Overvåking av systemisk og lever Hemodynamiske parametre i Mus
Summary
Denne filmen viser hvordan du skaffe systemiske og lever hemodynamics hos mus. Hele overvåking omfatter kjøp av vitale parametre, systemisk blodtrykk, sentralt venetrykk, felles leverpulsåren flow rate, og portal vene press samt portalen strømningshastighet hos mus.
Abstract
Bruk av musemodeller i eksperimentell forskning er av enorm betydning for studiet av lever fysiologi og patofysiologiske forstyrrelser. Imidlertid, på grunn av den lille størrelsen på mus, tekniske detaljer av intraoperativ overvåkingsprosedyre som er egnet for mus var sjelden beskrevet. Tidligere har vi rapportert en overvåkings prosedyre for å oppnå hemodynamiske parametre for rotter. Nå, vi tilpasset prosedyren for å skaffe systemiske og lever hemodynamiske parametre i mus, en art ti ganger mindre enn rotter. Denne film viser instrumentering av dyrene, så vel som datainnsamlingsprosessen er nødvendig for å vurdere systemiske og hepatiske hemodynamikk i mus. Viktige parametere, inkludert kroppstemperatur, respirasjonsfrekvens og hjertefrekvensen ble registrert gjennom hele prosedyren. Systemiske hemodynamiske parametere består av arteria carotis trykk (CAP) og sentralt venetrykk (CVP). Lever perfusjon parametrene inkluderer portal vEin trykk (PVP), portal strømningshastighet, så vel som strømningshastigheten for den felles leverpulsåren (tabell 1). Instrumentering og datainnsamling for å registrere normale verdier ble fullført i løpet av 1,5 time. Systemiske og lever hemodynamiske parametere holdt seg innenfor normalområdet i løpet av denne prosedyren.
Denne prosedyren er utfordrende, men gjennomførbart. Vi har allerede anvendt denne fremgangsmåte for å vurdere lever hemodynamikk i normale mus så vel som under 70% partiell hepatektomi og i leverlappen klem eksperimenter. Midlere PVP etter reseksjon (n = 20), var 11,41 ± 2,94 CMH 2 O som var signifikant høyere (p <0,05) enn før reseksjon (6,87 ± 2,39 2 O CMH). Resultatene av leverlappen klem eksperimentet indikerte at denne overvåkingsprosedyren er sensitiv og passende for å detektere små forandringer i trykk og portal portal strømningshastighet. I konklusjonen, er denne prosedyren pålitelig i hendene på en erfaren mikro-kirurg, men bør begrenses til experiments hvor mus er absolutt nødvendig.
Introduction
Det overordnede målet med denne videoen var å vise et sanntids overvåking prosedyre for å anskaffe systemiske og lever hemodynamiske parametre. Begrunnelsen for å utvikle denne prosedyren er dens stor verdi for eksperimentelle intervensjoner i mus som krever å få systemiske og lever hemodynamiske parametre. Fremgangsmåten kan anvendes på naive dyr, og i løpet av eller etter at et gitt hepato-biliær eksperimentelle kirurgiske inngrep, slik som partiell hepatektomi, portvenen ligering og levertransplantasjon.
Oppkjøp av lever hemodynamiske data hos gnagere krever den foreslåtte inngrep. Lever perfusjon kan ikke oppnås ikke-invasiv. Men det finnes alternativer for kjøp av systemisk blodtrykk. Overvåkingsteknikker slik som hale mansjetten teknikk 8 har blitt benyttet for å skaffe blodtrykk hos både rotter og mus. Halen mansjetten teknikken kan bli anvendt i conscilige dyr. Ved måling av blodtrykket, må dyret som skal plasseres og festes i en bestemt ukomfortabel stilling. I manuell av halen-cuff enhet, sier produsenten at mus kan bli nervøs og stresset som kan redusere sirkulasjonen i halen. Under denne omstendighet kan det perifere blodtrykket ervervet i halen være mye lavere enn det sentrale blodtrykk.
Hele overvåkningsprosedyren ble utført med et integrert multippel-kanal måleren ved hjelp av en rekke sensorer for datainnsamling. Blodtrykket ble oppnådd ved innføring av et kateter inn i den respektive fartøy etter nøye mikro disseksjon og eksponering under mikroskopet. Strømningshastigheten ble målt ved å plassere en tran strømningsprobe omkring hvert fartøy.
Vi har allerede rapportert en lignende intraoperativ overvåking prosedyre for rotter som resulterer i en omfattende serie av fysiologiske hemodynamiske data kan sammenlignes med SINGLdata som rapporteres fra andre grupper 7. Derfor vurderte vi denne prosedyren for å representere et godt grunnlag for å tilpasse den til mus, en art 10 ganger mindre enn rotter. Den viktigste forskjellen på rotte fremgangsmåte er bruken av Millar kateter for å skaffe blodtrykkdata i stedet for en væske-basert katetersystem. Flowdata ble også kjøpt med TRANSONIC flyt sonder, bare mye mindre enn for tilsvarende rotte fartøy.
På grunn av den lille størrelsen av dyret, er instrumentering av mus teknisk krevende, men mulig. Så snart instrumenteringen er fullført, er datainnsamling og primær liv dataanalyse enkel, siden en forhåndsbestemt innstilling filen kan brukes. Innstillingen filen er definert en gang ved begynnelsen av en serie forsøk, og kan lagres og brukes for alle påfølgende eksperimenter.
Hittil har vi brukt denne fremgangsmåten for å vurdere lever hemodynamiske effektene i akutte eksperimenter. Vi målte CAP og PVP før og umiddelbart etter 70% delvis hepatectomy (PH) og i klem / de-klem eksperimenter. Vi har fastklemt på hepato-duodenal ligament av høyre lapp som representerer 20% av levermasse, etterfulgt av kort (5 min) fastspenning av median og venstre side lobe som representerer totalt 90% av levermassen. De-klem startet med å frigjøre klemmen fra høyre lapp etterfulgt av frigjøring av median og venstre side lobe. Maximal klem tid var under 10 min.
Protocol
Representative Results
Discussion
Overvåking av lever hemodynamics er et viktig forskningsverktøy i hepatology og hepatobiliære kirurgi. Oppkjøp av lever hemodynamiske data bidrar til å karakterisere effekten av galle prosedyrer på sirkulasjonssystemet. Oppkjøp av lever hemodynamiske data er også nødvendig for å studere effekten av legemidler som påvirker portal trykk og portal flyt, f.eks, som trengs i studier som evaluerte vasoaktive medikamenter.
Til tross for den lille størrelsen, kan de vitale param…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Denne forskningen ble støttet av den tyske føderale Departementet for utdanning og forskning (BMBF) finansiert "Virtual Liver Network". Jeg vil gjerne takke Frank Schubert og Rene Gumpert fra media sentrum av Jena universitetssykehus for deres hjelp i å produsere video og skape animasjon og Isabel Jank for opptak av 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 |
References
- 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).
