מחקר זה נתמך על ידי לאומי ללב, ריאות ודם מכון מענקי R01-HL-77,921 ו-86,400 (לג&#39; Guccione).

1. הליך שתל Algisyl-LVR (עיין בוידאו) <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> Algisyl-LVR (Lonestar לב, Inc גוונה הילס, קליפורניה) הוא הידרוג&#39;ל סידן אלגינט-מורכב משני מרכיבים. הרכיב +-Na אלגינט הוא תמיסה מימית סטרילי עם מניטול 4.6% ורכיב 2 +-אלגינט Ca מורכב מחלקיקים מסיסים במים תלויים בפתרון מניטול 4.6% סטרילית (0:27). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> ניתן לבצע את ההליך עבור מיקום שתל או באמצעות sternotomy סטנדרטי או פתיחת בית החזה קדמית מוגבלת קטנה בלב הפועם. מעקף cardiopulmonary אין צורך להליך. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> ממש לפני השימוש, לערבב את הרכיב + אלגינט Na והרכיב + אלגינט Ca על ידי שילוב של שני המרכיבים הללו לתוך מזרק אחד לזריקות intramyocardial (0:33). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> אחרי 2 דקות, שני הסוגים השונים אלגינט יהיו לחצות קישור וליצור ג&#39;ל כי הוא מוכן לשתל ומיקום בשריר הלב באמצעות injection. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> זהה את הקיר ללא LV ברמה באמצע החדר, באמצע הדרך בין הקודקוד ובסיס LV (0:44) </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> החל מגרוב Antero-המחיצה ברמה באמצע חדרית-, הכנס את המחט בזווית של כ 45 מעלות ולהזריק 0.3cc של Algisyl-LVR לאט (0.1 מ&quot;ל לשנייה) בתנועה רציפה אחת (1:15). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> חזור על ההזרקה (שלב 6) בשעה 10 עד 19 אתרים בשורה אחת (circumferentially) לאורך הרמה באמצע החדר, החל מגרוב Antero-המחיצה ומסתיים בגרוב postero-המחיצה. מספר השתלים מוכתב על ידי הגודל של החדר, המרווח בין השתלים מזה כ 1 ס&quot;מ. </li></ol> 2. כימות של מתח חדר שמאלי באמצעות מודלים מתמטיים <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לפני השימוש במודלים מתמטיים כדי לכמת קיר לחץ LV, יש כבר השיג את הציר הקצר ותצוגת ציר זמן של תמונות בתהודה המגנטיות (MRI) המכילות LV של המטופל. Acquisition של תמונות אלה יכולים להתבצע באמצעות תקן ה-MRI פרוטוקול (למשל Zhang et al. 20). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> ספרת משטח endocardial ומשטח epicardial של LV מתמונות MR המכילות את התצוגה (SA) קצרת הציר של LV. ניתן לעשות זאת באמצעות אובייקט פילוח קונטור (CSO) הספרייה שנמצא בתוכנה באופן חופשי MevisLab-זמין. <ol class="lalpha" style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> במעבדה שלנו, יש לנו יצרו תכנית מבוססת על מודולים שנמצאו בספרייה של CSO MevisLab כך שאף אחד פשוט &quot;קווי המתאר&quot; גבול endocardial וepicardial מצא בתצוגת SA של תמונות המכילות MR LV. נקודות epicardium וendocardium בחלל (3D) תלת ממדים אמיתיים אז הם נוצרים באופן אוטומטי מקווי המתאר האלה. </li></ol></li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לייבא את הנקודות 3D מ שלב 2 לתוכנה מסחרית, Rapidform (INUS טכנולוגיה, Inc, סאניווייל, קליפורניה), כדי ליצור משטחים של epicardium LV וendocardium בגרפיקת המרת הראשונית(IGES) פורמט מפרט. המדרגות המשמשות ליצירת משטחי IGES אלה בRapidform הן: <ol class="lalpha" style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הכנס / יבוא. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> יצירת רשת מצולע. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> פלט IGES משטחים. </li></ol></li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לייבא את משטחי IGES לתוכנות מסחריות TrueGrid ליצור רשת FE של LV. <ol class="lalpha" style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> למלא את החלל בין משטח endocardial וepicardial עם אלמנט לבני trilinear שמונה צמתים. באופן כללי, רשת המכילה כ -3,000 אלמנטים עם 3 אלמנטים באמצעות עובי הקיר מספיק למודל LV 21. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> ברגע שזה יושלם, לייצא את הרשת כסיפון קלט עבור פותר LS-DYNA FE (LSTC, ליברמור, קליפורניה). פרטים נוספים של תהליך זה ניתן למצוא בGuccione et al. 23. </li></ol></li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> להקצות את כיווני myofiber באמצעות בבית התוכנה &quot;קרוב יותר&quot; שלנו שמשנה את סיפון הקלט מיוצא מTrueGrid. קרוב יותר מקצה את כיוון myofiber בכל רכיב כvecטור שמקביל למישור המשיק epicardial המקומי. וקטור זה מכוון בזווית נמדדת ביחס לכיוון ההיקפי המקומי. בבני LV, זווית זו מוגדרת להשתנות ליניארי על פני עובי הקיר מ-60 ° בepicardium עד 60 ° בendocardium 23. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> כתוב את תנאי השפה ולהקצות את מודל חומר שריר הלב לאלמנטים בסיפון הקלט משלב 5. <ol class="lalpha" style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> להטיל התקות קטרים ​​בבסיס LV עם מילת המפתח &quot;SPC&quot; LS-DYNA ב. צמתים בטבעת epicardial-הבסיס קבועים ושאר צמתים בבסיס LV מוגבלים לנוע רק במישור הבסיס. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הקצאת חוק מכונן או יחסי מתח מתח שתוארו קודם לכן (ראה &quot;מבוא&quot;) לכל האלמנטים בשימוש במילת המפתח &quot;מאט&quot; עם זהות חומר 128 LS-DYNA ב. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הגדר את משטחי היסודות המרכיבים את endocardium ולהטיל תנאי גבול לחץ עם מילת המפתח &quot;LOAD_מגזרים &quot;. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> להגדיר עקומת עומס לחץ בזמן שימוש במילה המפתח &quot;DEFINE_CURVE&quot;. <ol class="lroman" style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> כדי לדמות סוף ירוויח, לקבוע לחץ שמגביר את מהירות עם זמן ללחץ סוף דיאסטולי שנקבע (EDP) של 20mmHg. הלחץ נשמר קבוע באמ&quot;ר ומספיק זמן אז הוא הרשה לLV להגיע מצב יציב. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> כדי לדמות סוף התכווצות, לקבוע לחץ שמגביר את מהירות עם זמן מהמדינה עד סוף דיאסטולי לחץ הסיסטולי נקבע סופי (ESP) של 125mmHg מושגת. הלחץ נשמר קבוע בESP ומספיק זמן אז הוא הרשה לLV להגיע מצב יציב. </li></ol></li></ol></li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> ייבא את סיפון הקלט השלים לפותר FE LS-DYNA המסחרי כדי לחשב את מתחי קיר חדרים ונפח חלל LV בסוף ירוויחו ובסופו של התכווצות. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> להתאים את הפרמטרים המהותיים המשקפים את הנוקשות פסיבי והתכווצות של שריר הלב בלתיtil נפח חלל LV ממוחשבת תואם את נפח ה-MRI-נמדד בסוף ירוויח וסופו של התכווצות. </li></ol>

