Abstract
نقدم بروتوكول لقياس صلابة في الأبهر الجسم الحي في الفئران باستخدام التصوير بالموجات فوق الصوتية عالية الدقة. يتم قياس قطر الشريان الأورطي عن طريق الموجات فوق الصوتية وقياس ضغط الدم الأبهري جراحية مع ضغط القسطرة الحالة الصلبة. وارتفاع ضغط الدم ثم خفضت تدريجيا عن طريق التسريب الوريدي من المخدرات فعال في الأوعية فينيليفرين ونتروبروسيد الصوديوم. يتم قياس قطر الشريان الأورطي لكل خطوة الضغط لتوصيف العلاقة الضغط قطر الأبهر الصاعد. ويمكن حساب مؤشرات صلابة مستمدة من العلاقة الضغط قطرها من البيانات التي تم جمعها. يوصف حساب الامتثال الشرياني في هذا البروتوكول.
هذه التقنية يمكن استخدامها للتحقيق في الآليات الكامنة وراء زيادة تصلب الأبهر المرتبطة بأمراض القلب والأوعية الدموية والشيخوخة. تقنية تنتج قدرا ذات الصلة من الناحية الفسيولوجية من صلابة مقارنة فيفو السابقين النهج بسبب فتاهيتم دمج التأثيرات ysiological على تصلب الأبهر في القياس. الحد الأساسي من هذه التقنية هو خطأ القياس قدم من حركة الشريان الأورطي أثناء دورة القلب. هذه الحركة يمكن تعويض عن طريق ضبط موقع لجنة التحقيق مع حركة الأبهر فضلا عن جعل قياسات متعددة من الأبهر العلاقة الضغط القطر وتوسيع حجم المجموعة التجريبية.
Introduction
زيادة تصلب الأبهر هي السمة المميزة لمرض القلب والأوعية الدموية. الشيخوخة 1، 2 التدخين، ومرض السكري 3، الدهون 4، وثبت عوامل خطر أخرى لأمراض القلب والأوعية الدموية لزيادة صلابة الأبهر. وكذلك أثبتت الدراسات الوبائية تصلب الأبهر باعتباره مؤشرا مستقلة قوية من ظهور مرض القلب التاجي والسكتة الدماغية، فضلا عن وقوع أحداث القلب والأوعية الدموية وفيات 5-8. ونظرا لأهمية الصحة العامة والعلاجية لزيادة صلابة الأبهر، وتركز الأبحاث الحالية على فهم الآليات الكامنة وراء تطور وتقدم تصلب الأوعية الدموية. وبالتالي وجود مصلحة كبيرة في تطوير مقاييس دقيقة من تصلب الأوعية الدموية في نماذج تجريبية من أمراض القلب والشرايين.
ويمكن وصف صلابة والمواد من خلال علاقة الإجهاد والانفعال وكميا كما مرونة وزارة الدفاعأولوس. والمواد المرنة الخطية تشوه عكسية والإجهاد لها يزيد يتناسب مع السلالة. الشريان الأورطي والشرايين الكبيرة هي هيئات مرنة غير الخطية: عندما امتدت، لا تبقى تصلب الشريان مستمر لكنه يزيد مع درجة انتفاخ. ويرجع ذلك إلى خصائص صلابة مختلفة من العناصر الحاملة، وهما الإيلاستين والكولاجين، التي تشكل جدار الوعاء الدموي هذا استقامة في الخواص الميكانيكية للشرايين الكبيرة. الإيلاستين هو الموسعة للغاية مع معامل مرونة من 0.6 ميجا باسكال. في المقارنة، والكولاجين هو قاسية جدا مع معامل مرونة من 1 جيغا 9. ويعزى صلابة الأولية التي أظهرتها الشريان الأورطي في القيم سلالة أقل من الإيلاستين بينما هي صلابة عالية عرضت في القيم سلالة عالية بسبب الكولاجين. يتم نقل الحمولة من الإيلاستين والكولاجين لكما distends السفينة وهذه المنطقة من الحمل هو نقل حيث يعمل نظام الأوعية الدموية. لذلك، في الضغوط الفسيولوجية، وتصلب الشرايينيعتمد على مساهمة كل من الإيلاستين والكولاجين 10.
توزيع وتوجيه الإيلاستين والكولاجين تختلف من طبقة داخل جدران الشرايين. في وسائل الإعلام، هي واحدة من الإيلاستين، والكولاجين، وخلايا العضلات الملساء في اللوالب الضيقة التي هي الطبقات بتكثف. ويسمح هذا الترتيب الشريان لمقاومة الأحمال العالية في الاتجاه المحيطي. والبرانية هي في الغالب الكولاجين مع الإيلاستين قليلا ويتم تنظيم ألياف الكولاجين في مثل شبكة الأزياء. هذه ألياف الكولاجين هي المتموجة في حالة بهيج وتصويب كما يزيد من الحمل. زيادة صلابة كما ألياف الكولاجين تصويب، وبالتالي منع الشريان من الإفراط وتمزق. بسبب التنظيم الهيكلي والتوجه متفاوتة من ألياف الكولاجين والشرايين هي متباين الخواص: صلابة عرضت يعتمد على إذا ما امتدت السفينة طوليا أو محيطي 11 في الجسم الحي stiffnes.لذا الصورة هو مركب من صلابة الطولية وكفافي الشريان الأورطي في.
