Summary
بروتوكول التالية توضح عملية عزل والتهوية والرئتين instrumenting الماوس لقياس الأوعية الدموية الرئوية الثابتة أو نابض ضغط التدفق العلاقات من أجل تحديد الآثار المترتبة على تدفق الدم ، وتدفق الهواء ، والتغيرات الهوائية والأوعية الدموية التغييرات على حمولة تلوية البطين الأيمن.
Abstract
المعزولة ، التهوية والمجهزة إعداد الرئة الماوس يسمح بقياس الأوعية الدموية الرئوية مطرد ونابض ضغط التدفق العلاقات مع مستقلة السيطرة على معدل التدفق الشرياني الرئوي ، وتدفق معدل الموجي ، ضغط الهواء وضغط الأذين الأيسر. يحسب المقاومة الوعائية الرئوية على أساس متعدد النقطة ، منحنيات ضغط التدفق المطرد ؛ يحسب مقاومة الأوعية الدموية الرئوية من منحنيات ضغط تدفق نابض الحصول على مجموعة من الترددات. كما يعترف الآن سريريا ، هو قياس المعاوقة متفوقة من حمولة تلوية البطين الأيمن من المقاومة لأنها تضم تأثيرات الامتثال الأوعية الدموية ، والتي لا يكاد يذكر ، وخصوصا في الدورة الدموية الرئوية. ثلاثة قياسات مهمة للمقاومة -- صفر هيرتز المعاوقة Z 0 ، خاصية مقاومة Z C ، ومؤشر انعكاس موجة R ث -- توفير نظرة ثاقبة القاصي منطقة مستعرضة الشرياني المتاحة للتدفق ، وتصلب الشرايين ومقاومة الداني في المنبع والمصب فمنها ، على التوالي. جميع النتائج التي تم الحصول عليها في عزلة ، وتهوية الرئتين perfused تكون مستقلة من المتعاطفين نغمة الجهاز العصبي ، والحالة حجم وآثار التخدير. وقد استخدمنا هذه التقنية لقياس أثر الصمات الرئوية المزمنة ونقص الأكسجين على المقاومة والممانعة ، والتفريق بين مواقع العمل (أي مقابل الداني القاصي) من وكلاء فعال في الأوعية والأمراض باستخدام التبعية ضغط Z C. وعلاوة على ذلك ، وعندما تستخدم هذه التقنيات مع الرئتين من سلالات من الفئران المعدلة وراثيا ، يمكن تحديد الآثار المترتبة على المستوى الجزيئي عيوب الأوعية الدموية الرئوية في الهيكل والوظيفة.
Protocol
في هذا البروتوكول نظهر معزولة ، التهوية ، الرئة الماوس perfused التحضير الذي سبق استخدامه لقياس أثر الصمات الرئوية المزمنة ونقص الأكسجين في نابض الضغط الرئوي العلاقات تدفق الأوعية الدموية (Tuchscherer ، ويبستر ، وChesler ، 2006 ؛ Tuchscherer وآخرون ، 2007). باختصار ، يتم عزل جراحيا الرئتين الماوس من الأنسجة المحيطة بها ، وضعت في غرفة ساخنة (IL - 1 ؛ جهاز هارفارد ، Holliston ، MA) والتهوية (التنفس الصناعي وحدة التحكم (VCM) - R مع وحدة مكافحة الموقت (TCM) وجامعة هارفرد جهاز). هو perfused الأوعية الدموية الرئوية ساخنة مع RPMI 1640 خلية متوسطة الثقافة مع Ficoll 3.5 ٪ باستخدام مضخة محقنة (كول ، Parmer ، فيرنون هيلز ، IL) لتوليد التدفق المطرد الطول الموجي أو مضخة متذبذبة عالية التردد (بوس الكهربائية القوة ، عدن المرج ، MN) بالتوازي مع ضخ حقنة لإنشاء الأوعية الدموية الرئوية نابض تدفق الموجات. محولات الضغط (P75 جهاز هارفارد) قياس لحظية ضغط الشريان الرئوي (PAP) والضغط الأذيني الأيسر (LAP). ويتم قياس معدل التدفق الفوري (س) مع تدفق متر في خط مستقيم (أسرع من الصوت سيستمز ، إيثاكا ، نيويورك). وتستمد نابض ضغط التدفق من علاقات هذه القياسات ، والتي توفر نظرة ثاقبة علم وظائف الأعضاء وعلم الأمراض الوعائية الرئوية والحق حمولة تلوية البطين.