<ol>
	<li>Yin, F. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Ventricular+wall+stress.">Ventricular wall stress.</a> Circ. Res. 49 (4), 829-842 (1981).</li><li>Grossman, W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cardiac+hypertrophy:+useful+adaptation+or+pathologic+process.">Cardiac hypertrophy: useful adaptation or pathologic process.</a> Am. J. Med. 69 (4), 576-584 (1980).</li><li>Swynghedauw, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Development+and+functional+adaptation+of+contractile+proteins+in+cardiac+and+skeletal+muscles.">Development and functional adaptation of contractile proteins in cardiac and skeletal muscles.</a> Physiol. Rev. 66 (3), 710-771 (1986).</li><li>Komuro, I., Kurabayashi, M., Takaku, F., Yazaki, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Expression+ofcellular+oncogenes+in+the+myocardium+during+the+developmental+stage+and+pressure-overloaded+hypertrophy+of+the+rat+heart.">Expression ofcellular oncogenes in the myocardium during the developmental stage and pressure-overloaded hypertrophy of the rat heart.</a> Circ. Res. 62 (6), 1075-1079 (1988).</li><li>Schunkert, H., Dzau, V. J., Tang, S. S., Hirsch, A. T., Apstein, C. S., Lorell, B. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Increased+rat+cardiac+angiotensin+converting+enzyme+activity+and+mRNA+expression+in+pressure+overload+left+ventricular+hypertrophy:+effect+on+coronary+resistance,+contractility,+and+relaxation.">Increased rat cardiac angiotensin converting enzyme activity and mRNA expression in pressure overload left ventricular hypertrophy: effect on coronary resistance, contractility, and relaxation.</a> J. Clin. Invest. 86 (6), 913-920 (1990).</li><li>Aikawa, Y., Rohde, L., Plehn, J., Greaves, S. C., Menapace, F., Arnold, M. O., Rouleau, J. L., Pfeffer, M. A., Lee, R. T., Solomon, S. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Regional+wall+stress+predicts+ventricular+remodeling+after+anteroseptal+myocardial+infarction+in+the+Healing+and+Early+Afterload+Reducing+Trial+(HEART):+an+echocardiography-based+structural+analysis.">Regional wall stress predicts ventricular remodeling after anteroseptal myocardial infarction in the Healing and Early Afterload Reducing Trial (HEART): an echocardiography-based structural analysis.</a> Am. Heart J. 141 (2), 234-242 (2001).</li><li>Hung, C. L., Verman, A., Uno, H., Shin, S. H., Bourgoun, M., Hassanein, A. H., McMurray, J. J., Velazquez, E. J., Kober, L., Pfeffer, M. A., Solomon, S. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=VALIANT+investigators.+Longitudinal+and+Circumferential+Strain+Rate,+Left+Ventricular+Remodeling,+and+Prognosis+After+Myocardial+Infarction.">VALIANT investigators. Longitudinal and Circumferential Strain Rate, Left Ventricular Remodeling, and Prognosis After Myocardial Infarction.</a> J. Am. Coll. Cardiol. 56 (22), 1812-1822 (2010).</li><li>Mann, D. L., Acker, M. A., Jessup, M., Sabbah, H. N., Starling, R. C., Kubo, S. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Clinical+evaluation+of+the+CorCap+Cardiac+support+device+in+patients+with+dilated+cardiomyopathy.">Clinical evaluation of the CorCap Cardiac support device in patients with dilated cardiomyopathy.</a> Ann. Thorac. Surg. 84 (4), 1226-1235 (2007).</li><li>Grossi, E. A., Patel, N., Woo, J. Y., Goldberg, J. D., Schwartz, C. F., Subramanian, V., Feldman, T., Bourge, R., Baumgartner, N., Genco, C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=for+the+RESTOR-MV+Study+Group.+Outcomes+of+the+RESTOR-MV+trial+(randomized+evaluation+of+a+surgical+treatment+for+off-pump+repair+of+the+mitral+valve).">for the RESTOR-MV Study Group. Outcomes of the RESTOR-MV trial (randomized evaluation of a surgical treatment for off-pump repair of the mitral valve).</a> J. Am. Coll. Cardiol. 56 (24), 1984-1993 (2010).</li><li>Athanasuleas, C. L., Stanley, A. W. H., Buckberg, G. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Restoration+of+contractile+function+in+the+enlarged+left+ventricle+by+exclusion+of+remodeled+akinetic+anterior+segment:+surgical+strategy,+myocardial+protection+and+angiographic+results.">Restoration of contractile function in the enlarged left ventricle by exclusion of remodeled akinetic anterior segment: surgical strategy, myocardial protection and angiographic results.</a> J. Card. Surg. 13 (6), 418-428 (1998).</li><li>Jones, R. H., Velazquez, E. J., Michler, R. E., Sopko, G., Oh, J. K., O'Connor, C. M., Hill, J. A., Menicanti, L., Sadowski, Z., Desvigne-Nickens, P., Rouleau, J. L., Lee, K. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=STICH+Hypothesis+2+Investigators.+Coronary+bypass+surgery+with+or+without+surgical+ventricular+reconstruction.">STICH Hypothesis 2 Investigators. Coronary bypass surgery with or without surgical ventricular reconstruction.</a> N. Engl. J. Med. 360 (17), 1705-1717 (2009).</li><li>Buckberg, G. D., Athanasuleas, C. L., Wechsler, A. S., Beyersdorf, F., Conte, J. V., Strobeck, J. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+STICH+trial+unravelled.">The STICH trial unravelled.</a> Eur. J. Heart Fail. 12 (10), 1024-1027 (2010).</li><li>Sabbah, H. N., Wang, M., Jiang, A., Ilsar, I., Sabbah, M. S., Helgerson, S., Peterson, R., Tarazona, N., Lee, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Circumferential+mid-ventricular+intramyocardial+injections+of+alginate+hydrogel+improve+left+ventricular+function+and+prevent+progressive+remodeling+in+dogs+with+chronic+heart+failure.">Circumferential mid-ventricular intramyocardial injections of alginate hydrogel improve left ventricular function and prevent progressive remodeling in dogs with chronic heart failure.</a> Circulation. 120, S912 .</li><li>Yu, J., Christman, K. L., Chin, E., Sievers, R. E., Saeed, M., Lee, R. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Restoration+of+left+ventricular+geometry+and+improvement+of+left+ventricular+function+in+a+rodent+model+of+chronic+ischemic+cardiomyopathy.">Restoration of left ventricular geometry and improvement of left ventricular function in a rodent model of chronic ischemic cardiomyopathy.</a> J. Thorac. Cardiovasc. Surg. 137 (1), 180-187 (2009).</li><li>Lee, R. J., Hinson, A., Helgerson, S., Bauerschmitt, R., Sabbah, H. N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Polymer-based+restoration+of+left+ventricular+mechanics.">Polymer-based restoration of left ventricular mechanics.</a> Cell Transplant. 22 (3), 529-533 (2013).</li><li>Huisman, R. M., Elzinga, G., Westerhof, N., Sipkema, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Measurement+of+left+ventricular+wall+stress.">Measurement of left ventricular wall stress.</a> Cardiovasc. Res. 14 (3), 142-153 (1980).</li><li>Zhang, Z., Tendulkar, A., Sun, K., Saloner, D. A., Wallace, A. W., Ge, L., Guccione, J. M., Ratcliffe, M. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Comparison+of+the+Young-Laplace+law+and+finite+element+based+calculation+of+ventricular+wall+stress:+implications+for+post+infarct+and+surgical+ventricular+remodeling.">Comparison of the Young-Laplace law and finite element based calculation of ventricular wall stress: implications for post infarct and surgical ventricular remodeling.</a> Ann. Thorac. Surg. 91 (1), 150-156 (2011).</li><li>Guccione, J. M., McCulloch, A. D., Waldman, L. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Passive+material+properties+of+intact+ventricular+myocardium+determined+from+a+cylindrical+model.">Passive material properties of intact ventricular myocardium determined from a cylindrical model.</a> J. Biomech. Eng. 113 (1), 42-55 (1991).</li><li>Guccione, J. M., Waldman, L. K., McCulloch, A. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Mechanics+of+active+contraction+in+cardiac+muscle:+Part+II--Cylindrical+models+of+the+systolic+left+ventricle.">Mechanics of active contraction in cardiac muscle: Part II--Cylindrical models of the systolic left ventricle.</a> J. Biomech. Eng. 115 (1), 82-90 (1993).</li><li>Zhang, P., Guccione, J. M., Nicholas, S. I., Walker, J. C., Crawford, P. C., Shamal, A., Acevedo-Bolton, G., Guttman, M. A., Ozturk, C., McVeigh, E. R., Saloner, D. A., Wallace, A. W., Ratcliffe, M. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Endoventricular+patch+plasty+for+dyskinetic+anteroapical+left+ventricular+aneurysm+increases+systolic+circumferential+shortening+in+sheep.">Endoventricular patch plasty for dyskinetic anteroapical left ventricular aneurysm increases systolic circumferential shortening in sheep.</a> J. Thorac. Cardiovasc. Surg. 134 (4), 1017-1024 (2007).</li><li>Wenk, J. F., Klepach, D., Lee, L. C., Zhang, Z., Ge, L., Tseng, E. E., Martin, A., Kozerke, S., Gorman, J. H. 3. r. d., Gorman, R. C., Guccione, J. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=First+evidence+of+depressed+contractility+in+the+border+zone+of+a+human+myocardial+infarction.">First evidence of depressed contractility in the border zone of a human myocardial infarction.</a> Ann. Thorac. Surg. 93 (4), 1188-1193 (2012).</li><li>Guccione, J. M., Kassab, G. S., Ratcliffe, M. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Computational cardiovascular mechanics: modeling and applications in heart failure. , (2010).</li><li>Streeter, D. D., Spotnitz, H. M., Patel, D. P., Ross, J., Sonnenblick, E. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Fiber+Orientation+in+the+Canine+Left+Ventricle+during+Diastole+and+Systole.">Fiber Orientation in the Canine Left Ventricle during Diastole and Systole.</a> Circ. Res. 24 (3), 339-347 (1969).</li></ol>

