JoVE Logo
Authors
Contact Us

Sign In

A subscription to JoVE is required to view this content. Sign in or start your free trial.

In This Article

  • Summary
  • Abstract
  • Introduction
  • Protocol
  • النتائج
  • Discussion
  • Disclosures
  • Acknowledgements
  • Materials
  • References
  • Reprints and Permissions

Summary

هنا ، نقدم بروتوكولا لاجراء تقييم الدموية الغازية من البطين الأيمن والشريان الرئوي في الفئران باستخدام نهج جراحه الصدر المفتوح.

Abstract

فرط ضغط الدم الشرياني الرئوي هو اضطراب مزمن وحاد في القلب. الفئران هي نموذج الحيوانية شعبيه تستخدم لتقليد هذا المرض. ومع ذلك ، يبقي تقييم ضغط البطين الأيمن (RVP) وضغط الشريان الرئوي (PAP) صعبا من الناحية التقنية في الفئران. ومن الصعب قياس RVP و PAP من ضغط البطين الأيسر بسبب الاختلافات التشريحية بين أنظمه القلب الأيمن والأيسر. في هذه الورقة ، نقوم بوصف طريقه القياس الديناميكية للقلب الأيمن المستقرة والتحقق من صحتها باستخدام الفئران الصحية والسليمة. ويستند هذا الأسلوب علي جراحه الصدر المفتوح ودعم التهوية الميكانيكية. وهو اجراء معقد بالمقارنة مع إجراءات الصدر المغلقة. في حين مطلوب جراح مدرب تدريبا جيدا لهذه الجراحة ، وميزه هذا الاجراء هو انه يمكن ان تولد كلا RVP و PAP المعلمات في نفس الوقت ، لذلك هو الاجراء الأفضل لتقييم نماذج الهيئة الخاصة بالهيئة.

Introduction

فرط ضغط الدم الشرياني الرئوي هو اضطراب مزمن وحاد في القلب مع ارتفاع في ضغط الشريان الرئوي (PAP) وضغط البطين الأيمن (RVP) الناجم عن الانتشار الخلوي وتليف الشرايين الرئوية الصغيرة 1. القسطرة الشريان الرئوي ، وتسمي أيضا القسطرة سوان-Ganz2، وتستخدم عاده في الرصد السريري لل RVP و PAP. وعلاوة علي ذلك ، تم استخدام نظام مراقبه عنق الرحم لاسلكيه سريريا3،4،5. لتقليد هذا المرض للدراسة في الفئران ، يتم استخدام بيئة نقص الأكسجين لمحاكاة المظاهر السريرية البشرية لل بي6. في تقييم PAP في الحيوانية ، والحيوانية الكبيرة من السهل نسبيا لرصد من خلال قسطرة الشريان الرئوي باستخدام نفس الأسلوب كما للمواد البشرية ، ولكن الكائنات الصغيرة مثل الفئران والفئران من الصعب تقييم بسبب حجم الجسم الصغيرة. القياس الحركي للنظام البطيني الأيمن في الفئران هو ممكن مع الموجات فوق الصوتية حجم 1 Fr القسطرة7. وقد تم الإبلاغ عن طريقه لقياس rvp و PAP في الفئران في الأدب8,9, ولكن المنهجية تفتقر إلى وصف مفصل. RVP و PAP هي أكثر تحديا لقياس من الضغط البطين الأيسر بسبب الاختلافات التشريحية بين أنظمه القلب الأيمن والأيسر.

للحصول علي كل من المعلمات PAP و RVP في نفس الماوس ، ونحن وصف النهج القائم علي الجراحة في الصدر المفتوح لقياسات القلب السليم الحركية ، والتحقق من صحة مع الفئران الصحية والصحة العامة ، وكيفيه تجنب توليد البيانات الاصطناعية خلال معقده مفتوحة الصدر جراحه. علي الرغم من ان هذا الأسلوب هو أفضل أداء من قبل جراح مدرب تدريبا جيدا ، لديه ميزه القدرة علي تقييم PAP و RVP في نفس الماوس.

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Protocol

تم استعراض واعتماد بروتوكول الحيوانية من قبل لجنه الرعاية الحيوانية والاستخدام المؤسسي في مستشفي Fuwai ، الاكاديميه الصينية للعلوم الطبية ، كليه الطب الاتحاد بكين (رقم 0000287). تم إسكان الحيوانية التجريبية وتغذيه وفقا للمبادئ التوجيهية لرعاية الماشية في الصين.

