تقييم احتياطي التدفق التاجي بعد إعادة ضخ الإقفارية عضلة القلب في الفئران
Summary
احتياطي التدفق التاجي (CFR)، ويعرف بأنه نسبة تدفق الدم التاجي القصوى إلى تدفق الدم التاجي يستريح. نقدم بروتوكول لتقييم CFR في الفئران عن طريق الموجات فوق الصوتية، والذي يوفر الفرصة للتنبؤ بعوامل خطر القلب والأوعية الدموية في غياب مرض الشريان التاجي الانسدادي.
Abstract
مرض الشريان التاجي هو السبب الرئيسي للوفاة في جميع أنحاء العالم. بعد احتشاء عضلة القلب الحاد، التدخل المبكر والناجح في عضلة القلب عن طريق إعادة قناة الشريان التاجي هو الاستراتيجية الأكثر فعالية للحد من حجم عضلة القلب الإقفارية. لا يمكن تصور الميكروسكول التاجيوصورة في الجسم الحي، ولكن هناك العديد من التقنيات الغازية وغير الغازية التي يمكن استخدامها لتقييم المعلمات التي تعتمد مباشرة على وظيفة الأوعية الدموية التاجية. وظيفة بطانة الرحم بعد إعادة ضخ نقص التروية يمكن تقييمها أيضا على مستوى الدورة الدموية التاجية عن طريق احتياطي التدفق التاجي (CFR). في هذه الدراسة، تم قياس سرعة الذروة من الشرايين التاجية الأمامية اليسرى (LAD) في الفئران في الجسم الحي عن طريق تخطيط صدى القلب دوبلر عبر الصدر أثناء الراحة والإجهاد التحدي (الناجمة عن دوبوتامين). يمكن للقلب الطبيعي زيادة تدفق الدم التاجي تصل إلى أربع مرات فوق قيم الراحة أثناء الحث الإجهاد. بعد إعادة ضخ نقص التروية، وجدنا CFR تقلصت بشكل ملحوظ، والتي يمكن استخدامها كعلامة على خلل الأوعية الدموية الدقيقة التاجية. وقد فتحت CFR نافذة على أهمية خلل الأوعية الدموية الدقيقة، وقد ثبت أن التنبؤ خطر القلب والأوعية الدموية مستقلة عن ما إذا كان مرض الانسداد الشديد موجود.
Introduction
إعادة ضخ نقص التروية عضلة القلب (IR) هو شرط حيث يقتصر إمدادات الدم على القلب تليها استعادة التسريب وإعادة الأوكسجين في وقت واحد1. يمكن أن يحدث انسداد الشرايين التاجية بسبب تمزق الانسداد أو الكولسترول، مما يؤدي إلى اختلال حاد في العرض والطلب الأيضي، مما يسبب نقص الأكسجة في الأنسجة. إنقاذ عضلة القلب المعرضة للخطر، وتحسين وظيفة البطين الأيسر، وتعزيز البقاء على قيد الحياة في المرضى الذين يعانون من احتشاء عضلة القلب الحاد وقد لوحظ من قبل العلاج التسريب. ومع ذلك ، بعد إعادة قناة الشريان التاجي ، قد تحدث تشوهات وظيفية للأوعية التاجية الصغيرة2،3،4،5. نسبة كبيرة من المرضى، وربما ما يصل إلى 40٪، لا تستعيد الأوعية الدموية الدقيقة وضخ عضلة القلب على الرغم من استعادة تدفق التاجي. التصور وتقييم microvasculature التاجية يمكن أن يكون من الصعب في الجسم الحي، ولكن هناك عدد من التقنيات الغازية وغير الغازية التي يمكن استخدامها لتقييم المعلمات مباشرة اعتمادا على وظيفة الأوعية الدموية التاجية6 ،7. أيضا ، يمكن تقييم وظيفة البطانة على مستوى الدورة الدموية التاجية عن طريق CFR5.
تخطيط صدى القلب دوبلر عبر الصدر هو أداة غير الغازية التي تسمح لنا لدراسة سرعة تدفق الشريان التاجي وCFR5. CFR يمثل نسبة تدفق الدم التاجي القصوىإلى تدفق الدم التاجي يستريح 8. خلال تحدي الإجهاد، يزيد القلب الطبيعي من تدفق الدم التاجي حتى أربع مرات فوق قيمة الراحة. يزيد خطر القلب والأوعية الدموية عندما يتم تقليل CFR9. أظهر إيشيهارا وآخرون أن CFR كان يعاني من ضعف شديد مباشرة بعد رأب الأوعية التاجية5. في غياب تضيق الشريان التاجي ، ينخفض CFR خلال خلل الأوعية الدموية الدقيقة التاجية وموجود في حوالي نصف المرضى الذين يعانون من مرض الشريان التاجي المستقر10.
