Monitoring van Systemische en lever hemodynamische parameters in Muizen
Summary
Deze film laat zien hoe systemische en lever hemodynamiek bij muizen te verwerven. De gehele controle omvat verkrijging van vitale parameters, systemische bloeddruk, centrale veneuze druk, gemeenschappelijk leverslagader stroomsnelheid en poortader druk en het portaal debiet in muizen.
Abstract
Het gebruik van muismodellen experimenteel onderzoek is van groot belang voor de studie van hepatische fysiologie en pathofysiologische verstoringen. Echter, vanwege de kleine omvang van de muis, technische details van de intraoperatieve controleprocedure geschikt voor de muis werden zelden beschreven. Eerder hebben we een controleprocedure op hemodynamische parameters te verkrijgen voor ratten gemeld. Nu, we passen de procedure om systemische en lever hemodynamische parameters te verwerven in muizen, een soort tien keer kleiner dan ratten. Deze film toont de instrumentatie van de dieren en de data acquisitie toegepast waarbij systemische hemodynamica en hepatische beoordelen muizen. Vitale parameters, waaronder de lichaamstemperatuur, ademhaling en hartslag werden geregistreerd gedurende de gehele procedure. Systemische hemodynamische parameters bestaan uit halsslagader druk (GLB) en de centrale veneuze druk (CVP). Leverperfusie parameters omvatten portal vEin druk (PVP), goed stroomsnelheid en de stroomsnelheid van het gemeenschappelijk leverslagader (tabel 1). Instrumentatie en data-acquisitie op te nemen van de normale waarden is binnen 1,5 uur afgerond. Systemische en lever hemodynamische parameters bleven binnen de normale grenzen tijdens deze procedure.
Deze procedure is uitdagend, maar haalbaar. We hebben al deze procedure toegepast hepatische hemodynamica beoordelen normale muizen en bij 70% gedeeltelijke hepatectomie en leverkwab klemmen experimenten. Gemiddelde PVP na resectie (n = 20) was 11,41 ± 2,94 cm H 2 O die aanzienlijk hoger was (P <0,05) dan voor resectie (6,87 ± 2,39 cm H 2 O). De resultaten van de lever kwab klemmen experiment gaf aan dat deze monitoring procedure is gevoelig en geschikt voor het detecteren van kleine veranderingen in de portale druk en portal debiet. Tot slot, deze procedure is betrouwbaar in de handen van een ervaren micro-chirurg, maar moet worden beperkt tot experiments waar muizen zijn absoluut noodzakelijk.
Introduction
Het algemene doel van deze video is om een real-time monitoring procedure aan te tonen voor het verwerven van systemische en lever hemodynamische parameters. De reden voor de ontwikkeling van deze procedure is een grote waarde voor experimentele interventies bij muizen die vereisen dat het verkrijgen van systemische en lever hemodynamische parameters. De procedure kan worden toegepast op naïeve dieren en tijdens of na een bepaalde lever en gal experimentele chirurgische ingreep, zoals een gedeeltelijke leverresectie, poortader ligatie en levertransplantatie.
Verwerving van de lever hemodynamische data bij knaagdieren vereist de voorgestelde invasieve procedure. Leverperfusie niet worden verkregen non-invasively. Echter, er zijn alternatieven voor de overname van de systemische bloeddruk. Monitoring technieken zoals de staart manchet techniek 8 zijn gebruikt voor het verkrijgen van de bloeddruk bij ratten en muizen. De staart manchet techniek kan worden toegepast in conscilende dieren. Bij het meten van de bloeddruk, het dier moet worden geplaatst en bevestigd in een bepaald oncomfortabele positie. In de handleiding van de staart-cuff-apparaat, de fabrikant stelt dat muizen zenuwachtig kunnen worden en benadrukt die de circulatie in de staart kan afnemen. Onder deze omstandigheid kan de perifere bloeddruk verkregen in de staart veel lager dan de centrale bloeddruk.
De volledige controle procedure werd uitgevoerd met een geïntegreerde meerkanaals monitor met behulp van een reeks sensoren voor data-acquisitie. De bloeddruk werd verkregen door het inbrengen van een katheter in het betreffende vat na zorgvuldige microchirurgische dissectie en blootstelling onder de microscoop. De stroomsnelheid werd gemeten door een transsone stromingsonde rond elk verblijf.
We hebben al een soortgelijke intraoperatieve bewaking procedure beschreven voor ratten resulteert in een uitgebreide reeks van fysiologische hemodynamische data te vergelijken met SINGLe gerapporteerde gegevens van andere groepen 7. Daarom overwogen we deze procedure om een goede basis vormen voor de aanpassing aan de muis, een soort 10-voudig kleiner dan de rat. Het belangrijkste verschil met de procedure rat is het gebruik van Millar katheters voor het verkrijgen bloeddruk gegevens in plaats van een vloeistof op basis kathetersysteem. Flow gegevens werden ook verkregen met transsone stroom sondes, maar veel kleinere dan voor de overeenkomstige schepen rat.
Door de kleine grootte van het dier, instrumentatie van muizen is technisch uitdagend, maar haalbaar. Zodra instrumentatie is voltooid, data acquisitie en primaire leven hierbij zijn eenvoudig, omdat een voorinstelling bestand kan worden gebruikt. De instelling bestand eenmaal worden vastgesteld bij het begin van een serie experimenten en kunnen worden opgeslagen om alle volgende experimenten.
