Protokol, farelerde akciğer arter basıncını tespit etmek için doğru kalp kateterizasyon yönteminin kullanılması deneyimine ayrıntılı bir giriş sunar; bu da doğru veri elde edilmesine ve deneyin başarı oranını artırmaya yardımcı olur. Bu yöntem, farklı laboratuvarlarda deneylerin tekrarlanabilirliğini de artırır.
Bu içeriği görüntülemek için JoVE aboneliğiniz gereklidir. Giriş yapın veya ücretsiz denemenizi bugün başlatın.
Yöntem makalesi
Sağ kalp kateterizasyonu kullanılarak sıçanlarda pulmoner arter basıncının ölçülmesi
Bu makalede
Özet
Özet
Sağ kalp kateterizasyonu ile ölçülen pulmoner arter basıncı (PAP), pulmoner hipertansiyon teşhisinde altın standart olarak kabul edilir. Pulmoner hipertansiyon modelleri oluşturmak için fareler kullanılmıştır. Ancak, yeni başlayanlar akciğer hipertansiyon modellerinde PAP'ı ölçmek için sağ kalp kateterizasyonu yaptıklarında, kateter genellikle istemeden alt vena kavaya girer veya sağ ventrikülde sıkışarak pulmoner artere ulaşmadan takılır; bu da kateterizasyonun uzamasına yol açar; bu da farelerde kalp atış hızını azaltır ve basınç ölçümlerinin bozulmasına yol açar. Ayrıca, sağ atriumun delinmesi ve deneyin başarısız olmasıyla risk vardır. Bu çalışma, laboratuvarımızın sağ kalp kateterizasyonu kullanarak PAP ölçümü deneyimini video sunumu aracılığıyla paylaşmayı amaçlamaktadır. Sağ kalp kateterizasyonunda yer alan cerrahi adımları ve ameliyat için gereken araçları sıralıyoruz. Kateter malzemelerinin özelliklerine göre kateter seçimini geliştirdik ve kateter hazırlama yöntemini açıkladık. Ayrıca kateterin akciğer arterine yerleştirilme sürecini ve kateterin konumunun belirlenmesini açıkladık. Bu protokolün, akciğer arter basıncını ölçmeye başlayanlar için faydalı olacağına inanıyoruz.
Giriş
Şu anda, sağ kalp kateterizasyonu ile ölçülen akciğer arter basıncı, pulmoner hipertansiyon 1 tanısı için altınstandarttır. İnsanlarda ve büyük hayvanlarda, yüzen kateter çoğunlukla sağ kalp kateterizasyonuiçin kullanılır 2. Ancak, küçük hayvanlarda (örneğin farelerde), uygun yüzen kateterlerin eksikliği nedeniyle bu tekniğin kullanımı sınırlıdır; bu da sıçanlarla akciğer hipertansiyon modellerinin çoğaltılması üzerine bilimsel araştırmalarazorlayıcı hale getirir 3. Pulmoner hipertansiyon modelinde genellikle kullanılan sıçanların ağırlık aralığı genellikle 300-400 g arasındadır. Daha küçük vücut boyutu, daha ince kan damarlarına ve daha ince kalp duvarlarına sahip olmaları anlamına gelir, bu da kateterizasyonu zorlaştırır. Dış çapı 0,9 mm, iç çapı 0,5 mm olan polietilen (PE) tüple sağ kalp kateteri yapma yöntemi ve entübasyontekniği 3,4,5 ile ilgili literatür raporları bulunsa da, pulmoner arter basıncının basınç dalga formu başarıyla izlenmiştir. Ancak gerçek operasyonda hâlâ birçok sorun vardır: kateter yanlışlıkla alt vena kavaya girebilir veya sağ ventrikülde uzun süre kalıp pulmoner artere giremez. Kateter yerleştirme süresinin uzaması, farenin kalp atış hızının azalmasına ve basınç ölçümünün bozulmasına da yol açabilir. Kateter, yanlış işlem nedeniyle sağ atriumu delebilir ve bu da deney 4,5,6'nın başarısız olmasına yol açabilir. Nedenleri analiz edersek, kateterin sertliği ve sertliğinin kateter ucunun eğriliğini etkilediği ve bu nedenle akciğer arterine girmeyi zorlaştırdığı olabilir.
