Summary
हम एक छोटे से धातु क्लिप का उपयोग आरोही महाधमनी के कसना द्वारा Wistar चूहों में दबाव अधिभार और बाएं निलय अतिवृद्धि बनाने के लिए एक stepwise प्रक्रिया का वर्णन. इस मॉडल को बड़े पैमाने पर हृदय अतिवृद्धि दौरान remodeling परिवर्तन का अध्ययन करने के लिए और इस तरह के बदलाव की प्रतिगमन के लिए रणनीतियों की पहचान करने और मूल्यांकन के लिए प्रयोग किया जाता है.
Abstract
महाधमनी कसना आरोही कार्डियक hypertrophy और दिल की विफलता प्रेरित दबाव अधिभार बनाने के लिए सबसे आम और सफल शल्य मॉडल है. यहाँ, हम एक छोटे धातु क्लिप का उपयोग आरोही महाधमनी के कसना द्वारा चूहों में दबाव अधिभार और हृदय अतिवृद्धि बनाने के लिए एक विस्तृत शल्य प्रक्रिया का वर्णन. संज्ञाहरण के बाद, श्वासनली श्वासनली की दो उपास्थि के छल्ले के बीच किए गए एक आधे रास्ते चीरा के माध्यम से एक प्रवेशनी डालने से intubated है. फिर एक त्वचा चीरा छोड़ा छाती दीवार पर दूसरा पसलियों के बीच अंतरिक्ष के स्तर पर किया जाता है और मांसपेशियों की परतों महाधमनी के आरोही हिस्से का पता लगाने के लिए मंजूरी दे दी है. आरोही महाधमनी एक छोटे आकार टाइटेनियम क्लिप के आवेदन के द्वारा अपने मूल व्यास की 50-60% तक constricted है. महाधमनी कसना बाद, दूसरे और तीसरे पसलियों Prolene sutures के साथ approximated हैं. सांस की नली प्रवेशनी निकाले जाने के बाद सहज साँस लेने को फिर से स्थापित किया गया था. पशु ओ ठीक करने के लिए अनुमति दी गई हैधीरे - धीरे संज्ञाहरण को कम से हीटिंग पैड एन. आरोही महाधमनी के कसना द्वारा बनाया दबाव अधिभार की तीव्रता पार वक्ष दो आयामी डॉपलर इकोकार्डियोग्राफी का उपयोग दबाव ढाल की रिकॉर्डिंग के द्वारा निर्धारित किया जाता है. कुल मिलाकर इस प्रोटोकॉल दिल विफलता चरण के लिए मुआवजा हृदय अतिवृद्धि से क्रमिक शुरुआत प्रगति दौरान remodeling घटनाओं और दिल की सिकुड़ा गुणों का अध्ययन करने के लिए उपयोगी है.
Introduction
छोटे पशु मॉडल कार्डियक hypertrophy और दिल की विफलता के लिए इसकी प्रगति के विकास में पुरानी परिवर्तन के अध्ययन के लिए सबसे पसंदीदा उपकरण हैं. इन जानवरों को खुले सीने में शल्य चिकित्सा प्रक्रियाओं, hemodynamic मापदंडों की इकोकार्डियोग्राफी और मूल्यांकन के लिए सबसे उपयुक्त हैं के रूप में शल्य चिकित्सा पद्धतियों से हार्ट विफलता मॉडल मूल रूप से चूहों में विकसित किए गए. उन्होंने यह भी सेलुलर ऊतक, और आणविक स्तर की पढ़ाई 1 के लिए पर्याप्त पोस्टमार्टम के नमूने उपलब्ध कराते हैं. आरोही महाधमनी के कसना दबाव अधिभार दिल विफलता 2, 3 बनाने के लिए सबसे आम और सफल शल्य मॉडलों में से एक है. इस मॉडल को अच्छी तरह अतिवृद्धि से दिल की विफलता 4 के संक्रमण के दौरान सेलुलर और उप सेलुलर remodeling घटनाओं और दिल की सिकुड़ा गुणों का अध्ययन करने के लिए अनुकूल है.
