için yeni eksize edilmiş kalplerin apeksten 5 mm uzakta enine bir kesitini gerçekleştirin.
  4. Miyokardiyal örnekleri formalin içinde sabitleyin ve PAB sonrası D21'de ventriküler duvar kalınlığını ve dilatasyonu ve atriyal fibrozu ölçmek için histolojik slaytları Masson'un trikrom solüsyonu22 ile boyayın.

10. İstatistiksel analizler

  1. Shapiro-Wilk testi ile dağılımların normalliğini değerlendirin. Normal dağılım gösteren verileri Student t-testini kullanarak karşılaştırın.
  2. Veriler parametrik dağılım göstermiyorsa, bir Mann-Whitney testi gerçekleştirin. Fisher'ın kesin testini kullanarak AF indüklenebilirliği gibi kategorik değişkenleri analiz edin.
  3. Sonuçları ortalama ± standart hata olarak ortalamaya (S.E.M.) ifade edin. 0.05 < iki kuyruklu P değerlerinde istatistiksel olarak anlamlı farklılıkları düşünün.

Sonuçlar

Ameliyat sırasında PA gövdesinin uygun ligasyonunun görsel olarak doğrulanması
PAB prosedürü sırasında, sütürün iyi konumlandırılmasının bir göstergesi, kan basıncının hemen artması ve RV'nin ve PA gövdesinin kökünün RV ile birleşim noktasında hızlı bir şekilde genişlemesidir. 3 hafta boyunca sürekli ve kalıcı bir aşırı basınç yükü sağlamak için dikiş hareket etmemelidir. Bu çalışmada, 5-0 İpek kullanımının metal bir klipsten daha kararlı olduğu doğrulanmıştır (Şekil 2E, F). 5-0 Silk ayrıca, belirli bir çalışma tasarımının gerektirmesi halinde dikişin çıkarılmasına da izin verir.

Bu çalışma sırasında yapılan önemli bir gözlem, metal klipslerin uygulanmasının, önemli bir değişkenlik kaynağı olan 19 G kurşun etrafında serbest çapın rastgele şekilleriyle sonuçlanmasıydı. Bu çalışmada, 1 mm'lik sabit bir çap gerekliydi. Ayrıca, metal klipslerin çıkarılması sıklıkla PA gövdesinin yırtılmasına neden olmuştur, bu da normal basıncın restorasyonunu değerlendirmek için sütürün çıkarılmasını gerektirecek bir çalışma tasarımında kabul edilemez (Şekil 2E,F).

PAB ile indüklenen sağ taraflı ventrikül basınç aşırı yükünün doğrulanması ve ölçülmesi (Şekil 4 ve Şekil 5)
PAB sonrası artan basıncın ideal doğrulanması, daha önce tarif edildiği gibi intravenöz ve intrakardiyak kateter ile basıncın hemodinamik ölçümü olacaktır9. Kalbin uzun süre korunmasını gerektiren protokoller ve non-invaziv yaklaşımlar için, yukarıda açıklanan ekokardiyografi metodolojisi, CW Doppler kullanılarak sütür etrafındaki kan hızı ve basınç gradyanındaki artışın değerlendirilmesine yardımcı olmuştur (Şekil 4A,C). Bu non-invaziv yöntem, PAB tarafından arter çapının daralmasından kaynaklanan ligasyonun ve kan akışının bozulmasının görüntülenmesine bile izin verdi (Şekil 4B, C). Burada, PAB sonrası D21'de elde edilen ekokardiyografi verileri gösterilmektedir, ancak bu yöntemi uygulayan araştırmacılar, bu tür non-invaziv transtorasik ekokardiyografiyi, kendi özel araştırma ve araştırma hedeflerinin gereksinimlerine göre, PAB öncesi ve sonrası çeşitli zaman noktalarında gerçekleştirebilirler.