Bu sorunu çözmek için, bu çalışmada, kateter yapım malzemesi olarak daha yüksek elastikiyet ve dayanıklılığa sahip bir plastifikleştirici eklenen polivinil klorür tüp (dış çapı 1,6 mm, iç çapı 1,0 mm, uzunluğu 25 cm, 150 g'den büyük sıçanların jugulyar damarları için uygundur) seçilmiştir. Kateter ucundaki iki kuyruğun yapımı, dış juguler venin diseksiyonu, kateterin yerleştirilmesi ve kateterin konumunun belirlenmesi gibi sistematik bir dizi işlem şeması önerdik. Önceki yöntemlere yapılan iyileştirmelerle, pulmoner arterlere daha kolay geçiş ve daha yüksek başarıoranı elde edebiliyoruz 7,8. Bu nedenle, küçük hayvanlarda pulmoner hipertansiyon modelleri üzerine yapılan araştırmalar için daha güvenilir teknik destek sağlayabiliriz.
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
Protokol
Tüm işlemler, Ordu Tıp Üniversitesi Kurumsal Hayvan Bakım Komitesi'nin yönergelerine göre gerçekleştirildi. İzlenen prosedürler kurumsal yönergelere uygun olarak gerçekleştirildi. Sağ kalp kateterizasyonunun invazivliği nedeniyle, hayvanlar veri toplamadan hemen sonra ötanazi edilmelidir. Ötenazi, kurumun hayvan çalışmaları yönergelerine göre yapılmalıdır. Burada sağlıklı erkek Sprague-Dawley (SD) fareleri, spesifik patojensiz (SPF) sınıf, vücut ağırlığı 300 ± 20 g kullanıldı.
1. Kateterin hazırlanması
- Dış çapı 1,6 mm, iç çapı 1,0 mm ve uzunluğu 25 cm olan bir venöz infüzyon iğnesi (PVC tüp) seçin. İğne ucunu kes. Tüpün içine çapı 1.0 mm'den küçük bakır bir tel geçirin.
- Kuyruk ucunu 7 mm çapında bir daire şeklinde yapın (Şekil 1A). Deneyci, kateteri bükmeye yardımcı olmak için uygun boyutta silindirik bir nesne (örneğin kalem gibi) kullanabilir. Yuvarlak ucunu 100 °C'de 10 dakika suya batırın ve sonra çıkarın. Bakır teli çıkarın. Kuyruk ucu iki kuyruğuna benzer, diğer uç ise üç yönlü bir durdurma musluğuna bağlanabilir (Şekil 1B).
Şekil 1: Kateterin üretimi. (A) PVC tüpten bakır bir tel geçirin ve tüpün ucunu 7 mm çapında bir daire şeklinde bükün. (B) Daire ucunu 100 °C suya 10 dakika batırdıktan sonra bakır teli çıkarın. Tüp, iki kuyruk şekline benzer şekilde tasarlanmıştır. Bu figürün daha büyük bir versiyonunu görmek için lütfen buraya tıklayın.
2. Hayvan hazırlığı
- Sıcaklık kontrolü: Isıtma pedini açın ve sıcaklığı 37 °C'ye ayarlayın. Ameliyat boyunca sıcaklığı 37°C'de tutun.
- Fareyi 100 g vücut ağırlığı başına %2 Sodyum Pentobarbital intraperitoneal enjeksiyonla anestezi edin. Hayvanın anestezi altında olup olmadığını kontrol etmek için pati veya kuyruk sıkıştırmasının tepki vermediğini kontrol edin. Hayvanların ameliyat sırasında yetersiz anestezi nedeniyle uyandığı ve aşırı anestezi nedeniyle ölümler veya diğer olumsuz etkilerden kaçının. Ameliyat sırasında, farenin kalp atış hızı ve nefes alışının normal olup olmadığını sürekli izleyin.
- Fareyi fare ameliyat masasının ısıtma yastığına sırtüstü pozisyona yerleştirin ve kesi dişlerini ve arka uzuvlarını lastik bantlarla ameliyat masasına sabitleyin.
3. Ameliyathane prosedürü
- Sağ servikal bölgeyi tıraş edin ve bölgeyi alkolle ıslatılmış pamuklu çubukla dezenfekte edin. Boynun sağ tarafındaki deride 2 cm kesik yapmak için dokumakasla kullanın. Sağ taraftaki dış juguler veni kesmek için kavisli oftalmik forseps kullanın.
- Damardan yaklaşık 1 cm boşalın. Damarın distal ucunu 5-0 dikiş ipliğiyle bağlayın. Proksimal ucunda slipknot bağlayın. Dikiş ipliğini distal uçta hemostatla sıkıştayın ve kan damarını orta derecede sıkıştırmak için nazikçe başa doğru çekin.
