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Biologie

मापने माउस में दबाव माप लूप्स

Published: May 02, 2016
doi:
10.3791/53810
1Department of Integrative Biology and Physiology,University of Minnesota

Summary

यह पांडुलिपि माउस से दबाव मात्रा डेटा के संग्रह के लिए एक विस्तृत प्रोटोकॉल का वर्णन है।

Abstract

कारण और हृदय रोग की प्रगति को समझना जैव चिकित्सा समुदाय के लिए एक महत्वपूर्ण चुनौती प्रस्तुत करता है। माउस के आनुवंशिक लचीलापन आण्विक स्तर पर हृदय समारोह में पता लगाने के लिए महान क्षमता प्रदान करता है। माउस के छोटे आकार विस्तृत हृदय phenotyping प्रदर्शन के संबंध में कुछ चुनौतियों को पेश करता है। Miniaturization और प्रौद्योगिकी के क्षेत्र में प्रगति के अन्य माउस में संभव हृदय आकलन के कई तरीके बना दिया है। इनमें से, दबाव और मात्रा डेटा के एक साथ संग्रह है कि किसी भी अन्य साधन के माध्यम से उपलब्ध नहीं है, हृदय समारोह की एक विस्तृत चित्र प्रदान करता है। यहाँ दबाव मात्रा पाश डेटा के संग्रह के लिए एक विस्तृत प्रक्रिया में वर्णित है। शामिल सिद्धांतों माप और त्रुटि के संभावित स्रोतों अंतर्निहित की चर्चा है। संवेदनाहारी प्रबंधन और शल्य दृष्टिकोण महान विस्तार में चर्चा कर रहे हैं के रूप में वे दोनों प्राप्त करने के लिए उच्च गुणवत्ता वाले रक्तसंचारप्रकरण माप के लिए महत्वपूर्ण हैंएस। रक्तसंचारप्रकरण प्रोटोकॉल विकास और डेटा विश्लेषण के प्रासंगिक पहलुओं के सिद्धांतों को भी संबोधित कर रहे हैं।

Introduction

हृदय रोग दुनिया भर में 1 मृत्यु दर और रुग्णता का एक महत्वपूर्ण कारण बना हुआ है। दिल के रोगों के लिए नए उपचारों के विकास में विशेष रूप से कठिन चुनौतियों प्रस्तुत करते हैं। आनुवंशिकी के क्षेत्र में अग्रिम संभावना हृदय रोग के विकास के लिए संभावित आनुवंशिक योगदानकर्ताओं के एक भीड़ की पहचान करने के लिए प्रदान करते हैं। हृदय प्रणाली के एकीकृत प्रकृति की आवश्यकता है कि इन लक्ष्यों को आनुवंशिक बरकरार पशु मॉडल में मान्य किया। माउस के आनुवंशिक लचीलापन और कम लागत के आवास किसी जीन की शारीरिक भूमिका के मूल्यांकन के लिए आगे के लिए लाया है। माउस के छोटे आकार के हृदय समारोह के आकलन के लिए कुछ अद्वितीय चुनौतियों प्रस्तुत करता है। वहाँ कई रूपरेखा कि हृदय समारोह के बारे में जानकारी प्रदान कर सकते हैं, लेकिन केवल वेंट्रिकुलर दबाव और मात्रा के साथ माप दबाव मात्रा (पीवी) वेंट्रिकुलर समारोह के पाश विश्लेषण की अनुमति देता है। पीवी सभी छोरोंओउ हृदय समारोह वाहिका से इसका कनेक्शन के स्वतंत्र विश्लेषण किया जा करने के लिए; एक विशेष आनुवंशिक तत्व के कार्यात्मक भूमिका का निर्धारण करने में एक महत्वपूर्ण कारक है।