وكميا تصلب الشرايين عموما في الجسم الحي عن الامتثال أو نبض موجة سرعة (PWV). ويعرف الامتثال الشرياني كما C = ΔD / ΔP حيث ΔD هو التغيير في قطر وΔP هو تغيير المناظر في الضغط. انخفاض القيم الامتثال تشير السفن أشد. يتم احتساب الالتزام من العلاقة الضغط البعد من الشريان وبالتالي فهو مقياسا مباشرا لصلابة. كما نشر صلابة غير موحد في الأوعية الدموية 12، ينبغي قياس الامتثال في نفس المكان / مماثل في كل موضوع لإجراء مقارنات ذات مغزى بين المجموعات التجريبية.
الفرق بين الامتثال ومعامل المرونة هو أن معامل المرونة هو تطبيع لأبعاد مادة. وبالتالي يعكس الالتزام صلابة الهيكلية، في حين مرونة معامل المرجعlects تصلب المادية. مع الشيخوخة، وزيادة سمك جدار الشرايين والإيلاستين / تنخفض نسبة الكولاجين، لذلك كل من صلابة الهيكلية والمادية صلابة أكبر.
مقارنة الامتثال، PWV هو مقياس غير مباشر من تصلب الشرايين. PWV هو السرعة التي نبض الضغط يسافر على طول طول الشريان ويتأثر خصائص جدار الوعاء الدموي. يتم استخدام المعادلة موينز-Korteweg لنموذج العلاقة بين PWV ومعامل المرونة: PWV 2 = E ح / (2 ρ ص) حيث E هو معامل مرونة تدريجية، h غير سمك الجدار، ρ هو لزوجة الدم، و r هو نصف قطر السفينة . وبالتالي قيمة PWV أعلى يشير إلى وجود سفينة أشد.
الامتثال ومعامل المرونة يمكن قياسها تجريبيا خارج الحي على شريحة رفعه من السفينة. لتحديد مدى مطابقتها، هي التي شنت على قطاع سفينة على مخطاط العضل الضغط 13،14. الضغط داخل الأوعية وتزداد خطوة حكيمة والعشرينيتم تعقب البريد مما أدى التغيير في قطر باستخدام المجهر الفيديو. يتم تحديد الامتثال من البيانات الضغط القطر. ويمكن قياس معامل المرونة الزائدة عن طريق اختبار الشد. يتم جمع في هذه التجارب، يتم سحب السفينة بعيدا متدرج وقوة التشريد البيانات حتى فواصل حلقة السفينة. ويمكن حساب الضغط العصبي والتوتر القيم وخططوا لتحديد معامل مرونة تدريجية. هذه فيفو السابقين النهج يمكن استخدامها لتقييم التغيرات في خصائص السلبية التي تؤثر على صلابة.
في الجسم الحي، بالإضافة إلى الجدار المحتوى، ويتأثر تصلب الأوعية الدموية بشكل حيوي بواسطة نبرة العضلات الملساء وضغط الدم 13،15،16. PWV هو الأسلوب الأكثر استخداما على نطاق واسع لقياس صلابة في الأبهر الجسم الحي في نماذج تجريبية. PWV يمكن تحديد noninvasively باستخدام الموجات فوق الصوتية دوبلر أو تسطح قياس توتر 17. يتم قياس النبض الضغط في موقعين منفصلين والوقت اللازم لنبض لاجتياز المسافة هو سرعة موجة النبض. لأنه يتم قياس PWV على طول الشريان الأورطي، بل هو قيمة متوسط من تصلب. الشرايين الكبيرة غير الخطية مرونة، لذلك صلابة وبالتالي PWV سوف تختلف مع الضغط الشرياني. وبالتالي يمكن لقيمة PWV أعلى تنشأ من زيادة صلابة أو ضغط مرتفع. لذا يجب تطبيع القيم PWV لضغط الدم لاستخلاص استنتاجات حول صلابة السفينة. طرق القياس التي تتضمن تأثير ضغط الدم مع الخصائص السلبية في جدار الأوعية الدموية وآثار وسطاء فعال في الأوعية التي تغير لهجة من شأنه أن يسفر عن المؤشر ذات الصلة من الناحية الفسيولوجية من تصلب الشرايين. ويتم تنفيذ هذا النهج من خلال قياس PWV جراحية باستخدام القسطرة مع اثنين من أجهزة استشعار الضغط فصل على مسافة ثابتة 13. يتم إدخال القسطرة هذا الضغط المزدوج في الشريان الأورطي وفعال في الأوعية المخدرات، مثل فينيليفرين أو نيتروبريسيد الصوديوم، وأكسب عن طريق الوريد من خلالالقسطرة الوريدية لرفع وخفض ضغط الدم.
يصف هذا البروتوكول وسيلة لتحديد صلابة الأبهر في الجسم الحي من علاقة الضغط بعدها في نموذج الفأر. هذا النهج يقدم العديد من المزايا على قياس PWV الغازية. مؤشرات صلابة، مثل الامتثال، يمكن أن تحسب من البيانات الضغط البعد جمعها من قبل هذا الإجراء. وعلاوة على ذلك، وهذا الأسلوب يسمح لقياس صلابة الأبهر المحلية ليتم قياس صلابة من مكان واحد. هذا النهج هو مفيدة بشكل خاص في قياس صلابة الأبهر الصاعد وطول قصيرة من هذه المنطقة يجعل قياس PWV يصعب الحصول عليها. مصلحة الأبحاث موجودة على وجه التحديد في الأبهر الصاعد بسبب خصائصه الميكانيكية تؤثر على نضح من الدورة الدموية التاجية واستجابة القلب إلى خلل وظيفي الأوعية الدموية.