1. المعدات :
- عزل الرئة بما في ذلك انشاء جهاز التنفس الصناعي الماوس
- بيانات نظام حيازة والكمبيوتر مع برنامج LABVIEW
- محولات الضغط اثنين ومقياس الجريان لتدفق سائل الإرواء
- محول الضغط ومقياس الجريان (pnemotachometer) لتدفق مجرى الهواء
- مضخة عالية التردد متذبذبة والكمبيوتر مع برنامج اختبار وين
- الطفرة / التكبير مجهر ، مصباح
- حمام التدفئة مع ارتفاع الناتج عن مضخة IL - 1 نظام
2. إعداد نظام IL - 1
- تسخين الماء المقطر إلى 37 درجة مئوية بحلول حمام التدفئة وتعمم في المناطق الداخلية من نظام IL - 1.
- وترتبط جميع المضخات ومحولات الطاقة وIL - 1 قنية عبر أنابيب نظيفة ويتم مسح جميع الأنابيب بالماء المقطر تسخينها إلى 37 درجة مئوية. يجب إزالة فقاعات الهواء ، والتي يمكن السفر في الرئة وتسبب وذمة. يتم مسح أنابيب من المضخة تدفق متذبذبة لاستشعار التدفق والاستشعار من تدفق للقنية الشريان الرئوي مع PBS 1 ٪.
- وركزت على محولات الضغط P75 بواسطة إغلاق صمام للقنية ، وفتح الصمامات في الغلاف الجوي ومن ثم الضغط على زر التلقائي صفر على مكبر للصوت PLUGSYS. ثم ، يتم إغلاق صمام في الغلاف الجوي وفتح صمام للقنية.
- هو قطعة من السيراميك المبللة مسامية في مسار نظام تهوية IL - 1 لتوفير الرطوبة.
3. الحلول
- تعد 3،5 ٪ بحلول حل Ficoll - RPMI حجم وتصفية العقيمة وسائل الإعلام. تصفية وسائل الإعلام يضمن عدم وجود الجزيئات الكبيرة التي يمكن أن embolize عن غير قصد في الرئة. باستخدام وسائل معقم يقلل أيضا من احتمال وذمة المفاجئ النامية في الرئة. حقنة ملء واحدة مع 10 مل RPMI لعملية جراحية واحدة 60 مل مع محقنة RPMI لكل محاكمة التجريبية. تسخين سائل الإرواء في حمام ماء C ° 37.
- إعداد 1ml من وزن الجسم الهيبارين 500IU/100g من الفأرة (تقريبي). الملح الهيبارين 158IU/mg. للماوس ~ ز 25 ، مزيج من الملح 1.25 ملغ الهيبارين مع الحل PBS 1ml في أنبوب microcentrifuge الصغيرة.
4. التهوية ماوس
- بعد الحقن داخل الصفاق من 150 ملغ في بنتوباربيتال حل للكيلوغرام الواحد في الماوس ، وضمان التخدير العميق عن طريق إجراء قرصة الثابت على مخلب. إذا لم يكن هناك رد فعل ، وإعداد الماوس لإجراء عملية جراحية من قبل الكفوف يعلق على صدر صفحتها الأولى corkboard للاستقرار. ويتم رصد هذه التجربة طوال مخدر العمق من خلال مراقبة بعناية الحيوانية : المذكرة. دبابيس في الكفوف وشقوق متكررة بمثابة محفزات المؤذية ، وعدم الاستجابة لمما يؤكد أن هذا الحيوان لا يزال في الطائرة من التخدير الجراحي.
- رش الصدر مع الكحول 95 ٪ إلى أسفل الرطب الفراء واستخدام الملقط مباشرة الى الاستيلاء على الجلد في الرقبة. قطع 1 سم فتحة في الجلد باستخدام المقص مباشرة.
