تسجيلات حلقة الضغط والحجم المغلقة للصدر مع قسطرة القبول في نموذج لحم الخنزير
Summary
نقدم هنا نهجا مغلقا للصدر لتسجيلات حلقة الضغط ثنائي البطين القائمة على القبول في الخنازير التي تعاني من خلل وظيفي حاد في البطين الأيمن.
Abstract
يتيح تسجيل حلقة حجم الضغط (PV) إجراء تحقيق متطور للمتغيرات المستقلة عن الحمل لأداء البطين. غالبا ما يتم إجراء تقييم أحادي البطين في الأبحاث قبل السريرية. ومع ذلك ، فإن البطينين الأيمن والأيسر يمارسان ترابطا وظيفيا بسبب روابطهما المتوازية والتسلسلية ، مما يشجع على التقييم المتزامن لكلا البطينين. علاوة على ذلك ، قد تؤثر التدخلات الدوائية المختلفة على البطينين وأحمالهما المسبقة واللاحقة بشكل مختلف.
نحن نصف نهجنا في الصدر المغلق لتسجيلات الحلقة الكهروضوئية ثنائية البطين القائمة على القبول في نموذج خنزيري للحمل الزائد الحاد للبطين الأيمن (RV). نحن نستخدم تقنيات طفيفة التوغل مع جميع مداخل الأوعية الدموية التي تسترشد بالموجات فوق الصوتية. يتم وضع القسطرة الكهروضوئية ، تحت التوجيه الفلوري ، لتجنب بضع الصدر في الحيوانات ، حيث يحافظ نهج الصدر المغلق على فسيولوجيا القلب والرئة ذات الصلة. توفر تقنية القبول تسجيلات حلقة كهروضوئية في الوقت الفعلي دون الحاجة إلى معالجة ما بعد التخصيص. علاوة على ذلك، نوضح بعض الخطوات الأساسية لاستكشاف الأخطاء وإصلاحها خلال النقاط الزمنية الحرجة للإجراء المعروض.
البروتوكول المقدم هو نهج قابل للتكرار وذو صلة فسيولوجية للحصول على تسجيل حلقة كهروضوئية قلبية ثنائية البطين في نموذج حيواني كبير. يمكن تطبيق هذا على مجموعة كبيرة ومتنوعة من أبحاث الحيوانات القلبية الوعائية.
Introduction
تحتوي حلقات حجم الضغط (PV) على عدد كبير من معلومات الدورة الدموية، بما في ذلك الضغوط والأحجام الانقباضية النهائية والانبساطية النهائية، والكسر القذفي، وحجم السكتة الدماغية، وعمل السكتة الدماغية1. علاوة على ذلك، يخلق تقليل الحمل المسبق العابر عائلة من الحلقات التي يمكن من خلالها اشتقاق المتغيرات المستقلة عن التحميل2,3. هذا التقييم المستقل عن الحمل لوظيفة البطين يجعل تسجيلات الحلقة الكهروضوئية أحدث ما توصلت إليه التكنولوجيا في تقييم الدورة الدموية. يمكن إجراء تسجيل الحلقة الكهروضوئية في البشر ولكنه يستخدم في المقام الأول ويوصى به في الأبحاث قبل السريرية4،5،6.
يمكن الحصول على حلقات حجم الضغط من كل من البطين الأيمن (RV) والبطين الأيسر (LV). تركز معظم الفرضيات البحثية على بطين واحد ، مما يؤدي إلى تسجيل حلقات كهروضوئية أحادية البطين فقط7،8،9،10. ومع ذلك، فإن البطينين الأيمن والأيسر يمارسان ترابطا انقباضيا وانبساطيا بسبب روابطهما التسلسلية والمتوازية داخل التامور الضيق11. ستؤثر التغييرات في إخراج أو حجم بطين واحد على حجم البطين الآخر أو ظروف تحميله أو ترويته. وبالتالي ، توفر تسجيلات الحلقة الكهروضوئية ثنائية البطين تقييما أكثر شمولا لأداء القلب الكلي. قد تؤثر التدخلات الدوائية أيضا على البطينين وظروف تحميلهما بشكل مختلف ، مما يؤكد بشكل أكبر على أهمية التقييم ثنائي البطينين.