figure-results-1
Şekil 4: PAB sonrası PA gövde ligasyonunun değerlendirilmesi. Dalga devam et Doppler, sahte sıçanlara kıyasla PAB'da PA gövdesini geçen akış modelini görselleştirmek için 2D parasternal kısa eksen görünümünde kullanıldı. (A) Bir sahte (sol panel) ve PAB sıçanlarında (sağ panel) PA gövdesi yoluyla RV'den atılan kan akış hızının ölçümü. (B) PA gövdesinin sahte (sol panel) ve PAB sıçanındaki (sağ panel) renk akışı haritası. Normalde RV'den dışarı atılan ve laminer akışla kalpten uzaklaşan kan mavi renkte görünür ve sabit RV çıkış tıkanıklığına bağlı PAB'den sonra türbülanslı kan akışı kırmızı ve sarı renkte görünür. PA gövdesinin kısmi ligasyonu, ipek sütürün opaklığı nedeniyle sağ panelde tanınabilir. (C) PAB sonrası D21'deki sahte ile karşılaştırıldığında, PAB'de cm/s cinsinden ifade edilen PA tepe hızı. (D) PAB sonrası D21'deki sahte ile karşılaştırıldığında, PAB'de mmHg cinsinden ifade edilen PA ortalama basınç gradyanının niceliklendirilmesi. (İstatistiksel analizler: Veriler normal olarak Shapiro-Wilk testi ile değerlendirildiği şekilde dağıtılmıştır. Verilerin karşılaştırılması öğrenci t-testi kullanılarak yapılmıştır. n = grup başına 6 sıçan. Sonuçlar ortalama ± olarak ifade edilir. Bu rakamın daha büyük bir sürümünü görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.

Kalbin sağ tarafında, PAB sonrası D21'de ekokardiyografi ile gözlendiği gibi, artmış RV kalınlığı ve miyokardiyal disfonksiyonun eşlik ettiği RA genişlemesi ile doğrulanan ciddi bir RHF'ye neden oldu. RV fonksiyonu açısından, PAB sıçanlarında RV sistolik basıncı, sahte sıçanlara kıyasla önemli ölçüde artmıştır ve in vivo ekokardiyografi ayrıca PAB'da kasılma oranının (Sr) sahte ile karşılaştırıldığında azaldığını ortaya koymuştur (Şekil 5A-C). Sahte sıçanlarla karşılaştırıldığında, diyastol sonunda RV boyutu (RVDd) ve diyastol sonunda RV ön duvar kalınlığı (RVAWd) önemli ölçüde artmıştır. Bu ekokardiyografi gözlemleri, ötenazi ve kalbin enine kesitinin PAB sıçanlarından sahte ile karşılaştırıldığında histolojik analizinden sonra doğrulandı (Şekil 5D). Artan art yüke yanıt olarak RV'nin hacimsel kapasitesindeki artış, interventriküler septumun LV'ye doğru itilmesine neden oldu ve LV'nin göreceli bir kompresyonunu oluşturdu (Şekil 5A,D).

figure-results-2
Şekil 5: PAB sonrası D21'de PAB ile indüklenen Sağ Ventrikül Yeniden Şekillenmesinin doğrulanması. (A) PAB sıçanlarında (sağ panel) sahte (sol panel) ile karşılaştırıldığında RA ve RV'nin genişlemesini vurgulayan dört kalp odasının 2D apikal 4 odacıklı görünümü. Doku Doppler görüntüleme, (B) PAB sıçanlarında sham'a kıyasla mmHg cinsinden ifade edilen RV sistolik basıncının ölçülmesi ve (C) PAB sıçanlarında sham'a kıyasla cm/s cinsinden ifade edilen RV lateral duvar sistolik kasılma (Sr) ölçümü için kullanıldı. (D) Kalbin enine kesitlerinin sahte (sol panel) ve PAB sıçanındaki (sağ panel) histolojik resimleri, PAB'ın sahte ile karşılaştırıldığında RV'de önemli bir genişlemeye neden olduğunu doğrulamaktadır. Ölçek çubukları: 5 mm. (İstatistiksel analizler: Veriler normal olarak Shapiro-Wilk testi ile değerlendirildiği gibi dağıtılmıştır. Verilerin karşılaştırılması öğrenci t-testi kullanılarak yapılmıştır. n = grup başına 6 sıçan. Sonuçlar ortalama ± olarak ifade edilir. Bu rakamın daha büyük bir sürümünü görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.