- مرة واحدة يتعرض لها داخل الرقبة ، وإزالة جميع الأنسجة والعضلات غدي بيضاء سطحية ، وتبحث عن المريء والقصبة الهوائية. عزل والقصبة الهوائية والمريء من النسيج على كلا الجانبين والخلف.
- إدراج عازمة ملقط صغير تحت القصبة الهوائية والاستيلاء على قطعة من الخيط على الجانب الآخر. سحب الدرز تحت القصبة الهوائية وربطة عنق عقدة الجراحين فضفاضة. لا تشديد خياطة أو ربط عقدة.
- قطع صغيرة الزاوية "V" في القصبة الهوائية مع مقص صغير ، لا قطع كل الطريق من خلال القصبة الهوائية. تحرك مجلس الفلين والفأر إلى IL - 1 نظام تدفئة. باستخدام الملقط two حادة ، والاستيلاء على قنية القصبة الهوائية والقصبة الهوائية أسفل "V". ثم ، حرك قنية في القصبة الهوائية trachعصام من خلال فتح "V". تشديد خياطة حول القصبة الهوائية وقنية القصبة الهوائية لتأمين قنية داخل القصبة الهوائية. يعقدا قرانهما.
- تبدأ التهوية (50 ٪ إلهام و 90 نفسا / دقيقة ، مع إلهام عميق) مع هواء الغرفة.
5. Perfusing ماوس مهواة
5.1. الوصول إلى البطين الأيمن لحقن الهيبارين
- رذاذ الصدر الفأر مع الكحول مرة أخرى لإعادة الرطب الفراء. إزالة كافة الجلد على صدره فوق الأضلاع باستخدام ملقط ومقص مباشرة مستقيمة. قطع التصاعدي على طول القص. رفع الجلد على كل جانب ثم قص الجلد بعد السطر السفلي الأضلاع.
- فهم عملية الخنجري في الجزء السفلي من عظمة القص مع ملاقط وقطع ثقب في الحجاب الحاجز باستخدام المقص مباشرة. الاستيلاء على الحجاب الحاجز مع ملاقط وقطع عليه بعيدا عن ضلوعه.
- فهم عملية الخنجري مرة أخرى مع ملاقط (اليد اليسرى) ، واستخدام غيض الكرة ، مقص الزاوية لخفض ما يصل من خلال القص والاضلاع ، والحرص على عدم قطع الرئتين والقلب أو في الأوعية الدموية (استخدام الكرة على الحافة المقص لإرشادك). وسوف يكون هناك دم ولكن طالما طليعة المقص هو ضد القص ، لن تقطع القلب والرئتين يكون.
- فهم أضلاعه على الجانب الأيسر وقطع بعيدا قدر من أضلاعه اللازمة لكشف القلب. ضخ البطين الأيمن ببطء بنسبة 0.1 مل حل الهيبارين. هذه الخطوة مهمة لمنع الجلطات الدموية في الرئة ، والتي تلف الخلايا البطانية وسوف يضعف التروية. يجب حقن الهيبارين بينما القلب لا يزال الضرب.
5.2. يقني ؛ يدخل القنية الشريان الرئوي الرئيسي
- قطع بعيدا بقية الاضلاع (الجانب الأيمن والأيسر) باستخدام الظهر (تقريبي) نهاية ملقط لدفع برفق الرئتين بعيدا عن الجدار الصدري. الاستيلاء على الرئتين وتلف الأنسجة نفسها الحساسة. سوف اتصل عرضية بين مقص نصائح وأنسجة الرئة أيضا أن يسبب الضرر.
- نقل المجهر في مكانه أكثر من الرئة. قطع الأنسجة الدهنية والغدد فوق القلب. استخدام ملاقط لتسحبه بعيدا عن الشرايين والأوردة وثم قطع مع مقص في الربيع في حين الأنسجة في التوتر.
- باستخدام مجموعة أخرى من كليلة ملاقط ، مغرفة من اليمين إلى اليسار من أعلى القلب تحت الأذين الأيسر / البطين للحصول على غيض من ملاقط تحت الشريان الأورطي والشريان الرئوي (السلطة الفلسطينية). القيام بذلك بعناية يجب ألا تكون هناك مقاومة للملاقط. باستخدام الملقط حادة يقلل من احتمال حدوث ثقب عن طريق الخطأ في الشريان الرئوي أو الشريان الأورطي.
