Name: surgical placement of catheters for long-term cardiovascular exercise testing in swine
Uploaded: 2016-02-09T15:00:00.000+00:00
Duration: 12 min 37 s
Description: Watch this Scientific Journal Video about Surgical Placement of Catheters for Long-term Cardiovascular Exercise Testing in Swine at JoVE.com

מחקר זה נתמך על ידי קרן הלב הולנד מענק 2000T038 (אל DJ Duncker) מענק 2000T042 (ד Merkus), FP7-בריאות-2010 הנציבות האירופית מענק MEDIA-261,409 (אל DJ Duncker וד Merkus), יוזמת מחקר לב וכלי דם הולנד: קרן הלב ההולנדית, הפדרציה הולנדית עבור מרכזים רפואיים האוניברסיטה, ארגון הולנד למחקר בריאות ופיתוח והאקדמיה המלכותית ההולנדית למדעים &#160; CVON- ARENA CVON 2011-11 (אל DJ Duncker), CVON-פדרה CVON2012-08 (ד Merkus) ו CVON-חבר מחדש CVON 2014-11 (אל DJ Duncker וד Merkus), סופיה קרן (ד דה Wijs-Meijler, ד Merkus ו IKM רייס).

<ol>
	<li>Laughlin, M. H., 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=Peripheral+circulation.">Peripheral circulation.</a> Compr Physiol. 2, 321-447 (2012).</li><li>Datta, D., Normandin, E., ZuWallack, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cardiopulmonary+exercise+testing+in+the+assessment+of+exertional+dyspnea.">Cardiopulmonary exercise testing in the assessment of exertional dyspnea.</a> Ann Thorac Med. 10, 77-86 (2015).</li><li>Vatner, S. F., Braunwald, E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cardiovascular+control+mechanisms+in+the+conscious+state.">Cardiovascular control mechanisms in the conscious state.</a> N Engl J Med. 293, 970-976 (1975).</li><li>Duncker, D. J., Bache, 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=Regulation+of+coronary+blood+flow+during+exercise.">Regulation of coronary blood flow during exercise.</a> Physiol Rev. 88, 1009-1086 (2008).</li><li>Tune, J. D., Gorman, M. W., Feigl, E. O. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Matching+coronary+blood+flow+to+myocardial+oxygen+consumption.">Matching coronary blood flow to myocardial oxygen consumption.</a> J Appl Physiol. 97 (1985), 404-415 (2004).</li><li>van den Heuvel, M., 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=Coronary+microvascular+dysfunction+in+a+porcine+model+of+early+atherosclerosis+and+diabetes.">Coronary microvascular dysfunction in a porcine model of early atherosclerosis and diabetes.</a> Am J Physiol Heart Circ Physiol. 302, H85-H94 (2012).</li><li>Zhou, Z., 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=Pulmonary+vasoconstrictor+influence+of+endothelin+in+exercising+swine+depends+critically+on+phosphodiesterase+5+activity.">Pulmonary vasoconstrictor influence of endothelin in exercising swine depends critically on phosphodiesterase 5 activity.</a> Am J Physiol Lung Cell Mol Physiol. 306, L442-L452 (2014).</li><li>Pereda, D., 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=Swine+model+of+chronic+postcapillary+pulmonary+hypertension+with+right+ventricular+remodeling:+long-term+characterization+by+cardiac+catheterization,+magnetic+resonance,+and+pathology.">Swine model of chronic postcapillary pulmonary hypertension with right ventricular remodeling: long-term characterization by cardiac catheterization, magnetic resonance, and pathology.</a> J Cardiovasc Transl Res. 7, 494-506 (2014).</li><li>Mercier, O., 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=Endothelin+A+receptor+blockade+improves+regression+of+flow-induced+pulmonary+vasculopathy+in+piglets.">Endothelin A receptor blockade improves regression of flow-induced pulmonary vasculopathy in piglets.</a> J Thorac Cardiovasc Surg. 140, 677-683 (2010).</li><li>Spinale, F. G., 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=Chronic+supraventricular+tachycardia+causes+ventricular+dysfunction+and+subendocardial+injury+in+swine.">Chronic supraventricular tachycardia causes ventricular dysfunction and subendocardial injury in swine.</a> Am J Physiol. 259, H218-H229 (1990).</li><li>Yarbrough, W. M., Spinale, F. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Large+animal+models+of+congestive+heart+failure:+a+critical+step+in+translating+basic+observations+into+clinical+applications.">Large animal models of congestive heart failure: a critical step in translating basic observations into clinical applications.</a> J Nucl Cardiol. 10, 77-86 (2003).