لقياس العلاقة الضغط قطر الشريان الأورطي في الجسم الحي
Protocol
تمت الموافقة على هذا البروتوكول من قبل لجنة رعاية واستخدام الحيوان المؤسسي في جامعة جونز هوبكنز.
1. إعداد حلول، مواد، والحيوان
- إعداد 300 ميكروغرام / مل حل من فينيليفرين (PE) و 300 ميكروغرام / مل من حل نتروبروسيد الصوديوم (SNP) في المياه المالحة 0.9٪. إعداد حل الهيبارين المالحة منفصل عن طريق خلط 1 مل من 1،000 U / مل الهيبارين إلى 10 مل من المياه المالحة 0.9٪.
ملاحظة: يجب أن تكون الأدوية في درجة حرارة الغرفة قبل الاستخدام. - جعل القسطرة عن طريق الحقن الوريدي ضخ المخدرات من اثنين 30 G س ½ "إبر الحقن وPE 10 أنابيب البولي ايثيلين. لجعل القسطرة، إدراج إبرة واحدة في واحدة من نهاية الأنبوب. إزالة جزء إبرة من الإبرة تحت الجلد الأخرى، وإدراج نهاية حادة في الطرف الآخر من الأنبوب. إرفاق القسطرة لحقنة 1 مل وملء القسطرة مع حل الهيبارين المالحة.
- مكان الماوس في التخدير تحريض غرفة جontaining 2-2.5٪ الأيزوفلورين في الأكسجين 100٪. ترك الماوس في غرفة الاستقراء حتى يصبح غير قادر على الاستجابة للمؤثرات الخارجية.
- إزالة الماوس من غرفة تحريض ووضعه على الكهربائي ساخنة (ECG) لوحة. الحفاظ على الحيوانات في 2٪ الأيزوفلورين.
- تطبيق مرهم التعليم والتدريب المهني أو محلول ملحي لعيون الحيوان لمنع جفاف أثناء العملية.
2. مدخلات قسطرة في الوريد الذيل
- منذ الأوردة ذيل تقع أفقيا على جانبي الذيل، ووضع الحيوان على جانبها للوصول بشكل أفضل. تأمين الماوس على لوحة ECG مع الشريط. تأكد من الاحتفاظ الحيوان دافئ لتشجيع توسع الأوعية الأوردة الذيل.
- باستخدام قطعة من الأنابيب silastic كما وقف النزف، ربط وقف النزف حول قاعدة الذيل. ربط عاصبة مشددة بما يكفي لتنهار الأوردة ولكن لا يكفي لقطع الدورة الدموية في الشرايين. بعد 2-3 دقائق، يجب الوريد انتفاخ بها وتصبح أكثر وضوحا.
- سحب بلطف الذيل مشدود. ثني الذيل في زاوية مع يد واحدة وعقد بالتوازي الإبرة إلى الذيل مع الآخر. بيرس الإبرة حيث عازمة الذيل من خلال الجلد في الوريد. سوف يدفع الدم مرة أخرى إلى القسطرة إذا تم إدراج الإبرة في الوريد.
- وضع قطرة واحدة من الغراء الأنسجة حيث يتم إدخال إبرة لتأمين القسطرة. إزالة عاصبة وتأكيد المباح عن طريق حقن المحلول الملحي مع مقاومة تذكر.
3. الإدراج من القسطرة ضغط الدم من خلال الشريان فخذي
- وضع القسطرة الضغط إلى حقنة 30 مل مملوءة بالماء المقطر والاتصال القسطرة إلى وحدة التحكم في الضغط. نقع القسطرة في الماء، في الوتر، لمدة 30-45 دقيقة خلال إجراءات الإعداد والجراحة.
- وضع مستلق الحيوان والشريط الكفوف على لوحة ECG. تطبيق كريم مزيل الشعر على الصدر والمنطقة خلال شريان الفخذ.
- الانتظار 3-5 دقائق وإزالة كريم والشعر. عشرoroughly إزالة الشعر من الصدر لمنع القطع الأثرية خلال الموجات فوق الصوتية. يمسح كل من الصدر والمناطق أطرافهم الخلفية مع وسادة مبللة لإزالة كريم مزيل الشعر الزائد.
- باستخدام مقص غرامة، وجعل شق في الجلد فوق موقع الشريان الفخذي. تشريح من خلال الأنسجة الدهنية تحت الجلد لكشف الشريان الفخذي. يتم تغطية الشريان الفخذي جزئيا البطن. استخدام المرقأة لتحريك البطن بعيدا. الحفاظ على الأنسجة رطبة من خلال تغطية ذلك مع الشاش الرطب أو بدلا من ذلك يقطر المالحة أكثر من ذلك بشكل دوري لمنع الأنسجة من الجفاف.
- باستخدام ملقط غرامة، فصل العصب بعيدا عن حزمة الوريد الشريان. بيرس بلطف من خلال غمد حول حزمة الشريان الوريد لفصل الشريان من الوريد. تمرير خياطة واحدة حول الشريان في نهاية الداني ووضع اثنين من الغرز في نهاية البعيدة.