מר הינסון הנו עובד של Lonestar לב, Inc

טיפול הזרקת Algisyl-LVR הזרקה של חומר לתוך LV החופשי מהקיר לקיר חדרים להפחית את הלחץ היא טיפול חדשני מיועד לחולים עם קרדיומיופתיה מורחבת. טיפול זה הוכיח הבטחה גדולה במחקרים פרה קליניים הן 15. מחקר אקראי ומבוקר על מנת להעריך את הטיפול הזה כשיטת הגדלת LV עבור חולים עם אי ספיקת לב חמורה (להגדיל-HF) בדרך מאז פברואר 2012. חזרות מרובות של המוצר מפותחות שהיעד של מגזרים שונים וצרכי ​​הרופא קליניים. בגרסת המוצר עבור מנתחי לב וחזה כירורגית, אלגינט מועבר במערכת מחט אישית מיועדת למנתחים לבצע את הזריקות דרך חתך ניתוחי קטן בחזה (פתיחת בית החזה מינימאלי) ומזרק סטנדרטי. הליך השתל מבוצע על לב פועם. את התכונות הפיסיקליות של אלגינט hydרוגל על ​​הזרקה לתוך שריר הלב דומה לזה של שריר הלב הדיאסטולי, והפך לשתל קבוע. משך הזמן של ההליך האופרטיבי הכולל צפוי להיות פחות מ 60 דקות ברוב המקרים, הגבלת חשיפה של המטופל להרדמת זמן מינימאלי. גרסת מוצר שנייה עשויה להציע לחולים עם אי ספיקת לב הליך שיכול להיות מבוצע על ידי קרדיולוגים התערבותית ו, בכמה מקרים בודדים, מומחים אחרים במעבדה קרדיולוגיה לא פולשנית או היברידית. זה גם יאפשר תופעות חריפות כדי להיחקר. כימות של לחץ של חדר השמאלי באמצעות מודלים מתמטיים השיטה של שימוש במודלים מתמטיים לשיטת FE היא כיום הדרך היחידה לכמת ב-vivo מתח קיר אזורי דווקא בחדרים. שילוב בין מודל מתמטי עם הדמיה רפואית כגון MRI מאפשר לחשב ב-vivo מתח קיר אזורי במטופל ספציפי ventricles כדי לעזור להבין את המצב התפקודי של החדרים האלה ולכמת את ההשפעות מכאניות של טיפול הזרקה בחולים. למרות שיש לנו מטופלים LV כחומר הומוגנית כאן, שיטה זו יכולה להיות (וכבר) הוארכה לכמת מתח קיר חדרים ב- vivo בחדרי מוח שאינם הומוגניות, ובמיוחד, כאשר אוטם שריר הלב הוא הווה. במקרים כאלה, את הגבולות של האוטם וborderzone הצמוד שלה צריכים להיות מזוהים מMRI באמצעות גדוליניום כחומר ניגוד. גבולות אלה מיובאים לTrueGrid ליצור אלמנטים שנמצאים בתוך גרידא כל אזור מובחן, כלומר, אוטם, borderzone ואזור המרוחק. ניתן להקצות פרמטרים מהותיים המשקפים שינויים פתולוגיים בכל אזור דרך האלמנטים בהתאמה LS-DYNA ב. פרמטרים אלה כבר נמצאו אצל חולים עם אוטם שריר הלב באמצעות in vivo-מתח שריר הלב נמדד מMRI מתויג21. חולים הזקוקים לrevascularization כירורגית לעתים קרובות חווים פרפור פרוזדורים בתקופה שלאחר הניתוח, אשר מזוהה עם נתונים מתויגים MRI באיכות ירודה מאוד. חולים כאלה גם דורשים כמה ימים כדי להחלים מניתוח. לפיכך, אקו 3D ורבב מעקב עשוי להיות שיטת הדמיה מתאימה יותר וטכניקת מדידת מתח שריר הלב מאשר מתויג MRI כדי ללמוד תופעות חריפות של הליכים כירורגיים. לבסוף, השתמשנו בתוכנה המסחרית Rapidform, Truegrid וLS-DYNA בתהליך של יצירת מודלים מתמטיים מטופל ספציפי של החדרים בגלל שמצאנו להם להיות יעיל בדרך כלל בביצוע המטלות שלהם. עם זאת, תוכנות אחרות זמינה, כגון אמה (ליצירת רשת FE) וAbaqus (פותר FE) שעשויה להיות מתאימה גם ליצירת מודלים מתמטיים של החדרים.