PAB'a bağlı sağ taraflı atriyal dilatasyon ve triküspit yetmezliğinin değerlendirilmesi (Şekil 6)
D21 post-PAB'da gerçekleştirilen in vivo ekokardiyografi, kalbin sağ tarafında PAB'ın neden olduğu sürekli basınç artışı nedeniyle LAD'ler değişmeden RAD'lerin önemli ölçüde arttığını doğruladı (Şekil 5A, Şekil 6A, B). Kalıcı PAB'ın neden olduğu sağ taraflı aşırı basınç yüküne, triküspit kapak anulusunun deformasyonu eşlik etti. Triküspit kapağın PAB'a bağlı arızası, PAB sonrası D21'de yapılan in vivo ekokardiyografi ile değerlendirildi ve sistolde RA'ya kan sızıntısı ile karakterize triküspit yetmezliği gözlendi (Şekil 6C-E).

figure-results-3
Şekil 6: PAB sonrası D21'de RA ve triküspit kapağın PAB ile indüklenen yeniden şekillenmesinin değerlendirilmesi. (A) 2D apikal 4 odacıklı görünüm ile ölçülen sahte ve PAB sıçanlarında sistol sonunda (RAD'ler) RA boyutunun ölçülmesi. (B) Sahte ve PAB sıçanlarında sistol sonunda (LAD'ler) LA boyutunun ölçülmesi. (C) PAB'ın neden olduğu sağ taraflı gerilmeye ve triküspit kapak anulusunun deformasyonuna yanıt olarak RV'den PAB sıçanlarının RA'sına kan sızıntısı ile karakterize triküspit yetersizliğine kıyasla triküspit kapağın sahte (sol panel) normal kapanmasını gözlemlemek için 2D apikal 4 odacıklı görünümde renk haritalaması kaydedildi. (D) Apikal 4 odacıklı görünümde M-mod ekokardiyografi, PAB sıçanlarında sahte ile karşılaştırıldığında triküspit annulus düzlemi sistolik gezisinin (TAPSE) kantitifikasyonu için kullanıldı. (E) Darbeli dalga Doppler, PAB sıçanlarında sahte ile karşılaştırıldığında triküspit annulus hareket hızının ölçülmesi için kullanıldı. (İstatistiksel analizler: Veriler normal olarak Shapiro-Wilk testi ile değerlendirildiği şekilde dağıtılmıştır. Verilerin karşılaştırılması Student t-testi ile yapılmıştır. n = grup başına 6 sıçan. Sonuçlar ortalama ± olarak ifade edilir. Bu rakamın daha büyük bir sürümünü görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.

PAB ile indüklenen kardiyak aritmizogenezin değerlendirilmesi (Şekil 7 ve Şekil 8)
AB'nin neden olduğu kardiyak yeniden şekillenme, D21 post-PAB üzerinde elektrofizyolojik analizlerle gözlemlenebilirdi. R-R aralığı, P-dalga süresi ve QT aralığı dahil olmak üzere EKG parametreleri, PAB sıçanlarında sahte ile karşılaştırıldığında önemli ölçüde artmıştır (Şekil 3A). Bu değişiklikler kalp hızı, atriyal iletim ve ventriküler kontraktilitenin PAB'den etkilendiğini ortaya koydu (Şekil 7).

Ek olarak, sahte ile karşılaştırıldığında, PAB sıçanları, elektriksel stimülasyonlara yanıt olarak AF dahil olmak üzere kardiyak aritmilere karşı önemli ölçüde daha savunmasızdı (Şekil 8).

figure-results-4
Şekil 7: Elektrokardiyogram analizleri. (A) R-R aralığı, (B) P-dalga süresi, (C) PR segmenti, (D) QRS kompleksi ve (E) QT aralığı dahil olmak üzere EKG parametreleri (ms cinsinden) ölçüldü. (İstatistiksel analiz: Veriler normal olarak Shapiro-Wilk testi ile değerlendirildiği şekilde dağıtılmıştır. Karşılaştırmalar Student T-testi ile yapılmıştır. Her nokta tek bir hayvanı temsil eder. n = grup başına 6 sıçan. Sonuçlar ortalama ± S.E.M.) olarak ifade edilir. Bu rakamın daha büyük bir sürümünü görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.

figure-results-5
Şekil 8: AF dahil PAB'ın neden olduğu kardiyak aritmiler. (A) Sinüs ritmi (SR), 3 saniyelik patlama pacing (stimülasyon) ve ardından AF ve / veya SR iyileşmesini gösteren elektrofizyolojik çalışma sırasında sahte (üst panel) ve PAB sıçanlarında (alt panel) gözlenen temsili yüzey EKG'si. (B) AF ve atriyal çarpıntı (AFl) dahil olmak üzere atriyal taşiaritmilere karşı PAB kaynaklı savunmasızlığın ölçülmesi. (C) İndüklenebilir sahte ve PAB sıçanlarında AF süresi. (İstatistiksel analizler: (B) Fisher'ın tam metni. (C) n, bir karşılaştırma testi yapmak için sahte olarak çok kısaydı. n = grup başına 6 sıçan. Sonuçlar ortalama ± olarak ifade edilir. Bu rakamın daha büyük bir sürümünü görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.