इस मॉडल का एक प्रमुख लाभ, दिल 5 पर दबाव अधिभार की क्रमिक शुरुआत है </> 6 समर्थन. इस मॉडल क्योंकि मुआवजा हृदय अतिवृद्धि से decompensated चरण के लिए और अंत में दिल की विफलता के चरण के लिए अपनी धीमी लेकिन स्थिर प्रगति की चिकित्सकीय प्रासंगिक है. दिल की विफलता और एसोसिएटेड शारीरिक परिवर्तन को हृदय अतिवृद्धि की प्रगति के लिए अवधि मुख्य रूप से 7 उत्पादित एक प्रकार का रोग की डिग्री से प्रभावित हैं. आरोही महाधमनी कसना टांके का या धातु क्लिप 8, 9 के आवेदन के द्वारा, या तो दो तरीकों से किया जा सकता है. महाधमनी कसना के लिए एक धातु क्लिप का उपयोग करने का मुख्य लाभ यह है कि शल्य चिकित्सा प्रक्रियाओं कम जटिल हो जाता है. इस विधि में एक पूर्व वाल्वुलर आरोही महाधमनी लगाने और कसना के वांछित स्तर प्राप्त करने के लिए महाधमनी के आसपास क्लिप डालने के लिए है. एक छाती प्रत्याकर्षक इस प्रक्रिया में आवश्यक नहीं है. Suturing से महाधमनी बैंडिंग आरोही महाधमनी के पास गेज सुई रखने और करने के लिए इसके चारों ओर suturing के लिए अधिक शल्य जोड़तोड़ की आवश्यकतामहाधमनी कसना के वांछित स्तर का उत्पादन. उत्तरार्द्ध तकनीक महाधमनी कसना लिए धातु क्लिप के उपयोग की तुलना में अधिक समय लेने है. इस वीडियो में वर्णित विधि निर्माण दबाव की अतिभारित बाएं निलय अतिवृद्धि मॉडल की अनुमति देता है कि चूहों में महाधमनी कसना आरोही के लिए शल्य चिकित्सा की प्रक्रिया को दर्शाता है.
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Protocol
पशु प्रयोगों संस्थागत पशु की आचार समिति से अनुमोदन प्राप्त करने के बाद प्रदर्शन किया गया. Wistar चूहों प्रकाश चक्र, (सीपीसीएसईए के दिशा निर्देशों के अनुसार) भोजन और पानी यथेच्छ के साथ लगातार कमरे के तापमान (24 ± 2 डिग्री सेल्सियस) के लिए एक 12 घंटे अंधेरे के तहत रखे थे.
1) पूर्व ऑपरेटिव केयर और संज्ञाहरण
- (: पानी की 500 मिलीग्राम / एल खुराक) मौखिक रूप से amoxicillin प्रशासन द्वारा सर्जरी से पहले एंटीबायोटिक छाता 24 घंटा तहत चूहा (लगभग 200 ग्राम शरीर के वजन) रखें.
- 15 मिनट के लिए 121 डिग्री सेल्सियस पर autoclaving द्वारा (जैसे कैंची, संदंश, क्लिप applicator, सीवन सुइयों, और सुई धारक के रूप में) सभी सर्जिकल उपकरणों जीवाणुरहित.
- दिल की दर में तेजी से कमी से बचने के लिए 37 डिग्री सेल्सियस के आस - पास पशु के शरीर का तापमान बनाए रखने के लिए एक हीटिंग पैड का प्रयोग करें.
- सर्जरी से पहले और दौरान पशु की निर्जलीकरण से बचने के लिए ध्यान रखना.
- साथ मिलाया 3% isoflurane साथ एक प्रेरण कक्ष में चूहा चतनाशून्य0.5-1.0 एल / मिनट 100% ऑक्सीजन; 1.5% isoflurane के साथ संज्ञाहरण बनाए रखें.
- सफल संज्ञाहरण पुष्टि करने के लिए पेडल पलटा जाँच करें.
शल्य साइट का 2) की तैयारी
- लापरवाह स्थिति में तापमान नियंत्रित हीटिंग पैड के शीर्ष पर चूहा रखें.