- مرة واحدة في تلميح منتاش تحت الأبهر والسلطة الفلسطينية ، والاستيلاء على قطعة من الخيط والجذب من خلال. عقدة التعادل الجراحين فضفاضة. لا تشديد خياطة أو ربط عقدة.
- اختياري : استخدم المقص لإزالة الزاوية النصف السفلي من الجسم. خفض من خلال الضلوع والعمود الفقري ؛ قطع الشريان الأورطي ، والوريد الأجوف يؤدي إلى كمية كبيرة من الدم في التدفق -- استخدام Q - تلميح لكبح تدفقها. مكان في كيس للتخلص منها.
- رئيس السلطة الفلسطينية قنية مع 4 مل من حقنة 10 مل من RPMI. المزدوج تحقق من أن جميع الأنابيب خالية من فقاعات الهواء. ونضح من الرئة مع الماء المقطر أو فقاعات النتيجة في ذمة.
- قطع الشق الصغير في جدار البطين الأيمن حرة وإدراج قنية السلطة الفلسطينية ، وتهدف إلى الأسفل وإلى اليمين. ينبغي غيض من قنية تكون مرئية من خلال الجدار شفافة للسلطة الفلسطينية. ضخ كمية صغيرة من RPMI لتأكيد الموقع الخاص بك. تشديد خياطة حول الأبهر ، قنية والسلطة الفلسطينية وربط عقدة. لاحظ أنه عند هذه النقطة ، يرتبط أيضا الأبهر قبالة حتى نضح الفعلي لا ينبغي أن تبدأ حتى يتم مقنى الأذين الأيسر.
5.3. يقني ؛ يدخل القنية الأذين الأيسر
- قطع الثلمة في الجزء السفلي من البطين الأيسر والأذين الأيسر خامل قنية (لوس انجليس) ، وتهدف إلى أعلى. قد تكون هناك حاجة إلى ضغط طفيف لفتح صمام تاجي في هذا الاتجاه. في الموقع الصحيح ، سوف تفلت من طرف قنية وتكون آمنة من دون خياطة.
5.4. يبدأ نضح
- ضخ يدويا RPMI من الحقنة 10 مل في 0.3 مل في الدقيقة الواحدة حتى RMPI هو واضح في أنابيب تدفق (وردي اللون في العش على النقيض من برنامج تلفزيوني واضح). إذا لم يكن هناك تدفق في تدفق الأنابيب ، والموقف من جديد في قنية لوس انجليس. إذا كان من الممكن الحصول على أي تدفق مع إعادة تحديد المواقع ، التحقق من وجود تسرب في الشريان الرئوي. لا يمكن حدوث تسرب أو تمزق في الشريان الرئوي يمكن إصلاحه ، وهذا هو سبب لإجهاض التجربة.
- الاتصال حقنة 60 مل إلى قنية السلطة الفلسطينية من خلال نظام IL - 1 وبدء ضخ 1ml/min من سائل الإرواء ، والتحقق من التسرب ، والتأكد من الرئتين بدوره البيض ، مما يدل على ان يتم استبدال RPMI الدم في الرئتين. يروي مع التدفق البطيء لمدة دقيقتين.
6. نابض وقياس الضغط الرئوي ثابت التدفق العلاقات
- لدراسات تدفق نابض ، أولا تعيين مكبس المضخة متذبذبة في تشريدالمستويات المنشودة لكل تردد في WinTest برنامج يقوم على التجارب السابقة. بسبب التباين في بنية الرئة والميكانيكا ، والتشريد لا بد من تعديلها لكل الماوس. ضبط تدفق مستمر للمستوى المطلوب. فتح صمام المضخة متذبذبة وبدء تسجيل البيانات الحق قبل تشغيل ملف تدفق متذبذبة (Wintest البرنامج). فتح ملف البيانات والحبكة تدفق التجريبية (س) في Excel. ضبط مكبس المضخة متذبذبة التشريد في كل الترددات (Wintest البرنامج) بحيث يتم على النحو المرغوب فيه والحد الأقصى س س.