Mortalite: (Şekil 9)
Sütürün D0'a yerleştirilmesine, ameliyatı takiben D3'e kadar olan dakikalarda sahte sıçanlarda %0'a karşılık PAB'da 0'luk bir mortalite eşlik etti. Ameliyattan sonraki ilk 3 gün hayatta kalan sıçanlar, son deneylerin yapıldığı güne kadar hayatta kaldı (D21). D21'den sonra, sağ taraflı yeniden şekillenme ve RHF'nin ciddiyetine bağlı olarak PAB sıçanları arasında mortalite oranı önemli ölçüde artmıştır (sahtede `'a karşı %0) (Şekil 9).

figure-results-6
Şekil 9: Ölüm oranı. D0 ve D3, D4 ve D21 arasındaki sahte ve PAB sıçanlarında ve ameliyat sonrası D21'den sonra yüzde (%) olarak ifade edilen mortalite. Bu rakamın daha büyük bir sürümünü görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.

Tartışma

PAB'ın başarılı performansı bu protokolün en önemli parçasıdır. Aort ve PA gövdesini doğru bir şekilde ayırt etmek önemlidir. İşlem sırasında yırtılma, kanama ve ölümü önlemek için PA'nın izolasyonu titizlikle yapılmalıdır. Sütürün 19G derivasyonunun etrafına uygulanması hızlı bir şekilde yapılmalı ve ardından kurşunun varlığı nedeniyle PA'nın çok uzun süre 'tamamen tıkanmasını' önlemek için kurşunun hemen çıkarılması gerekir.

İncelemelerin gerekliliklerine göre, PAB10,13'ü gerçekleştirmek için 5-0 İpek'in metal bir klipsten daha kararlı olduğunu belirledik. Ek olarak, 5-0 İpek çıkarılmasına izin verirken, klipsler PA'yı yırtma riskine neden oldu. PAB'ı gerçekleştiren araştırmacılar, sütür materyali (ipek, metal, plastik klips) seçimini araştırma hedeflerine uygun olarak uyarlamalıdır10.

Bu çalışmada, PAB'ı (1 mm serbest çap bırakarak) PAB'den 3 hafta sonra in vivo analizler izledi. 21 gün sonra, sağ taraflı kardiyak yeniden şekillenmenin şiddetine bağlı olarak hayvanlar arasında mortalite oranı artmıştır 10,13,23 (Şekil 9). Bu protokol, 3 hafta içinde aritmojenik kardiyak yeniden şekillenme araştırmamız için tasarlanmış ve uyarlanmıştır. Bu modeli yeniden üreten araştırmacılar, çapı 19 G'den başka bir kurşun kullanarak uyarlamayı ve / veya ötenazi23'e kadar PAB sonrası yeniden şekillenme süresini uzatmayı veya azaltmayı düşünebilirler.

Tek doz MCT enjeksiyonu, şiddetli PAH ve RHF8,9'u indüklemek için tanınan bir yöntemdir. Bununla birlikte, MCT'nin neden olduğu pnömo-toksisitenin önemi nedeniyle, bu yöntem, RHF'nin neden olduğu CA9'daki inflamasyonun etkisini incelemeyi amaçlayan spesifik bağlamımızla ilgili değildi. Bu çalışmanın spesifik araştırma hipotezi, akciğerden kaynaklanan inflamasyon sinyallerini önlemek için pulmoner yaralanma olmadan artmış PA yönteminin kullanılmasını gerektirmiştir. Bu nedenle, PAB stratejisi bizim bağlamımızda en iyi seçenekti13.

