Summary

Posizionamento chirurgico di cateteri per durata Esercizio cardiovascolare test in Swine

Published: February 09, 2016
doi:

Summary

Here we present a protocol to assess cardiopulmonary function in awake swine, at rest and during graded treadmill exercise. Chronic instrumentation allows for repeated hemodynamic measurements uninfluenced by cardiodepressive anesthetic agents.

Abstract

Questo protocollo descrive la procedura chirurgica per cronicamente suina strumento e la procedura di esercitare suina su un tapis roulant motorizzato. All'inizio disfunzione cardiopolmonare è difficile da diagnosticare, soprattutto nei modelli animali, come la funzione cardiopolmonare è spesso misurata invasivo, richiede anestesia. Come molti agenti anestetici sono cardiodepressive, sottili cambiamenti nella funzione cardiovascolare possono essere mascherati. Al contrario, strumentazione cronica consente la misurazione della funzionalità cardiopolmonare nello stato di veglia, in modo che le misurazioni possono essere ottenuti in condizioni di riposo tranquillo, senza gli effetti di anestesia e trauma chirurgico acuto. Inoltre, quando gli animali siano adeguatamente formati, le misure possono essere ottenuti anche durante l'esercizio tapis roulant graduale.

Le sonde di flusso sono disposti intorno l'aorta o arteria polmonare per la misurazione della gittata cardiaca e intorno discendente anteriore dell'arteria coronaria per la misurazione della coronil flusso di sangue ario. cateteri piene di liquido vengono impiantati in aorta, arteria polmonare, atrio sinistro, ventricolo sinistro e ventricolo destro per la misurazione della pressione e il prelievo di sangue. Inoltre, a 20 G catetere è posizionato nella vena interventricolare anteriore per consentire coronarico prelievo di sangue venoso.

Dopo una settimana di recupero, suina sono collocati su un tapis roulant motorizzato, i cateteri sono collegati a pressione e flussometri, e suini sono sottoposti a un protocollo progressivo esercizio cinque fasi, con ogni fase della durata di 3 min. segnali emodinamici vengono continuamente registrati e campioni di sangue sono presi durante l'ultimo 30 secondi di ogni tappa esercizio.

Il principale vantaggio di studiare animali cronicamente strumentate è che permette la valutazione seriale di funzione cardiopolmonare, non solo a riposo, ma anche durante stress fisico come l'esercizio fisico. Inoltre, la funzione cardiopolmonare può essere valutata più volte durante la malattia lo sviluppo di unnd durante il trattamento cronico, aumentando così potenza statistica e quindi limitando il numero di animali necessari per uno studio.

Introduction

Adeguata la funzione cardiopolmonare è essenziale per fornire al corpo ossigeno e sostanze nutritive, in particolare durante le condizioni di un aumento della domanda metabolica, come durante l'esercizio 1. La risposta cardiopolmonare di esercizio è caratterizzato da una serie di adattamenti in funzione cardiaca, cioè., Un aumento della frequenza cardiaca, il volume contrattilità e ictus, e la funzione microvascolare, cioè, vasodilatazione nei letti vascolari forniscono muscoli esercitano così come nel polmonari vascolarizzazione, e vasocostrizione nei letti vascolari che alimentano il sistema gastrointestinale e muscoli inattivi 1. La capacità di esercizio alterata è un marchio di garanzia precoce di disfunzione cardiopolmonare, e test da sforzo cardiopolmonare è usato come un metodo efficace per delineare tra disfunzione cardiaca, disfunzione vascolare e / o disfunzione polmonare in pazienti con ridotta capacità di esercizio 2. All'inizio disfunzione cardiopolmonare è Difficult per diagnosticare, soprattutto nei modelli animali, come la funzione cardiopolmonare è spesso misurata invasivo, richiede anestesia, con molti agenti anestetici con proprietà cardiodepressive 3.

strumentazione cronica consente la misurazione della funzione cardiopolmonare in stato di veglia, e quando gli animali sono completamente adeguati alle misurazioni condizioni di laboratorio può essere ottenuto in condizioni di riposo tranquillo, senza gli effetti dell'anestesia e trauma chirurgico acuto. Inoltre, quando gli animali sono adeguatamente formati, le misure possono essere ottenuti anche durante tapis roulant classificato esercizio 4,5. Più in particolare, a sinistra e funzione ventricolare destra può essere valutato e legato alla perfusione miocardica, mentre regolazione del tono vasomotoria nel microcircolo coronarico, sistemica e polmonare può essere determinato. L'uso di cateteri piene di liquido permette di misurare pressione, nonché il prelievo di campioni di sangue, senza imporre annunciolo stress dizionale sugli animali. Un altro vantaggio di studiare animali cronicamente strumentate è che test cardiopolmonare può essere ripetuto consentendo l'uso di un animale come proprio controllo, sia durante lo sviluppo della malattia o durante il trattamento cronico, aumentando così potenza statistica e quindi limitando il numero di animali necessari per uno studio .