- تدفق مستمر للمحاكمات ، وأغلق صمام المضخة متذبذبة. إذا ترك هذا صمام فتح ، المضخة متذبذبة بمثابة مكثف ، الملطف التغييرات من معدل التدفق واحد إلى آخر. جمع بيانات عن ما لا يقل عن 10 ثانية في كل معدل التدفق أو حتى ضغط السلطة الفلسطينية لا يتغير بأكثر من 5 ٪.
- لقياس تدفق نابض إما ثابتة أو والتهوية القديمة في الضغط المستمر من قبل جمع البيانات. استئناف التهوية مباشرة بعد جمع البيانات.
- مراقبة RPMI في أنابيب التنفس ، وهذا دليل على ذمة ومدعاة للإحباط التجربة. أيضا ، لا تدع RPMI تصل إلى الضغط الهوائي أو أجهزة استشعار التدفق لأنها سوف تضر محولات الطاقة.
7. ممثل النتائج :
نتائج ممثل ثابت :
في الرئة معزولة انشاء المجرب لديه القدرة على التحكم بشكل مستقل ليس فقط في الرئة ولكن أيضا س تدفق مجرى الهواء ضغط الهواء وترك ف LAP الضغط الأذيني. هذا هو مفيد لأنه س ، ف الهواء والتأثير على الأوعية الدموية LAP الرئوي وما نتج عنه من ضغط الشريان الرئوي PAP. ميزة أخرى هي أن النتائج التي تم الحصول عليها مستقلة عن الجهاز العصبي نبرة متعاطفة 1 ، حالة وحدة التخزين ، والتخدير 2.
وتظهر التغييرات التي تحدثها PAP درج خطوة التغيرات في الهواء لف س الثابتة والثابتة أو متفاوتة LAP في الشكل 1. علما بأن في إعداد الرئة معزولة ، ويرتبط عادة قنية LAP لأنابيب أن يوجه سائل الإرواء في حاوية النفايات. مع هذه الأنابيب في مكانها ، LAP يعتمد على سؤال خطي بسبب تدفق Poiseuille. ومع ذلك ، يمكن أن يكون ارتفاع مأخذ حاوية النفايات وضبطها يدويا لتوفير ثابت وغير صفرية أو LAP يمكن إزالة أنابيب للسماح صفر LAP أن يكون مستقلا عن Q.
نابض ممثل النتائج :
في حين يمكن أن تتولد التعسفي نابض تدفق الموجات مع هذا النظام ، ونحن عادة توليد تدفق شكل س = 3 + 2 الخطيئة (2 و πt) مل / دقيقة على الترددات من هرتز = 1 ، 2 ، 5 ، 10 ، 15 و 20 و لتقييم مقاومة خطي من الأوعية الدموية الرئوية (الشكل 2 : اللوحة العلوية). من القياسات PAP ، LAP وس الناتجة عن ذلك ، يتم حساب حجم مقاومة الأوعية الدموية الرئوية (Z) والمرحلة (θ) متحللة من جانب أول دورة واحدة كاملة من الجيبية = ΔP LAP - PAP وفرضت على كل سؤال الجيبية معدل تدفق التردد في سلسلة من التوافقيات الجيبية باستخدام تحويل فورييه. نسبة الضغط لتحويل تدفق عائدات تحويل مقاومة vascualar الرئوي ، PVZ = FFT (ΔP) / الاتحاد الفرنسي للتنس (س) ، الذي Z حجم ومرحلة θ. وتحسب مساهمة المعاوقة Z 0 ، خاصية مقاومة C Z ، ومؤشر انعكاس موجة R W ، من حجم مقاومة. على وجه الخصوص ، ويحسب من Z Z 0 في 0 التوافقي (و هرتز = 0) في المتوسط على جميع الترددات ، ويحسب Z C ومتوسط Z بين الحد الأدنى الأول (5 هرتز) ، وهرتز 20 ، ويتم احتساب R W ك (Z - Z 0 C) / (Z Z C 0 +) 3.