</li><li>Duncker, D. J., Stubenitsky, R., Verdouw, P. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Autonomic+control+of+vasomotion+in+the+porcine+coronary+circulation+during+treadmill+exercise:+evidence+for+feed-forward+beta-adrenergic+control.">Autonomic control of vasomotion in the porcine coronary circulation during treadmill exercise: evidence for feed-forward beta-adrenergic control.</a> Circ Res. 82, 1312-1322 (1998).</li><li>Stubenitsky, R., Verdouw, P. D., Duncker, D. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Autonomic+control+of+cardiovascular+performance+and+whole+body+O2+delivery+and+utilization+in+swine+during+treadmill+exercise.">Autonomic control of cardiovascular performance and whole body O2 delivery and utilization in swine during treadmill exercise.</a> Cardiovasc Res. 39, 459-474 (1998).</li><li>Zhou, Z., 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=Phosphodiesterase-5+activity+exerts+a+coronary+vasoconstrictor+influence+in+awake+swine+that+is+mediated+in+part+via+an+increase+in+endothelin+production.">Phosphodiesterase-5 activity exerts a coronary vasoconstrictor influence in awake swine that is mediated in part via an increase in endothelin production.</a> Am J Physiol Heart Circ Physiol. 306, H918-H927 (2014).</li><li>Gross, D. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Animal Models in Cardiovascular Research. , (2009).</li><li>Merkus, D., Duncker, D. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Perspectives:+Coronary+microvascular+dysfunction+in+post-infarct+remodelled+myocardium.">Perspectives: Coronary microvascular dysfunction in post-infarct remodelled myocardium.</a> Eur Heart J Suppl. 16, A74-A79 (2014).</li><li>de Beer, V. J., de Graaff, H. J., Hoekstra, M., Duncker, D. J., Merkus, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Integrated+control+of+pulmonary+vascular+tone+by+endothelin+and+angiotensin+II+in+exercising+swine+depends+on+gender.">Integrated control of pulmonary vascular tone by endothelin and angiotensin II in exercising swine depends on gender.</a> Am J Physiol Heart Circ Physiol. 298, H1976-H1985 (2010).</li><li>Lautt, W. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Resistance+or+conductance+for+expression+of+arterial+vascular+tone.">Resistance or conductance for expression of arterial vascular tone.</a> Microvasc Res. 37, 230-236 (1989).</li><li>Merkus, D., 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=Phosphodiesterase+5+inhibition-induced+coronary+vasodilation+is+reduced+after+myocardial+infarction.">Phosphodiesterase 5 inhibition-induced coronary vasodilation is reduced after myocardial infarction.</a> Am J Physiol Heart Circ Physiol. 304, H1370-H1381 (2013).</li><li>Heusch, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+paradox+of+alpha-adrenergic+coronary+vasoconstriction+revisited.">The paradox of alpha-adrenergic coronary vasoconstriction revisited.</a> J Mol Cell Card. 51, 16-23 (2011).</li><li>Merkus, D., Houweling, B., van den Meiracker, A. H., Boomsma, F., Duncker, D. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Contribution+of+endothelin+to+coronary+vasomotor+tone+is+abolished+after+myocardial+infarction.">Contribution of endothelin to coronary vasomotor tone is abolished after myocardial infarction.</a> Am J Physiol Heart Circ Physiol. 288, H871-H880 (2005).</li><li>Haitsma, D. B., 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=Minimal+impairment+of+myocardial+blood+flow+responses+to+exercise+in+the+remodeled+left+ventricle+early+after+myocardial+infarction,+despite+significant+hemodynamic+and+neurohumoral+alterations.">Minimal impairment of myocardial blood flow responses to exercise in the remodeled left ventricle early after myocardial infarction, despite significant hemodynamic and neurohumoral alterations.</a> Cardiovasc Res. 52, 417-428 (2001).</li><li>Bender, S. B., van Houwelingen, M. J., Merkus, D., Duncker, D. J., Laughlin, M. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Quantitative+analysis+of+exercise-induced+enhancement+of+early-+and+late-systolic+retrograde+coronary+blood+flow.">Quantitative analysis of exercise-induced enhancement of early- and late-systolic retrograde coronary blood flow.</a> J Appl Physiol. 108 (3), 507-514 (2010).</li></ol>

החוקרים אין לי מה לחשוף.

