Monitoraggio emodinamico invasivo dell'emodinamica dell'arteria aortica e polmonare in un modello animale grande di ARDS
Summary
Vi presentiamo un protocollo di creazione di giusta disfunzione ventricolare in un modello di maiale inducendo ARDS. Dimostriamo che il monitoraggio invasivo della gittata cardiaca ventricolare tramite flusso sonde intorno l’aorta e l’arteria polmonare, nonché misurazioni della pressione arteriosa nell’aorta e arteria polmonare destra e sinistra.
Abstract
Una delle principali cause di morbilità e mortalità nei pazienti con insufficienza cardiaca è disfunzione ventricolare destra (RV), soprattutto se è a causa di ipertensione polmonare. Per una migliore comprensione e trattamento di questa malattia, monitoraggio emodinamico preciso dei parametri ventricolari destra e sinistro è importante. Per questo motivo, è essenziale stabilire modelli di maiale sperimentale dell’emodinamica cardiaca e misurazioni per scopi di ricerca.
Questo articolo viene illustrato l’induzione di ARDS utilizzando acido oleico (OA) e conseguente disfunzione ventricolare destra, come pure la strumentazione di maiali e il processo di acquisizione di dati che è necessario per valutare i parametri emodinamici. Per ottenere la giusta disfunzione ventricolare, abbiamo usato l’acido oleico (OA) per causare ARDS e accompagnato questo con ipertensione arteriosa polmonare (PAH). Con questo modello di PAH e disfunzione ventricolare destra consecutiva, molti parametri emodinamici possono essere misurati, e carico del volume ventricolare destro possa essere rilevato.
Tutti i parametri vitali, tra cui la frequenza respiratoria (RR), la frequenza cardiaca (HR) e la temperatura corporea sono stati registrati in tutta l’intero esperimento. I parametri emodinamici, tra cui la pressione dell’arteria femorale (FAP), pressione aortica (AP), pressione ventricolare destra (picco sistolico, fine sistolica e diastolica pressione ventricolare destro di fine), pressione venosa centrale (CVP), dell’arteria polmonare (PAP) di pressione e pressione arteriosa sinistra (LAP) sono stati misurati così come i parametri di perfusione tra cui crescente flusso aortico (AAF) e flusso dell’arteria polmonare (PAF). Misure emodinamiche sono state eseguite utilizzando transcardiopulmonary termodiluizione per fornire la gittata cardiaca (CO). Inoltre, il sistema PiCCO2 (Pulse Contour Cardiac Output System 2) è stato utilizzato per ricevere parametri quali varianza di stroke volume (SVV), impulso varianza di pressione (PPV), così come acqua polmonare extravascolare (EVLW) e volume end-diastolic globale (GEDV). La nostra procedura di controllo è adatto a rilevare la disfunzione ventricolare destra e monitorare i risultati emodinamici prima e dopo la somministrazione di volume.
Introduction
Disfunzione ventricolare destra (RV) è delle principali cause di morbilità e mortalità nei pazienti con insufficienza cardiaca1, soprattutto se la causa è l’ipertensione polmonare2. RV pompa il sangue nell’apparato polmonare bassa resistenza, che è normalmente associato con elevata compliance. Di conseguenza, la RV è caratterizzata da pressione sistolica di punta bassa. Esso genera anche un sesto il lavoro di colpo confrontato con il ventricolo sinistro (LV)3. A causa del suo muscolo più sottile, la RV è molto vulnerabile a un cambiamento in pre- e postcarico4,5. Le fasi di isovolumic di contrazione e rilassamento durante la sistole e diastole nel camper non sono così distinte come in LV. L’esame dei parametri emodinamici ventricolari destra e sinistro è altamente importante nella terapia dei pazienti criticamente malati con cuore destro acuto afflizione4,7, perché il fallimento di RV aumenta notevolmente la mortalità a breve termine 6.
Precarico parametri come la pressione venosa centrale (CVP) e parametri di precarico ventricolari sinistro come pressione di cuneo capillare polmonare (PCWP) sono stati utilizzati per lungo tempo per determinare lo stato del volume di pazienti. Ultimamente, è stato dimostrato che questi parametri da soli non sono adatti per rilevare la necessità di un paziente di fluidi8,9,10. Riconoscere la risposta ai fluido è essenziale per rilevare e trattare volume privazione e volume di sovraccarico in pazienti con disfunzione di RV. Evitare sovraccarico di volume è essenziale per fare diminuire la mortalità e la durata del soggiorno di cure intensive (ICU) in questi pazienti.
Con questo studio, abbiamo stabilito un modello di maiale di disfunzione ventricolare di destra che è coerente e replicabile. A causa della sua somiglianza con gli esseri umani, è necessario stabilire costanti e riproducibili grandi modelli sperimentali animali dell’emodinamica cardiaca e misurazioni per scopi di ricerca.
Protocol
Representative Results
Discussion
ARDS, complicata da ipertensione polmonare, è una malattia molto mortale. Per i pazienti affetti da questa condizione, ulteriori informazioni circa il trattamento sono necessari. Quando si lavora e si sta occupando con le creature viventi, è molto importante essere più sensibile possibile. In questo caso è necessario raccogliere quante più informazioni possibili in un esperimento.
Ci sono alcuni passaggi critici chirurgiche in un modello di cuore aperto-pestaggio come questo. Per non util…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Gli autori non hanno nessun ringraziamenti.