الشكل 1 تدفق ثابت الطول الموجي (الصف العلوي) ، والضغوط الناجمة عن ذلك. (الصف الثاني : PAP ، ف الهواء ، LAP) بوصفها وظيفة من الوقت مع مجموعات مختلفة من LAP والهواء ف. الصف السفلي يظهر PAP مقابل م في الفقرة (أ) و (B) ، ويزيد وينقص مع LAP س لأن أنابيب تدفق كان في المكان. تمت إزالة هذه الأنابيب ل(C) بحيث LAP هو ثابت ومستقل م في (د) و (E) تم تعديل ارتفاع أنابيب منفذ يدويا بحيث LAP هو أعلى ولكن مستقلة عن م ف الهواء وإما في نهاية الشهيق (A ، C ، D) أو نهاية الزفير ، (B ، E) الضغط.
الشكل 2 تدفق نابض الموجي س (اللوحة العلوية) والضغوط الناجمة عن ذلك (اللوحة السفلية : PAP ، LAP والهواء P). بوصفها وظيفة من الزمن. من هذه العلاقات للضغط تدفق نابض الرئوي ، يمكن حساب PVZ ، الأمر الذي يعكس إجمالي حمولة تلوية البطين الأيمن.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Discussion
خطوات حاسمة في الجراحة
فمن الأهمية بمكان أن يتم أخذ الحذر عند قطع القفص الصدري بعيدا عن الرئتين. يجب أن تكون عرضة الرئتين تماما وغير مطروقة من قبل الأنسجة المحيطة بها ولكن ليس خلال التضخم التي تضررت خلال عملية العزل. ويمكن استخدام استخدام كائن مسطح مثل نهاية الجزء الخلفي من ملقط لعقد الرئتين بعيدا عن جدار الصدر حتى لا يكون هناك مسار واضح لمقص لقطع. خطوة أخرى حاسمة هي موضع خياطة حول الشريان الرئوي والشريان الأورطي. وسوف تستخدم ملاقط قلل مباشرة يقلل من خطر ثقب الشريان الرئوي. الخطوة الأخيرة الحاسمة خلال الجراحة هي موضع cannulas. إذا cannulas مرتفعة جدا فوق الطائرة من الأوعية الكبيرة لأنها خروج من القلب ، ويمكن للسحب على cannulas الشريان الرئوي إما أو الأوردة الرئوية. إذا قنية في الأذين الأيسر منخفض جدا ، يمكن أن تعوق تدفق في الرئة اليسرى. نتيجة لذلك ، تدفق مزيد من يذهب إلى الرئة اليمنى ، وزيادة PAP والإسراع في تطوير وذمة في الرئة اليمنى.
خطوات حاسمة خلال جمع البيانات
يجب أن يتم تنفيذ ثابت لجمع البيانات تدفق بسرعة ، خصوصا بالنسبة لمعدلات تدفق عالية ، بحيث يتم التقليل من تعرض الأوعية الدموية إلى الرئة يؤكد ارتفاع القص السوائل. في تجربتنا ، القص عالية تؤكد أن يؤدي إلى وذمة الرئة. أيضا ، فإن الزيادات السريعة في إجهاد القص تسبب وذمة الرئة. لظروف تدفق مستمر ، وزيادة في التدفق من 6 مل / دقيقة / دقائق لا يسبب وذمة. ويمكن الحصول على معدلات التدفق المطرد على مدى 5 مل / دقيقة بدون ذمة في ظروف معينة. لقد كنا perfused الرئتين عن نطاق السيطرة والفئران ميتة مزمن مع معدلات تدفق مستمر يصل الى 10 مل / دقيقة بنجاح.
