Farelerde Sağ Ventrikül Sistemi ve Hipoksiye Bağlı Pulmoner Arteriyel Hipertansiyon için İnvaziv Hemodinamik Değerlendirme
24 Ekim 2019
Burada, açık göğüs cerrahisi yaklaşımı ile farelerde sağ ventrikül ve pulmoner arterin invaziv hemodinamik değerlendirmesini yapmak için bir protokol salıyoruz.
Bu protokol açık göğüs cerrahisi temelli hemodinamik bir değerlendirmedir ve fare gibi küçük hayvanlarda sağ ventrikül ve pulmoner arter basıncı değerlendirmesi için yararlıdır. Bu yordamın avantajı aynı anda hem VP hem de PAP parametreleri oluşturabiliyor olmasıdır. Bu nedenle PAH modellerinin değerlendirilmesi için tercih edilir.
Ameliyat için ekipman kurarak başlayın. Basınç transdüser kateterini hemodinamik deneyden önce en az 30 dakika oda sıcaklığında %0,9 tuzlu suda bekletin. Ardından kateteri basınç ses sistemine bağlayın.
Veri toplama yazılımına doğrulama basınç sinyali göndermek için kalibrasyon bilemini sıfıra ve 25 milimetrecicıya çevirerek basınç transdüserini kalibre edin ve kalibrasyon ayarını yapılandırın. Topuzu transdüsere çevirin ve denge valfini sıfır taban çizgisine ayarlayın. Standart stereo mikroskop, sıcaklık kontrollü küçük hayvan cerrahi tablosu ve mikrocerrahi için bir ışık aydınlatma sistemi ayarlayın.
Fare düzgün bir şekilde anestezi edildikten sonra, tıraş makinesi ve epilasyon losyonu kullanarak göğüs ve boyun kürkü çıkarın. Fareyi sıcaklık kontrollü cerrahi tabloda supine pozisyonunda sabitlayın. Anestezinin etkili olmasını sağladıktan sonra, boyun derisinde bir orta hat kesisi yapın.
Eğri forceps kullanarak iskelet kası diseksiyon ve trakea ortaya çıkarmak. 22 gauge intravenöz kılıf kateteri ile ağızdan entübasyon yapın, tüp ün takiftile trakea olduğunu doğrulayın. Tüpü küçük bir hayvan vantilatörüne bağlayın ve bant kullanarak havalandırma için sabitleyin.
Sonra, göğüs derisi üzerinde bir orta hat kesi yapmak ve dikkatle bir kateteraracı kullanarak göğüs kası incelemek. Göğüs kafesini ortasındaki makasla kesin ve göğüs boşluğunu ortaya çıkar. Kateteraracı nı kullanarak kanamayı önlediğinden emin olun.
Retraktörler ile sağ ventrikül maruz, sonra sağ ventrikül basıncı ölçmek için sağ ventrikül içine 25 gauge iğne ile oluşturulan küçük bir tünel aracılığıyla tuzlu Batırılmış basınç transdüser kateter takın, veya RVP. Kateter kablosunu tutun ve pulmoner arterle koaksiyel bir şekilde pulmoner kapaklı çapraz. Basınç dalga formunu gözlemleyin ve stabil pulmoner arter basıncı veya PAP sinyali alın.
Ardından, veri toplama yazılımını kullanarak hemodinamik verileri kaydedin. Kateteri dikkatlice sağ kalp sisteminden çıkarın ve %1 sindirim enzimi solüsyonu içeren bir mililitreşona yerleştirin. Bu protokol, sağ ventrikül ve pulmoner arteriçine basınç transdüser kateteri yerleştirilerek farelerde RVP ve PAP dalga formları elde etmek için başarıyla kullanılmıştır.
Yapay veri üretilmesin önüne alınmak için, gürültülü segmentler veri analizinin dışında tutuldu ve kateterin sıfır seviyesi sürüklenmişse düzeltmeler yapıldı. RVP ve PAP indüklenen kronik hipoksili farelerde ölçüldü ve sonuçlar kontrol grubundan elde edilenlerle karşılaştırıldı. Kronik hipoksi grubunda sistolik PAP, diyastolik PAP, ortalama PAP ve sağ ventrikül sistolik basınç anlamlı olarak artmıştır.