الهدف العام لهذه الطريقة هو التصور غير الغازية من وظائف الشريان التاجي الأمامي الأيسر (LAD) في الفئران عن طريق تخطيط صدى القلب، والتي يمكن استخدامها لحساب CFR. وهذا يوفر أداة تقييم هامة لتشخيص الخلل في الأوعية الدموية الدقيقة وتقييم العلاجات العلاجية المحتملة.
Protocol
Representative Results
Discussion
النتائج الرئيسية من هذه الدراسة هي أن الأشعة تحت الحمراء يزيد من سرعة الشريان التاجي LAD يستريح ويضعف CFR، حتى في غياب أي تضيق الأوعية الدموية المتبقية.
فهم علم وظائف الأعضاء التاجية هو جزء أساسي من صنع القرار السريري لأطباء القلب لعلاج مرض الشريان التاجي. CFR هي واحدة من المعلم…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
نود أن نشكر مؤسسة هيلمسلي على توفير معدات الموجات فوق الصوتية لإجراء تجاربنا. تم دعم هذا العمل بمنحة NIA R01 053585.
Materials
| 10 mL syringe | BD Syringe | 302995 | |
| 250S 13–24 MHz linear probe | FUJIFILM VisualSonics Inc | ||
| Dobutamine hydrochloride | Sigma | D0676-10mg | |
| Isoflurane | RRC | 27376 | |
| Legato 100 Syringe pump | KD Scientific | 788100 | |
| Vevo 3100 | FUJIFILM VisualSonics Inc | ||
| Winged infusion set, 27G x 1/2", | Medline.com | TMOSV27ELZ |
References
- Eltzschig, H. K., Eckle, T. Ischemia and reperfusion–from mechanism to translation. Nature medicine. 17 (11), 1391-1401 (2011).
- French, C. J., Zaman, A. K., Sobel, B. E. Failure of erythropoietin to render jeopardized ischemic myocardium amenable to incremental salvage by early reperfusion. Coronary Artery Disease. 20 (4), 295-299 (2009).
- Marzilli, M., Mariani, M. Ischemia-reperfusion and microvascular dysfunction: implications for salvage of jeopardized myocardium and reduction of infarct size. Italian Heart Journal. 2 Suppl 3, (2001).
- Prasad, A., Gersh, B. J. Management of microvascular dysfunction and reperfusion injury. Heart (British Cardiac Society). 91 (12), 1530-1532 (2005).
- Ishihara, M., et al. Impaired coronary flow reserve immediately after coronary angioplasty in patients with acute myocardial infarction. British heart journal. 69 (4), 288-292 (1993).
- Camici, P. G., d'Amati, G., Rimoldi, O. Coronary microvascular dysfunction: mechanisms and functional assessment. Nature Reviews Cardiology. 12 (1), 48-62 (2015).
- Chung, K. S., Nguyen, P. K. Non-invasive measures of coronary microcirculation: Taking the long road to the clinic. Journal of Nuclear Cardiology. , (2017).
- Kelm, N. Q., et al. Adipose-derived cells improve left ventricular diastolic function and increase microvascular perfusion in advanced age. PLoS One. 13 (8), e0202934 (2018).
- Pan, M., et al. Late recovery of coronary flow reserve in patients successfully treated with a percutaneous procedure. Revista Española de Cardiología. 56 (5), 459-464 (2003).
- Samim, A., Nugent, L., Mehta, P. K., Shufelt, C., Bairey Merz, C. N. Treatment of angina and microvascular coronary dysfunction. Current treatment options in cardiovascular medicine. 12 (4), 355-364 (2010).
- . . Guide for the Care and Use of Laboratory Animals. , (2011).
- Ciuffreda, M. C., et al. Rat experimental model of myocardial ischemia/reperfusion injury: an ethical approach to set up the analgesic management of acute post-surgical pain. PloS one. 9 (4), (2014).
- van de Hoef, T. P., Siebes, M., Spaan, J. A. E., Piek, J. J. Fundamentals in clinical coronary physiology: why coronary flow is more important than coronary pressure. European Heart Journal. 36 (47), 3312-3319 (2015).
- Naya, M., et al. Preserved coronary flow reserve effectively excludes high-risk coronary artery disease on angiography. Journal of nuclear medicine : official publication, Society of Nuclear Medicine. 55 (2), 248-255 (2014).
- Cortigiani, L., et al. Diagnostic and prognostic value of Doppler echocardiographic coronary flow reserve in the left anterior descending artery. Heart (British Cardiac Society). 97 (21), 1758 (2011).
- Kawata, T., et al. Prognostic value of coronary flow reserve assessed by transthoracic Doppler echocardiography on long-term outcome in asymptomatic patients with type 2 diabetes without overt coronary artery disease. Cardiovascular diabetology. 12, 121-121 (2013).