הפחתת המתח נפשי קיר חדרים נחשבת לאבן פינה בטיפול באי ספיקת לב 1. בצורתו הפשוטה ביותר שניתן על ידי החוק של Laplace, מתח קיר חדרים עומדים ביחס ישר לקוטרו של החדר ואת הלחץ של החדר, ועומד ביחס הפוך לעובי הקיר של החדר. הוא האמין נרחב כי לחץ מוגבר קיר חדרים הוא אחראי על תהליך שיפוץ השלילי שבו הרחיבו את החדרים הופכים בהדרגה, סופו של דבר מוביל לאי ספיקת לב 2. מחקרים קליניים בבעלי החיים הראו כי לחץ מוגבר קיר גורם לשינויים בחלבונים, סינתזת אלמנט התכווצות ועל ביטוי גנים התומכים בתהליך שיפוץ 3,4,5. הגדיל את מתח הקיר גם הוכח להיות מנבא בלתי תלוי לשיפוץ LV 6,7 שלאחר מכן. טיפולים כירורגיים והתקנים חדשים רבים פותחו עם ACמטרת entral של הפחתת מתח קיר חדרים, בניסיון למנוע ולהפוך את ההתקדמות של אי ספיקת לב בחולי 8,9,10. למרות שטיפולים אלה חולקים את אותה המטרה, הם משיגים את זה אחר. לדוגמה, הפחתת ההליך כירורגי חדרית 10 מבקש להפחית את הלחץ על ידי קיר חדרי ניתוח הקטנת הגודל של חדר שמאלי מורחב, אבל התוצאה שלו היא נושא שנוי במחלוקת 11,12. לאחרונה, ההזרקה של חומר ביולוגית, Algisyl-LVR, לתוך החדר השמאלי לטיפול בקרדיומיופתיה מורחבת צברה תשומת לב רבה בקהילה הרפואית. טיפול זה הוכח כיעיל במניעה או אפילו להפוך את ההתקדמות של אי ספיקת לב במחקרים בבעלי החיים 13,14, ולאחרונה, בניסוי קליני 15 בני אדם. בניגוד למכשירים אחרים, טיפול זה מבקש להפחית את לחץ קיר חדרים על ידי הזרקת חומר לתוךקיר החדר השמאלי כדי לעבות אותו. ידע מפורט של מתח קיר חדרים, במיוחד בבני אדם, לעומת זאת, נותר חמקמק. חוסר הידע הזה הוא בעיקר בגלל כוחות או מתחים לא ניתן למדוד באופן ישיר בחדרי הלב שלמים 16. למרות סגור טופס משוואות אנליטיות כגון חוק לפלס יכולות להעריך מתח קיר חדר שמאלי, הם פותחו על בסיס הנחות מגבילות הכוללות ציר סימטריה של LV, איזוטרופיות חומר והומוגניות בתוך LV. בשל גורמים אלה, את התחזית של מתח קיר חדרים בLV בפועל באמצעות החוק לפלס אינן מדויקת 17. כדי להסיר מגבלות אלו ולהשיג תחזית מדויקת יותר של הלחץ, מודלים מתמטי קיר החדרים באמצעות שיטת האלמנט סופית (FE) עם הגיאומטריה חדרית מטופל ספציפית יש להשתמש במקום של החוק הפשוט לפלס 17. שיטת FE היא נוטכניקת merical המשמשת לעתים קרובות כדי לפתור מערכת משוואות דיפרנציאליות חלקיות (PDE) המתארות את הבעיה ערך גבול. שיטה זו שימושית במיוחד כאשר פתרון צורה סגורה הוא קשה או לא ניתן להשיג בצורה אנליטית. בהקשר של מודל מתמטי המשמש לLV לכמת מתח קיר חדרים, הסט של משוואות PDEs הם המנהלים של שיווי משקל מכאני (יתרת המומנטום ליניארי) המתארות את תנועת LV כאשר לחץ או עומס מיושם בשטח endocardial של LV. כאשר נעשה שימוש בשיטת FE, קיר LV מחולק לתחומי משנה או אלמנטים (בדרך כלל משושים עם 8 צמתים פינה) שמשחתים את צורה על פי מערכת יחסים מתח מתח קבוע של שריר הלב בין מחובר. יחסי מתח מתח המתארים את העיוות גדולה של LV במהלך מילוי פסיבי וירוויחו במהלך ההתכווצות פעילה בהתכווצות אומתו בעבר במחקרים בבעלי חיים גדולים. LV הוא מודללהיות כ שלוש פעמים נוקשה בכיוון myofiber מאשר בכיוונים ניצבת לכיוון myofiber במהלך דיאסטולה 18. התכווצות פעילה במהלך התכווצות היא מודל על ידי הגדלת הקשיחות של LV לאורך כיוון myofiber. עלייה זו בנוקשות היא פונקציה של זמן ותלוי במשתנים שנקבעו באופן ניסיוני, כגון ריכוז סידן תוך תאי ואורך sarcomere 19. באמצעות מערכת יחסים מתח מתח שנקבע זה של שריר הלב, שיטת FE מחשב את עמדות הקטרים ​​החדשות המבוססות על עומס (ים) יחול על LV. ברגע שהעמדות החדשות הקטרים ​​מחושבות, את המתח שנוצר (מידה של עיוות) והמתח יכולים להיקבע בכל רכיב כדי לייצר את המתח ולחץ בתוך הפצת LV. כאן, אנו מתארים את הצעדים הנדרשים כדי להשתיל Algisyl-LVR בחולים וליצור LV מטופל הספציפי המקבילמודלים מתמטיים לפני ואחרי הטיפול לכמת את קיר לחץ LV.