Bu yöntem çeşitli araştırma alanlarında uygulama bulabilir. Kardiyolojide, PAB protokolü sağ taraflı kardiyak hipertrofi, kardiyak aritmigenez ve kapak bozukluğunun (PA darlığı, triküspit disfonksiyonu) incelenmesinde yararlı olabilir24,25,26. Yaşlanma ile ilgili araştırmalarda, PAB protokolü, yaşa bağlı kardiyak disfonksiyonun şiddetlenmesinde RHF'nin etkisini değerlendirmek için yararlı olabilir27. Pulmonolojide, PAB protokolü, PA gövde darlığının intrapulmoner fonksiyon üzerindeki etkisini incelemek için kullanılabilir28. Diğer yolların yanı sıra, PAB, uzun süredir devam eden PAB'ın neden olduğu RHF'nin beyin fonksiyonu ve nöro-dejeneratif bozukluklar üzerindeki rolünü değerlendirmek için de yararlı olabilir29. Genel olarak, kalp ile ilişkili bozukluklarda kardiyak inflamasyon ve fibrozisin etkisi önemli bir endişe kaynağıdır30. Kardiyak fibroz ve inflamasyonun PAB modeli, kardiyak inflamasyon ile ilişkili mekanizmaları ve potansiyel girişimsel stratejileri test etme olasılığını değerlendirmek için ilginç, standartlaştırılmış ve tekrarlanabilir bir yaklaşım sunmaktadır31,32.

İncelenen modelin özgüllüğüne bağlı olarak, araştırmacılar, makalede sunulan 19 G'den farklı ölçü iğneleri kullanarak bu yazıda açıklanandan farklı RHF şiddeti seviyelerini indüklemeyi tercih edebilirler. Bu nedenle, daha küçük kurşun çapları için, 20 G veya 21 G kullanarak, PA gövdesinin tıkanması nedeniyle sütürü takip eden dakikalar içinde 225-275 g ağırlığındaki sıçanlarda %100 mortalite ile karşı karşıya olduğumuzu fark etmek önemlidir.

PAB'ın neden olduğu RHF, sıçanlarda AF de dahil olmak üzere CA'yı indüklemek ve incelemek için tekrarlanabilir ve etkili bir yöntemdir. Dar PAB (1 mm çap) tarafından tetiklenen atriyal ve ventriküler yeniden şekillenme, miyokard inflamasyonu ve fibrozis ile karakterizedir, bu da RHF ile ilişkili ventriküler ve atriyal aritmogenezi araştırmak için ilginç bir yaklaşım sağlar.

Açıklamalar

Yazarların ifşa edecek hiçbir şeyi yok.

Teşekkürler

Yazarlar, transtorasik ekokardiyografinin teknik performansı için Colombe Roy, YanFen Shi, Sandra Querry ve Josiane Deslandes'e ve PAB yönteminin standardizasyonu sırasında ön teknik yardım için Nathalie L'Heureux'a teşekkür eder. Montreal Kalp Enstitüsü'nün hayvan bakım tesisinin üyelerine minnettarız.