- एक नाक शंकु के साथ संज्ञाहरण बनाए रखते हुए स्थिति में पशु रखने के लिए चूहे के सामने दाँत पर एक रबर बैंड स्थिति.
- Neckline से फर निकालें और (अधिमानतः एक इलेक्ट्रिक शेवर का उपयोग) चूहे की छाती क्षेत्र छोड़ दिया है.
- फिर povidone आयोडीन समाधान और 70% एथिल शराब के साथ साथ शल्य साइट कीटाणुरहित.
- ऑपरेटिव प्रक्रिया के दौरान ही शल्य साइट का पर्दाफाश करने के लिए एक बाँझ कपड़ा का प्रयोग करें.
नोट: जानवरों की देखभाल के लिए एक अतिरिक्त विकल्प के रूप में, 0.25% Bupivicaine आईडी (2.5 मिलीग्राम / किग्रा) पहले स्थानीय संज्ञाहरण / analgesia के लिए प्रत्येक चीरा स्थल पर incising को शामिल किया जा सकता है.
चूहा में 3) ट्रैकियल इन्ट्रयूबेशन
- एक बाँझ सर्जिकल ब्लेड का उपयोग श्वासनली को त्वचा समानांतर पर एक छोटा सा चीरा और ध्यान से ट्रेकिआ बेनकाब करने के क्रम में अंतर्निहित ऊतक अलग.
- श्वासनली के नीचे 4-0 रेशम सीवन धागे की एक टाई लागू करें और धीरे ऊपर की ओर टाई बढ़ा.
- दो उपास्थि के छल्ले के बीच एक आधा रास्ता चीरा और चूहे की श्वासनली में सांस की नली प्रवेशनी डालें.
- / मिनट, 1.70 मिलीग्राम की ज्वार की मात्रा और (200 ग्राम शरीर के वजन के साथ चूहे के लिए) 0.60 सेकंड की प्रेरणा समय 50 साँस के एक सांस की दर को बनाए रखने के लिए एक कृंतक वेंटीलेटर को सांस की नली Canula कनेक्ट करें.
आरोही महाधमनी की 4) कसना
- उंगलियों के साथ पसलियों की स्थिति संवेदन के बाद, दूसरे और तीसरे पसलियों के बीच छोड़ दिया छाती दीवार पर के बारे में 2 सेमी की त्वचा चीरा बनाते हैं.
- परत से पसलियों के बीच मांसपेशियों परत को अलग और दूसरे और तीसरे पसलियों के बीच करीब 1.5 सेंटीमीटर लंबी एक चीरा बनाते हैं. (ध्यान रखना होना चाहिएपसलियों के बीच चीरा जबकि फेफड़ों के लिए किसी भी चोट से बचने के लिए एन)
- पसलियों वापस लेना और महाधमनी के आरोही हिस्से का पता लगाने.
- मूल व्यास के 50-60% के लिए महाधमनी में बाधा जिससे एक applicator की मदद से आरोही महाधमनी के चारों ओर एक छोटे आकार टाइटेनियम क्लिप रखें.
- महाधमनी कसना बाद, एक बाधित सीवन पैटर्न में 3.0 Prolene के साथ दूसरे और तीसरे पसलियों लगभग. इसके साथ ही, फेफड़ों फिर से बढ़ क्रम में के बारे में 2-4 सेकंड के लिए वेंटीलेटर थामने.
- 3.0 Prolene टांके और एक बाधित सीवन पैटर्न में 4.0 रेशम sutures के साथ त्वचा के साथ मांसपेशियों की परतों मोहर करना. सिंथेटिक गैर absorbable sutures त्वचा suturing के लिए बजाय रेशम का इस्तेमाल किया जा सकता है.
- एक बार सहज साँस लेने को फिर से स्थापित किया है, चूहे से सांस की नली प्रवेशनी निकालें.
- 3.0 Prolene टांके और 4.0 रेशम sutures के साथ त्वचा की परत के साथ सांस की नली खोलने बंद करें.
- पशु टी पर ठीक करने की अनुमतिवह धीरे - धीरे संज्ञाहरण और वेंटीलेटर सहायता प्रदान की श्वसन कम करके पैड हीटिंग.