<table border="1">
 <tbody>
 <tr>
 <td></td>
 <td></td>
 <td></td>
 <td>REGENTS</td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Na+-Alginate </td>
 <td>LoneStar Heart, Inc</td>
 <td></td>
 <td></td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Ca2+-Alginate </td>
 <td>LoneStar Heart, Inc</td>
 <td></td>
 <td></td>
 </tr>
 <tr>
 <td></td>
 <td></td>
 <td></td>
 <td>EQUIPMENT</td>
 </tr>
 <tr>
 <td>MevisLab</td>
 <td>Mevis Medical Solution</td>
 <td></td>
 <td></td>
 </tr>
 <tr>
 <td>TrueGrid</td>
 <td>XYZ Scientific Application, Inc</td>
 <td></td>
 <td></td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Rapidform</td>
 <td>Inus Technology, Inc</td>
 <td></td>
 <td></td>
 </tr>
 <tr>
 <td>LS-Dyna</td>
 <td>Livermore Software Technology Corporation</td>
 <td></td>
 <td></td>
 </tr>
 </tbody>
</table>

reduction in left ventricular wall stress and improvement in function in failing hearts using algisyl-lvr

הזרקה של Algisyl-LVR, טיפול בפיתוח קליני, מיועדת לטיפול בחולים עם קרדיומיופתיה מורחבת. טיפול זה היה בשימוש לאחרונה בפעם הראשונה בחולים שעברו אי ספיקת לב סימפטומטי. בכל החולים, תפקוד לב של החדר השמאלי (LV) השתפר באופן משמעותי, כפי שבא לידי ביטוי בהפחתה של עוצמת הקול וקיר LV מתח עולה בקנה אחד. כאן אנו מתארים הליך הטיפול החדשני הזה ואת השיטות לכמת את השפעותיו על קיר LV לחץ ותפקוד. Algisyl-LVR הוא ג&#39;ל biopolymer בהיקף של Na +-אלגינט וCa 2 + אלגינט. הליך הטיפול בוצע על ידי ערבוב שני המרכיבים הללו ולאחר מכן משלבים אותם לתוך מזרק אחד לזריקות intramyocardial. תערובת זו הייתה מוזרקת ב10 עד 19 מקומות באמצע הדרך בין הבסיס והקודקוד של קיר LV החופשי בחולים. דימות תהודה מגנטית (MRI), יחדעם מודלים מתמטיים, היה בשימוש כדי לכמת את ההשפעות של טיפול זה בחולים לפני טיפול ובנקודות זמן שונים במהלך התאוששות. משטחי epicardial וendocardial היו דיגיטציה ראשונה מתמונות MR לשחזר את הגיאומטריה LV בסוף התכווצות ובסופו של דבר, תרוויח. כרכי חלל חדר שמאל ואז נמדדו ממשטחים המשוחזרים אלה. ממשטחי MRI-משוחזרים אלה מודלים מתמטיים של LV נוצרו כדי לחשב את הלחץ myofiber אזורי. כל דגם LV נבנה כך ש1) זה deforms פי יחסי מתח מתח תוקף עבר של שריר הלב, ו2) נפח חלל LV מהמודלים האלה חזו תואם את נפח ה-MRI-מדודה המקבילה בסוף ירוויח וסוף התכווצות . מילוי הדיאסטולי היה מדומה על ידי טעינת משטח endocardial LV עם לחץ סוף דיאסטולי שנקבע. התכווצות הסיסטולי הייתה מדומה במקביל על ידי טעינת הסוףמשטח ocardial עם לחץ הסיסטולי נקבע סופי והוספת התכווצות פעילה בכיוון myofiber. מתח myofiber אזורי בסוף ירוויח וסוף התכווצות היה מחושב מLV מעוותים המבוסס על מערכת היחסים של מתח מתח.

הזרקה של Algisyl-LVR לLV ללא הקיר מתעבה אותו ומקטינה את הגודל ברציפות של LV לאורך זמן. העיבוי של קיר LV והירידה בגודל של LV בא לידי ביטוי בבדיקת MRI של LV במטופל בסופו של התכווצות, ולפני 6 חודשים לאחר קבלת Algisyl-LVR (איור 1). איור 2 מראה את התוצאה של כל שלב המעורב בכימות של מתח קיר החדר השמאלי. באיור 2a, קצות epicardial וendocardial זוהו מתצוגה קצרת ציר LV בMevisLab באמצעות MRI וקווי מתאר. כתוצאה IGES משטח endocardial (כחול) ומשטח epicardial (אדום) נוצר מRapidform באמצעות הנקודות קווי המתאר מוצגות באיור 2. בעקבות זאת, הרווח בין משטחי endocardial וepicardial התמלא אלמנט לבני trilinear 8-ה&quot;נ ודד באמצעות TrueGrid (איור 2 ג </strאונג&gt;). וקטורים המגדירים את כיוון myofiber בכל רכיב אז חושבו עם קרוב יותר. וקטורים אלה מוצגים כחצים שחורים באיור 2 ופרוס של קיר LV (כחול) מראה את כיוון הווריאציה של myofiber על פני קיר LV כפי שתוארה קודם לכן. ב2E איור, תנאי השפה, כלומר, את הלחץ ואת העקירה קטרי שהוטלו על LV מוצגים. לחץ המופעל מוצג כחצים המצביעים לכיוון קיר endocardial. צמתים בטבעת epicardial-הבזליים (כפי שמוצג ספירות) היו מוגבלים מלנוע לכל הכיוונים ואילו שאר צמתים הבסיסיים (כפי שמוצג קוביות) היו מוגבלים לנוע רק במישור הבסיסי (2E איור). לבסוף, איור 2F מציג את מתח קיר החדרים ממוחשבת בכיוון myofiber בסוף ירוויחו ממטופל לפני הטיפול. זה ברור מהדמות שלחצים גבוהים נמצאים בendocardium ובאזורים שבםLV הקיר הוא דק. <img src="/files/ftp_upload/50096/50096fig1.jpg" alt="איור 1" fo:content-width="4.5in" fo:src="/files/ftp_upload/50096/50096fig1highres.jpg"/> איור 1. השפעות של Algisyl על של מטופל LV (מסומן בחץ) לאחר 6 חודשים, כפי שניתן לראות בתמונות בתהודה מגנטית. התמונות מראות כי LV הצטמק ועובי הקיר גדל לאחר 6 חודשים. <img src="/files/ftp_upload/50096/50096fig2.jpg" alt="איור 2" fo:content-width="4.71in" fo:src="/files/ftp_upload/50096/50096fig2highres.jpg" /> איור 2. שלבים הכרוכים בכימות של מתח קיר חדר שמאלי. (א) Digitizing את תמונות MR. (ב) יצירת משטחי IGES. (ג) יצירת רשת FE. (ד) הקצאת הנטייה myofiber. (ה)הטלת תנאי הגבול. (ו) חישוב מתח קיר חדרית (המוצג כאן בסוף דיאסטולה). מתייחס לטקסט להסבר.