Malzemeler

Bu makalede kullanılan malzemelerin listesi
AdŞirketKatalog numarasıYorumlar
% 0.9 Sodyum Klor Enjeksiyonu USB (100 ml)  İlaçların (analjezik ve antienflamatuar) seyreltilmesi ve ameliyattan sonra hayvanın rehidrasyonuna adanmış tuzlu su şırıngalarının hazırlanması için kullanılanBaxterJB1302P
19 G x 1 1/2 PrecisionGlide İğneBD305187Pulmoner gövdenin kısmi daralması sırasında ara parça olarak kullanılmak üzere modifiye edilmiş (bükülmüş ve körelmiş) iğne
2 "x 2" Dokumasız Steril Olmayan Ritmed Gazlı Bez Sünger, 4 KatlıAMD-RitmedA2101-CHGazlı bez süngerler, yaradan kanı emmek veya organları (ör: timus) nazikçe kenara itmek için kullanılır.
4" x 4" Dokumasız Steril Steril Gazlı Bez Sünger, 4 Katlı (x200)AMD-RitmedA2100-CHGazlı bez süngerler, yaradan kanı emmek veya organları (örn: timus) nazikçe bir kenara itmek için kullanılır.
5-0 Vicryl Violet Sütür RB-1 1/2 Daire İğne 17mm 27"EthiconJ303HKas ve cilt yaralarının kapatılmasında kullanılan konik iğneli sentetik, emilebilir steril cerrahi iplik.
Anafen (100 mg / mL)Merial Kanada, Inc.1938126Steroid olmayan bir antienflamatuar, analjezik ve ateş düşürücü ilaç olarak uygulanan seyreltilmiş enjekte edilebilir ketoprofen çözeltisi.
AutoClip  SistemFST12020-00Cilt yarasını kapatmak için kullanılabilir. Bir klips apliacı, yara klipsleri (9 mm) ve bir klips çıkarıcı içerir.
Dumont #5/45 ForsepsFST11251-35Uçları 45 derece açılı Dumoxel forseps. Akciğer gövdesi üzerine yerleştirilen ara parçanın etrafındaki düğümleri sıkmak için kullanılır.
İnce Makas - SharpFST14060-10İnterkostal kasların insizyonu ve sütür kesimine adanmış paslanmaz çelik iris makası.
Forane (İzofluran) 100 mLBaxter CanadaBAXCA2L9100PAB cerrahisi sırasında kemirgenler için kullanılan inhalasyon anesteziği.
IV Kateter 16 G x 1.77 " (Düz)BD Insyte381257Kateter, metal stilesi köreltilmiş olarak endotrakeal tüp olarak kullanılır.
Işık  LED 130 F - DrMachEickemeyerM130300LED duvara monte lamba.
Manyetik Fiksatör Geri Çekme Sistemi: Taban plakasıFST18200-50İlgili armatürlerin monte edildiği metal plaka. Isıtma plakasının etrafına yerleştirilir.
Manyetik Fiksatör Retraksiyon Sistemi: Elastomer (2 m Rulo)FST18200-07Ekartörleri fiksatörlere takmak için kullanılır.
Manyetik Fiksatör Geri Çekme Sistemi: FiksatörlerFST18200-02Taban plakasına yerleştirilebilen hareketli ankrajlar.
Manyetik Fiksatör Retraksiyon Sistemi: EkartörlerFST18200-11İstenilen açıklık ile cerrahi yaranın korunmasını sağlayan ekartörler
Metzenbaum Makas (Kavisli)FST14017-14Deri ve kasların künt diseksiyonu için kullanılan paslanmaz çelik künt makas.