تردد القيود
أعلى التردد المختبرة من قبلنا هو عادة 20 هرتز لأننا نستخدم تدفق الموجي س = 3 + 2 الخطيئة (2 و πt) مل / دقيقة. المضخة وصفنا هنا يمكن أن تولد اهتزازات في أعلى الترددات (لا يقل عن 50 هرتز) ، إلا أنه انخفض مفاضلة طول السكتة الدماغية ، أي تغيير في وفاء الموجي تدفق أكثر الفسيولوجية التي التذبذب حجم تدفق يتناقص مع تزايد تواتر من المحتمل أن يكون محاكاة مع هذا النظام. بدلا من ذلك ، يمكن أن تستخدم مضخة نضح مخصصة مع عزلة الجراحية والإجراءات نفسها التهوية وصفها هنا. وذكرت ونطاق الترددات من محولات الضغط (P75 ، جهاز هارفارد ، Holliston ، MA) و000-100 هرتز. استجابة التردد الفعلي للمحولات يعتمد على صلابة وحجم أنابيب تستخدم لربط المحولات إلى السلطة الفلسطينية وcannulas لوس انجليس. سوف تستخدم أنابيب معدنية بدلا من أنابيب البولي ايثيلين زيادة استجابة النظام. ومع ذلك فإنه ليس من الممكن استخدام أنابيب صلبة تماما لأن هناك حاجة إلى المرونة في الموقع قنية والتنسيب خلال الجراحة. ومع ذلك ، فإن استجابة التردد العالي محولات و / أو أكثر أنابيب صلبة زيادة الإشارة إلى الضوضاء في قياسات الضغط وتمكن من الحصول على ترددات أعلى PVZ.
تطبيقات
وقد استخدم هذا الإعداد الرئة معزولة للتحقيق في تأثير 4 الانسداد الرئوي فضلا عن نقص الأكسجة 5 المزمنة على العلاقات نابض ضغط التدفق الرئوي. كما أنها كانت تستخدم للتحقيق في الآثار من وكلاء فعال في الأوعية الدموية الرئوية في 6 و لقياس الآثار القريبة والبعيدة الأوعية الدموية الرئوية الحادة تثبيط كيناز رو 7. ويمكن استخدام هذه التقنية لتحديد الأوعية الدموية الرئوية في فسيولوجيا الفطرية أو سلالات من الفئران outbred أو الفئران المعدلة وراثيا 8. ليست معقدة وتفسير البيانات التي تم الحصول عليها ضغط التدفق مع هذا التحضير الرئة معزولة بسبب الاختلافات في معدل نبضات القلب أو النتاج القلبي بين سلالات من الفئران. ومن المهم أن نلاحظ أن أطياف المعاوقة تم الحصول عليها في منطقة معزولة ، تهوية الرئة perfused ردا على الموجي غير فيزيولوجية لا ينبغي مقارنة مباشرة لتلك التي حصلت في الجسم الحي تمهيدا ردا على ضربات القلب العادية. أيضا ، في الجسم الحي ، والتهوية ، هي سلبية ، والضغط ، وليس ايجابيا ولزوجة الدم ما يقرب من 4 أضعاف لزوجة RPMI مع Ficoll.
أهمية
باستخدام معزولة ، التهوية ، الرئة الماوس perfused التحضير ، لقد تمكنا من اظهار ان الخلية العضلات الملساء دي التنشيط من خلال تثبيط رو - كيناز الحاد ليس له تأثير مباشر على الامتثال لقناة الشرايين الكبيرة ، التي RV تأثير كبير حمولة تلوية 7. وقد تم على أهمية الامتثال السريرية الشريان القريبة باعتراف متزايد 9-11. وقد تبين بالإضافة إلى ذلك ، انخفض الامتثال الشريان الرئوي الرئيسي لتكون مؤشرا ممتازا للوفيات في ارتفاع ضغط الدم الشرياني الرئوي 10،11. السبب الرئيسي لديتح من ارتفاع ضغط الدم الرئوي وفشل البطين الأيمن ، وزيادة ولكن يعني ضغط الشريان الرئوي وحده لا يكفي ليسبب فشل 12. مقياس أكثر فعالية من إجمالي حمولة تلوية البطين الأيمن هو PVZ ، الذي يعتمد على كل من الامتثال الداني القاصي والمقاومة ، ويحسب من العلاقات نابض الضغط الرئوي مثل تدفق يمكن الحصول عليها في الرئتين الفأر مع هذا البروتوكول.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Disclosures
الإعلان عن أي تضارب في المصالح.
Acknowledgments
وأيد هذا البحث من المعاهد الوطنية للصحة منح R01HL086939 (NCC).