- Venotomi için, hazırlanan No. 7 iğnesini iğne ucunun ters yönüne 45° bükün (Şekil 2A) ve dış juguler ven proksimal uca doğru delin (Şekil 2B).
DIKKAT: İğneler keskin aletler olarak kabul edilir. Onları kullanırken sivri uçla doğrudan temas etmekten kaçının.
Şekil 2: Venotomi Aracı. (A) 7 numaralı iğneyi iğne ucunun ters yönünde 45° eğin. (B) Dış juguler ven proksimal uca doğru delin. İğnenin önceki bükülmesi nedeniyle, deneycinin işlemi daha pratik olacaktır. Bu figürün daha büyük bir versiyonunu görmek için lütfen buraya tıklayın.
- Üç stopcock'a bağlı kalp kateterini heparin sodyum çözeltisi ile doldurun ve üç stop musunu kapatın.
NOT: Heparin, antikoagülan olarak kateterizasyon sırasında kan pıhtılarının oluşmasını engelleyebilir. Sodyum heparin ve normal salin karıştırarak 1000 IU/mL seviyesinde 500 mL heparin sodyum çözeltisi hazırlayın. - Kendi yaptığınız No. 7 iğnesinin bükülmüş ucunu damara sokun, kaldırın ve yol boyunca kavisli oftalmik forsepsleri damarın içine sokarak onu açın (Şekil 3A). İğneyi çek. Kateteri, forsepsin açtığı boşluktan venin içine yerleştirin (Şekil 3B).
- Kıvrımlı oftalmik forsepsleri çekin. Slipknot'u açın, kateteri öne itin ve ardından kateteri sabitlemek için yeni bir slipknot bağlayın ki düşmesini önlemensin (Şekil 3C). Slipknot'u çok sıkı bağlamayın, böylece kan sızıntısı olmasın ve kateter aynı anda serbestçe itilebilir.
Şekil 3: Kateterizasyon. (A) Kavisli oftalmik forsepsleri venin içine yerleştirerek damarı açın. (B) Kateşeri forsepsin açtığı boşluktan venin içine yerleştirin. (C) Kateteri sabitlemek için yeni bir slipknot bağlayın, böylece düşmesini önleyin. Kan sızıntısı olmadığından ve kateterin aynı anda serbestçe itilebildiğinden emin olun. Bu figürün daha büyük bir versiyonunu görmek için lütfen buraya tıklayın.
- Poligrafı açın, basınç dönüştürücüsünü bağlayın ve basınç dönüştürücüsünü normal tuzlu saynelle boşaltarak hava kabarcıkları olmadığından emin olun.
- Kayıt yazılımını açın, atmosfere maruz bırakarak sıfırlayın ve ardından cıva sfigmomanometresi ile iki noktalı kalibrasyon yapın. Yazılımda, filtre tipini düşük geçiş, kesme frekansını 40 Hz ve örnekleme hızını 1000 SPS olarak ayarlayın.
- Dalga formu ölçümü ve konum değerlendirmesi: Katetere bağlı üç stop musunu basınç dönüştürücüsüne bağlayın, böylece üç yönlü stop musunda hava kabarcıkları olmadığından emin olun. Sonra, üç yönlü stopcock'un anahtarını açıp döndürerek kateterin basınç dönüştürücüsüyle iletişim kurmasını sağlar ve venöz dalga formu görülebilir (Şekil 4A).
- Kateteri öne doğru iterken döndürün. Direnç varsa, onu ilerlemeye zorlamayın. Cerrahi bıçakla yapılmış pedi kaldırın, kateteri biraz dışarı çekin, sonra döndürüp tekrar itin. Boşluk hissi hissedildiğinde, ventriküler dalga formu görülebilir (Şekil 4B).
- Tekrar ileri iterek akciğer arterine ulaşın. Kateter ucunun kalp duvarına kayması ilerleme sırasında hissedilebilir. Pulmoner arterin dalga şekli ortaya çıkar (Şekil 4C).
- Şekil 4D'de gösterilen ventriküler dalga formu ortaya çıkarsa, kateterin bu pozisyonda akciğer arterine girmesinin zor olduğu anlamına gelebilir. Kateteri biraz çekin, döndürün ve Şekil 4B'de gösterilen ventriküler dalga formu ortaya çıkana kadar öne itin, böylece akciğer artere girmek çok kolay olur. Aynı zamanda, yeni başlayanlar farklı aşamalardaki dalga formlarını daha iyi anlamak için Sarkar ve diğerlerine debaşvurabilirler 9.