- عقدة بشكل آمن خياطة الأكثر البعيدة لوقف تدفق الدم البعيدة. استخدام المرقأة لسحب صخياطة roximal لوقف مؤقت في تدفق الدم في الشريان الفخذي. استخدام microscissors إلى إجراء شق صغير في الشريان الفخذي. جعل شق بالقرب من عقدة البعيدة.
- معايرة برنامج الحصول على البيانات لالقسطرة باستخدام إعدادات المعايرة على وحدة التحكم في الضغط. تبديل وحدة التحكم في الضغط إلى قراءة المفاتيح والتوازن القسطرة الضغط بحيث مخرجات قسطرة 0 ملم زئبق في حقنة المياه شغلها.
- إدراج قسطرة في الشريان الفخذي. فتح شق مع ملقط غرامة بيد واحدة وتضاف رئيس قسطرة في الشريان مع جهة أخرى.
- عقدة الخيط الوسطى حول السلك القسطرة لتأمين القسطرة في الشريان. الاسترخاء خياطة الداني ودفع القسطرة قدما في الشريان الأورطي البطني. عقدة خياطة الداني لتأمين مزيد من القسطرة ومنع النزيف.
- تحرك بحذر لوحة ECG مع الماوس والضغط القسطرة والمالحة الصورةyringe إلى مرحلة التصوير بالموجات فوق الصوتية. ربط القسطرة ضغط الدم إلى وحدة التحكم في الضغط. وضع حقنة المالحة في ضخ حقنة. السماح للحيوان والقسطرة للتوازن لمدة 20 دقيقة.
4. قياس قطر الأبهر على مجموعة من ضغط الدم
- تخفيض الأيزوفلورين إلى 1.5٪. تصور الأبهر الصاعد طوليا على B-وضع باستخدام طريقة عرض المحور الطويل. تركيب محول على نظام السكك الحديدية بحيث يتم الحفاظ على نفس وجهة النظر لمدة التجربة.
- على أجهزة الكمبيوتر المركزية الموجات فوق الصوتية، ضع المؤشر M-وضع على قسم من الشريان الأورطي إلى أن تتبع. تتبع التغيير قطر الأبهر خلال دورة القلب باستخدام M-واسطة.
- تغيير المالحة في المحقنة إلى حل PE ووضع الحقنة في ضخ حقنة.
- سجل M-وضع تحت ضغط الأبهر خط الأساس. بدء ضخ في 360 ميكروغرام / كغ / دقيقة ويبث لمدة 1 دقيقة لضغط الأبهر للوصول إلى الهضبة. ل25 غ الماوس، وهذا فعلحد ذاته يعادل 30 ميكرولتر / دقيقة.
- تسجيل M واسطة، ثم وقف التسريب، والانتظار 2 دقيقة لضغط الدم للعودة إلى خط الأساس.
- انخفاض معدل ضخ إلى 240 ميكروغرام / كغ / دقيقة. ل25 غ الماوس، هذه الجرعة تعادل 20 ميكرولتر / دقيقة. بدء ضخ، ولبث لمدة 1 دقيقة لضغط الدم إلى الهضبة، وسجل M-واسطة. وقف التسريب، والانتظار 2 دقيقة لضغط الدم للعودة إلى خط الأساس.
- كرر الخطوة 4.4 لمدة 120 ميكروغرام / كغ / دقيقة PE (10 ميكرولتر / دقيقة ل25 غ الماوس).
- استبدال PE مع المياه المالحة ولبث المالحة بمعدل المستخدمة في ضخ 360 ميكروغرام / كغ / دقيقة (30 ميكرولتر / دقيقة ل25 غ الماوس). يبث لمدة 2-3 دقائق، حتى لا ينتج مزيدا من ضخ زيادة في ضغط الأبهر والضغط تعود إلى خط الأساس. الانتظار 5 دقائق لضغط الدم لتحقيق الاستقرار في الأساس.
- استبدال المالحة مع SNP.
- سجل M-وضع تحت ضغط الأبهر خط الأساس. بدء ضخ في 240 ميكروغرام / كغ / دقيقة (20 ميكرولتر / دقيقة لمدة 25 ز الماوس)ويبث لمدة 1 دقيقة. عندما يصل الضغط الأبهري هضبة، تسجيل M-واسطة. وقف ضخ والانتظار 2 دقيقة لضغط الدم للعودة إلى خط الأساس.
- انخفاض معدل ضخ إلى 120 ميكروغرام / كغ / دقيقة (10 ميكرولتر / دقيقة لمدة 25 ز الماوس). بدء ضخ، ولبث لمدة 1 دقيقة لضغط الدم إلى الهضبة، وسجل M-واسطة. وقف ضخ والانتظار 2 دقيقة لضغط الدم للعودة إلى خط الأساس.
- كرر الخطوة 4.8 لمدة 60 ميكروغرام / كغ / دقيقة SNP (5 ميكرولتر / دقيقة لمدة 25 ز الماوس).
5. إنهاء التجربة
- إلى الموت ببطء الحيوان، وزيادة الأيزوفلورين إلى 4٪. عند التنفس قد تباطأ، وعادة في 1-2 دقيقة، قطع طريق القص بالمقص لفتح التجويف الصدري وفضح القلب.
- فهم القلب مع ملقط المتوسطة واستئصال من الجسم عن طريق قطع عند الأبهر الصاعد مع مقص.