يمكن تطوير القسطرة الكهروضوئية إما إلى البطين من خلال عدة طرق ، بما في ذلك نهج الصدر المفتوح مع الوصول من قمة القلب أو من خلال مسار التدفق الخارجي RV 7,10,12,13,14. ومع ذلك ، فإن فتح الصدر سيؤثر على الظروف الفسيولوجية وقد يؤدي إلى التحيز.
استنادا إلى تجربتنا من الدراسات السابقة15،16،17،18 ، نهدف إلى تقديم نهج الصدر المغلق لدينا لتسجيلات الحلقة الكهروضوئية ثنائية البطين في نموذج حيواني كبير من فشل RV الحاد الذي له تأثير ضئيل على فسيولوجيا القلب والرئة (الشكل 1).
Protocol
Representative Results
Discussion
تصف هذه الورقة نهجا قابلا للتكرار للصدر المغلق بأقل قدر من التدخل الجراحي لتسجيلات حلقة الضغط ثنائي البطين.
يعد تقدم القسطرة الكهروضوئية من RA إلى RV الخطوة الأكثر أهمية في هذا البروتوكول. إن التركيب المعقد ل RV وصلابة القسطرة يعقدان الإدخال في RV سهل الانتفاخ وصعب هندسيا. قد ت?…
Divulgazioni
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
تم دعم هذا العمل من قبل مؤسسة Laerdal للطب الحاد (3374) ، ومؤسسة Holger and Ruth Hesse التذكارية ، ومؤسسة Søster and Verner Lippert ، ومؤسسة Novo Nordisk (NNF16OC0023244 ، NFF17CO0024868) ، ومؤسسة Alfred Benzon.
Materials
| 12L-RS | GE Healthcare Japan | 5141337 | Ultrasound probe |
| Adhesive Aperature Drape (OneMed) | evercare | 1515-01 | 75 x 90 cm (hole: 6 x 8 cm) |
| Alaris GP Guardrails plus | CareFusion | 9002TIG01-G | Infusion pump |
| Alaris Infusion set | BD Plastipak | 60593 | |
| Alkoholswap | MEDIQ Danmark | 3340012 | 82% ethanol, 0,5% chlorhexidin, skin disinfection |
| Amplatz Support Wire Guide Extra-Stiff | Cook Medical | THSF-25-260-AES | diameter: 0.025 inches, length: 260 cm |
| BD Connecta | BD | 394601 | Luer-Lock |
| BD Emerald | BD | 307736 | 10 mL syringe |
| BD Luer-Lock | BD Plastipak | 300865 | BD = Becton Dickinson, 50 mL syringe |
| BD Platipak | BD | 300613 | 20 mL syringe |
| BD Venflon Pro | Becton Dickinson Infusion Therapy | 393204 | 20G |
| BD Venflon Pro | Becton Dickinson Infusion Therapy | 393208 | 17G |
| Butomidor Vet | Richter Pharma AG | 531943 | 10 mg/mL |
| Check-Flo Performer Introducer | Cook Medical | RCFW-16.0P-38-30-RB | 16 F sheath, 30 cm long |
| Cios Connect S/N 20015 | Siemens Healthineers | C-arm | |
| D-LCC12A-01 | GE Healthcare Finland | Pressure measurement monitor | |
| Durapore | 3M | – | Adhesive tape |
| E-PRESTIN-00 | GE Healthcare Finland | 6152932 | Respirator tubes |
| Exagon vet | Richter Pharma AG | 427931 | 400 mg/mL |
| Fast-Cath Hemostasis Introducer 12F | St. Jude Medical | 406128 | L: 12 cm |
| Favorita II | Aesculap | Type: GT104 | |
| Fentanyl | B. Braun | 71036 | 50 mikrogram/mL |
| Ketaminol Vet | MSD/Intervet International B.V. | 511519 | 100 mg/mL |
| LabChart | ADInstruments | Data aquisition software | |
| Lawton 85-0010 ZK1 | Lawton | Laryngoscope | |
| Lectospiral | VYGON | 1159.90 | 400 cm (Luer-LOCK) |
| Lubrithal eye gel | Dechra, Great Britain | ||
| MBH qufora | MBH-International A/S | 13853401 | Urine bag |
| Natriumklorid | Fresenius Kabi | 7340022100528 | 9 mg/ml Isotonic saline |
| PICO50 Aterial Blood Sampler | Radiometer | 956-552 | 2 mL |
| Portex Tracheal Tube | Smiths Medical | 100/150/075 | "Cuffed Clear Oral/Nasal Murphy Eye" |
| PowerLab 16/35 | ADInstruments | PL3516 | Serial number: 3516-1841 |
| Pressure Extension set | CODAN | 7,14,020 | Tube for anesthetics, 150 cm long, inner diameter 0.9 mm |