Materials
| Animal Bio Amp | ADInstruments | FE136 | |
| Quad BridgeAmp | ADInstruments | FE224 | |
| Power Lab 16/35 | ADInstruments | 5761-E | |
| LabChart 8.1.8 Windows | ADInstruments | ||
| Pulmonary artery catheter 7 F | Edwards Lifesciences Corporation | 131F7 | |
| Prelude Sheath Introducer 8 F | Merit Medical Systems, Inc. | SI-8F-11-035 | |
| COnfidence Cardiac Output Flowprobes | Transonic | AU-IFU-PAUProbes-EN Rev. A 4/13 | |
| Adrenalin | Sanofi | 6053210 | |
| Oleic acid | Sigma Aldrich | 112-80-1 | |
| Magnesium Verla | Verla | 7244946 | |
| Ketamin | Richter Pharma AG | BE-V433246 | |
| Azaperon | Sanochemia Pharmazeutika AG | QN05AD90 | |
| Midazolam | Roche Pharma AG | 3085793 |
References
- Kapur, N. K., et al. Mechanical Circulatory Support Devices for Acute Right Ventricular Failure. Circulation. 136, 314-326 (2017).
- Zochios, V., Jones, N. Acute right heart syndrome in the critically ill patient. Heart Lung Vessel. 6 (3), 157-170 (2014).
- Ranucci, M., et al. Fluid responsiveness and right ventricular function in cardiac surgical patients. A multicenter study. HSR Proceedings in Intensive Care and Cardiovascular Anesthesia. 1 (1), 21-29 (2009).
- Mehta, S. R., et al. Impact of right ventricular involvement on mortality and morbidity in patients with inferior myocardial infarction. Journal of the American College of Cardiology. 37, 37-43 (2001).
- Vieillard-Baron, A., Charron, C. Preload responsiveness or right ventricular dysfunction. Critical Care Medicine. 37 (9), 2662-2663 (2009).
- Marik, P. E., Baram, M., Vahid, B. Does central venous pressure predict fluid responsiveness? A systematic review of the literature and the tale of seven mares. Chest. 134 (1), 172-178 (2008).
- Marik, P. E., Cavallazzi, R. Does the central venous pressure predict fluid responsiveness? An updated meta-analysis and a plea for some common sense. Critical CareMedicine. 41 (7), 1774-1781 (2013).
- Eskesen, T. G., Wetterslev, M., Perner, A. Systematic review including re-analyses of 1148 individual data sets of central venous pressure as a predictor of fluid responsiveness. Intensive Care Medicine. 42 (3), 324-332 (2016).
- Kilkenny, C., Browne, W. J., Cuthill, I. C., Emerson, M., Altman, D. G. Improving bioscience research reporting: the ARRIVE guidelines for reporting animal research. Osteoarthritis and cartilage, Osteoarthritis Research Society. 20 (2), 56-60 (2012).
- Akella, A., Sharma, P., Pandey, R., Deshpande, S. B. Characterization of oleic acid-induced acute respiratory distress syndrome model in rat. Indian Journal of Experimental Biology. 52 (7), 712-719 (2014).
- Meinhardt, J. P., Friess, U., Bender, H. J., Hirschl, R. B., Quintel, M. Relationship among cardiac index, inspiration/expiration ratio, and perfluorocarbon dose during partial liquid ventilation in an oleic acid model of acute lung injury in sheep. Journal of Pediatric Surgery. 40 (9), 1395-1403 (2005).
- Zhu, Y. B., et al. Atrial natriuretic peptide attenuates inflammatory responses on oleic acid-induced acute lung injury model in rats. Chinese Medical Journal (English. 126 (4), 747-750 (2013).
- Gould, D. A., Baun, M. M. The Role of the Pulmonary Afferent Receptors in Producing Hemodynamic Changes during Hyperinflation and Endotracheal Suctioning in an Oleic Acid-Injured Animal Model of Acute Respiratory Failure. Biology Research for Nursing. 1 (3), 179-189 (2000).
- Galie, N., et al. 2015 ESC/ERS Guidelines for the diagnosis and treatment of pulmonary hypertension. European Heart Journal. 37, 67-119 (2015).
- Galie, N., et al. 2015 ESC/ERS Guidelines for the diagnosis and treatment of pulmonary hypertension: The Joint Task Force for the Diagnosis and Treatment of Pulmonary Hypertension of the European Society of Cardiology (ESC) and the European Respiratory Society (ERS), Endorsed by: Association for European Paediatric and Congenital Cardiology (AEPC), International Society for Heart and Lung Transplantation (ISHLT). European Respiratory Journal. 46, 903-975 (2015).
- Oliveira, R. K., et al. Usefulness of pulmonary capillary wedge pressure as a correlate of left ventricular filling pressures in pulmonary arterial hypertension. Journal of Heart and Lung Transplantation. 33 (4), 459 (2014).
- Hoeper, M. M., et al. A global view of pulmonary hypertension. Lancet Respiratory Medicine. 4, 306-322 (2016).
- Nagy, A. I., et al. The pulmonary capillary wedge pressure accurately reflects both normal and elevated left atrial pressure. American Heart Journal. 167 (6), 876-883 (2014).
- Daughters, G. T., et al. Effects of the pericardium on left ventricular diastolic filling and systolic performance early after cardiac operations. Journal of Thoracic and Cardiovascular Surgery. 104 (4), 1084-1091 (1992).
- Zimmerman, R., et al. Posttransfusion Increase of Hematocrit per se Does Not Improve Circulatory Oxygen Delivery due to Increased Blood Viscosity. Anesthesia & Analgesia. 124 (5), 1547-1554 (2017).
- Giglioli, C., et al. Hemodynamic effects in patients with atrial fibrillation submitted to electrical cardioversion. International Journal of Cardiology. 168 (4), 4447-4450 (2013).