ملاحظه: تم إسكان ثمانيه إلى 12 أسبوعا من الذكور C57BL الفئران في بيئة مع 12 ح الظلام/12 ح دوره الضوء. تم إيواء فئران الهيئة العامة للإسكان لمده 4 أسابيع تحت تركيز الأكسجين بنسبه 10 ٪ ، والتي تحتفظ بها غرفه الأكسجين التي تسيطر عليها الأوكسجين للحث علي ارتفاع ضغط الدم الرئوي ، والفئران السيطرة كانت موجودة في الهواء الغرفة (21 ٪ الأكسجين) في ظل ظروف مماثله. وأجريت قياسات RVP و PAP في نهاية 4 أسابيع من التحدي نقص الأكسجين.

1. التحضير قبل الجراحة

  1. نقع القسطرة محول الضغط (الحجم: 1 Fr) في 0.9 ٪ المالحة في درجه حرارة الغرفة لمده 30 دقيقه علي الأقل قبل التجربة الحركية الدموية.
  2. تصفيه 2 ، 2 ، 2-تريبروموثانول الحل مع فلتر 0.22 μm وتخزينها في 4-درجه الثلاجة.
  3. اعداد أدوات الجراحة النظيفة واللوازم مثل القفازات للجراحة.
  4. اعداد 10 مل من 1.0 ٪ محلول انزيم الجهاز الهضمي لتنظيف القسطرة.
  5. توصيل القسطرة محول الضغط إلى نظام حجم الضغط.
  6. معايره محول الضغط قبل الحصول علي قياسات الضغط لكل ماوس.
    1. تحويل مقبض المعايرة إلى 0 مم زئبق و 25 مم زئبق لإرسال اشاره ضغط التحقق إلى برنامج الحصول علي البيانات وتكوين اعداد المعايرة في البرنامج.
    2. تحويل مقبض الباب إلى محول وضبط مقبض الباب التوازن إلى الصفر الأساس.
  7. قم باعداد مجسم فراغي قياسي وطاوله جراحيه صغيره للحيوانات التي يتم التحكم في درجه حرارتها لصيانة درجه حرارة الجسم اثناء الجراحة.
  8. اعداد نظام أضاءه خفيفه للجراحة المجهرية لتوفير ما يكفي من الضوء علي منطقه الجراحة.

2. جراحه الصدر المفتوح وقياس الديناميكية الدموية

  1. تخدير الفئران مع 250 مغ/كغ من 2, 2, 2-تريبروموثانول عن طريق انترابيرتينيال (i.p.) حقن. إذا لزم الأمر ، كرر جرعات اضافيه في 1/3 إلى 1/2 من الجرعة الاصليه اثناء العملية.
  2. أزاله فراء الصدر والرقبة باستخدام ماكينة حلاقه وغسول لأزاله الشعر (الشكل 1ا، 2 ا).
  3. تامين كل الماوس في موقف ضعيف علي طاوله الجراحية الحيوانية الصغيرة التي تسيطر عليها درجه الحرارة للمساعدة في الحفاظ علي درجه حرارة الجسم (37 درجه مئوية) اثناء الجراحة.
  4. تنظيف الموقع الجراحي مع 70 ٪ ethanal.
  5. بمجرد ان يكون التخدير نافذا ، تاكد من التخدير الكافي باستخدام قرصه اصبع القدم.
  6. اجراء شق في الخط الأوسط علي جلد الرقبة (الشكل 1ا).
  7. تشريح العضلات الهيكل العظمي باستخدام ملقط المنحني وفضح القصبة الهوائية (الشكل 1B, 1c).
  8. قم باجراء التنبيب من خلال الفم باستخدام قسطرة الغمد الوريدي المعدلة 22 جرام. تاكد من ان الأنابيب في القصبة الهوائية باستخدام ملقط (الشكل 1د).
  9. توصيل الأنابيب إلى التنفس الاصطناعي الحيوانية الصغيرة. حساب وتعيين معدل التنفس وحجم المد والجزر علي أساس وزن الجسم وفقا لدليل المستخدم التنفس الاصطناعي10. علي سبيل المثال ، تعيين معدل التنفس إلى 133/دقيقه وحجم المد والجزر إلى 180 μL للحصول علي الماوس 30 ز استنادا إلى الحساب الموصوف.
  10. تامين الأنابيب للتهوية باستخدام الشريط.
  11. تاكيد التخدير الكافي التعريفي باستخدام قرصه اصبع القدم.
  12. اجراء شق منتصف الخط علي جلد الصدر وتشريح عضلات الصدر بعناية باستخدام أداه الحذر (الشكل 2B, 2c).
  13. قطع القص باستخدام مقص في الوسط وفضح التجويف الصدري (الشكل 2د).
  14. منع اي نزيف باستخدام أداه الحذر اثناء اجراء جراحه الصدر المفتوح.
  15. فضح البطين الأيمن مع الجرارات (الشكل 2ه).
  16. ادخل قسطرة الضغط المشبع بالمحلول الملحي من خلال نفق صغير تم إنشاؤه بواسطة ابره 25 جرام في البطين الأيمن لقياس RVP (الشكل 2F والشكل 3a, 3c).
  17. امسك كابل القسطرة واعبر الصمام الرئوي بطريقه محوريه مع الشريان الرئوي. مراقبه الموجي الضغط والحصول علي اشاره PAP مستقره (الشكل 3ب ، 3d).
  18. سجل البيانات الحركية باستخدام نظام الحصول علي البيانات والبرمجيات.
  19. بعد القياسات النهائية ، موت ببطء الفئران بطريقه انسانيه من خلال حقن i.p. من جرعه زائده من 2 ، 2 ، 2-تريبروموثانول الحل.
  20. أزاله القسطرة بعناية من نظام القلب الأيمن ووضعها في حقنه 1 مل تحتوي علي 1 ٪ محلول انزيم الهضم.
  21. استخدام الماء المقطر لمسح باستمرار القسطرة بعناية وتخزينها في المربع الأصلي.