Micro-Adson ForsepsFST11018-12Cildi ve diğer dokuları kavramak için kullanılan paslanmaz çelik tırtıklı forseps.
Oster Golden A5 2 Hızlı Kesme MakinesiOster Professional34264416949Cerrahi alanı hazırlamak için kullanılan evcil hayvan bakım makası. Büyük hayvanlarla kullanılması amaçlandığından, kullanıcının farelere karşı dikkatli olması gerekir.
Kemirgen ısıtma plakası veya ısıtma sistemiÖzel yapımN/APlaka, rektal prob tarafından algılanan sıcaklığın yanı sıra hedef sıcaklığı gösteren bir LED ekranla donatılmış bir üniteye bağlanır.
Kemirgen Vantilatörü Model 683Harvard Aparatı74240-2Küçük laboratuvar hayvanları için kullanılan mekanik ventilatör (maks. 5 kg).
Semken Tırtıklı Forseps (Kavisli)FST11009-13Doku diseksiyonu için paslanmaz çelik forseps kullanılmıştır.
Semken Tırtıklı Forseps (Düz)FST11008-13Doku diseksiyonu için kullanılan paslanmaz çelik forseps.
Silky Fresh Epilasyon KremiVeet62200825036Tıraştan sonra ameliyat bölgesini hazırlamak için kullanılan epilasyon ürünü.
Soluprep 3M103.26%2 klorheksidin ve %70 alkol 225 mL ile renklendirilmiş şişelenmiş antiseptik solüsyon.
Paslanmaz çelik spatula 195 mmHeathrow ScientificHS15907Spatula, sıçan entübasyonu sırasında dil bastırıcı olarak kullanılır.
Stereomikroskop Sistemi SZ61TROlympus88-126Mikroskop, dürbün ve video çekimine izin veren dahili bir kamera ile donatılmıştır.
Steril Sodyum Klorür% 0.9 Sulama Şişesi (60 mL)Tuzlu H2O25-6048SA-LSolüsyonu ameliyat boyunca yarayı nemli tutmak için kullanılır.
Cerrahi Makas - Keskin-Künt (Düz)FST14001-12İlk cilt kesisini yapmak için kullanılan paslanmaz çelik makas.
Sütür 5-0 İpek İğnesizHenry Schein102-6344Akciğer gövdesinin daralmasını yapmak için kullanılan ipek iplik
Systane MerhemAlcon2444062Eyes kayganlaştırıcı, ameliyat sırasında göz kuruluğunun neden olduğu yanma ve tahrişin geçici olarak giderilmesini sağlar.
SZ2-STU2 stereomikroskop standıOlympusN1198900Tabana takılan kol, mikroskop kafasına büyük bir hareket özgürlüğü sağlar.
Doku forsepsleri - 1X2 DişlerFST11021-15Dokuları (cilt ve kaslar) kavramaya, tutmaya ve manipüle etmeye izin veren paslanmaz çelik forseps.
Transpore Cerrahi Bant3M1527-1Sıçanların ön ayaklarını ve arka ayaklarını hareketsiz hale getirmek için kullanılan tıbbi bant.
Vetbond Doku Yapıştırıcısı (3 mL)3M1469SBCilt üzerine küçük miktarlarda uygulanabilen cerrahi yapıştırıcı Cilt altı dikişlerin tamamlayıcısı olarak kullanılabilir.
Veterjezik Çoklu Doz (0.3 mg / mL) 10 mLCeva Kanada2342510Analjezik bir ilaç olarak uygulanan seyreltilmiş enjekte edilebilir buprenorfin çözeltisi.
Veteriner anestezi evaporatörü Tec 4Dispomed34001 Isoizofluranın buharlaşmasını ve 0&ndash'ta konsantrasyonu sağlar; %5.
Çözeltisi,