- उम्र से मिलान नकली नियंत्रण पशुओं में, आरोही महाधमनी के कसना बिना ट्रेकिआटमी और thoracotomy प्रदर्शन करते हैं.
5) पोस्ट ऑपरेटिव देखभाल
- Povidone आयोडीन समाधान के साथ शल्य चिकित्सा क्षेत्र कीटाणुरहित.
- पोस्ट ऑपरेटिव analgesia के रूप में, 1 सप्ताह के लिए (10 मिलीग्राम / किग्रा शरीर के वजन / दिन) tramadol अंतर peritoneally इंजेक्षन.
- निर्जलीकरण के लक्षण सर्जरी (लगभग 1 एमएल) के बाद दिखाई देते हैं अगर बाँझ सामान्य नमक अंतर peritoneally इंजेक्षन.
- सात दिन (: पानी की 500 मिलीग्राम / एल खुराक) के लिए, मिश्रित पीने के पानी के साथ, मौखिक रूप से Amoxycillin प्रशासन.
- साँस लेना संज्ञाहरण के तहत सर्जरी के 10 दिनों के बाद त्वचा से किसी भी शेष रेशम टांके निकालें.
आरोही महाधमनी के सफल कसना की 6) पुष्टिकरण
- इरादे निर्धारित करने के लिए एक पार वक्ष दो आयामी डॉपलर इकोकार्डियोग्राफी प्रदर्शन करनाआरोही महाधमनी के कसना द्वारा उत्पादित दबाव अधिभार की sity.
- जैसा कि पहले बताया चूहों एक सप्ताह के बाद सर्जरी चतनाशून्य (1.5 कदम)
- आरोही महाधमनी की constricted हिस्से में दबाव ढाल रिकॉर्ड करने के लिए पूर्व sternal स्थिति में अल्ट्रासाउंड transducer रखें.
नोट: महाधमनी constricted स्थल पर पारा के बारे में 60 मिमी की एक दबाव ढाल के साथ चूहों के बारे में 8-10 सप्ताह के बाद सर्जरी से गंभीर हृदय अतिवृद्धि का विकास होगा.
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Representative Results
हमारे प्रयोगों में हम 80% से अधिक जीवित रहने की दर प्राप्त करने में सक्षम हैं. महाधमनी कसना की प्रभावशीलता डॉपलर इकोकार्डियोग्राफी प्रदर्शन द्वारा पुष्टि की गई. चूहे (एन = 6) महाधमनी constricted स्थल पर पारा के बारे में 60 मिमी की एक दबाव ढाल के साथ 8 सप्ताह के लिए मनाया और हृदय अतिवृद्धि का विकास (चित्रा 1) के लिए विश्लेषण करने के लिए बलिदान किया गया. 8 सप्ताह के बाद के बाद सर्जरी एचोकर्दिओग्रफिक मूल्यांकन दिखावा संचालित की तुलना में, इस तरह के महाधमनी कसना लिया जो जानवरों में अंतर वेंट्रिकुलर septal मोटाई, बाएं निलय पीछे दीवार मोटाई और डायस्टोलिक राज्य में बाएं निलय आंतरिक व्यास में कमी के रूप में बाएं निलय मापदंडों में उल्लेखनीय वृद्धि से पता चला नियंत्रण (तालिका 1, चित्रा 2). दिल वजन / शरीर के वजन के अनुपात और बाएं निलय वजन / शरीर के वजन के अनुपात में एक उल्लेखनीय वृद्धि महाधमनी कसना (तालिका 2, चित्रा 3) के साथ चूहों में मनाया गया. ये आंकड़ेनकली की तुलना में, महाधमनी कसना साथ 8 सप्ताह के बाद सर्जरी चूहों कार्डियक hypertrophy की एक महत्वपूर्ण स्तर को विकसित सुझाव है कि नियंत्रण संचालित.