Representative Results
يتم التقاط صورة طولية من اليسار البطين والشريان الأبهر الصاعد على B-الوضع، كما هو مبين في الشكل 1. بدلا من ذلك، صورة طولية فقط الشريان الأورطي يمكن الحصول عليها، كما في الشكل (2). إن حركة جدار الأبهر أثناء القلب يبدو دورة عن اثنين من خطوط بيضاء على M واسطة، كما هو مبين في الشكل (3). لمعة الأبهر هي المنطقة في ما بين السطور. والتضمين الضغط الأبهري عن طريق التسريب من المخدرات فعال في الأوعية. PE يرفع الضغط الأبهري، كما هو مبين في الشكل 4A، وSNP يخفض ضغط، كما هو مبين في الشكل 4B. يتم تسجيل M-الوضع عندما ضغط الدم الهضاب، 1 دقيقة بعد بدء ضخ. يتم تغيير ضغط الأبهر تدريجيا من خلال تغيير جرعة من المخدرات تدار، كما هو مبين في الشكل (5). يتم التحكم جرعة من المخدرات من خلال معدل الحقن في الوريد. جميع جرعات المخدرات هي في ميكروغرام / كغ / دقيقة. يتم قياس أقطار القصوى والدنيا من رانه M-وضع، كما هو موضح في الشكل (3). هذه الأقطار تتوافق مع الانقباضي والانبساطي الضغوط الأبهر التي سجلتها القسطرة الضغط.
يتم قياس ضغط الدم الانقباضي والانبساطي قطر والضغط قيم ثلاث دورات القلب في الأساس ولكل جرعة PE وSNP. الانحراف المعياري بين ثلاثة قياسات قطر في جرعة دواء واحد يتراوح بين 0.01 مم إلى 0.04 مم. قطر الأبهر يمكن رسم ضد ضغوطها الأبهر المقابلة لتوضيح العلاقة الضغط القطر، كما هو مبين في الشكل 6A.
وتستخدم هذه القيم الضغط قطر لحساب الامتثال الأبهر. يتم احتساب الامتثال الشرياني من قبل
C = (SYS D - D ديا) / (SYS P - P ديا) (1)
حيث تميز الكلية D وديا D هي بأقطار الانقباضي والانبساطي وتميز الكلية P P وديا هي الضغوط الانقباضي والانبساطي. وتحسب الامتثال ويعني الضغط الأبهري (MAP) في الأساس ولكل جرعة PE وSNP. يتم رسم الامتثال ضد MAP للتدليل على الضغط تبعية صلابة. بسبب سلوك مرن غير الخطية من الشريان الأورطي، ويقلل الامتثال مع زيادة MAP، كما رأينا في الشكل 6B.
يتم أخذ رأي طولية من الأبهر الصاعد على B-وضع قياسات القطر من صورة طولية من الأبهر الصاعد وترك البطين الأيسر: الشكل 1. LV: البطين الأيسر. السلطة الفلسطينية: الشريان الرئوي. AA: تصاعدي الشريان الأورطي. التصور من الشريان الرئوي يعتمد على وضع التحقيق. يتم قياس قطر الأبهر القاصي إلى الصمام الأبهري. تردد لجنة التحقيق استخدامها لالتقاط هذه الصورة هو 40 ميغاهرتز.
الصفحة = "دائما"> 
الشكل 2: منظر البديل من الأبهر الصاعد على B-وضع هي واردة والأبهر الصاعد أكثر بروزا وجدران البطين الأيسر والقلب أقل متميزة. AA: الأبهر الصاعد. LV: البطين الأيسر. تردد من التحقيق المستخدمة لتسجيل هذه الصورة هو 40 ميغاهرتز.
يتم قياس الأبهر تصور على M-وضع قطر الأبهر من صورة M-الوضع: الرقم 3. تبدو الحركة للجدار الأبهر عن اثنين من خطوط متموجة. الفضاء بين هذين الخطين هو التجويف الأبهر. يتم قياس أقطار الأبهري الانقباضي والانبساطي من ثلاث دورات القلب من M-واسطة. في هذه الصورة، يتم عرض ضغط الأبهر التي سجلتها القسطرة الضغط، إشارة تخطيط القلب، والجهاز التنفسي في دورة الأحمر والأخضر، والأصفر على M واسطة. التحقيق الترددذ يستخدم لتسجيل هذه الصورة هي 40 ميغاهيرتز واكتساب سرعة اكتساح هي 1،200 هرتز.
الرقم 4: تغيير ضغط الأبهر تدريجيا يتم تغيير ضغط الأبهر تدريجيا من جرعة المخدرات التي غرست. والتضمين جرعة المخدرات عن طريق معدل الحقن في الوريد. جميع الجرعات في ميكروغرام / كغ / دقيقة.