Anatomia cardiopolmonare di suini simile a quella degli esseri umani ed è possibile indurre varie forme di malattie cardiopolmonari, come diabete 6, infarto miocardico 7, ipertensione polmonare 8,9 e stimolazione indotta insufficienza cardiaca 10,11. Inoltre, la dimensione di suini permette strumentazione cronica, e campionamento del sangue ripetuta di quantità sufficiente per analizzare non solo emogasanalisi, ma anche di effettuare misure neuroumorali e / o per la ricerca di marcatori di malattia.

Questo protocollo descrive l'intervento chirurgico utilizzato per cronicastrumento suina mente così come il protocollo per l'esercizio del suina su un tapis roulant motorizzato.

Protocol

Le procedure che coinvolgono soggetti animali sono stati approvati dal Comitato di cura degli animali a Erasmus Medical Center di Rotterdam (NL). Swine con pesi tra i 6 ei 80 kg è stato strumentato con successo utilizzando questo protocollo. 1. L'adattamento degli animali alle manipolazioni umana Dopo l'arrivo nella struttura, ospitare gli animali solitario, ma consentire loro di interagire con l'altro. Accustomize suina alla manipolazione umana e trasporto dal stabulario al lab…

Representative Results

Esercizio fino a 5 km / h determinato un raddoppio della portata cardiaca da 4,3 ± 0,3 fino a 8,5 ± 0,7 L / min che è stato principalmente realizzato da un aumento della frequenza cardiaca da 137 ± 7 di 256 ± 8 battiti per minuto in combinazione con un piccolo aumento della gittata da 32 ± 2 a 36 ± 3 ml (Figura 3). L'aumento della gittata sistolica è stata facilitata da un aumento della contrattilità del ventricolo sinistro, come evidenziato da un aumento ma…

Discussion

Il presente studio descrive l'intervento chirurgico per la strumentazione cronica di suini, nonché il protocollo per l'esercizio del suina strumentato su un tapis roulant motorizzato durante la misurazione emodinamica e prelievo di sangue per la misurazione del contenuto di ossigeno arterioso, venoso misto e sangue venoso coronarico.

I passaggi critici all'interno del protocollo
Ci sono diversi passaggi critici all'interno del protocollo che iniziano già durante la p…

Divulgazioni

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Questo studio è stato sostenuto da Paesi Bassi Heart Foundation concessione 2000T038 (a DJ Duncker) concessione 2000T042 (D. Merkus), Commissione Europea FP7-HEALTH-2010 concessione MEDIA-261.409 (a DJ Duncker e D. Merkus), Paesi Bassi Iniziativa ricerca cardiovascolare: Heart Foundation olandese, la Federazione olandese per Università Centri medici, l'Organizzazione olandese per la ricerca di salute e sviluppo e la Royal Netherlands Academy of Sciences   CVON- ARENA cvon 2011-11 (a DJ Duncker), cvon-FEDRA CVON2012-08 (D. Merkus) e cvon-RECONNECT cvon 2014-11 (a DJ Duncker e D. Merkus), Sophia Foundation (di D. de Wijs-Meijler, D. Merkus e IKM Reiss).