Hatırlanması gereken en önemli şey, basınç transdüser kateterini dikkatlice sağ ventriküle yerleştirmek, kateterin zarar görmesini önlemek ve ekranda düzgün RVP dalga formunun göründüğünü onaylamaktır.
Tam transkripti görüntüleyin ve binlerce bilimsel videoya erişin
Genel Bakış
Bu protokol, açık göğüs cerrahisi yaklaşımıyla farelerde sağ ventrikül ve pulmoner arterin invaziv hemodinamik değerlendirmesini özetlemektedir. Sağ ventrikül ve pulmoner arter basınçlarının eş zamanlı değerlendirilmesine olanak tanır; bu özelliği ile özellikle pulmoner arteriyel hipertansiyon (PAH) modelleri için oldukça kullanışlıdır.
Temel Çalışma Bileşenleri
Bilim Alanı
- Kardiyovasküler fizyoloji
- Küçük hayvan cerrahisi
- Hemodinamik değerlendirme
Arka Plan
- İnvaziv hemodinamik değerlendirmeler, kardiyovasküler fonksiyonun anlaşılması için kritik öneme sahiptir.
- Açık göğüs cerrahisi, kalbe ve pulmoner artere doğrudan erişim sağlar.
- Bu yöntem, PAH araştırmaları için değerli veriler sağlayabilir.
- Ventriküler ve arteriyel basınçların eş zamanlı ölçümü, veri doğruluğunu artırır.
Çalışmanın Amacı
- Farelerde sağ ventrikül ve pulmoner arter basınçlarını değerlendirmek.
- Hemodinamik değerlendirme için güvenilir bir protokol oluşturmak.
- Pulmoner arteriyel hipertansiyon modellerindeki araştırmaları kolaylaştırmak.
Kullanılan Yöntemler
- Cerrahi ekipmanın ve basınç dönüştürücü kateterin hazırlanması.
- Kalbe erişim için açık göğüs cerrahi tekniği.
- Sağ ventrikül ve pulmoner arter basınçlarının eş zamanlı ölçümü.
- Veri toplama için bir basınç-hacim sisteminin kullanımı.
Ana Sonuçlar
- Sağ ventrikül ve pulmoner arter basınçlarının başarılı bir şekilde eş zamanlı ölçümü.
- PAH model değerlendirmeleri için protokolün güvenilirliğinin kanıtlanması.
- Küçük hayvanlardaki hemodinamik değişikliklere dair içgörüler sağlanması.
- Gelecekteki kardiyovasküler araştırmalar için bu yöntemin kullanımının doğrulanması.
Sonuçlar
- Açık göğüs cerrahisi protokolü, hemodinamik değerlendirmeler için etkilidir.
- Farelerde kardiyovasküler fonksiyonların incelenmesi için kapsamlı bir yaklaşım sunar.
- Bu yöntem, pulmoner arteriyel hipertansiyon araştırmalarını ilerletebilir.
Sıkça Sorulan Sorular
Sektörel Uygulama ve Önem
Farelerde sağ ventrikül ve pulmoner arterin invaziv hemodinamik değerlendirmesi, pulmoner arteriyel hipertansiyon (PAH) model doğrulaması için kritik veriler sağlar. Sağ ventrikül basıncının (RVP) ve pulmoner arter basıncının (PAP) eş zamanlı ölçümü, hipoksi kaynaklı PAH'a verilen hemodinamik yanıtları nicelleştirerek terapötik hipotezlerin mekanistik risklerinin azaltılmasına olanak tanır. Bu yöntem, kardiyovasküler keşif süreçlerindeki karar aşamaları için temel teşkil eden tekrarlanabilir ve kantitatif basınç okumaları sunarak hedef doğrulamayı ve preklinik model geliştirmeyi destekler.
Biyofarma Ar-Ge'de Stratejik Uygulamalar
Erken Keşif ve Hedef Doğrulama
- Bilimsel Değer: Hipoksi ile indüklenen PAH modellerinde RVP ve PAP değişimlerini ölçerek terapötik hipotezlerin sorgulanmasına olanak tanır.
- Operasyonel Değer: Eşzamanlı çift parametreli hemodinamik okumalar sağlayarak deneysel değişkenliği azaltır ve veri tutarlılığını artırır.
- Öngörücü Değer: Hastalıkla ilişkili sistemlerde valide edilmiş hemodinamik fenotipleme yoluyla hedeflerin biyolojik risklerinin azaltılmasını destekler.