Watch this Scientific Journal Video about Reduction in Left Ventricular Wall Stress and Improvement in Function in Failing Hearts using Algisyl-LVR at JoVE.com

Reduction in Left Ventricular Wall Stress and Improvement in Function in Failing Hearts using Algisyl-LVR

מאמר זה מתאר את ההליכים להשתלת הידרוג&#39;ל חדשני בלב כושל וכימות השפעתו על לחץ קיר חדר שמאלי ותפקוד. נהלים אלה יושמו בהצלחה בכלבים ובבני אדם.

ירידה במתח וול חדר שמאלי ושיפור בתפקוד בכישלון לבבות באמצעות Algisyl-LVR

Injection of  Algisyl-LVR, a treatment under clinical development, is intended to treat  patients with dilated cardiomyopathy. This treatment was recently ...

reduction-left-ventricular-wall-stress-improvement-function-failing

Research

JoVE Journal

Medicine

24.1K Views.  UCSF/VA Medical Center. מאמר זה מתאר את ההליכים להשתלת הידרוג'ל חדשני בלב כושל וכימות השפעתו על לחץ קיר חדר שמאלי ותפקוד. נהלים אלה יושמו בהצלחה בכלבים ובבני אדם.

Video: Reduction in Left Ventricular Wall Stress and Improvement in Function in Failing Hearts using Algisyl-LVR

Assessment of Cardiac Function and Energetics in Isolated Mouse Hearts Using 31P NMR Spectroscopy

Bioengineered mouse models have become powerful research tools in determining causal relationships between molecular alterations and models of cardiovascular disease. Although molecular biology is necessary in identifying key changes in the signaling pathway, it is not a surrogate for functional significance. While physiology can provide answers to the question of function, combining physiology with biochemical assessment of metabolites in the intact, beating heart allows for a complete picture of cardiac function and energetics. For years, our laboratory has utilized isolated heart perfusions combined with nuclear magnetic resonance (NMR) spectroscopy to accomplish this task. Left ventricular function is assessed by Langendorff-mode isolated heart perfusions while cardiac energetics is measured by performing 31P magnetic resonance spectroscopy of the perfused hearts. With these techniques, indices of cardiac function in combination with levels of phosphocreatine and ATP can be measured simultaneously in beating hearts. Furthermore, these parameters can be monitored while physiologic or pathologic stressors are instituted. For example, ischemia/reperfusion or high workload challenge protocols can be adopted. The use of aortic banding or other models of cardiac pathology are apt as well. Regardless of the variants within the protocol, the functional and energetic significance of molecular modifications of transgenic mouse models can be adequately described, leading to new insights into the associated enzymatic and metabolic pathways. Therefore, 31P NMR spectroscopy in the isolated perfused heart is a valuable research technique in animal models of cardiovascular disease.

Assessment of Cardiac Function and Energetics in Isolated Mouse Hearts Using 31P NMR Spectroscopy

Langendorff-mode isolated heart perfusion, in conjunction with 31P NMR spectroscopy, combines the fields of biochemistry and physiology into one experiment. The protocol allows for the dynamic measurement of high energy phosphate content and turnover in the heart while concurrently monitoring physiologic function. When performed correctly, this is a valuable technique in the assessment of cardiac energetics.

הערכה של תפקוד הלב Energetics בלבבות עכבר בודדות שימוש 31 P NMR ספקטרוסקופיה

Bioengineered mouse models have become powerful research tools in determining causal relationships between molecular alterations and models of ...

Carotid Artery Infusions for Pharmacokinetic and Pharmacodynamic Analysis of Taxanes in Mice

When proposing the use of a drug, drug combination, or drug delivery into a novel system, one must assess the pharmacokinetics of the drug in the study model. As the use of mouse models are often a vital step in preclinical drug discovery and drug development1-8, it is necessary to design a system to introduce drugs into mice in a uniform, reproducible manner. Ideally, the system should permit the collection of blood samples at regular intervals over a set time course. The ability to measure drug concentrations by mass-spectrometry, has allowed investigators to follow the changes in plasma drug levels over time in individual mice1, 9, 10. In this study, paclitaxel was introduced into transgenic mice as a continuous arterial infusion over three hours, while blood samples were simultaneously taken by retro-orbital bleeds at set time points. Carotid artery infusions are a potential alternative to jugular vein infusions, when factors such as mammary tumors or other obstructions make jugular infusions impractical. Using this technique, paclitaxel concentrations in plasma and tissue achieved similar levels as compared to jugular infusion. In this tutorial, we will demonstrate how to successfully catheterize the carotid artery by preparing an optimized catheter for the individual mouse model, then show how to insert and secure the catheter into the mouse carotid artery, thread the end of the catheter out through the back of the mouse&#8217;s neck, and hook the mouse to a pump to deliver a controlled rate of drug influx. Multiple low volume retro-orbital bleeds allow for analysis of plasma drug concentrations over time.

This method was developed with the goal of delivering a steady drug solution via the carotid artery, to assess the pharmacokinetics of novel drugs in mouse models.

חליטות עורק הראשי לpharmacokinetic וpharmacodynamic ניתוח של taxanes בעכברים

When proposing the use of a drug, drug combination, or drug delivery into a novel system, one must assess the pharmacokinetics of the drug in the study ...

Chronic Thromboembolic Pulmonary Hypertension and Assessment of Right Ventricular Function in the Piglet

An original piglet model of Chronic Thromboembolic Pulmonary Hypertension (CTEPH) associated with chronic Right Ventricular (RV) dysfunction is described. Pulmonary Hypertension (PH) was induced in 3-week-old piglets by a progressive obstruction of the pulmonary vascular bed. A ligation of the left Pulmonary Artery (PA) was performed first through a mini-thoracotomy. Second, weekly embolizations of the right lower pulmonary lobe were done under fluoroscopic guidance with n-butyl-2-cyanoacrylate during 5 weeks. Mean Pulmonary Arterial Pressure (mPAP) measured by ritght heart catheterism, increased progressively, as well as Right Atrial pressure and Pulmonary Vascular Resistances (PVR) after 5 weeks compared to sham animals. Right Ventricular (RV) structural and functional remodeling were assessed by transthoracic echocardiography (RV diameters, RV wall thickness, RV systolic function). RV elastance and RV-pulmonary coupling were assessed by Pressure-Volume Loops (PVL) analysis with conductance method. Histologic study of the lung and the right ventricle were also performed. Molecular analyses on RV fresh tissues could be performed through repeated transcutaneous endomyocardial biopsies. Pulmonary microvascular disease in obstructed and unobstructed territories was studied from lung biopsies using molecular analyses and pathology. Furthermore, the reliability and the reproducibility was associated with a range of PH severity in animals. Most aspects of the human CTEPH disease were reproduced in this model, which allows new perspectives for the understanding of the underlying mechanisms (mitochondria, inflammation) and new therapeutic approaches (targeted, cellular or gene therapies) of the overloaded right ventricle but also pulmonary microvascular disease.