يتم زيادة تحوير الضغط الأبهري مع العقاقير فعال في الأوعية الأبهر الضغط مع ضخ مضيق للأوعية فينيليفرين (PE) وانخفض مع ضخ نيتروبريسيد عائي الصوديوم (SNP): الرقم 5. الأبهر الهضاب ضغط 1 دقيقة بعد بدء ضخ المخدرات. يتم تسجيل M-النمط من قطر الأبهر في الهضبة. (A) يدل على ارتفاع في ضغط الشريان الأبهرمع 360 ميكروغرام / كغ / دقيقة PE الحقن في الوريد. (B) يدل على انخفاض في ضغط الأبهر مع 240 ميكروغرام / كغ / دقيقة SNP الحقن في الوريد. الوقت الذي بدأت ضخ والوقت يتم تسجيل M-وضع وصفت على آثار. يتم تغيير الضغط الأبهري تدريجا بحلول جرعة من المخدرات التي غرست. والتضمين جرعة المخدرات عن طريق معدل الحقن في الوريد. جميع الجرعات في ميكروغرام / كغ / دقيقة.
الشكل 6: قطر مقابل الضغط والامتثال مقابل يعني المؤامرات الضغط الأبهري قطر الأبهر يمكن رسم ضد ضغوطها الأبهر المطابق لإظهار العلاقة الضغط قطرها (A). ويمكن حساب الامتثال لكل زيادة الضغط وتآمر ضد الضغط الأبهري متوسط (MAP) لإظهار الاعتماد على الضغط من تصلب الأبهر (B).
Discussion
أخذ القياسات قطر في عدة زيادات الضغط على مجموعة واسعة من القيم الضغط الضروري لتوصيف دقيق للعلاقة الضغط القطر. حدود الضغط العلوي والسفلي التي يمكن أن يسببها دواء قد تختلف من المجموعة التجريبية ولكن مجموعة المثالي هو حوالي 25 ملم زئبق إلى 125 ملم زئبق والانبساطي 50 ملم زئبق إلى 200 ملم زئبق ضغط الدم الانقباضي. جرعات من 360 ميكروغرام / كغ / دقيقة PE و 240 ميكروغرام / كغ / دقيقة SNP انتزاع عموما حدود نطاق الضغط. ومع ذلك، يمكن زيادة جرعة من PE إلى 480 ميكروغرام / كغ / دقيقة وSNP إلى 360 ميكروغرام / كغ / دقيقة للتحقق من أن حدود تم التوصل إليها. تركيزات عمل PE وSNP يمكن انخفضت إلى تحقيق زيادات الضغط الدقيقة. وبما أن قطر تتغير مع الضغط الأبهري، الأمر الذي أدى قيم الضغط نفسها بين الحيوانات والمجموعات التجريبية ليس مهما.
الوريدي والشرياني القسطرة يمكن القيام بها في مواقع أخرى مع نفس أووtcomes. الذيل الوريد القسطرة يمكن أن يكون تحديا بسبب صغر حجم الوريد الذيل. وعلاوة على ذلك، الوريد الذيل غير مرئية بسهولة في الفئران الملونة الداكنة. الوريد الفخذي يمكن مقنى كبديل. قد يكون هذا الطريق الأسهل منذ الوريد الفخذي هو للوصول. للضغط إدخال القسطرة، بالإضافة إلى الشريان الفخذي، يمكن إدراج القسطرة من خلال الشريان السباتي. الشريان الفخذي هو الأفضل خلال الشريان السباتي، ومع ذلك، لأن المنطقة لا تزال سليمة الصدر للتصوير بالموجات فوق الصوتية. الفخذ الشريان القسطرة يمكن أن يكون أكثر صعوبة لأن الشريان الفخذي هو أصغر. باستخدام 1.2 F القسطرة وإدخال القسطرة في الشريان الفخذي الداني تحت تجويف البطن وتسهيل عملية القسطرة. وضع بضع قطرات من وكيل vasodilating مثل يدوكائين على الشريان الفخذي أو باستخدام التعريف القسطرة يمكن أن يساعد أيضا تكبير السفينة لتسهيل إدخال القسطرة. وينبغي التعامل مع القسطرة الضغط وتستخدموفقا لتعليمات الشركة الصانعة.
موقع القسطرة داخل الشريان الأورطي لا تحتاج إلى أن تكون متسقة بين الحيوانات عن انخفاض الضغط داخل الشريان الأورطي غير ذات أهمية. ومع ذلك، وضع القسطرة في الشريان الأورطي البطني قد يكون من الأفضل للحد من التدخل في التصوير بالموجات فوق الصوتية من الشريان الأورطي الصدري. يمكن لبعض كبيرة الموجات فوق الصوتية تسجيل ضغط الوقت الحقيقي مع التتبع M-الوضع، مما يعطي قياس الضغط لكل قطر يقاس على M واسطة. للأسف، لأن الموقع حيث يتم قياس قطرها ليس هو نفس الموقع مثل حيث يتم تسجيل الضغط، وجود فجوة بين الضغط المسجلة في القسطرة والضغط الفعلي في الأبهر الصاعد. ونتيجة لذلك، الحد الأقصى فقط وقياسات قطرها الحد الأدنى يمكن استخدامها لتحليل البيانات.