המחקר הנוכחי מתאר את הניתוח עבור מכשור chronical של חזירים וכן הפרוטוקול למימוש חזירים המאובזרת על הליכון מונע במנוע תוך מדידה ופרמטרים המודינמיים ולקיחת דגימות דם למדידת תכולת חמצן העורקי, ורידים מעורבים ודם ורידים כלילית. צעדים קריטיים בתוך הפרוטוקול ישנם מספר שלבים קריטיים בתוך הפרוטוקול שמתחילים כבר במהלך הליך אינטובציה. Thiopental (2.1.5) הוא סוכן דיכאון הנשימה, ולכן דורש אינטובציה מהירה על הממשל. כמו כן, חשוב לעקוב אחר הגדרות הנשמה בזהירות במהלך ההליך. לכן, כאשר את חלל בית החזה נפתח (שלב 3.1.4), זו תוצאת פסד של לחץ intrathoracic השלילי. כדי לפצות על אובדן זה ולמנוע קריסה המכתשית, אוורור דורש לחץ נשיפה סוף חיובי (PEEP). יתר על כן, הגדרות הנשמה (עיתונות inspiratory שיאיור) צריך להיות מותאם כדי לשמור על נפח גאות של ~ 10 מ&quot;ל / ק&quot;ג. כמו כן שים לב כי כאשר הריאה שמאלית נדחפה משם (3.1.6.) נפח גאות עשוי להיות ירידה משום שרק חלק הריאה השמאלית מאוורר. הגדרות הנשמה צריכות להיות מותאמת על בסיס גזי דם. עוד הערה חשובה לגבי מדידות המודינאמית עם צנתרים מלאי נוזל הוא כי יש הבדל בין לחץ ההידרוסטטי מתמר לחץ ואת ההחדרה של הקטטר מלא נוזל לתוך מערכת לב וכלי דם. ההבדל בגובה בין רמת הלחץ מתמר הלחץ על אפוד אלסטי (4.2), ואת נקודת הכניסה של הקטטר צריך להיות מוערך במהלך הניתוח ועל הקרבה של החיה ותיקן על ידי אינטרפולציה או עיבוד מראש או שלאחר של הנתונים. נקודה חשובה נוספת שיש להביא בחשבון בעת ​​השימוש בטכניקה זו היא איבוד דם, או במהלך הניתוח או במהלך חוזר ונשנהדגימת דם צריכה להיות ממוזערת, למרות עובדת חזירים הם גדולים יחסית ולכן יש נפח דם גדול (65 מיליליטר / קילו). במהלך הניתוח, אובדן דם במהלך החדרת צנתרים ניתן למזער פשוט באמצעות הפעלת לחיצה על פצעי דקירה. על פי הנחיות לניסויים בבעלי חיים, עד 10% מנפח הדם במחזור ניתן לקחת בהזדמנות אחת מן הרגיל, חיים בריאים עם תופעות לוואי מינימליות, אבל זה ייקח חיה כ -14 ימים כדי לחדש את הסכום הזה של הדם 15. משמעות הדבר הוא כי התאוששות מהניתוח הוא ממושך כאשר כמות של דם משמעותי הולכת לאיבוד. במהלך דגימת הדם החוזרת במהלך ניסויי התרגיל, לכל היותר 1.0% של נפח הדם במחזור של חיה, או 0.6 מיליליטר / קילו ניתן להסיר כל 24 שעות 15. זה גם אומר כי כמות הדם שנדגם במהלך פעילות גופנית על הליכון, צריך להיות מתוכנן היטב וכי, לאחר הסרת iniקרישי tial כי הם תמיד נוכח לומן של הקטטר ליד הקצה על ממשק עם הדם, דם שנותר מסוגר לשטוף את הקווים צריכים להימסר בחזרה את החיות. שינויים ופתרון בעיות צנתרים מלאי נוזל מושתל צריכים להיות סמוק מדי יום כדי למנוע תקלה בגלל היווצרות קריש דם. בהתאם