Tot nu toe hebben we deze procedure gebruikt om de lever hemodynamische effecten in acute experimenten te evalueren. We maten CAP en PVP voor en direct na 70% gedeeltelijke hepatectomie (PH) en klemmend / klemmen-de experimenten. We geklemd de hepato-duodenale ligament van de rechter kwab die 20% van de lever massa gevolgd door korte (5 min) klemmen van de mediaan en linker laterale lob die totaal 90% van de massa lever. De-klemmen begon met het vrijgeven van de klem van de rechter kwab, gevolgd door het vrijmaken van de mediaan en linker laterale kwab. Maximale klemming moment onder 10 min.
Protocol
Representative Results
Discussion
Monitoring van de lever hemodynamiek is een belangrijk onderzoeksinstrument in hepatologie en hepatobiliair chirurgie. Verwerving van hepatische hemodynamische gegevens helpen het effect van hepatobiliaire procedures karakteriseren de bloedsomloop. Verwerving van de lever hemodynamische data is ook nodig om het effect van geneesmiddelen die van invloed portal druk en portal flow, bijvoorbeeld studeren, als dat nodig is in de studies ter evaluatie van vasoactieve geneesmiddelen.
Onda…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Dit onderzoek werd gesteund door het Duitse Federale Ministerie voor Onderwijs en Onderzoek (BMBF) gefinancierd "Virtual Lever Netwerk". Ik wil graag Frank Schubert en Rene Gumpert bedanken van het mediacenter van Jena University Hospital voor hun hulp bij het produceren van de video en het maken van de animatie en Isabel Jank voor het opnemen van de audio.
Materials
| Name of Material/ Equipment | Company | Catalog Number | Comments/Description |
| PowerLab 16/30 | ADInstruments | PL3516 | |
| Quad Bridge Amp | ADInstruments | FE224 | Bridge amplifier |
| Animal Bio Amp | ADInstruments | FE136 | |
| Needle Electrodes for FE136 (3 pk) | ADInstruments | MLA1213 | |
| Perivascular Flowmeter Module | Transonic | TS420 | |
| Flowprobe MA0.5PSB/MA1PSB | Transonic | MA0.5PSB/MA1PSB | |
| SPR-1000 Mouse Pressure Catheter | Millar instruments | 841-0001 | |
| fluid filled catheter | Terumo | SR+DU2619PX | 26G, 0.64×19mm |
| micro scissors | F·S·L | No. 14058-09 | |
| micro serrefine | F·S·L | No.18055-05 | |
| Micro clamps applicator | F·S·L | No. 18057-14 | |
| Straight micro forceps | F·S·L | No. 00632-11 | |
| Curved micro forceps | F·S·L | No. 00649-11 | |
| needle-holder | F·S·L | No. 12061-01 | |
| 6-0 silk | ethicon | ||
| 6-0 prolene | ethicon | ||
| 7-0 prolene | ethicon | ||
| 10-0 prolene | ethicon | ||
| Tail cut-off device | Kent Scientific | www.kentscientific.com | |
| LabChart7 | ADInstruments | data analysis software |
References
- Albuszies, G., et al. Effect of increased cardiac output on hepatic and intestinal microcirculatory blood flow, oxygenation, and metabolism in hyperdynamic murine septic shock. Crit Care Med. 33 (10), 2332-2338 (2005).
- Bernhard, W., et al. Phosphatidylcholine molecular species in lung surfactant: composition in relation to respiratory rate and lung development. Am. J. Respir. Cell Mol. Biol. 25 (6), 725-731 (2001).
- Cheever, A. W., Warren, K. S. Portal vein ligation in mice: portal hypertension, collateral circulation, and blood flow. 18, 405-407 (1963).
- Costa, G., Aguiar, B. G., Coelho, P. M., Cunha-Melo, J. R. On the increase of portal pressure during the acute and chronic phases of murine schistosomiasis mansoni and its reversibility after treatment with oxamniquine. Acta Trop. 89 (1), 13-16 (2003).
- Cui, S., Shibamoto, T., Zhang, W., Takano, H., Kurata, Y. Venous resistance increases during rat anaphylactic shock. Shock. 29 (6), 733-739 (2008).
- Geerts, A. M., et al. Comparison of three research models of portal hypertension in mice: macroscopic, histological and portal pressure evaluation. Int. J. Exp. Pathol. 89 (4), 251-263 (2008).
- Huang, H., Deng, M., Jin, H., Dirsch, O., Dahmen, U. Intraoperative vital and haemodynamic monitoring using an integrated multiple-channel monitor in rats. Lab Anim. 44 (3), 254-263 (2010).
- Krege, J. H., Hodgin, J. B., Hagaman, J. R., Smithies, O. A noninvasive computerized tail-cuff system for measuring blood pressure in mice. Hypertension. 25 (5), 1111-1115 (1995).
- Kuga, N., et al. Rapid and local autoregulation of cerebrovascular blood flow: a deep-brain imaging study in the mouse. J. Physiol.. 587 (Pt 4), 745-752 (2009).
- Muraki, T., Strain Kato, R. difference in the effects of morphine on the rectal temperature and respiratory rate in male mice. Psychopharmacology (Berl). 89 (1), 60-64 (1986).
- Nielsen, J. M., et al. Left ventricular volume measurement in mice by conductance catheter: evaluation and optimization of calibration. Am. J. Physiol Heart Circ. Physiol. 293 (1), H534-H540 (2007).
- Sakamoto, M., et al. Improvement of portal hypertension and hepatic blood flow in cirrhotic rats by oestrogen. Eur. J. Clin. Invest. 35 (3), 220-225 (2005).
- Reverter, E., et al. Impact of deep sedation on the accuracy of hepatic and portal venous pressure measurements in patients with cirrhosis. Liver Int. 34 (1), 16-25 (2014).
