Overvågning af systemiske og Nedsat hæmodynamiske parametre i mus
Summary
Denne film viser, hvordan at erhverve systemiske og hepatiske hæmodynamik i mus. Hele overvågning omfatter køb af vitale parametre, systemisk blodtryk, centralt venetryk, fælles hepatisk arterie flow, og portal vene tryk samt portalen flowhastigheden i mus.
Abstract
Brugen af musemodeller i eksperimentel forskning er af enorm betydning for studiet af hepatisk fysiologi og patofysiologi. Men på grund af den lille størrelse af musen, tekniske detaljer ved intraoperativ kontrolprocedure egnet til mus sjældent beskrevet. Vi har tidligere rapporteret om en kontrolprocedure for at opnå hæmodynamiske parametre for rotter. Nu har vi tilpasset fremgangsmåde til at erhverve systemiske og hepatiske hæmodynamiske parametre i mus, en art ti gange mindre end rotter. Denne film viser instrumentering af dyrene samt datafangst proces er nødvendig for at vurdere systemiske og hepatiske hæmodynamik hos mus. Vitale parametre, herunder kropstemperatur, respirationsfrekvens og puls blev registreret under hele proceduren. Systemiske hæmodynamiske parametre består af halspulsåren tryk (CAP) og centralt venetryk (CVP). Nedsat perfusion parametre omfatter portal vein tryk (PVP), portal strømningshastighed samt strømningshastigheden af den fælles hepatiske arterie (tabel 1). Instrumentering og dataopsamling til at registrere de normale værdier blev afsluttet inden for 1,5 timer. Systemiske og hepatiske hæmodynamiske parametre forblev inden for normalområdet under denne procedure.
Denne procedure er udfordrende, men realistisk. Vi har allerede anvendt denne procedure til vurdering hepatisk hæmodynamik hos normale mus såvel som under 70% partiel hepatektomi og leverlap fastspænding eksperimenter. Mean PVP efter resektion (n = 20) var 11,41 ± 2,94 cmH 2 O, der var signifikant højere (P <0,05) end før resektion (6,87 ± 2,39 cmH 2 O). Resultaterne af leverlap fastspænding eksperiment viste, at denne kontrolprocedure er følsom og egner sig til påvisning små ændringer i portalen pres og portal flow. Afslutningsvis denne procedure er pålidelig i hænderne på en erfaren mikro-kirurg, men bør begrænses til experiments hvor der absolut behov for mus.
Introduction
Det overordnede mål for denne video var at vise en real-time overvågning procedure for at erhverve systemiske og hepatiske hæmodynamiske parametre. Begrundelsen for at udvikle denne fremgangsmåde er dens store værdi for eksperimentelle interventioner i mus, der kræver at få systemiske og hepatiske hæmodynamiske parametre. Proceduren kan anvendes til naive dyr og under eller efter en given hepatobiliær eksperimentel kirurgisk intervention, såsom delvis hepatektomi, portal vene ligering og levertransplantation.
Erhvervelse af hepatiske hæmodynamiske data i gnavere kræver den foreslåede invasiv procedure. Nedsat perfusion kan ikke opnås non-invasivt. Men der er alternativer til erhvervelse af det systemiske blodtryk. Overvågning teknikker såsom halemanchetmetoden teknik 8 er blevet anvendt til at erhverve blodtrykket hos både rotter og mus. Halen manchet teknik kan anvendes i consciskellige dyr. Ved måling af blodtryk, dyret skal placeres og fikseres i en bestemt ubehagelig position. I den manuelle af halen-manchet-enhed, producenten, at mus kan blive nervøs og stresset, som kan mindske omsætning i halen. Under denne omstændighed, kan den perifere blodtryk erhvervet i halen være meget lavere end den centrale blodtryk.
Den fulde kontrol procedure blev udført med en integreret flere kanal skærmen ved hjælp af en række sensorer til dataopsamling. Blodtrykket blev opnået ved indsættelse af et kateter i den respektive beholder efter omhyggelig microsurgical dissektion og eksponering under mikroskop. Strømningshastigheden blev målt ved at placere en transsonisk strømningssonde omkring hvert fartøj.
Vi har allerede rapporteret om en lignende intraoperativ overvågningsprocedure for rotter resulterer i en omfattende serie af fysiologiske hæmodynamiske data er sammenlignelige med single indberettede data fra andre grupper 7. Derfor betragtede vi denne fremgangsmåde til at repræsentere et godt grundlag for at tilpasse den til musen, en art 10 gange mindre end rotter. Den vigtigste forskel i forhold til rotte-procedure er anvendelsen af Millar kateter for at erhverve blodtryk data i stedet for en væskebaseret katetersystem. Strømdata blev også erhverves med transsoniske flow sonder, bare langt mindre end for de tilsvarende rotte fartøjer.
På grund af den lille størrelse af dyret, instrumentering af mus er teknisk udfordrende, men realistisk. Når instrumentering er afsluttet, datafangst og primær liv dataanalyse er enkel, da kan anvendes en foruddefineret indstilling fil. Indstillingen fil skal defineres en gang ved begyndelsen af en række eksperimenter og kan lagres og anvendes til alle efterfølgende eksperimenter.
Indtil nu har vi anvendt denne procedure til vurdering hepatiske hæmodynamiske effekter i akutte forsøg. Vi målte CAP og PVP før og umiddelbart efter 70% delvis hepatektomi (PH) og fastspænding / de-fastspænding eksperimenter. Vi fastspændt lever-duodenale ledbånd i højre lap repræsenterer 20% af levermasse efterfulgt af kort (5 min) fastspænding af medianen og venstre laterale lap repræsenterer totalt 90% af leveren masse. De-fastspænding startede med at frigive klemmen fra højre lap efterfulgt af frigøre median og venstre laterale lap. Maksimal fastspænding tid var under 10 minutter.
Protocol
Representative Results
Discussion
Overvågning af hepatiske hæmodynamik er et vigtigt søgeredskab i hepatologi og leverkirurgi. Erhvervelse af hepatiske hæmodynamiske data er med til at karakterisere effekten af hepatobiliære procedurer på kredsløbet. Erhvervelse af hepatiske hæmodynamiske data er også behov for at undersøge virkningen af lægemidler, der påvirker portal pres og portal flow, fx efter behov i studier, der evaluerer vasoaktive lægemidler.
Trods den lille størrelse, kan de vitale para…
Declarações
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Denne forskning blev støttet af den tyske Ministeriet for Uddannelse og Forskning (BMBF) finansieret "Virtual Lever Netværk". Jeg vil gerne takke Frank Schubert og Rene Gumpert fra mediecenteret Jena Universitetshospital for deres hjælp i at producere video og skabe animationen og Isabel Jank til registrering af lyd.
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 |
Referências
- 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).