לכמות של קרישי דם הצנתרים מלאי נוזל, כמות הפרין בכל שורה יכול להיות מגוון מ 1,000 IU / ml ל -5,000 IU / ml. כמות הפרין צריך להישמר עד למינימום בשבוע הראשון לאחר הניתוח כדי למנוע דימום מפצעים כירורגית חתך בשל נוכחותם של הפרין נוגדות קרישה. עם זאת, גם כאשר סמוק יומי, כמה צנתרים מלאי נוזל יהיו סתומים. כאשר זה קורה, לנסות למשיכת דם עם מזרק 2 מ&quot;ל קטן על ידי יישום יניקה מינימלי ו / או pulsatile. זה יכול לקחת כמה דקות לפני קטטר יהיה בלתיסָמִיך. כאשר זה לא עובד, בזהירות לשטוף כמות קטנה של תמיסת מלח לקטטר ומיד מנסה למשוך דם. עליך להיות מודע לכך עירוי יכול לגרום לשחרור של פקיק למחזור הדם תסחיף של איברים דיסטלי, תלוי באתר של הקטטר. כאשר השטיפה זהירה לא עובדת, החבר את הקו הסתום מתמר בלחץ כדי לבדוק אם יש עדיין אות המודינמי. אם אין אות, הקו מלא נוזל צריך להיות אטום על ידי כמה קשרים ומנותקים. פרשנות ומגבלות כאשר כל הנקודות הנ&quot;ל נלקחים בחשבון, שילוב של מדידות המודינמי ודגימות דם מאפשר פרשנות של התגובה תרגיל מבחינת הגוף וצריכת החמצן של שריר הלב, אשר הם מדדים טובים יותר עבור עצימות האימון מאשר מהירות ההליכון לבד 7,12 -14. על מנת לעמוד בדרישות המטבולית המוגבר של הגוף, exerבתרגיל דורש שינויים בתפקוד הלב, כמו גם שינויים זלוף המקומי. זלוף רקמות מוסדר שינויים בקוטר של העורקים arterioles הקטנים של מיטת כלי הדם ואספקת הרקמה. גורמי vasoactive מיריאד, נגזרו מערכות neurohumoral, האנדותל מטבוליטים המקומי אינטראקציה כדי לקבוע טון וסקולרית ולהבטיח 1,5,12,16 רקמות זלוף נאותות. שינויי התנגדות כלי דם מערכתית ריאתי או ההופכי, מוליכות וסקולרית, ניתן לחשב את לחץ דם ואת אותות זרימה לפרש במונחים של שינויי טון וזומוטוריים בכלי דם המערכתיים ריאתי. באופן אינטואיטיבי, התנגדות כלי דם משמש לעתים קרובות כדי להעריך שינויי טון וסקולרית. עם זאת, בקבוצת מחקר שלנו, אנו ממליצים על שימוש ב מוליכות למרות מוליכות והתנגדות קשורות מתמטי, עם היות מוליכות זרימה מנורמלת ללחץ, ולחץ שווה התנגדות מחולקת זרימה. למרות מוליכות מילistance ניתן להחלפה אם אחד חוקר את השפעת גירוי יחיד בלבד (כלומר, פעילות גופנית) 7,17, פרשנות של שני הפרמטרים יכולה להיות שונה, כאשר שילוב של פעילות גופנית עם התערבויות תרופתיות, לחקור את תרומתם של מערכות vasoactive שונות לרגולציה של טון וסקולרית 4 , 5,7,14,18. במהלך התרגיל, המחזור המערכתי הופך ממערכת במנוחה המתאפיינת זרימה נמוכה עמידות גבוהה (כלומר, מוליכות נמוכות) למערכת עם זרימה גבוהה ועמידות נמוכה, (מוליכות גבוהות). ככזה, התרחבות תרופתית יש השלכות שונות עבור מוליכות והתנגדות במנוחה לעומת תרגיל. הקיטון