चूहे में प्रवाहकत्त्व कैथेटर्स का प्रयोग कार्डिएक दबाव मात्रा लूप विश्लेषण
Summary
Cardiac pressure-volume loop analysis is the most comprehensive way to measure cardiac function in the intact heart. We describe a technique to perform and analyze cardiac pressure volume loops, using conductance catheters.
Abstract
Cardiac pressure-volume loop analysis is the “gold-standard” in the assessment of load-dependent and load-independent measures of ventricular systolic and diastolic function. Measures of ventricular contractility and compliance are obtained through examination of cardiac response to changes in afterload and preload. These techniques were originally developed nearly three decades ago to measure cardiac function in large mammals and humans. The application of these analyses to small mammals, such as mice, has been accomplished through the optimization of microsurgical techniques and creation of conductance catheters. Conductance catheters allow for estimation of the blood pool by exploiting the relationship between electrical conductance and volume. When properly performed, these techniques allow for testing of cardiac function in genetic mutant mouse models or in drug treatment studies. The accuracy and precision of these studies are dependent on careful attention to the calibration of instruments, systematic conduct of hemodynamic measurements and data analyses. We will review the methods of conducting pressure-volume loop experiments using a conductance catheter in mice.
Introduction
कार्डिएक दबाव मात्रा पाश विश्लेषण हृदय समारोह की विस्तृत जानकारी प्रदान करता है और कार्यात्मक मूल्यांकन 1 के लिए सोने के मानक हैं। ऐसे इकोकार्डियोग्राफी या हृदय की एमआरआई के रूप में इमेजिंग तकनीक कार्यात्मक उपाय प्रदान करते हैं, वहीं इन उपायों लदान की स्थिति पर अत्यधिक निर्भर हैं। हृदय सिकुड़ना और विश्राम के लोड स्वतंत्र उपायों प्रीलोड और afterload की एक सीमा से अधिक वेंट्रिकुलर दबाव और मात्रा के संबंध के गतिशील माप की आवश्यकता होती है। दबाव मात्रा संबंध की यह समझ Sagawa और उनके सहयोगियों 2,3 के महत्वपूर्ण काम से उत्पन्न होती है। वे दबाव मात्रा पाश निकाली गई सिकुड़ना उपायों लदान की स्थिति 4 से स्वतंत्र थे कि पूर्व vivo भरकर रखा कुत्ते दिलों में प्रदर्शन किया।
इन विश्लेषण के vivo आवेदन में 1980 के दशक में प्रवाहकत्त्व कैथेटर के विकास के साथ संभव हो गया। Ka अनुमति इस तकनीकी अग्रिमएस एस और उनके सहयोगियों ने मनुष्यों 5,6 में दबाव मात्रा पाश विश्लेषण करने के लिए। देर से 1990 के 7 में प्रवाहकत्त्व कैथेटर और शल्य चिकित्सा तकनीक के क्षेत्र में सुधार के miniaturization प्रदर्शन किया जा आनुवंशिक और pharmacologic अध्ययन के लिए अनुमति देता है, कृंतक हृदय समारोह के विश्लेषण संभव बनाया है। इस अग्रिम दबाव मात्रा पाश विश्लेषण के व्यापक उपयोग करने के लिए नेतृत्व के बाद से किया गया है और स्तनधारी हृदय शरीर क्रिया विज्ञान में अंतर्दृष्टि का एक बड़ा सौदा उत्पन्न किया है।
प्रवाहकत्त्व कैथेटर का इस्तेमाल करते हैं और इसे से प्राप्त आंकड़ों की व्याख्या में एक महत्वपूर्ण अवधारणा की मात्रा और प्रवाहकत्त्व के बीच संबंध है। प्रवाहकत्त्व व्युत्क्रमानुपाती proximally रखा इलेक्ट्रोड, आमतौर पर एल.वी. सुप्रीम 8 बजे, महाधमनी वाल्व के नीचे रखा है, और distally साथ एक कैथेटर का उपयोग करके मापा जाता है, जो वोल्टेज से संबंधित है। वोल्टेज या चालकता में परिवर्तन समीपस्थ से बाहर का इलेक्ट्रोड के लिए बह वर्तमान में परिवर्तन से मापा जाता है। रक्त पूल योगदान यद्यपिकाफी प्रवाहकत्त्व करने के लिए है, निलय दीवार का योगदान, समानांतर चालकता (वी पी) करार दिया, मापा प्रवाहकत्त्व पूर्ण एल.वी. मात्रा माप प्राप्त करने के लिए घटाया जाना चाहिए।
तरीकों इस सुधार को करने के लिए, नीचे प्रोटोकॉल में चर्चा कर रहे हैं, एक नमकीन अंशांकन बुलाया। बान और उनके सहयोगियों द्वारा वर्णित चालकता और मात्रा के बीच गणितीय संबंध, कि मात्रा = 1 / α है; (Ρ एल 2) (जी जी पी), जहां α = वर्दी क्षेत्र सुधार कारक, ρ = रक्त प्रतिरोधकता, एल = इलेक्ट्रोड के बीच की दूरी, जी = चालकता और जी पी = गैर रक्त प्रवाहकत्त्व 9। ध्यान दें, चूहों में समान क्षेत्र सुधार कारक की वजह से छोटे से कक्ष की मात्रा 10 से 1.0 दृष्टिकोण। दबाव transducers के साथ युग्मित, प्रवाहकत्त्व कैथेटर वास्तविक समय एक साथ दबाव और मात्रा डेटा प्रदान करता है।