3-تحليل البيانات لديناميكا

ملاحظه: تم تسجيل البيانات الحركية وتحليلها باستخدام البرنامج التحليلي11 (جدول المواد).

  1. لكل ماوس ، حدد ما لا يقل عن 10 دورات نبضات مستمرة ومستقره دون ضجيج للحصول علي متوسط بيانات RVP أو PAP لكل معلمه.
  2. استخدام الطالب t-اختبار للمقارنة بين التحكم الجوي العادي ومجموعات نقص الأكسجين. ملاحظه: p < 0.05 اعتبرت هامه إحصائيا. يتم عرض البيانات كمتوسط ± SD.

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

النتائج

تم إدخال قسطرة محول الضغط في البطين الأيمن (الشكل 3ا) من خلال نفق موسع بواسطة ابره 25 غرام ، وتم الحصول علي الموجي rvp نموذجي (الشكل 3ج). تم تعديل القسطرة باستمرار وتقدم ببطء وابقي في نفس المحور مثل الشريان الرئوي اثناء مروره من خلال الصمام الر?...

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Discussion

التنبيب الرغامي هو الخطوة الهامه الاولي لعمليات جراحيه في الصدر المفتوح. الطريقة الكلاسيكية للتنبيب الرغامي للحيوانات الصغيرة ، مثل الفئران أو الفئران ، ينطوي علي اجراء شق علي شكل حرف T علي القصبة الهوائية وادراج مباشره أنابيب الرغامي من النوع Y في القصبة الهوائية. في الممارسة العملية ، ن...

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Disclosures

وليس لدي المؤلفين ما يفصحون عنه.

Acknowledgements

ويدعم هذا البحث مشروع التعليم العالي وإصلاح التدريس في كليه الطب التابعة لاتحاد بكين (10023-2016-002-03) ، وصندوق الشباب في مستشفي فواي (2018-F09) ، وصندوق مدير مختبر بكين الرئيسي للبحوث السابقة لاكلينيكيه تقييم لمواد زرع القلب والاوعيه الدموية (2018-PT2-ZR05).

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Materials

NameCompanyCatalog NumberComments
2,2,2-TribromoethanolSigma-AldrichT48402-5GFor anesthesia
Animal temperature controllerPhysitemp Instruments, Inc.TCAT-2LVFor temperature control
Dissection forcepsFine Science Tools, Inc.11274-20For surgery
Gemini Cautery SystemGeminiGEM 5917For surgery
Intravenous catheter (22G)BD angiocath381123For intubation
LabChart 7.3ADInstrumentsFor data analysis
Light illumination systemOlympusFor surgery
Mikro-Tip catheterMillar Instruments, Houston, TXSPR-1000For pressure measurement
Millar Pressure-Volume SystemsMillar Instruments, Houston, TXMVPS-300For pressure measurement
O2 Controller and Hypoxia chamberBiospherixProOx 110For chronic hypoxia
PowerLab Data Acquisition SystemADInstrumentsPowerLab 16/30For data recording
ScissorsFine Science Tools, Inc.14084-08For surgery
Small animal ventilatorHarvard ApparatusMini-Vent 845For surgery
StereomicroscopeOlympusSZ61For surgery
Surgery tape3MFor surgery
Terg-a-zyme enzymeSigma-AldrichZ273287-1EAFor catheter cleaning

