마우스에 압력 볼륨 루프 측정
Summary
이 원고는 마우스에서 압력 볼륨 데이터의 수집에 대한 상세한 프로토콜을 설명합니다.
Abstract
원인과 심장 질환의 진행을 이해하는 것은 생물 의학 지역 사회에 상당한 도전을 선물한다. 마우스의 유전 적 유연성은 분자 수준에서 심장 기능을 탐구하는 큰 잠재력을 제공합니다. 마우스의 작은 크기는 상세한 심장 표현형을 수행하기에 관해서 몇 가지 과제를 제시한다. 소형화 기술의 다른 발전은 마우스에서 가능한 심장 평가의 많은 방법을 만들었습니다. 이들 중, 압력, 볼륨 데이터의 동시 수집은 다른 양상을 통해 사용할 수없는 심장 기능의 상세한 그림을 제공합니다. 여기서 압력 볼륨 루프의 데이터 수집을위한 상세한 과정을 설명한다. 측정 오류의 잠재적 인 소스를 기본 원리에 대한 설명이 포함되어있다. 그들이 얻는 고품질의 혈역학 적 측정에 중요한 둘 다 같이 마취 관리와 수술 방법이 아주 자세하게 설명되어 있습니다에스. 혈역학 프로토콜 개발 및 데이터 분석의 중요한 양태의 원리도 해결된다.
Introduction
심혈관 질환은 세계 1 걸쳐 사망률과 이환율의 중요한 원인이되고 있습니다. 심장 질환은 새로운 치료법 개발에 특히 어려운 과제를 제시한다. 유전학의 발전으로 심장 질환의 발달 잠재력 유전 참여자의 다수를 식별 할 수있는 가능성을 제공한다. 심장 혈관 시스템의 통합 성격이 유전 적 목표는 그대로 동물 모델에서 유효성을 검사해야합니다. 마우스의 유전 적 유연성 및 낮은 비용 하우징은 주어진 유전자의 생리적 역할 평가 선두로 가져왔다. 마우스의 작은 크기는 심장 기능의 평가에 대한 몇 가지 독특한 도전을 선물한다. 가 심장 기능에 관한 정보를 제공 할 수있는 몇몇 양상이 있지만 심실 압력 볼륨의 동시 측정 압력 볼륨 심실 기능 (PV) 루프 분석을 허용한다. PV는 모든 루프아우 심장 기능은 혈관의 연결의 독립 분석하는 단계; 특정 유전 요소의 기능적 역할을 결정하는 중요한 인자.
압력 볼륨 루프의 평가는 수년 동안 모두 실험 및 임상 적으로 사용 된 광범위한 문헌들은 이러한 데이터의 분석은 2,3- 관한 설정이 존재한다. 마우스에 PV 루프 기술의 적응은 쥐 심장 생리 4-6의 이해에 중요한 진전이었다. 카테터 기반 PV 루프 기술 몇 압력 변환기 심실 체적을 추정 컨덕턴스의 용도. 심실 체적은 카테터에 의해 생성 된 전계의 변화를 조사함으로써 결정된다. 실린더와 우심실은 높이가 카테터 및 반경의 전극 사이의 거리에 의해 정의되는 방식이 모델은 혈액을 통해 전기장의 전도로부터 계산심실 7-9. 카테터에 의해 측정 된 전도도 신호는 두 가지 구성 요소가 있습니다. 먼저 혈액을 통해 전도이다; 이것은 심실의 부피 변화 심실 체적을 결정하는 데 사용되는 기본 신호를 구성한다. 두 번째 구성 요소를 통해 상기 심실의 벽을 따라 전도의 결과. 이것은 병렬 컨덕턴스이라고 절대 심실 체적을 결정하기 위해 제거되어야한다. 연구 실험실에서 압력 볼륨 데이터의 수집 및 계산하고 병렬 전도를 제거하는 데 사용되는 방법이 상업적으로 이용 가능한 시스템은 그 6,10,11 사이의 주요 차이가 있습니다. 컨덕턴스 카테터 병렬 컨덕턴스의 계산 고장 성 식염수의 주입을 필요로한다. 벽의 전도도가 일정하게 유지하면서 주사 일시적, 심실의 혈액의 전도율을 변화시킨다. 이 자료로부터,은을 판정 할 수있다혈액에서 유래와 어떤 전도 신호의 구성 요소는 심실 벽에서 온다. 이 방법은 병렬 전도도가 심장주기 동안 변하지 않는 것으로 가정합니다. 어드미턴스 방법은 전체 볼륨 신호 심실 벽의 기여를 평가하는 전계의 위상 변화에 의존한다. 이 방법은 혈액과 최종 부피를 결정하는 심근의 도통 소정 상수 다양한 의존하지만 심장주기 동안 병렬 컨덕턴스의 연속적인 측정을한다. 이들 시스템은 모두 좌심실 용적의 양호한 추정치를 제공하고 그들 사이의 차이는 생리 학적으로 중요 할 가능성이 없다. 심실 다른 가정의 원통 모델 다른 양상만큼 정확하지 이러한 카테터 기반 접근법 렌더링하지만,이 데이터는 심장 기능의로드와 무관 측정 평가를위한 필수적인 비트 – 바이 – 비트 단위로 제공된다.
여기에 설명 된 절차 내 실험에 사용되며 이영양증 심근증 12-18의 기본적인 병태 생리 학적 메카니즘을 검사하는 많은 연구에 대한 데이터를 제공했다. 아래에 설명 된 절차는 PV 루프 데이터를 얻기 위해 사용될 수있는 두 가지 중 하나이다. 원칙의 많은 중 접근 방식에 적용 할 수 있지만,이 프로토콜은 오픈 가슴 혀끝의 접근 방식에 초점을 맞출 것이다; 폐쇄 상자 프로토콜은 다른 19,20 상술되었다. 절차가 구체적으로 설명 될 것이지만, 중요한 지배적 원칙은 심장 또는 폐 중 최소한의 손상으로 심장을 노출한다. 프로토콜 전반 비 생존 절차 있고 심장의 양호한 노광을 갖는 카테터의 적절한 배치를위한 매우 중요한 것을 기억하는 것이 중요하다.
Protocol
Representative Results
Discussion
이 과정에서 세 가지 중요한 단계가 있습니다 : 1) 기관 내 튜브와 적절한 환기, 경정맥 IV 카테터 2) 배치, 좌심실의 PV 카테터의 3) 적절한 배치의 배치. 적당한 호흡 속도를 결정하는 환기 기능 지원을 제공하는 중요한 부분이다. 의식 마우스는 일반적으로 빠른 얕은 호흡과 폐포 환기를 유지한다. 일반적으로 통풍이 마우스는 훨씬 더 큰 갯벌 볼륨을해야합니다. 따라서 느린 호흡이 필요합니다. 너…
Divulgations
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
저자는 NHLBI (K08 HL102066 및 R01 HL114832)에서 자금을 인정하고 싶습니다.
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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