الحد الأساسي من هذا الأسلوب هو عدم اليقين في القياس الذي عرضته الشريان الأورطي تحويل من والى سو الطائرة الموجات فوق الصوتية خلال دورة القلب. خطأ قدم الاقتراح هو مشترك لجميع الدراسات التصوير مقرها، بما في ذلك التصوير بالرنين المغناطيسي والتصوير المقطعي. وتشمل استراتيجيات التعويض باستخدام الخصائص التشريحية لتحويل الإطار المرجعي مع حركة 18 وتنفذ أثناء معالجة البيانات. كما البرمجيات تعويض الحركة ليست متاحة بسهولة، المحقق أن نكون يقظين حول ضبط موقع لجنة التحقيق لتتبع التحول في موقع الشريان الأورطي مع ارتفاع ضغط الدم والنقصان. وينبغي أيضا أن تؤخذ القياسات قطر من خلال مركز الشريان الأورطي. ومع ذلك، وتحديد ما إذا كان تسجيل موقع M-وضع يمر وسط يمكن أن يكون من الصعب أن نحكم على الصورة الموجات فوق الصوتية، وخاصة مع المواقف المتغيرة الشريان الأورطي. حالة عدم اليقين التي أدخلتها هذه القيود اضح في درجة مبعثر في البيانات، كما يتضح في الشكل (6). الحصول على صورة من المقطع العرضي بدلا من المحور الطولي للascendiنانوغرام الشريان الأورطي يمكن أن يكون حلا. ومع ذلك، والحصول على وجهة النظر هذه يمكن أن تكون أحيانا أكثر تحديا والناتجة M-وضع التتبع يمكن أن يكون أقل وضوحا. يمكن قياس محيط مستعرضة من الصورة B-وضع بدلا من القطر من صورة M-واسطة. ومع ذلك، تحديد متى تم تحقيق الحد الأقصى والحد الأدنى محيط سوف تكون محدودة بسبب معدل الإطار B-وضع وربما يكون أكثر صعوبة للحكم من على M واسطة.
جعل قياسات متعددة من مؤامرة الضغط القطر وزيادة حجم المجموعة التجريبية يمكن تحسين دقة البيانات. البيانات الضغط قطرها يمكن جمعها من عدة مواقع على طول الصدر. سيكون أول أن يتم هذا البروتوكول بها مع التحقيق وضعت على موقع واحد على صدره. عندئذ تصور الشريان الأورطي مع التحقيق وضعت على موقع آخر وبروتوكول المتكررة.
يمكن كلاء فعال في الأوعية المستخدمة لتعديل ضغط الدم يحتمل أن تؤثر musc السلس الأبهرلو لهجة، والذي بدوره سيؤثر صلابة. ومع ذلك، فقد أظهرت التلاعب الضغط الأبهري عن طريق العودة الوريدية لإنتاج تغييرات مماثلة في PWV تقاس جراحية كما التلاعب الصيدلانية في الفئران. وتبين هذه النتائج أن حقن المخدرات فعال في الأوعية تعمل في المقام الأول على الشرايين الطرفية والمقاومة لا تؤثر بشكل كبير الأبهر لهجة العضلات الملساء 19.
هذا البروتوكول يمكن أن يؤديها في الفئران مع بضعة تعديلات طفيفة. وحلق الصدر قبل تطبيق كريم مزيل الشعر. ويستخدم المتاحة تجاريا 27 G س ½ "قسطرة للتسريب المخدرات. جرعات دواء يستخدم لتعديل ضغط الأبهر هي 40، 80، و 120 ميكروغرام / كغ / دقيقة من PE و 40، و 80، و 120 ميكروغرام / كغ / دقيقة من SNP.
وبالإضافة إلى الأبهر الصاعد، يمكن تحديد الاختلافات الإقليمية في تصلب الأبهر مع هذا البروتوكول. ان صلابة الإقليمية يقاس هذا النهج أن يكون أكثر دقة من قبل PWV للقياسات عالبريد مأخوذ من موقع واحد كما يعارضون إلى موقعين لPWV. ومع ذلك، مناطق على طول الشريان الأورطي التي يمكن قياسها مع هذه التقنية تقتصر على تلك التي يمكن تصور بواسطة الموجات فوق الصوتية.
ويمكن أيضا أن تحسب معامل مرونة من البيانات التي تم جمعها بواسطة هذه الطريقة إذا كان يمكن الحصول على قياس سماكة الجدار. دقة في قياس الجسم الحي من الشريان الأورطي الماوس محدودة بسبب حدود قرار من تكنولوجيا الموجات فوق الصوتية الحالية. تحسن في المستقبل من تكنولوجيا الموجات فوق الصوتية يمكن أن تجعل الجسم الحي في قياس سمك الجدار أكثر جدوى. وكبديل لذلك، يمكن إجراء قياسات سمك خارج الحي. سوف تخطيط العضل الضغط توفير قياسات أكثر دقة لسمك يمكن قياسها في كل زيادة الضغط.
Disclosures
الكتاب ليس لديهم ما يكشف.