| Propolipid | Fresenius Kabi | 21636 | Propofol, 10 mg/mL |
| PTS-X | NuMED Canada Inc. | PTSX253 | Inferior vena cava balloon |
| Radiofocus Introducer II | Radiofocus/Terumo | RS+B80N10MQ | 6+7+8F sheaths |
| Rompun Vet | Beyer | 86450917 | Xylazin, 20 mg/mL |
| Rüsch Brilliant AquaFlate Glycerine | Teleflex | 178000 | Bladder catheter, size 14 |
| S/5 Avance | Datex-Ohmeda | – | Mechanical ventilator |
| Safersonic Conti Plus & Safergel | SECMA medical innovation | SAF.612.18120.WG.SEC | 18 x 120 cm (Safersonic Sterile Transducer Cover with Adhesive Area and Safergel) |
| Scisense Catheter | Transonic Scisense | FDH-5018B-E245B | Serial number: 50-533. Pressure-volume catheter |
| Scisense Pressure-Volume Measurement System | Transonic Scisense | ADV500 | Model: FY097B. Pressure-volume box |
| Swan-Ganz CCOmbo | Edwards Lifesciences | 744F75 | 110 cm |
| TruWave Pressure Monitoring Set | Edwards Lifesciences | T434303A | 210 cm |
| Vivid iq | GE Medical Systems China | Vivid iq | |
| Zoletil 50 Vet (tiletamin 125 mg and zolazepam 125 mg) | Virbac | 83046805 | Zoletil Mix for pigs: 1 vial of Zoletil 50 Vet (dry matter); add 6.25 mL Xylozin (20 mg/mL), 1.25 mL ketamin (100 mg/mL) and 2.5 mL Butorphanol (10 mg/mL). Dose for pre-anesthesia: 10 mL/10 kg as intramuscular injection |
Riferimenti
- Burkhoff, D., Mirsky, I., Suga, H. Assessment of systolic and diastolic ventricular properties via pressure-volume analysis: a guide for clinical, translational, and basic researchers. American Journal of Physiology-Heart and Circulatory Physiology. 289 (2), 501-512 (2005).
- Sagawa, K., Suga, H., Shoukas, A. A., Bakalar, K. M. End-systolic pressure/volume ratio: A new index of ventricular contractility. American Journal of Cardiology. 40 (5), 748-753 (1977).
- Chantler, P. D., Lakatta, E. G., Najjar, S. S. Arterial-ventricular coupling: mechanistic insights into cardiovascular performance at rest and during exercise. Journal of Applied Physiology. 105 (4), 1342-1351 (2008).
- Axell, R. G., et al. Ventriculo-arterial coupling detects occult RV dysfunction in chronic thromboembolic pulmonary vascular disease. Physiological Reports. 5 (7), 13227 (2017).
- Houser, S. R., et al. Animal models of heart failure. Circulation Research. 111 (1), 131-150 (2012).
- Lahm, T., et al. Assessment of right ventricular function in the research setting: knowledge gaps and pathways forward. An official american thoracic society research statement. American Journal of Respiratory and Critical Care Medicine. 198 (4), e15-e43 (2018).
- Morimont, P., et al. Effective arterial elastance as an index of pulmonary vascular load. American Journal of Physiology – Heart and Circulatory Physiology. 294 (6), 2736-2742 (2008).
- Kutty, S., et al. Validation of admittance computed left ventricular volumes against real-time three-dimensional echocardiography in the porcine heart. Experimental Physiology. 98 (6), 1092-1101 (2013).
- Bove, T., et al. Acute and chronic effects of dysfunction of right ventricular outflow tract components on right ventricular performance in a porcine model: Implications for primary repair of tetralogy of fallot. Journal of the American College of Cardiology. 60 (1), 64-71 (2012).
- Townsend, D. Measuring pressure volume loops in the mouse. Journal of Visualized Experiments. (111), e53810 (2016).