आरोही महाधमनी में दबाव ढाल का प्रतिनिधित्व चूहों में चित्रा 1. इकोकार्डियोग्राम. एए) महाधमनी के कसना और पारा और अब के 63.0 मिमी की एक दबाव ढाल होने के साथ एक चूहे से प्रतिनिधि इकोकार्डियोग्राम नियंत्रण संचालित दबाव ढाल एक दिखावा से प्रतिनिधि इकोकार्डियोग्राम. बा) मापा गया था जहां महाधमनी भर में साइट का रंग डॉपलर गूंज का प्रतिनिधित्व करता है पारा और बी बी के 2.86 एमएम की एक दबाव ढाल होने चूहा दबाव ढाल उपाय था जहां महाधमनी भर में साइट का रंग डॉपलर गूंज का प्रतिनिधित्व करता है डी. दबाव ढाल में यह वृद्धि आंशिक आरोही महाधमनी कसना लिया जो चूहों में महाधमनी के सफल बैंडिंग इंगित करता है.
.. महाधमनी कसना (ए) और नियंत्रण बलिदान का समय 8 सप्ताह के बाद सर्जरी IVST = इंटर वेंट्रिकुलर septal मोटाई में बाएं निलय आयामों का चित्रण चूहों (बी) के साथ चूहों में बाएं वेंट्रिकल की चित्रा 2 एम मोड इकोकार्डियोग्राम; LVPWT = बाएं निलय पीछे दीवार मोटाई; पाद लंबा में LVID = बाएं निलय आंतरिक व्यास. महाधमनी कसना इंटर वेंट्रिकुलर septal मोटाई में एक महत्वपूर्ण वृद्धि के साथ चूहों में, बाएं निलय पीछे दीवार मोटाई और डायस्टोलिक राज्य में बाएं निलय आंतरिक व्यास में कमी मनाया जा सकता है.
चित्रा 3. महाधमनी कसना (ए) लिया और एक दिखावा नियंत्रण चूहा (बी) के 8 सप्ताह के बाद सर्जरी संचालित जो एक चूहे के पूरे दिल की छवियाँ. महाधमनी कसना साथ चूहा नियंत्रण दिखावा करने के लिए संचालित की तुलना में महत्वपूर्ण हृदय अतिवृद्धि है.
तालिका 1 एम मोड बलिदान के समय में हृदय के बाएं वेंट्रिकल की एचोकर्दिओग्रफिक मापदंडों, 8 सप्ताह के बाद सर्जरी IVST = इंटर वेंट्रिकुलर septal मोटाई.;. LVPWT = बाएं निलय पीछे दीवार मोटाई; डायस्टोलिक राज्य में LVID = बाएं निलय आंतरिक व्यास; एएसी = महाधमनी कसना आरोही.
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Discussion
दबाव अधिभार के शामिल होने के साथ ही हृदय अतिवृद्धि और दिल की विफलता के लिए कई शल्य मॉडल हैं. छोटे जानवरों में, Lorell और उनके सहयोगियों हम यहाँ का वर्णन किया है मॉडल विकसित किया है और उन्हें मुआवजा हृदय अतिवृद्धि 8 सप्ताह के बाद महाधमनी बैंडिंग 5 की घटना की सूचना दी. हृदय परिवर्तन धीरे - धीरे एक decompensated राज्य को प्रगति और फिर दिल की विफलता में परिणाम. इस मॉडल का मुख्य लाभ बाएं निलय दबाव में वृद्धि हुई है और पुरानी उच्च रक्तचाप में नैदानिक स्थितियों के लिए इस प्रकार भी इसी तरह का क्रमिक शुरुआत है. यह भी छोड़ दिया दिल विफलता जुड़े फुफ्फुसीय उच्च रक्तचाप के 10 अध्ययन के लिए एक उपयुक्त पशु मॉडल है.
ऐसे Dahl संवेदनशील चूहों, अनायास उच्च रक्तचाप से ग्रस्त चूहों और उदर महाधमनी के कसना के साथ चूहों के रूप में दबाव अधिभार दिल की विफलता के लिए अन्य पशु मॉडल, भी जीर्ण दबाव अधिभार का विकास. उन्होंने, हालांकि, प्रगति च के लिए बढ़ाया समय अवधि लेनादिल की विफलता के लिए ROM हृदय अतिवृद्धि. प्रयोगात्मक चूहों के रखरखाव लागत 1 इसलिए भी अधिक है. deAlmeida और उनके सहयोगियों ने चूहों 11 में बाएं निलय अतिवृद्धि उत्प्रेरण के लिए अनुप्रस्थ महाधमनी कसना कार्यरत हैं. तकनीक मंझला sternotomy और उरोस्थि का त्याग करना शामिल है और इसलिए अधिक चुनौतीपूर्ण है.