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| Equipment | |||
| High-resolution ultrasound machine | Visual Sonics | Vevo2100 | |
| 13-24 MHz transducer | Visual Sonics | MS250 | Used for imaging rats |
| 22-55 MHz transducer | Visual Sonics | MS550D | Used for imaging mice |
| Imaging Station | Visual Sonics | Imagine Station 1 | |
| 1.2F Pressure catheter | Transonic | FTH-1211B-0018 | |
| SP200 pressure control unit | Transonic | FFS-095-DP01 | |
| Standard Infusion Only Harvard Pump 11 Plus syringe pump | Harvard Apparatus | 702208 | |
| Isoflurane vaporizer | VetEquip | 911103 | |
| Induction chamber | VetEquip | 941443 | |
| 100% O2 | Airgas | OX USP200 | |
| Single Stage Brass 0-50 psi General Purpose Cylinder Regulator CGA540 | Airgas | Y11215B540 | |
| Stereo Boom Stand Microscope | National Optical | 420-BMSQ | |
| Fiber optic illuminator & light pipe | Cole Palmer | EW-41500-50 | |
| Supplies | |||
| 30G x 1/2" BD PrecisionGlide Needle | BD | 305106 | For tail vein cannulation in mice |
| Polyethylene Tubing PE10 | Becton Dickinson | 427401 | For tail vein cannulation in mice |
| 27G x 1/2" Surfloe winged infusion set | Terumo | SV*27EL | For tail vein cannulation in rats |
| Signa Gel Electrode Gel | Parker | 15-25 | Use for ECG recording |
| Aquasonic Clear Ultrasound Gel | Parker | 03-08 | Use for ultrasound |
| 1ml Sub-Q Syringes, 26G x 5/8" | BD | 309597 | |
| Nair | Nair | Depilatory cream | |
| Histoacryl | TissueSeal | TS1050071FP | Tissue glue |
| Braided Silk Suture 6-0 | Teleflex | 104-S | |
| Dumostar P55 fine forceps | Roboz | RS-4984 | |
| Microscissors | WPI | 501839 | |
| Fine scissors | FST | 14060-11 | |
| Medium forceps | Ted Pella | 5665 | |
| Hemostatic forceps | Roboz | RS-7131 | |
| Non-sterile cotton gauze sponge | Fisherbrand | 22-362-178 | |
| Cotton tipped applicators | Oritan | 803-WC | |
| Label tape | Fisherbrand | 15-901-20 | |
| Drugs | |||
| Sodium chloride | Sigma Aldrich | S7653 | |
| R-Phenylephrine hydrochloride | Sigma Aldrich | P6126 | |
| Sodium nitroprusside dihydrate | Sigma Aldrich | 71778 | |
| Software | |||
| Prism | GraphPad | ||
| Excel | Microsoft |
References
- Mitchell, G. F., et al. Changes in arterial stiffness and wave reflection with advancing age in healthy men and women - The Framingham Heart Study. Hypertension. 43, 1239-1245 (2004).
- Mahmud, A., Feely, J. Effect of smoking on arterial stiffness and pulse pressure amplification. Hypertension. 41, 183-187 (2003).
- Lehmann, E. D., Gosling, R. G., Sonksen, P. H.
- Wang, Y. -X., et al. Reduction of cardiac functional reserve and elevation of aortic stiffness in hyperlipidemic Yucatan minipigs with systemic and coronary atherosclerosis. Vasc. Pharmacol. 39, 69-76 (2002).
- Ben-Shlomo, Y., et al. Aortic Pulse Wave Velocity Improves Cardiovascular Event Prediction: An Individual Participant Meta-Analysis of Prospective Data From 17,635 Subjects. J. Am. Coll. Cardiol. 63, 636-646 (2014).
- Mitchell, G. F., et al. Arterial stiffness and cardiovascular events: the Framingham Heart Study. Circulation. 121, 505-511 (2010).
- Mattace-Raso, F. U., et al. Arterial stiffness and risk of coronary heart disease and stroke: the Rotterdam Study. Circulation. 113, 657-663 (2006).
- Laurent, S., et al. Aortic stiffness is an independent predictor of all-cause and cardiovascular mortality in hypertensive patients. Hypertension. 37, 1236-1241 (2001).
- Fung, Y. C. Biomechanics: Mechanical Properties of Living Tissues. , 2nd edn, Springer. New York, NY. (1993).
- Shadwick, R. E.
- Gasser, T. C., Ogden, R. W., Holzapfel, G. A. Hyperelastic modelling of arterial layers with distributed collagen fibre orientations. Journal of The Royal Society Interface. 3, 15-35 (2006).
- Zieman, S. J., Melenovsky, V., Kass, D. A. Mechanisms, Pathophysiology, and Therapy of Arterial Stiffness. Arteriosclerosis, Thrombosis, and Vascular Biology. 25, 932-943 (2005).
- Jung, S. M., et al. Increased tissue transglutaminase activity contributes to central vascular stiffness in eNOS knockout mice. Am. J. Physiol.-Heart Circul. Physiol. 305, 803-810 (2013).
- Santhanam, L., et al. Decreased S-Nitrosylation of Tissue Transglutaminase Contributes to Age-Related Increases in Vascular Stiffness. Circ. Res. 107, 117-243 (2010).
- Fitch, R. M., Vergona, R., Sullivan, M. E., Wang, Y. X. Nitric oxide synthase inhibition increases aortic stiffness measured by pulse wave velocity in rats. Cardiovasc. Res. 51, 351-358 (2001).
- Bergel, D. H. The static elastic properties of the arterial wall. The Journal of Physiology. 156, 445-457 (1961).
- Leloup, A. J., et al. Applanation Tonometry in Mice: A Novel Noninvasive Technique to Assess Pulse Wave Velocity and Arterial Stiffness. Hypertension. 21, 21 (2014).
- Morrison, T. M., Choi, G., Zarins, C. K., Taylor, C. A. Circumferential and longitudinal cyclic strain of the human thoracic aorta: age-related changes. J Vasc Surg. 49, 1029-1036 (2009).
- Butlin, M., Hammond, A., Lindesay, G., Viegas, K., Avolio, A. P. In vitro and in vivo use of vasoactive agents in characterising aortic stiffness in rats: testing the assumptions. Hypertens. 30, 42 (2012).