कार्डिएक pressuवे लदान की स्थिति के और दिल की दर के स्वतंत्र वेंट्रिकुलर समारोह की माप के लिए अनुमति देने के रूप में फिर से मात्रा विश्लेषण, हृदय समारोह के अन्य उपायों पर विशेष लाभ प्रस्तुत करता है। अंत सिस्टोलिक दबाव मात्रा संबंध (ESPVR), डी पी / डी टी अधिकतम अंत-डायस्टोलिक मात्रा संबंध, अधिक से अधिक elastance (ई अधिकतम) और recruitable स्ट्रोक काम (PRSW) प्रीलोड: सिकुड़ना की विशिष्ट लोड स्वतंत्र हृदय सूचकांकों में शामिल हैं। डायस्टोलिक समारोह के एक लोड स्वतंत्र उपाय अंत डायस्टोलिक दबाव मात्रा संबंध (EDPVR) 11 है। निम्नलिखित प्रोटोकॉल एक मन्या और एक शिखर दृष्टिकोण दोनों का उपयोग कर, हृदय दबाव मात्रा पाश विश्लेषण के संचालन का वर्णन है। इन अध्ययनों प्रदर्शन करने की पद्धति विस्तार पहले से 8,11 में वर्णित किया गया है, हम दोनों खारा और क्युवेट अंशांकन सुधार सहित सटीक दबाव मात्रा माप प्राप्त करने के लिए महत्वपूर्ण कदम की समीक्षा, और एचटीएमएल का एक दृश्य प्रदर्शन प्रदान करेगाई प्रक्रियाओं। इस अध्ययन के लिए बाहर किए गए जानवरों के साथ अनुसंधान को मंजूरी दे दी प्रोटोकॉल और ड्यूक यूनिवर्सिटी मेडिकल सेंटर के संस्थागत पशु की देखभाल और उपयोग समिति के पशु कल्याण के नियमों के अनुसार संभाला था।
Protocol
Representative Results
Discussion
हम हृदय सिकुड़ना और विश्राम दोनों के व्यापक विश्लेषण प्राप्त करने के लिए, चूहों में एक प्रवाहकत्त्व कैथेटर का उपयोग कर दबाव मात्रा पाश विश्लेषण perfoming के लिए एक विधि का वर्णन है। शक, Sagawa और उनके सहयोगियों ?…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
इस काम अमेरिकन हार्ट एसोसिएशन 14FTF20370058 (डीएमए) और एनआईएच T32 HL007101-35 (डीएमए) द्वारा समर्थित है।
Materials
| AnaSed (xylazine) | Lloyd Laboratories | NADA no. 139-236 | Anesthetic |
| Ketaset (ketamine) | Pfizer | 440842 | Anesthetic |
| VIP3000 | Matrx Medical Inc. | Anesthesia machine | |
| Ventilator | Harvard Apparatus | Model 683 | Surgical Equipment |
| Tubing kit | Harvard Apparatus | 72-1049 | Surgical Equipment |
| Homeothermic Blanket | Kaz Inc. | 5628 | Surgical Equipment |
| Stereo microscope | Carl Zeiss Optical Inc. | Stemi 2000 | Surgical Equipment |
| Illuminator | Cole–Parmer | 41720 | Surgical Equipment |
| Dumont no. 55 Dumostar Forceps | Fine Science Tools Inc | 11295-51 | Surgical Instruments |
| Graefe forceps, curved | Fine Science Tools Inc | 11052-10 | Surgical Instruments |
| Moria MC31 forceps | Fine Science Tools Inc | 11370-31 | Surgical Instruments |
| Mayo scissors | Fine Science Tools Inc | 14512-15 | Surgical Instruments |
| Iris scissors | Fine Science Tools Inc | 14041-10 | Surgical Instruments |
| Halsey needle holder | Fine Science Tools Inc | 12501-13 | Surgical Instruments |
| Olsen–Hegar needle holder | Fine Science Tools Inc | 12002-12 | Surgical Instruments |
| spring scissors | Fine Science Tools Inc | 15610-08 | Surgical Instruments |
| disposable underpads | Kendall/Tyco Healthcare | 1038 | Surgical Supplies |
| Sterile gauze sponges, sterile | Dukal | 62208 | Surgical Supplies |
| Cotton-tipped applicators, sterile | Solon | 368 | Surgical Supplies |
| Surgical suture, silk, 6-0 | DemeTECH | FT-639-1 | Surgical Supplies |
| 1 cc Insulin syringes | Becton Dickenson | 329412 | Surgical Supplies |
| Access-9™ Hemostasis Valve | Merit Medical | MAP111 | Hemodynamic equipment |
| Sphygmomanometer | Baumanometer | 320 | Hemodynamic equipment |
| Millar PV system MPVS-300/400 or MPVS Ultra (includes calibration cuvette) | ADInstruments Inc | Hemodynamic equipment | |
| 1.4F conductance catheter | ADInstruments Inc | SPR-839 | Hemodynamic equipment |
| PowerLab 4/30 with Chart Pro | ADInstruments Inc. | ML866/P | Hemodynamic software |
| animal clipper | Wahl | 8787-450A | Miscellaneous |
| Intradermic tubing PE-10 (Becton Dickinson, cat. no. ) | Becton Dickenson | 427401 | Miscellaneous |
| Intradermic tubing PE-50 (Becton Dickinson, cat. no.) | Becton Dickenson | 427411 | Miscellaneous |
| Needle assortment (18, 25 and 30 gauge; Thomas Scientific) | Miscellaneous | ||
| 0.9% (wt/vol) sodium chloride injection, USP , cat. no. ) | Hospira | NDC no. 0409-4888-50 | Miscellaneous |
| Surgical tape | Miscellaneous | ||
| Alconox (Alconox Inc.) for catheter cleaning | ADInstruments Inc. | Miscellaneous |
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