Chronic Thromboembolic Pulmonary Hypertension (CTEPH) and Right Ventricular (RV) dysfunction were induced in piglets by progressive obstruction of the pulmonary arteries. Consequences were remarkably similar to those observed in CTEPH patients. This animal model would be a very useful tool for pathophysiology and therapeutic experiments on CTEPH and RV failure.

תרומבואמבוליים כרוני יתר לחץ דם ריאה והערכה של תפקוד ימין חדרית בחזרזיר

An original piglet model of Chronic Thromboembolic Pulmonary Hypertension (CTEPH) associated with chronic Right Ventricular (RV) dysfunction is described. ...

A Method for Quantifying Upper Limb Performance in Daily Life Using Accelerometers

A key reason for referral to rehabilitation services after stroke and other neurological conditions is to improve one's ability to function in daily life. It has become important to measure a person's activities in daily life, and not just measure their capacity for activity in the structured environment of a clinic or laboratory. A wearable sensor that is now enabling measurement of daily movement is the accelerometer. Accelerometers are commercially-available devices resembling large wrist watches that can be worn throughout the day. Data from accelerometers can quantify how the limbs are engaged to perform activities in peoples' homes and communities. This report describes a methodology to collect accelerometry data and turn it into clinically-relevant information. First, data are collected by having the participant wear two accelerometers (one on each wrist) for 24 h or longer. The accelerometry data are then downloaded and processed to produce four different variables that describe key aspects of upper limb activity in daily life: hours of use, use ratio, magnitude ratio, and the bilateral magnitude. Density plots can be constructed that visually represent the data from the 24 h wearing period. The variables and their resultant density plots are highly consistent in neurologically-intact, community-dwelling adults. This striking consistency makes them a useful tool for determining if upper limb daily performance is different from normal. This methodology is appropriate for research studies investigating upper limb dysfunction and interventions designed to improve upper limb performance in daily life in people with stroke and other patient populations. Because of its relative simplicity, it may not be long before it is also incorporated in clinical neurorehabilitation practice.

This protocol describes a method to quantify upper limb performance in daily life using wrist-worn accelerometers.

שיטה לכימות ביצוע גפיים עליונים ב Daily Life בעזרת מדי תאוצה

A key reason for referral to rehabilitation services after stroke and other neurological conditions is to improve one's ability to function in daily life. ...

Technique of Minimally Invasive Transverse Aortic Constriction in Mice for Induction of Left Ventricular Hypertrophy

Transverse aortic constriction (TAC) in mice is one of the most commonly used surgical techniques for experimental investigation of pressure overload-induced left ventricular hypertrophy (LVH) and its progression to heart failure. In the majority of the reported investigations, this procedure is performed with intubation and ventilation of the animal which renders it demanding and time-consuming and adds to the surgical burden to the animal. The aim of this protocol is to describe a simplified technique of minimally invasive TAC without intubation and ventilation of mice. Critical steps of the technique are emphasized in order to achieve low mortality and high efficiency in inducing LVH.
Male C57BL/6 mice (10-week-old, 25-30 g, n=60) were anesthetized with a single intraperitoneal injection of a mixture of ketamine and xylazine. In a spontaneously breathing animal following a 3-4 mm upper partial sternotomy, a segment of 6/0 silk suture threaded through the eye of a ligation aid was passed under the aortic arch and tied over a blunted 27-gauge needle. Sham-operated animals underwent the same surgical preparation but without aortic constriction. The efficacy of the procedure in inducing LVH is attested by a significant increase in the heart/body weight ratio. This ratio is obtained at days 3, 7, 14 and 28 after surgery (n = 6 - 10 in each group and each time point). Using our technique, LVH is observed in TAC compared to sham animals from day 7 through day 28. Operative and late (over 28 days) mortalities are both very low at 1.7%.
In conclusion, our cost-effective technique of minimally invasive TAC in mice carries very low operative and post-operative mortalities and is highly efficient in inducing LVH. It simplifies the operative procedure and reduces the strain put on the animal. It can be easily performed by following the critical steps described in this protocol.

The aim of this protocol is to describe step-by-step the technique of minimally invasive transverse aortic constriction (TAC) in mice. By elimination of intubation and ventilation which are mandatory for the commonly used standard procedure, minimally invasive TAC simplifies the operative procedure and reduces the strain put on the animal.

הטכניקה של פולשנית התרחבות אבי העורקים רוחבי בעכברים עבור אינדוקציה של גדילת

Transverse aortic constriction (TAC) in mice is one of the most commonly used surgical techniques for experimental investigation of pressure ...

Studying Left Ventricular Reverse Remodeling by Aortic Debanding in Rodents

To better understand the left ventricular (LV) reverse remodeling (RR), we describe a rodent model wherein, after aortic banding-induced LV remodeling, mice undergo RR upon removal of the aortic constriction. In this paper, we describe a step-by-step procedure to perform a minimally invasive surgical aortic debanding in mice. Echocardiography was subsequently used to assess the degree of cardiac hypertrophy and dysfunction during LV remodeling and RR and to determine the best timing for aortic debanding. At the end of the protocol, terminal hemodynamic evaluation of the cardiac function was conducted, and samples were collected for histological studies. We showed that debanding is associated with surgical survival rates of 70-80%. Moreover, two weeks after debanding, the significant reduction of ventricular afterload triggers the regression of ventricular hypertrophy (~20%) and fibrosis (~26%), recovery of diastolic dysfunction as assessed by the normalization of left ventricular filling and end-diastolic pressures (E/e&#39;&#160;and LVEDP). Aortic debanding is a useful experimental model to study LV RR in rodents. The extent of myocardial recovery is variable between subjects, therefore, mimicking the diversity of RR that occurs in the clinical context, such as aortic valve replacement. We conclude that the aortic banding/debanding model represents a valuable tool to unravel novel insights into the mechanisms of RR, namely the regression of cardiac hypertrophy and the recovery of diastolic dysfunction.

Here we describe a step-by-step protocol of surgical aorta debanding in the well-established mice model of aortic-constriction. This procedure not only allows studying the mechanisms underlying the left ventricular reverse remodeling and regression of hypertrophy but also to test novel therapeutic options that might accelerate myocardial recovery.

