मुराइन हार्ट फेल्योर मॉडल में हृदय गति-निर्भर डायस्टोलिक कार्यों के आकलन के लिए एक पेसिंग-नियंत्रित प्रक्रिया
Summary
वर्तमान प्रोटोकॉल ट्रांसएसोफेगल पेसिंग के माध्यम से दबाव-मात्रा संबंध प्राप्त करने का वर्णन करता है, जो दिल की विफलता के माउस मॉडल में डायस्टोलिक फ़ंक्शन का मूल्यांकन करने में एक मूल्यवान उपकरण के रूप में कार्य करता है।
Abstract
संरक्षित इजेक्शन अंश (एचएफपीईएफ) के साथ दिल की विफलता एक ऐसी स्थिति है जो डायस्टोलिक डिसफंक्शन और व्यायाम असहिष्णुता की विशेषता है। जबकि व्यायाम-तनावग्रस्त हेमोडायनामिक परीक्षण या एमआरआई का उपयोग डायस्टोलिक डिसफंक्शन का पता लगाने और मनुष्यों में एचएफपीईएफ का निदान करने के लिए किया जा सकता है, ऐसे तौर-तरीके माउस मॉडल का उपयोग करके बुनियादी शोध में सीमित हैं। एक ट्रेडमिल व्यायाम परीक्षण आमतौर पर चूहों में इस उद्देश्य के लिए उपयोग किया जाता है, लेकिन इसके परिणाम शरीर के वजन, कंकाल की मांसपेशियों की ताकत और मानसिक स्थिति से प्रभावित हो सकते हैं। यहां, हम डायस्टोलिक प्रदर्शन में हृदय गति (एचआर) -निर्भर परिवर्तनों का पता लगाने और एचएफपीईएफ के माउस मॉडल में इसकी उपयोगिता को मान्य करने के लिए एक एट्रियल-पेसिंग प्रोटोकॉल का वर्णन करते हैं। इस विधि में एट्रियल पेसिंग के साथ सहवर्ती दबाव-मात्रा (पीवी) लूप विश्लेषण को एनेस्थेटाइज, इंटुबेटिंग और प्रदर्शन करना शामिल है। इस काम में, बाएं वेंट्रिकुलर एपिकल दृष्टिकोण के माध्यम से एक चालकता कैथेटर डाला गया था, और अन्नप्रणाली में एक एट्रियल पेसिंग कैथेटर रखा गया था। इवाब्राडीन के साथ एचआर को धीमा करने से पहले बेसलाइन पीवी लूप एकत्र किए गए थे। एट्रियल पेसिंग के माध्यम से 400 बीपीएम से 700 बीपीएम तक की एचआर वृद्धि पर पीवी लूप एकत्र और विश्लेषण किए गए थे। इस प्रोटोकॉल का उपयोग करते हुए, हमने स्पष्ट रूप से चयापचय प्रेरित एचएफपीईएफ मॉडल में एचआर-निर्भर डायस्टोलिक हानि का प्रदर्शन किया। नियंत्रित चूहों की तुलना में एचआर बढ़ने से विश्राम समय स्थिर (ताऊ) और अंत-डायस्टोलिक दबाव-मात्रा संबंध (ईडीपीवीआर) दोनों खराब हो गए। अंत में, यह एट्रियल पेसिंग-नियंत्रित प्रोटोकॉल एचआर-निर्भर कार्डियक डिसफंक्शन का पता लगाने के लिए उपयोगी है। यह एचएफपीईएफ माउस मॉडल में डायस्टोलिक डिसफंक्शन के अंतर्निहित तंत्र का अध्ययन करने का एक नया तरीका प्रदान करता है और इस स्थिति के लिए नए उपचार विकसित करने में मदद कर सकता है।
Introduction
दिल की विफलता दुनिया भर में अस्पताल में भर्ती होने और मृत्यु का एक प्रमुख कारण है, और संरक्षित इजेक्शन अंश (एचएफपीईएफ) के साथ दिल की विफलता सभी दिल की विफलता के निदान का लगभग 50% है। एचएफपीईएफ को डायस्टोलिक डिसफंक्शन और बिगड़ा हुआ व्यायाम सहिष्णुता की विशेषता है, और संबंधित हेमोडायनामिक असामान्यताएं, जैसे डायस्टोलिक डिसफंक्शन, व्यायाम-तनावग्रस्त हेमोडायनामिक परीक्षण या एमआरआई स्कैन 1,2 के माध्यम से स्पष्ट रूप से पता लगाया जा सकता है।
प्रायोगिक मॉडल में, हालांकि, एचएफपीईएफ से संबंधित शारीरिक असामान्यताओं का आकलन करने के लिए उपलब्ध तौर-तरीके सीमित हैं 3,4. ट्रेडमिल व्यायाम परीक्षण (टीएमटी) का उपयोग रनिंग टाइम और दूरी निर्धारित करने के लिए किया जाता है, जो व्यायाम-तनाव कार्डियक हेमोडायनामिक्स को प्रतिबिंबित कर सकता है; हालांकि, यह विधि शरीर के वजन, कंकाल की मांसपेशियों की ताकत और मानसिक स्थिति जैसे बाहरी चर से हस्तक्षेप के लिए अतिसंवेदनशील है।
इन सीमाओं को दरकिनार करने के लिए, हमने एक एट्रियल-पेसिंग प्रोटोकॉल तैयार किया है जो हृदय गति (एचआर) के आधार पर डायस्टोलिक प्रदर्शन में सूक्ष्म लेकिन महत्वपूर्ण परिवर्तनों का पता लगाता है और एचएफपीईएफ5 के माउस मॉडल में इसकी उपयोगिता को मान्य किया है। कई शारीरिक कारक व्यायाम से संबंधित हृदय समारोह में योगदान करते हैं, जिसमें सहानुभूति तंत्रिका और कैटेकोलामाइन प्रतिक्रिया, परिधीय वासोडिलेशन, एंडोथेलियल प्रतिक्रिया और हृदय गति6 शामिल हैं। इनमें से, हालांकि, एचआर-दबाव संबंध (जिसे बोडिच प्रभाव भी कहा जाता है) को कार्डियक फिजियोलॉजिकल विशेषताओं 7,8,9 के एक महत्वपूर्ण निर्धारक के रूप में जाना जाता है।