Materials

3-way stopcocks B. Braun 16496
Perfusor lines PVC (DEHP-free) 150cm/2.6ml  B. Braun 8722960 Used for fluid filled catheters
“python “ silicontubing Rubber BV 1757 ID 1mm, OD 2mm Used for fluid filled catheters
Sodium Chloride 0.9% Baxter TKF7124
Glucose 10% Baxter WE0163
Suction device
Slim-Line electrosurgical pencil with 2 buttons ERBE ELEKTROMEDIZIN GMBH 20190-066
Servo Ventilator SV900C  Siemens-Elema AB 
Laryngoscoop Vererinary Technics Int. 11.02.47
Sterile surgical gloves
tie-on surgical mask 3M 1818FS
surgical hat Klinidrape 621301
Procedure pack Molnlycke Health Care 97027809 Surgical drape, gauze pads, syringes, beaker etc
Droptears Alcon 288-28282-01
Betadine scrub 75mg/ml Povidone-iodine Meda Pharma BV RVG08939
Betadine solution 100mg/ml Povidone-iodine Meda Pharma BV RVG01331
Cuffed Endotracheal tube Emdamed size depends on animal size
Breathing filter Hyrdo therm 3HME Intersurgical 1560000
Laryngoscope Handle+ Miller blade size 4 Kawe Germany
Manual resuscitator- Combibag Weinmann 6515-12-313-5596
Perivascular flow probe 3PS Transonic For coronary artery; Size 2.5-4 mm depending on animal size
Confidence flow probe Transonic For aorta/pulmonary artery, 16-20 mm; size depends on animal size
Venflon-Venisystem 20Gx 32 mm BD 393224 For coronary venous catheter
Blunt Needle 18G For coronary venous catheter
Tygon Tubing Rubber BV 2802 ID 0.8mm (1/32’’), OD 2.4mm (3/32’’) For coronary venous catheter
Suction Handle 17 cm 6 6/8 " Coupland 18/8 martinit with tube connector KLS Martin Group 18-575-24
Scalple blade 
Scalpel Handle 13.5 cm 5 3/8 " Stainless Steel solid KLS Martin Group 10-100-04
Vascular Forceps 20.2 cm 8 " De Bakey Stainless Stee KLS Martin Group 24-388-20 ± 14 cm
Dressing Forceps 17 cm 6 6/8 " Cushing Stainless Steel KLS Martin Group 12-189-17 ± 18 cm
halsted-musquito straight 12.5cm – 5" Rudolf Medical RU-3100-13 ± 12 cm
halsted-musquito curved 12.5cm – 5" Rudolf Medical RU-3101-12 ± 12 cm
Dissecting and Ligature Forceps 13 cm 5 1/8 " Gemini Stainless Steel KLS Martin Group 13-451-13 ± 12 cm
Dissecting and Ligature Forceps 18.5 cm 7 2/8 " Schnidt Stainless Steel KLS Martin Group 13-363-18
Rib Retractor Finochietto, Baby Aluminium – KLS Martin Group 24-162-01
suture forceps Mayo-Hegar 3mm 18cm – 7" Rudolf Medical RU-6050-18
Metchenbaum blunt curved 14,5cm – 5(3/4)" Rudolf Medical RU-1311-14M
Retrector farabeuf 12cm – 4 (3/4)" Rudolf Medical RU-4497-12
Towel forceps schrädel curved 9cm – 3,5" Rudolf Medical RU-3550-09
surgical scissors blunt 13cm – 5" Rudolf Medical RU-1001-13
Gauzes Cutisoft 10 x 10 cm 4-ply BSN Medical 45846-00
Gauzes Cutisoft 5 x 5 cm 4-ply BSN Medical 45844-00
Flowmeter -CM2 / SF2 – 2gas (O2 and Air) UNO BV 180000008
Tec 7 Vaporizer Datex-Ohmeda
Acederm wound spay Ecuphar NV
Vaseline Album Bufa 165313
silkam 3-0 Natural silk, non-absorbable B. Braun F 1134043 sutures for placement of catheters
silkam 2-0 Natural silk, non-absorbable B. Braun F 1134051 sutures for muscular approximation
dagrofil 3-0 Polyester, non-absorbable B. Braun C 0842478 sutures for fluid fille catheters after tunneling
Vicryl rapide 3-0, 1×45 cm FS2, V2930G Daxtrio medische producten 15560 sutures for electrical catheters after tunneling
Vitafil 6 USP SMI 6080 Ties
Syringes 10 ml and 2.5 ml
Heparin LEO (heparin sodium)  LEO Pharma A/S
Zoletil Virbac tiletamine / zolazepam
Sedazine AST farma 108855 xylazine
Temgesic RB Pharmaceuticals 5429 buprenorphine
Tensogrip BSN Medical 71522-00 elastic vest

Riferimenti

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Citazione di questo articolo
De Wijs-Meijler, D. P. M., Stam, K., van Duin, R. W. B., Verzijl, A., Reiss, I. K., Duncker, D. J., Merkus, D. Surgical Placement of Catheters for Long-term Cardiovascular Exercise Testing in Swine. J. Vis. Exp. (108), e53772, doi:10.3791/53772 (2016).

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