Tarama ve Analiz Geliştirme
- Bilimsel Değer: Sonraki bileşik taramaları için ölçülebilir hemodinamik çıktılara sahip, valide edilmiş biyolojik sistemler oluşturur.
- Operasyonel Değer: Deneysel gruplar arasında tekrarlanabilirliği sağlayan standartlaştırılmış basınç dalga formu edinme protokolleri kurar.
- Ölçeklenebilirlik: Preklinik PAH çalışmalarında longitudinal hemodinamik izleme için platformun yeniden kullanımını destekler.
Translasyonel ve Preklinik Araştırmalar
- Bilimsel Değer: Klinik PAH biyobelirteçleri ile uyumlu, hastalıkla ilgili hemodinamik metrikler (sistolik/diyastolik/ortalama PAP, RVSP) sağlar.
- Operasyonel Değer: Kronik hipoksi modellerinde hemodinamik şiddeti nicelendirerek riske göre ayarlanmış ilerleme kararlarına olanak tanır.
- Translasyonel Süreklilik: Objektif basınç tabanlı son noktalar aracılığıyla, keşif aşamasındaki hedef doğrulaması ile preklinik etkinlik testleri arasında köprü kurar.
Boru Hattı ve İş Akışı Entegrasyonu
Bu yöntem, öncü bileşik tanımlama ve portföy eleme kararlarına temel teşkil eden hemodinamik fenotipleme sağlayarak, hedef doğrulamadan preklinik doğrulamaya kadar uzanan keşif sürekliliğine entegre olur.
- Keşif Biyolojisi: Hipoksik zorlama karşısındaki sağ kalp ve pulmoner arter basıncı yanıtlarını nicelendirerek hipotez testlerini ve yolak açıklığının netleştirilmesini destekler.
- Tarama: Bileşik etkisinin değerlendirilmesine uygun, stabil ve gürültüden arındırılmış RVP ve PAP dalga formları aracılığıyla analiz hazırlığı sağlar.
- Analitikler: Basınç hacim sistemi kaynaklı metrikleri kullanarak deneysel gruplar arasında hemodinamik parametrelerin kantitatif karşılaştırmasına olanak tanır.
- Translasyonel Araştırma: Klinik PAH progresyonunu yansıtan hemodinamik sonlanım noktaları aracılığıyla mekanistik bulguları preklinik doğrulama ile ilişkilendirir.
- Kurumsal Yeniden Kullanım: İteratif model iyileştirme ve hedef onayı için yeniden kullanılabilir bir hemodinamik değerlendirme yeteneği olarak işlev görür.
Operasyonel ve Kurumsal Etki
- Bilimsel Değer: Sağ kalp ve pulmoner arter hemodinamiğinin doğrudan ölçümü yoluyla hedef doğrulamada öngörü güvenilirliği.
- Operasyonel Değer: Kalibre edilmiş basınç dönüştürücü protokolleri ve sıfır seviyesi sürüklenme düzeltmesi aracılığıyla standardizasyon ve tekrarlanabilirlik.
- Stratejik Değer: PAH model karakterizasyonundaki mekanistik belirsizlikleri azaltarak geliştirilmiş devam/durdurma kararları.
- Portföy Etkisi: Preklinik modellerdeki kantitatif hemodinamik şiddet skorlarına dayalı riskten arındırılmış önceliklendirme.
Uygulama Hususları
- Küçük hayvanlarda açık göğüs mikrocerrahisi ve basınç dönüştürücü kateterizasyonu konusunda uzmanlık gerektirir.
- Basınç-hacim sistemine, kalibre edilmiş dönüştürücülere, sıcaklık kontrollü cerrahi masalarına ve küçük hayvan ventilatörlerine bağımlıdır.
- Cerrahi teknik, anestezi derinliği ve hemodinamik veri toplama parametrelerinin ekipler arası standartlaştırılmasını gerektirir.
- Adaptasyon hususları arasında modele özgü hemodinamik bazal değerler ve türler veya suşlar arası kateter boyutu uyumluluğu yer alır.
- Pratik sınırlamalar arasında cerrahi invazivite, operatör becerisine bağımlılık ve boylamsal kullanımı kısıtlayan ameliyat sonrası iyileşme kısıtları bulunmaktadır.