Şekil 4: Basınç dalga şekli. (A) Venöz dalga şekli. (B) Ventriküler dalga formu. (C) Akciğer arterinin dalga şekli. (D) Anormal ventriküler dalga formu. Bu figürün daha büyük bir versiyonunu görmek için lütfen buraya tıklayın.
4. Veri toplama
- Akciğer arter basıncının karakteristik dalga formu kesinleştiğinde ve dalga formu 1 dakika stabil kaldıktan sonra, kateteri nazikçe yerleştirin ve sabit tutun. Şimdi, PAP'ı ölç.
- En az 10 ardışık kalp döngüsü boyunca stabil bir dalga formu kaydedin. Deney uzun süreli sürekli PAP ölçümü gerektiriyorsa, açık cildin üzerine gazlı bez yastıkları yerleştirilerek çevreye uzun süreli maruz kalma nedeniyle oluşan kuruluğu veya olumsuz reaksiyonları önleyin.
- Sağ atrium, sağ ventrikül ve akciğer arteriyonun basınçlarını sırasıyla 2-6 mmHg, 0-25 mmHg ve 10-25 mmHg olarak ayarlayın; her biri karakteristik tepeleri 7,8,9,10,11,12,13 olur. Sağ ventriküler basınç dalga formunun sistolik zirvesi bir çentik olduğunda, kateter akciğer arterine girme olasılığı daha yüksektir.
- Veri toplanması tamamlandıktan sonra, kurumun hayvan çalışmaları yönergelerine göre hayvanlar ötenazi edilir. Tüm veri toplama işlemi bittikten sonra kateterleri temizleyin.
NOT: İşlemlerden kaynaklanan tüm atıklar doğru şekilde yönetilmelidir. Kullanılmış iğneler ve diğer keskin iğneler hemen özel keskin çöp konteynerlerine yerleştirilmelidir. Biyolojik dokular (hayvan cesetleri dahil) zararsız hale getirilmelidir. Kullanılan kimyasal reaktifler atık sıvı tanklarına dökülmeli ve merkezi arıtmadan sonra boşaltılmalıdır.
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
Sonuçlar
Kronik hipoksi kaynaklı pulmoner hipertansiyona sahip sıçanların ortalama akciğer arter basıncı ve düzlüklerden normal kontrol sıçanlarının ortalama akciğer arter basıncı verilerini buyöntemle yayımladık 7,8. Sonuçlar, 9,10,11,12 literatürlerinde bildirilen verilerle temelde tutarlıdır.
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
Tartışma
1970 yılında Swan ve Ganz, akciğer arter basıncını ölçmek için yüzen bir kateterkullanıldığını rapor ettiler ve böylece sağ kalp kateterizasyonunu akciğer hipertansiyon 14,15 teşhisinde altın standart olarak belirlediler. Ancak, sıçanlar gibi küçük hayvanlarla yapılan çalışmalarda, kateterin boyutu kapalı göğüs kateterizasyonunun uygulanabilirliğini sınırlar. 1984 yılında, Bo ve ark.3
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
Açıklamalar
Yazarlar, bu makalenin yayımlanmasıyla ilgili çıkar çatışması belirtmemektedir.
Teşekkürler
Bu çalışma, Çin Doğa Bilimleri Vakfı (No. 81971784, 81830062) tarafından desteklendi.