ऑपरेटिव प्रक्रियाओं के बाद नाक शंकु के लिए thoracotomy से पहले और सांस की नली इंटुबैषेण से इंटुबैषेण सांस की नली नाक शंकु से संज्ञाहरण की एक तेज परिवर्तन सुनिश्चित करें. चूहों में सांस की नली इंटुबैषेण के लिए एक वैकल्पिक विधि अंतःश्वासनलीय इंटुबैषेण के लिए पॉलीथीन ट्यूब का उपयोग करने के बजाय ट्रेकिआटमी से है. हालांकि, इस तकनीक को पर्याप्त कौशल की आवश्यकता है. केयर पसलियों के बीच चीरा जबकि फेफड़ों के लिए किसी भी चोट से बचने के लिए लिया जाना चाहिए. बाएं निलय तनाव, लेकिन तीव्र बाएं निलय विफलता और पी का उत्पादन काफी गंभीर नहीं करने के लिए महत्वपूर्ण महाधमनी कसना उत्पादन पर्याप्त टाइटेनियम क्लिप के अनुप्रयोगulmonary शोफ. पसलियों की सन्निकटन के लिए Prolene sutures के उपयोग पशु के सफल वसूली के लिए महत्वपूर्ण है. पसलियों की सन्निकटन के दौरान, फेफड़ों फिर से बढ़ क्रम में के बारे में 2-4 सेकंड के लिए वेंटीलेटर थामने.
हम जानवरों में केवल 20% ऑपरेटिव मृत्यु दर था और कोई पोस्ट ऑपरेटिव जटिलताओं थे. हम यहाँ वर्णित तकनीक इस प्रकार हृदय अतिवृद्धि और प्रगतिशील दिल विफलता में पुरानी patho शारीरिक परिवर्तनों का अध्ययन करने के लिए एक कुशल और उपयुक्त उपकरण है.
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Disclosures
लेखकों का खुलासा करने के लिए कुछ भी नहीं है.
Acknowledgments
लेखकों के लिए इस परियोजना की वित्तीय सहायता के लिए जैव प्रौद्योगिकी विभाग, भारत सरकार को स्वीकार करते हैं. अजित कुमार जी एस वैज्ञानिक और चिकित्सा अनुसंधान, भारत सरकार के इंडियन काउंसिल से वरिष्ठ रिसर्च फैलोशिप के साथ औद्योगिक अनुसंधान, भारत सरकार और Binil राज की परिषद के वरिष्ठ रिसर्च फैलोशिप साथ समर्थन किया था.
Materials
Name | Company | Catalog Number | Comments |
Wistar rats | Maintained at ARF, RGCB | ||
Inhalation anaesthesia systems | VetEquip | AB19276 | |
Rodent ventilator | CWE Inc | SAR- 830/AP | |
Rat tracheal cannula | CWE Inc | 13-21032 | |
Ultrasound system | Philips | HD7 | |
Ultrasound transducer | Philips | S 12 | |
Titanium clip (small) | Horizon | 1204 | |
Clip applicator | Weck | 137081 | |
Electric shaver | Vinverth | VBT0817 | |
BP blade (size:11) | Surgeon | REF10111 | Preparation of surgical site |
Tramadol | Orchid health care | OCH043 | |
Amoxycillin Hydrochloride | Ranbaxy | ||
Isoflurane | Piramal health care | A23M10A | |
Syringes | BD | 2015-09 | |
4-0 braided silk | Diamond | ||
3-0 prolene | Johnson&Johnson | NW018 | |
Surgical tape | Romsons | SH 6301 | |
Povidone iodine | Win Medicare | ||
Temp. controlled heating pad | Flamingo | HC1003 |
References
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