Kaynaklar

  1. Cassady, S. J., Ramani, G. V. Right heart failure in pulmonary hypertension. Cardiol Clin. 38 (2), 243-255 (2020).
  2. Campo, A., et al. Outcomes of hospitalization for right heart failure in pulmonary arterial hypertension. Eur Respir J. 38 (2), 359-367 (2011).
  3. Naeije, R., Manes, A. The right ventricle in pulmonary arterial hypertension. Eur Respir Rev. 23 (134), 476-487 (2014).
  4. Vonk-Noordegraaf, A., et al. Right heart adaptation to pulmonary arterial hypertension: physiology and pathobiology. J Am Coll Cardiol. 62 (25 Suppl), D22-D33 (2013).
  5. Olsson, K. M., Nickel, N., Tongers, J., Hoeper, M. M. Atrial flutter and fibrillation in patients with pulmonary hypertension. Int J Cardiol. 167 (5), 2300-2305 (2013).
  6. Mercurio, V., et al. Pulmonary arterial hypertension and atrial arrhythmias: incidence, risk factors, and clinical impact. Pulm Circ. 8 (2), 2045894018769874(2018).
  7. Dignam, J. P., Scott, T., Kemp-Harper, B., Hobbs, A. J. Animal models of pulmonary hypertension: Getting to the heart of the problem. Br J Pharmacol. 179 (5), 811-837 (2021).
  8. Silva, A. L., et al. Monocrotaline induces acutely cerebrovascular lesions, astrogliosis and neuronal degeneration associated with behavior changes in rats: A model of vascular damage in perspective. Neurotoxicology. 94, 59-70 (2023).
  9. Hiram, R., et al. Right atrial mechanisms of atrial fibrillation in a rat model of right heart disease. J Am Coll Cardiol. 74 (10), 1332-1347 (2019).
  10. Hirata, M., et al. Novel model of pulmonary artery banding leading to right heart failure in rats. Biomed Res Int. 2015, 753210(2015).
  11. Jalal, Z., et al. Unexpected internalization of a pulmonary artery band in a porcine model of tetralogy of Fallot. World J Pediatr Congenit Heart Surg. 8 (1), 48-54 (2017).
  12. Akazawa, Y., et al. Pulmonary artery banding is a relevant model to study the right ventricular remodeling and dysfunction that occurs in pulmonary arterial hypertension. J Appl Physiol. 129 (2), 238-246 (2020).
  13. Le Quilliec, E., et al. Atrial cardiomyocytes contribute to the inflammatory status associated with atrial fibrillation in right heart disease. Europace. 26 (4), euae082(2024).
  14. Cheng, H. W., et al. Assessment of right ventricular structure and function in mouse model of pulmonary artery constriction by transthoracic echocardiography. J Vis Exp. (84), e51041(2014).
  15. Cheng, T. C., Philip, J. L., Tabima, D. M., Hacker, T. A., Chesler, N. C. Multiscale structure-function relationships in right ventricular failure due to pressure overload. Am J Physiol Heart Circ Physiol. 315 (3), H699-H708 (2018).
  16. Mamazhakypov, A., Veith, C., Schermuly, R. T., Sydykov, A. Surgical protocol for pulmonary artery banding in mice to generate a model of pressure-overload-induced right ventricular failure. STAR Protoc. 4 (4), 102660(2023).
  17. Prihadi, E. A., et al. Morphologic types of tricuspid regurgitation. Characteristics and prognostic implications. JACC: Cardiovasc Imaging. 12 (3), 491-499 (2019).
  18. Samson, N., Paulin, R. Epigenetics, inflammation and metabolism in right heart failure associated with pulmonary hypertension. Pulm Circ. 7 (3), 572-587 (2017).
  19. Liu, Z., et al. Low-voltage zones as the atrial fibrillation substrates: Relationship With initiation, perpetuation, and termination. Front Cardiovasc Med. 8, 705510(2021).
  20. Tomasello, G., et al. Simple and fast orotracheal intubation procedure in rats. Acta Biomed. 87 (1), 13-15 (2016).
  21. Halațiu, V. B., Perian, M., Balan, A. I., Scridon, A. Transesophageal atrial burst pacing for atrial fibrillation induction in rats. J Vis Exp. (180), e63567(2022).
  22. Prophet, E. B., Mills, B., Arrington, J. B., Sobin, L. H. Laboratory Methods in Histotechnology. , American Registry of Pathology. Washington. (1992).
  23. Silva, J. M. A., et al. Hypertrophy of the right ventricle by pulmonary artery banding in rats: a study of structural, functional, and transcriptomics alterations in the right and left ventricles. Front Physiol. 14, 1129333(2023).
  24. Camacho, P., Fan, H., Liu, Z., He, J. Q. Small mammalian animal models of heart disease. Am J Cardiovasc Dis. 6 (3), 70-80 (2016).
  25. Andersen, S., et al. A pulmonary trunk banding model of pressure overload induced right ventricular hypertrophy and failure. J Vis Exp. (141), e58050(2018).
  26. Ukita, R., et al. A large animal model for pulmonary hypertension and right ventricular failure: Left pulmonary artery ligation and progressive main pulmonary artery banding in sheep. J Vis Exp. (173), e62694(2021).
  27. Myers, P. O., et al. Impact of age and duration of banding on left ventricular preparation before anatomic repair for congenitally corrected transposition of the great arteries. Ann Thorac Surg. 96 (2), 603-610 (2013).
  28. Liu, C., et al. Reverse remodeling of pulmonary arterioles after pulmonary artery banding in patients ≥ 2 years old with severe pulmonary arterial hypertension and congenital heart disease. Pediatr Cardiol. 40 (5), 958-964 (2019).
  29. Roy, B., Vacas, S., Ehlert, L., McCloy, K., Saggar, R., Kumar, R. Brain structural changes in patients with pulmonary arterial hypertension. J Neuroimaging. 31 (3), 524-531 (2021).
  30. Hiram, R. Resolution-promoting autacoids demonstrate promising cardioprotective effects against heart diseases. Mol Biol Rep. 49 (6), 5179-5197 (2022).
  31. Hiram, R. Cardiac cytokine therapy? Relevance of targeting inflammatory mediators to combat cardiac arrhythmogenic remodeling. Int J Cardiol Heart Vasc. 37, 100918(2021).
  32. Al-U'datt, D. G. F., et al. Implications of enigmatic transglutaminase 2 (TG2) in cardiac diseases and therapeutic developments. Biochem Pharmacol. 201, 115104(2022).

Yeniden basım ve izinler

Bu JoVE makalesinin metnini veya şekillerini yeniden kullanmak için izin iste

İzin iste

Etiketler

Sa Kalp Yetmezli iAtriyal FibrilasyonEkokardiyografik De erlendirmeTrik spid Reg rjitasyonMiyokardiyal nflamasyonVentrik ler AritmiSa Ventrik l Hipertrofisi

İlgili makaleler