दबाव मात्रा छोरों के आकलन के लिए कई वर्षों से दोनों प्रयोगात्मक और चिकित्सकीय इस्तेमाल किया गया है और व्यापक साहित्य के बारे में मौजूद इन आंकड़ों के विश्लेषण के सेट 2,3। माउस के लिए पीवी पाश प्रौद्योगिकी के अनुकूलन murine हृदय शरीर क्रिया विज्ञान 4-6 को समझने के लिए एक महत्वपूर्ण प्रगति हुई है। कैथेटर आधारित पीवी पाश प्रौद्योगिकियों जोड़े को एक दबाव transducer और चालकता के उपयोग वेंट्रिकुलर मात्रा का अनुमान है। वेंट्रिकुलर मात्रा कैथेटर द्वारा उत्पन्न एक बिजली के क्षेत्र में परिवर्तन का परीक्षण करके निर्धारित किया जाता है। इस विधि मॉडल एक सिलेंडर के रूप में वेंट्रिकल, जो की ऊंचाई कैथेटर और त्रिज्या पर इलेक्ट्रोड के बीच की दूरी से परिभाषित किया गया है में रक्त के माध्यम से एक बिजली के क्षेत्र के चालन से गणना की हैवेंट्रिकल 7-9। प्रवाहकत्त्व संकेत कैथेटर द्वारा मापा दो घटक हैं। पहले रक्त के माध्यम से चालन है; इस वेंट्रिकल की मात्रा के साथ बदलता रहता है और प्राथमिक वेंट्रिकुलर मात्रा निर्धारित करने के लिए प्रयोग किया जाता है संकेत का गठन किया। दूसरे घटक के माध्यम से और वेंट्रिकल की दीवार के साथ चालन से यह परिणाम है। इस समानांतर प्रवाहकत्त्व कहा जाता है और आदेश पूर्ण वेंट्रिकुलर मात्रा निर्धारित करने के लिए हटा दिया जाना चाहिए। वहाँ अनुसंधान प्रयोगशाला में दबाव मात्रा डेटा के संग्रह और गणना करने और समानांतर प्रवाहकत्त्व दूर करने के लिए इस्तेमाल किया विधि के लिए दो व्यावसायिक रूप से उपलब्ध सिस्टम उन्हें 6,10,11 के बीच प्राथमिक अंतर है। प्रवाहकत्त्व कैथेटर समानांतर प्रवाहकत्त्व के गणना के लिए अतितनावी खारा के इंजेक्शन की आवश्यकता होती है। यह इंजेक्शन क्षणिक, निलय में रक्त की चालकता में परिवर्तन करते हुए दीवार की चालकता लगातार बना रहता है। इस डेटा से यह निर्धारित करने के लिए संभव हैप्रवाहकत्त्व संकेत है कि खून से निकलती है और क्या के घटक वेंट्रिकुलर दीवार से आता है। यह दृष्टिकोण मानता है कि समानांतर प्रवाहकत्त्व हृदय चक्र के दौरान भिन्न नहीं है। दाखिले के विधि बिजली के क्षेत्र में चरण परिवर्तन पर निर्भर करता है समग्र मात्रा संकेत करने के लिए वेंट्रिकुलर दीवार के योगदान का आकलन करने के लिए। इस विधि रक्त और अंतिम मात्रा निर्धारित करने के लिए मायोकार्डियम की चालकता के लिए पूर्व निर्धारित स्थिरांक की एक किस्म पर निर्भर करता है, लेकिन हृदय चक्र के दौरान समानांतर चालकता के निरंतर उपायों बनाता है। इन दोनों प्रणालियों के बाएं निलय मात्रा का अच्छा अनुमान प्रदान करते हैं और उन दोनों के बीच मतभेद physiologically महत्वपूर्ण होने की संभावना नहीं हैं। वेंट्रिकल और अन्य मान्यताओं के बेलनाकार मॉडल इन कैथेटर आधारित दृष्टिकोण अन्य तौर तरीकों के रूप में के रूप में सही नहीं प्रस्तुत करना है, लेकिन इस डेटा एक हरा-दर-धड़कन आधार है कि हृदय समारोह का भार स्वतंत्र उपायों के मूल्यांकन के लिए आवश्यक है पर प्रदान की जाती है।