- Belenkie, I., Smith, E. R., Tyberg, J. V. Ventricular interaction: From bench to bedside. Annals of Medicine. 33 (4), 236-241 (2009).
- LaCorte, J. C., et al. Correlation of the TIE index with invasive measurements of ventricular function in a porcine model. Journal of the American Society of Echocardiography. 16 (5), 442-447 (2003).
- Amà, R., Leather, H. A., Segers, P., Vandermeersch, E., Wouters, P. F. Acute pulmonary hypertension causes depression of left ventricular contractility and relaxation. European Journal of Anaesthesiology. 23 (10), 824-831 (2006).
- Missant, C., Rex, S., Segers, P., Wouters, P. F. Levosimendan improves right ventriculovascular coupling in a porcine model of right ventricular dysfunction. Critical Care Medicine. 35 (3), 707-715 (2007).
- Mortensen, C. S., et al. Impact of preload on right ventricular hemodynamics in acute pulmonary embolism. Critical Care Medicine. 48 (12), 1306-1312 (2020).
- Kramer, A., et al. Inhaled nitric oxide has pulmonary vasodilator efficacy both in the immediate and prolonged phase of acute pulmonary embolism. European Heart Journal: Acute Cardiovascular Care. , 204887262091871 (2020).
- Lyhne, M. D., et al. Oxygen therapy lowers right ventricular afterload in experimental acute pulmonary embolism. Critical Care Medicine. , (2021).
- Lyhne, M. D., et al. Right ventricular adaptation in the critical phase after acute intermediate-risk pulmonary embolism. European Heart Journal: Acute Cardiovascular Care. , 204887262092525 (2020).
- Dietrichs, E. S., Tveita, T., Smith, G. Hypothermia and cardiac electrophysiology: a systematic review of clinical and experimental data. Cardiovascular Research. 115 (3), 501-509 (2018).
- Boulate, D., et al. Early development of right ventricular ischemic lesions in a novel large animal model of acute right heart failure in chronic thromboembolic pulmonary hypertension. Journal of Cardiac Failure. 23 (12), 876-886 (2017).
- Haney, M. F., et al. Myocardial systolic function increases during positive pressure lung inflation. Anesthesia and Analgesia. 101 (5), 1269-1274 (2005).
- Gorcsan, J., Strum, D. P., Mandarino, W. A., Gulati, V. K., Pinsky, M. R. Quantitative assessment of alterations in regional left ventricular contractility with color-coded tissue doppler echocardiography: Comparison with sonomicrometry and pressure-volume relations. Circulation. 95 (10), 2423-2433 (1997).
- Pinsky, M. R. Dynamic right and left ventricular interactions in the pig. Experimental Physiology. 105 (8), 1293-1315 (2020).
- Mitchell, J. R., et al. RV filling modulates LV function by direct ventricular interaction during mechanical ventilation. American Journal of Physiology-Heart and Circulatory Physiology. 289 (2), 549-557 (2005).
- Larson, E. R., Feldman, M. D., Valvano, J. W., Pearce, J. A. Analysis of the spatial sensitivity of conductance/admittance catheter ventricular volume estimation. IEEE Transactions on Biomedical Engineering. 60 (8), 2316-2324 (2013).
- Hout, G. P. J., et al. Admittance-based pressure-volume loops versus gold standard cardiac magnetic resonance imaging in a porcine model of myocardial infarction. Physiological Reports. 2 (4), 00287 (2014).
- Baker, A. E., Dani, R., Smith, E. R., Tyberg, J. V., Belenkie, I. Quantitative assessment of independent contributions of pericardium and septum to direct ventricular interaction. American Journal of Physiology-Heart and Circulatory Physiology. 275 (2), 476-483 (1998).
- Sanz, J., Sánchez-Quintana, D., Bossone, E., Bogaard, H. J., Naeije, R. Anatomy, function, and dysfunction of the right ventricle. Journal of the American College of Cardiology. 73 (12), 1463-1482 (2019).
- Gavazzoni, M., et al. Prognostic value of right ventricular free wall longitudinal strain in a large cohort of outpatients with left-side heart disease. European Heart Journal: Cardiovascular Imaging. 21 (9), 1013-1021 (2019).
- Berglund, F., Piña, P., Herrera, C. J. Right ventricle in heart failure with preserved ejection fraction. Heart. 106 (23), 1798-1804 (2020).