प्रोटोकॉल में सिस्टोलिक और डायस्टोलिक फ़ंक्शन का आकलन करने के लिए बेसलाइन पर एक पारंपरिक दबाव-मात्रा विश्लेषण करना शामिल है, जिसमें दबाव विकास की दर (डीपी / डीटी), अंत-सिस्टोलिक दबाव-मात्रा संबंध (ईएसपीवीआर), और अंत-डायस्टोलिक दबाव-मात्रा संबंध (ईडीपीवीआर) जैसे पैरामीटर शामिल हैं। हालांकि, यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि ये पैरामीटर एचआर से प्रभावित होते हैं, जो उनके आंतरिक हृदय गति में अंतर के कारण जानवरों के बीच भिन्न हो सकते हैं। इसके अतिरिक्त, एचआर पर संज्ञाहरण के प्रभावों पर भी विचार किया जाना चाहिए। इसे संबोधित करने के लिए, मानव संसाधन को इवाब्रैडिन के साथ एट्रियल पेसिंग को सहवर्ती रूप से प्रशासित करके मानकीकृत किया गया था, और वृद्धिशील हृदय गति पर कार्डियक पैरामीटर माप किए गए थे। विशेष रूप से, एचआर-निर्भर हृदय प्रतिक्रिया ने एचएफपीईएफ चूहों को नियंत्रण समूह चूहों से अलग किया, जबकि बेसलाइन पीवी लूप माप (आंतरिक हृदय गति का उपयोग करके) में कोई महत्वपूर्ण अंतर नहीं देखा गया।
हालांकि यह पेसिंग प्रोटोकॉल अपेक्षाकृत जटिल लग सकता है, इसकी सफलता दर 90% से अधिक है जब इसे अच्छी तरह से समझा जाता है। यह प्रोटोकॉल एचएफपीईएफ माउस मॉडल में डायस्टोलिक डिसफंक्शन के अंतर्निहित तंत्र का अध्ययन करने और इस स्थिति के लिए नए उपचार के विकास में मदद करने का एक उपयोगी तरीका प्रदान करेगा।
Protocol
Representative Results
Discussion
हम ट्रांसएसोफेगल पेसिंग के आवेदन के साथ दबाव-मात्रा संबंधों का आकलन करने के लिए एक पद्धति प्रस्तुत करते हैं। व्यायाम असहिष्णुता एचएफपीईएफ की प्रमुख विशेषताओं में से एक है, फिर भी व्यायाम के दौरान चूह?…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
इस काम को फुकुडा फाउंडेशन फॉर मेडिकल टेक्नोलॉजी (ईटी और जीएन को) और जेएसपीएस केकेन्ही वैज्ञानिक अनुसंधान अनुदान 21के08047 (ईटी को) से अनुसंधान अनुदान द्वारा समर्थित किया गया था।
Materials
| 2-0 silk suture, sterlie | Alfresa Pharma Corporation, Osaka, Japan | 62-9965-57 | Surgical Supplies |
| 2-Fr tetrapolar electrode catheter | Fukuda Denshi, Japan and UNIQUE MEDICAL, Japan | custom-made | Surgical Supplies |
| Albumin Bovine Serum | Nacalai Tesque, Inc., Kyoto, Japan | 01859-47 | Miscellaneous |
| C57/BI6J mouse | Jackson Laboratory | animals | |
| Conductance catheter | Millar Instruments, Houston, TX | PVR 1035 | |
| Electrical cautery, Electrocautery Knife Kit | ellman-Japan,Osaka, Japan | 1-1861-21 | Surgical Supplies |
| Etomidate | Tokyo Chemical Industory Co., Ltd., Tokyo Japan | E0897 | Anesthetic |
| Grass Instrument S44G Square Pulse Stimulator | Astro-Med, West Warwick, RI | Pacing equipment | |
| Isoflurane | Viatris Inc., Tokyo, Japan | 8803998 | Anesthetic |
| Ivabradine | Tokyo Chemical Industory Co., Ltd., Tokyo Japan | I0847 | Miscellaneous |
| LabChart software | ADInstruments, Sydney, Australia | LabChart 7 | Hemodynamic equipment |
| MPVS Ultra | Millar Instruments, Houston, TX | PL3516B49 | Hemodynamic equipment |
| Pancronium bromide | Sigma Aldrich Co., St. Louis, MO | 15500-66-0 | Anesthetic |
| PE10 polyethylene tube | Bio Research Center Co. Ltd., Tokyo, Japan | 62101010 | Surgical Supplies |
| PowerLab 8/35 | ADInstruments, Sydney, Australia | PL3508/P | Hemodynamic equipment |
| PVR 1035 | Millar Instruments, Houston, TX | 842-0002 | Hemodynamic equipment |
| Urethane (Ethyl Carbamate) | Wako Pure Chemical Industries, Ltd., Osaka, Japan | 050-05821 | Anesthetic |
| Vascular Flow Probe | Transonic, Ithaca, NY | MA1PRB | Surgical Supplies |
References
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