प्रक्रिया यहाँ रेखांकित मेरी प्रयोगशाला में प्रयोग किया जाता है और dystrophic कार्डियोमायोपैथी 12-18 के बुनियादी pathophysiological तंत्र की जांच के अध्ययन की एक बड़ी संख्या के लिए डेटा उपलब्ध कराया गया है। प्रक्रिया नीचे उल्लिखित दो में से एक यह है कि पीवी पाश डेटा प्राप्त करने के लिए इस्तेमाल किया जा सकता है। जबकि सिद्धांतों के कई या तो दृष्टिकोण के लिए लागू कर रहे हैं, इस प्रोटोकॉल एक खुली छाती शिखर दृष्टिकोण पर ध्यान दिया जाएगा; एक बंद छाती प्रोटोकॉल कहीं और 19,20 विस्तृत किया गया है। प्रक्रिया में विस्तार से वर्णित किया जाएगा, वहीं महत्वपूर्ण व्यापक सिद्धांतों या तो हृदय या फेफड़ों के लिए कम से कम नुकसान के साथ दिल को बेनकाब करने के लिए कर रहे हैं। प्रोटोकॉल के दौरान यह याद है कि यह एक गैर-जीवन रक्षा प्रक्रिया है और यह है कि दिल का एक अच्छा प्रदर्शन होने कैथेटर के उचित स्थान के लिए महत्वपूर्ण है महत्वपूर्ण है।

Protocol

प्रक्रियाओं इस प्रोटोकॉल में वर्णित के किसी भी प्रदर्शन से पहले, स्थानीय संस्थागत पशु की देखभाल और उपयोग समिति द्वारा अनुमोदन प्राप्त करते हैं। 1. प्रायोगिक रिग की स्थापना नोट…

Representative Results

परंपरा के मुताबिक, मात्रा चित्रा 1 में वाई अक्ष पर एक्स अक्ष और दबाव पर साजिश रची है। दबाव मात्रा छोरों मात्रा के खिलाफ साजिश रचने के दबाव से उत्पन्न एक आयत के समान होना चाहिए, ऊर्ध्वा?…

Discussion

इस प्रक्रिया में तीन महत्वपूर्ण कदम उठाए हैं: 1) अंतःश्वासनलीय ट्यूब और उचित वेंटीलेशन, 2) कंठ चतुर्थ कैथेटर की नियुक्ति, और 3) बाएं वेंट्रिकल में पीवी कैथेटर के उचित स्थान की नियुक्ति। उचित सांस की दर का ?…

Divulgations

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

लेखक NHLBI (K08 HL102066 और R01 HL114832) से धन स्वीकार करना चाहते हैं।

Materials

Dumont 5/45 (2) Fine Science Tools 11251-33
Vessel Dilating Forceps Fine Science Tools 18153-11
Castroviejo Micro Dissecting Spring Scissor Roboz Instruments RS-5668
Octogon Forceps – Serrated/Curved Fine Science Tools 11041-08
Octogon Forceps – Serrated/Straight Fine Science Tools 11040-08
Dissector Scissors- Heavy Blade Fine Science Tools 14082-09
Transpore Surgical Tape 3M 1527-1
3-0 Silk Suture Fine Science Tools 18020-30
TOPO Ventilator Kent Scientific TOPO
Martin ME 102 Electrosurgical Unit Harvard Apparatus PY2 72-2484
Syringe Pump Lucca Technologies GenieTouch
Stereomicroscope with boom stand Nikon SMZ-800N
Thermocouple Thermometer Cole Parmer EW-91100-40
T/Pump Warm Water Recirculator Kent Scientific TP-700
ADVantage Pressure-Volume System Transonic ADV500
Data Acquision and Analysis DSI Ponemah ACQ-16
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Keywords: Pressure Volume LoopsMouseCardiac FunctionGenetic ManipulationsContractile FunctionSurgeryIncisionTracheaEndotracheal TubeSternumPectoralis MajorLatissimus DorsiIntercostal MusclePlural Space
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Citer Cet Article
Townsend, D. Measuring Pressure Volume Loops in the Mouse. J. Vis. Exp. (111), e53810, doi:10.3791/53810 (2016).
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