לימוד שיפוץ הפוך חדרי שמאלי על ידי ניתוק האבניים במכרסמים

To better understand the left ventricular (LV) reverse remodeling (RR), we describe a rodent model wherein, after aortic banding-induced LV remodeling, ...

Using a Chemical Biopsy for Graft Quality Assessment

Kidney transplantation is a life-saving treatment for a large number of people with end-stage renal dysfunction worldwide. The procedure is associated with an increased survival rate and greater quality of patient&#8217;s life when compared to conventional dialysis. Regrettably, transplantology suffers from a lack of reliable methods for organ quality assessment. Standard diagnostic techniques are limited to macroscopic appearance inspection or invasive tissue biopsy, which do not provide comprehensive information about the graft. The proposed protocol aims to introduce solid phase microextraction (SPME) as an ideal analytical method for comprehensive metabolomics and lipidomic analysis of all low molecular compounds present in kidneys allocated for transplantation. The small size of the SPME probe enables performance of a chemical biopsy, which enables extraction of metabolites directly from the organ without any tissue collection. The minimum invasiveness of the method permits execution of multiple analyses over time: directly after organ harvesting, during its preservation, and immediately after revascularization at the recipient&#8217;s body. It is hypothesized that the combination of this novel sampling method with a high-resolution mass spectrometer will allow for discrimination of a set of characteristic compounds that could serve as biological markers of graft quality and indicators of possible development of organ dysfunction.

The protocol presents utilization of the chemical biopsy approach followed by comprehensive metabolomic and lipidomic analysis for quality assessment of kidney grafts allocated for transplantation.

שימוש בביופסיה כימית להערכת איכות השתל

Kidney transplantation is a life-saving treatment for a large number of people with end-stage renal dysfunction worldwide. The procedure is associated ...

On-Site Sampling and Extraction of Brain Tumors for Metabolomics and Lipidomics Analysis

Despite the variety of tools available for cancer diagnosis and classification, methods that enable fast and simple characterization of tumors are still in need. In recent years, mass spectrometry has become a method of choice for untargeted profiling of discriminatory compound as potential biomarkers of a disease. Biofluids are generally considered as preferable matrices given their accessibility and easier sample processing while direct tissue profiling provides more selective information about a given cancer. Preparation of tissues for the analysis via traditional methods is much more complex and time-consuming, and, therefore, not suitable for fast on-site analysis. The current work presents a protocol combining sample preparation and extraction of small molecules on-site, immediately after tumor resection. The sampling device, which is of the size of an acupuncture needle, can be inserted directly into the tissue and then transported to the nearby laboratory for instrumental analysis. The results of metabolomics and lipidomics analyses demonstrate the capability of the approach for the establishment of phenotypes of tumors related to the histological origin of the tumor, malignancy, and genetic mutations, as well as for the selection of discriminating compounds or potential biomarkers. The non-destructive nature of the technique permits subsequent performance of routinely used tests e.g., histological tests, on the same samples used for SPME analysis, thus enabling attainment of more comprehensive information to support personalized diagnostics.

The manuscript presents on-site sampling of human brain tumors with solid phase microextraction followed by their biochemical profiling towards the discovery of biomarkers.

באתר דגימה וחילוץ של גידולים במוח עבור מטבולומיקה וניתוח Lipidomics

Despite the variety of tools available for cancer diagnosis and classification, methods that enable fast and simple characterization of tumors are still ...

Echocardiographic Characterization of Left Ventricular Structure, Function, and Coronary Flow in Neonate Mice

Echocardiography is a non-invasive procedure that enables the evaluation of structural and functional parameters in animal models of cardiovascular disease and is used to assess the impact of potential treatments in preclinical studies. Echocardiographic studies are usually conducted in young adult mice (i.e., 4-6 weeks of age). The evaluation of early neonatal cardiovascular function is not usually performed because of the small size of the mouse pups and the associated technical difficulties. One of the most important challenges is that the short length of the pups&#39; limbs prevents them from reaching the electrodes in the echocardiography platform. Body temperature is the other challenge, as pups are very susceptible to changes in temperature. Therefore, it is important to establish a practical guide for performing echocardiographic studies in small mouse pups to help researchers detect early pathological changes and study the progression of cardiovascular disease over time. The current work describes a protocol for performing echocardiography in mouse pups at the early age of 7 days old. The echocardiographic characterization of cardiac morphology, function, and coronary flow in neonatal mice is also described.

The present protocol describes the echocardiographic assessment of left ventricular morphology, function, and coronary blood flow in 7-day old neonate mice.

אפיון אקוקרדיוגרפי של מבנה החדר השמאלי, תפקודו וזרימה כלילית בעכברים ילודים

Echocardiography is a non-invasive procedure that enables the evaluation of structural and functional parameters in animal models of cardiovascular ...

A Real-World High-Intensity Interval Training Protocol for Cardiorespiratory Fitness Improvement

High-Intensity Interval Training (HIIT) has emerged as an interesting time-efficient approach to increase exercise adherence and improve health. However, few studies have tested the efficiency of HIIT protocols in a &#34;real world&#34; setting, e.g., HIIT protocols designed for outdoor spaces without specialized equipment. This study presents a &#34;real world&#34; training protocol, named &#34;beep training&#34;, and compares the efficiency of a HIIT regiment versus a traditional long-duration Moderate-Intensity Continuous Training (MICT) regiment using this beep training protocol on VO2 max of overweight untrained men. Twenty-two subjects performed outdoor running with MICT (n = 11) or HIIT (n = 11). Cardiorespiratory fitness was assessed before and after training protocols using a metabolic analyzer. Both training protocols were performed 3 days a week for 8 weeks using the Beep Test results. The MICT group performed the exercise program at 60%-75% of the maximum speed of the 20 m shuttle test (Vmax) and with a progression of the distance of 3,500-5,000 m. The HIIT group performed the interval exercise with 7-10 bouts of 200 m at 85%-100% of the maximum speed of the 20 m shuttle test (Vmax), interspersed with 1 min of passive recovery. Although the HIIT group presented a significantly lower training volume than the MICT group (p &#60; 0.05) after 8 weeks of beep training, HIIT was superior to MICT in improving VO2 max (MICT: ~4.1%; HIIT: ~7.3%; p &#60; 0.05). The &#34;real world&#34; HIIT regiment based on beep training protocol is a time-efficient, low-cost, and easy-to-implement protocol for overweight untrained men.

This study presents a low-cost and easy-to-implement "real world" high-intensity interval training (HIIT) protocol for scientific research and discusses its efficiency for cardiorespiratory fitness.

פרוטוקול אימון אינטרוולים בעצימות גבוהה בעולם האמיתי לשיפור כושר לב-ריאה

High-Intensity Interval Training (HIIT) has emerged as an interesting time-efficient approach to increase exercise adherence and improve health. However, ...