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| 1 ml syringe | Fisher Scientific | 14-829-10F | |
| 10 ml syringe | Fisher Scientific | 14-823-2A | |
| 60 ml syringe | Fisher Scientific | 13-689-8 | |
| RPMI with GLN 6/PK | Fisher Scientific | MT10040CV | |
| Bottle Top Filters | Fisher Scientific | 09-761-57 | |
| Ficoll PM 70 | Sigma-Aldrich | F2878-100g | |
| Heparin | Sigma-Aldrich | ||
| Y27632 | Sigma-Aldrich | Y0503 | |
| Angled Ball Iris scissors | Fine Science Tools | 14109-09 | |
| Vannas Spring Scissors - 4mm Blades | Fine Science Tools | 15018-10 | |
| Fine Iris Scissors - straight | Fine Science Tools | 14106-09 | |
| Dumont #5/45 Forceps | Fine Science Tools | 11251-35 | |
| Dumont Medical Biology Forceps | Fine Science Tools | 11254-20 | |
| Lauda E100 ECO-line 003 | VWR international | Comparable to Lauda-Brinkmann E-103, 62400-922 | |
| IL-1 Isolated perfused mouse lung system | Harvard Apparatus | 739904 | |
| Blood Pressure Transducer P75 for PLUGSYS Module | Harvard Apparatus | 730020 | |
| TS410 Flow Modules | Transonic | TS410 | |
| ME 4 PXN Precision PXN Inline Flowsensors | Transonic | ME 4 PXN | |
| Cole-Parmer Multi-Syringe Pumps | Cole-Parmer | EW-74900-20 | |
| Nembutal 50MG/ML 20ML Vial | Amatheon |
References
- Pace, J. Sympathetic control of pulmonary vascular impedance in anesthetized dogs. Circ Res. 29, 555-568 (1971).
- Ewalenko, P., Stefanidis, C., Holoye, A., Brimioulle, S., Naeije, R. Pulmonary vascular impedance vs. resistance in hypoxic and hyperoxic dogs: effects of propofol and isoflurane. J Appl Physiol. 74, 2188-2193 (1993).
- Nichols, W. W., O'Rourke, M. F., Hartley, C., McDonald, D. A. McDonald's blood flow in arteries : theoretical, experimental, and clinical principles. , 5th edn, Arnold. (2005).
- Tuchscherer, H. A., Webster, E. B., Chesler, N. C. Pulmonary Vascular Resistance and Impedance in Isolated Mouse Lungs: Effects of Pulmonary Emboli. Annals of Biomedical Engineering. 34, 660-668 (2006).
- Tuchscherer, H. A., Vanderpool, R. R., Chesler, N. C. Pulmonary vascular remodeling in isolated mouse lungs: Effects on pulsatile pressure-flow relationships. Journal of Biomechanics. 40, 993-1001 (2007).
- Vanderpool, R., Naeije, R., Chesler, N. Impedance in Isolated Mouse Lungs for the Determination of Site of Action of Vasoactive Agents and Disease. Ann Biomed Eng. , (2010).
- Vanderpool, R., Kim, A., Molthen, R., Chesler, N. Effects of acute rho kinase inhibition on chronic hypoxia-induced changes in proximal and distal pulmonary arterial structure and function. Journal of Applied Physiology. , (2010).
- El-Bizri, N. Smooth muscle protein 22alpha-mediated patchy deletion of Bmpr1a impairs cardiac contractility but protects against pulmonary vascular remodeling. Circ Res. 102, 380-388 (2008).
- Champion, H., Michelakis, E., Hassoun, P. Comprehensive invasive and noninvasive approach to the right ventricle-pulmonary circulation unit: state of the art and clinical and research implications. Circulation. 120, 992-1007 (2009).
- Gan, C. Noninvasively assessed pulmonary artery stiffness predicts mortality in pulmonary arterial hypertension. Chest. 132, 1906-1912 (2007).
- Mahapatra, S., Nishimura, R., Sorajja, P., Cha, S., McGoon, M. Relationship of pulmonary arterial capacitance and mortality in idiopathic pulmonary arterial hypertension. J Am Coll Cardiol. 47, 799-803 (2006).
- Bogaard, H. Chronic pulmonary artery pressure elevation is insufficient to explain right heart failure. Circulation. 120, 1951-1960 (2009).