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
Malzemeler
| Ad | Şirket | Katalog numarası | Yorumlar |
|---|---|---|---|
| 5-0 dikiş ipliği | Zhongke Huida | 23030306 | |
| %75 alkol dezenfektan | Shandong Zhuojian Tıbbi Teknoloji Şirketi, Ltd. | Q/371402SDZJ005 | |
| Beaker | Chengdu Cam Enstrüman Fabrikası | GG-17 | 250mL |
| Bakır tel | ThermoFisher | 000098.G2 | |
| Isıtma pedi | Tigergene Technology Inc | TG-TP-BS | 20& kez; 35cm |
| Hemostatik forseps | Beyotime | FS245 | |
| Damar içi infüzyon iğnesi | Hanjiang County Great Wall Tıbbi Ekipman Fabrikası | GB 18671-2002 | |
| Windows için LabChart Pro Upgrade v7 | AD Enstrümanları | GR85-XNCB-MEDA | |
| Tıbbi pamuk çubuğu | Huatai Tıbbi Ekipman Şirketi, Ltd. | YY/T 10330-2015 | |
| Çok kanallı fizyolojik kayıt sistemi (PowerLab 4/35, AD Instruments) | AD Enstrümanları | PowerLab 4/35 | |
| İğne | Şanghay Lütfen Kurumsal Geliştirme Grubu Ltd. | 0.7 ve kez; 32 TW LB | |
| Normal salin | Servicebio | G4702-500ML | Çözücü mü? Temizleme sıvısı |
| Oftalmik kavisli forseps | Beyotime | FS229 | |
| Basınç dönüştürücüleri | AD Enstrümanları | SP 844 | |
| Fare ameliyat masası | YUYAN ENSTRÜMANLARI | 30351 | |
| Sodyum heparin | biosharp | BS145 | Antikoagülan etki |
| Sodyum Pentobarbital | Sigma-Aldrich | P3761 | Fareleri anestezi etmek için kullanılır |
| Steril şırınga | Şanghay Lütfen Kurumsal Geliştirme Grubu Ltd. | 5ml | |
| Cerrahi bıçak | Beyotime | FS205 | Pad yapmak için kullanılır |
| Üç yönlü durdurma | B.Braun | 409511CN | |
| Doku makası | Beyotime | FS209 |
Kaynaklar
- Krishnan, A., Markham, R., Savage, M., Wong, Y. W., Walters, D. Right Heart Catheterisation: How To Do It. Heart Lung Circ. 28 (4), e71-e78 (2019).
- Kosova, E., Ricciardi, M. Cardiac Catheterization. JAMA. 317 (22), 2344(2017).
- Sun, P., Liu, W. L. Method for measuring the pulmonary artery pressure with a right cardiac catheter in rats. Acta Acad Med Sinicae. 6 (6), 465-467 (1984).
- Zou, L., Chen, M., Huang, X., Wang, L. A meliorative technique to measure pulmonary artery pressure by right heart catheterization in rats. Chinese J Pathophysiol. 30 (4), 757-762 (2014).
- Yan, H., et al. Optimization of the Method for Measuring Rat Pulmonary Artery Pressure via Right Heart Catheterization. Chinese J Integrative Med Cardio-Cerebrovasc Dis. 20 (11), 1986-1988 (2022).
- Tontodonati, M., Ridley, D., Remie, R., Clements, P. Improved method for the catheterization of the right ventricle in a rat model of pulmonary artery hypertension. Interact Cardiovasc Thorac Surg. 30 (4), 535-537 (2020).
- Yuan, Z., et al. Megakaryocytic leukemia 1 (MKL1) regulates hypoxia induced pulmonary hypertension in rats. PLoS One. 9 (3), e83895(2014).
- Yang, Y. D., et al. Nogo-B Receptor Directs Mitochondria-Associated Membranes to Regulate Vascular Smooth Muscle Cell Proliferation. Int J Mol Sci. 20 (9), 2319(2019).
- Sarkar, T., et al. Catheterization of Pulmonary and Carotid Arteries for Concurrent Measurement of Mean Pulmonary and Systemic Arterial Pressure in Rat Models of Pulmonary Arterial Hypertension. Bio Protoc. 13 (16), e4737(2023).
- Neelakantan, S., et al. Dissecting contributions of pulmonary arterial remodeling to right ventricular afterload in pulmonary hypertension. Bioeng Transl Med. 10 (4), e70035(2025).
- Neelakantan, S., et al. Right Ventricular Stiffening and Anisotropy Alterations in Pulmonary Hypertension: Mechanisms and Relations to Right Heart Failure. J Am Heart Assoc. 14 (5), e037126(2025).
- Mendiola, E. A., et al. Right Ventricular Architectural Remodeling and Functional Adaptation in Pulmonary Hypertension. Circ Heart Fail. 16 (2), e009768(2023).
- Swan, H. J., et al. Catheterization of the heart in man with use of a flow-directed balloon-tipped catheter. New Engl J Med. 283 (9), 447-451 (1970).
- Ruopp, N. F., Cockrill, B. A. Diagnosis and Treatment of Pulmonary Arterial Hypertension: A Review. JAMA. 327 (14), 1379-1391 (2022).
- Ferrero, P., Krishnathasan, K., Constantine, A., Chessa, M., Dimopoulos, K. Pulmonary arterial hypertension in congenital heart disease. Heart (British Cardiac Society). 110 (18), 1145-1152 (2024).
- Deten, A., Millar, H., Zimmer, H. G. Catheterization of pulmonary artery in rats with an ultraminiature catheter pressure transducer. Heart Circ Physiol. 285 (5), H2212-H2217 (2003).
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
Yeniden basım ve izinler