References

  1. Humbert, M., et al. Advances in therapeutic interventions for patients with pulmonary arterial hypertension. Circulation. 130 (24), 2189-2208 (2014).
  2. Chatterjee, K. The Swan-Ganz catheters: past, present, and future: a viewpoint. Circulation. 119 (1), 147-152 (2009).
  3. Adamson, P. B., et al. CHAMPION trial rationale and design: the long-term safety and clinical efficacy of a wireless pulmonary artery pressure monitoring system. Journal of Cardiac Failure. 17 (1), 3-10 (2011).
  4. Abraham, W. T., et al. Wireless pulmonary artery haemodynamic monitoring in chronic heart failure: a randomised controlled trial. The Lancet. 377 (9766), 658-666 (2011).
  5. Adamson, P. B., et al. Wireless pulmonary artery pressure monitoring guides management to reduce decompensation in heart failure with preserved ejection fraction. Circulation: Heart Failure. 7 (6), 935-944 (2014).
  6. Shatat, M. A., et al. Endothelial Kruppel-like Factor 4 modulates pulmonary arterial hypertension. American Journal of Respiratory Cell and Molecular Biology. 50 (3), 647-653 (2014).
  7. SPR-1000 Mouse Pressure Catheter. , Available from: https://millar.com/products/research/pressure/single-pressure-no-lumen/spr-1000 (2019).
  8. Tabima, D. M., Hacker, T. A., Chesler, N. C. Measuring right ventricular function in the normal and hypertensive mouse hearts using admittance-derived pressure-volume loops. American Journal of Physiology Heart and Circulatory Physiology. 299 (6), 2069-2075 (2010).
  9. Skuli, N., et al. Endothelial deletion of hypoxia-inducible factor-2alpha (HIF-2alpha) alters vascular function and tumor angiogenesis. Blood. 114 (2), 469-477 (2009).
  10. Harvard Inspira Advanced Safety Ventilator User's Manual. , Available from: http://www.harvardapparatus.com/media/harvard/pdf/Inspira_557058_9.pdf. (2019).
  11. LabChart. , Available from: https://www.adinstruments.com/products/labchart?creative=290739105773_keyword=labchart_matchtype=e_network=g_device=_gclid=CjwKCAjwxrzoBRBBEiwAbtX1n42I2S06KmccVncUHkmExU8KKOXXREyzx8bvTrxYMSze-ooE0atcbRoCliwQAvD_BwE (2019).
  12. Marius, M. H., et al. Definitions and diagnosis of pulmonary hypertension. Journal of the American College of Cardiology. 62 (25), 42-50 (2013).
  13. Ciuclan, L., et al. A novel murine model of severe pulmonary arterial hypertension. American Journal of Respiratory and Critical Care Medicine. 184 (10), 1171-1182 (2011).
  14. Brown, R. H., Walters, D. M., Greenberg, R. S., Mitzner, W. A. A method of endotracheal intubation and pulmonary functional assessment for repeated studies in mice. Journal of Applied Physiology. 87 (6), 2362-2365 (1999).
  15. Chen, W. C., et al. Right ventricular systolic pressure measurements in combination with harvest of lung and immune tissue samples in mice. Journal of Visualized Experiments. (71), 50023(2013).
  16. Ma, Z., Mao, L., Rajagopal, S. Hemodynamic characterization of rodent models of pulmonary arterial hypertension. Journal of Visualized Experiments. (110), 53335(2016).
  17. Chen, M. Berberine attenuates hypoxia-induced pulmonary arterial hypertension via bone morphogenetic protein and transforming growth factor-β signaling. Journal of Cellular Physiology. , (2019).
  18. Bueno-Beti, C., Hadri, L., Hajjar, R. J., Sassi, Y. The Sugen 5416/Hypoxia mouse model of pulmonary arterial hypertension. Experimental Models of Cardiovascular Diseases. Methods in Molecular Biology. vol 1816. Ishikawa, K. , Humana Press. New York, NY. (2018).

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Reprints and Permissions

Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article

Request Permission

Explore More Articles

152

This article has been published

Video Coming Soon

JoVE Logo

Privacy

Terms of Use

Policies

Contact Us

Recommend to library

JoVE NEWSLETTERS

Research

Education

Authors

Librarians

ABOUT JoVE

Copyright © 2025 MyJoVE Corporation. All rights reserved