התנגדות כי הוא מיוצר על ידי vasodilator תרופתי במנוחה הוא גדול בעוד הגידול במוליכות קטן בלבד. לעומת זאת, במהלך התרגיל את אותה מידה של התרחבות מיתרגם עלייה גדולה המוליכות, אבל only ירידה קטנה התנגדות. לפיכך, כאשר מוליכות משמשות, התרחבות גדולה יותר נראה להתרחש במהלך פעילות גופנית, ואילו כאשר מסתכלים התרחבות התנגדות שנראית גדול במנוחה. פרשנות של הנתונים ולכן הוא שונה כאשר משתמשים בהתנגדות או מוליכות. למרות הבחירה בין ההתנגדות לבין המוליכות אולי נראה שרירותי למדי, בפיסיקה המשתנה שעובר השינוי העיקרי הוא יועד במונה של המדד לתגובה 7,17,18. מאז במהלך פעילות גופנית לחץ הדם באבי העורקים נשאר קבוע למדי ואילו עליות תפוקת הלב באופן ניכר, את הפרמטר המתאים ביותר לתאר את התגובה של כלי הדם מערכתית לממש יופיע להיות המוליכות וסקולרית מערכתית (תפוקת הלב / לחץ דם אבי העורקים), ולא התנגדות. יתר על כן, מחזור מערכתי מורכב ממספר רב של ערוצי כלי הדם ממגוון איברים כי הם perfused בעיקר באופן מקביל. מאז נגדים במקביל מסתכמים reciproקאלי, ואילו מנצח במקביל מסתכמים באופן ליניארי, כל שינוי מוליכות של מיטת כלי דם אזורית בפרט מיתרגם שינוי זהה (מוחלט) של המוליכות וסקולרית המערכתיות הכוללות. שיקול זה מעניק תמיכה נוספת לשימוש מוליכות וסקולרית לתאר את התגובות של כלי דם המערכתיים לממש והתערבויות תרופתיות. הבחירה של התנגדות או או מוליכות לתאר את התגובות של כלי הדם לממש במיטה ריאתי נראה פחות ברור, כי פעילות גופנית המיוצר לעליה בתפוקת הלב, כמו גם הלחץ בעורק הריאה 7,17. בחירה עבור או התנגדות או המוליכות היא גם פחות קריטי, לאור שינויים קלים יחסית שנגרם כתוצאה מפעילות גופנית ב PVR ו- PVC לעומת מידת התרחבות המיוצר על ידי, למשל, המצור ET-קולטן 7. כתוצאה מכך, שימוש או של התנגדות או מוליכות לאפיין את ההשפעות של כלי דם ofa vasodilator התרופתי במחזור ריאתי יניב למסקנות דומות. במחזור כלילית, הפרשנות של נתונים מורכבים עוד יותר כמו לנטילה דרך פה של יריבים תרופתיים של תוצאות חומרי vasoactive אנדוגני לא רק שינויי טון כלי התנגדות כלילית, אך לעתים קרובות גם מייצרים שינויים בולטים במשתנים המודינמי מערכתיים 7,14,17, 19. ופרמטרים המודינמיים שינו אלה להשפיע עבודת לב, ובכך לגרום לשינויים בזרימת דם הכליליים הנובע משינויי דרישות מטבוליות של לב או מן autoregulation, ולא השפעה ישירה של ההתערבות על טון וסקולרית כלילי. לדוגמה, המצור של מערכת מכווץ כלי דם אנדוגני מקטין לחץ אאורטלי ממוצע, כפועל יוצא של התרחבות מערכתית, מעוררת התאמות autoregulatory בטון כלי הדם הכליליים. יתר על כן, הפעלת רפלקס baroreceptor פועלת להגברת קצב לבהתכווצות שריר הלב nd. שינויים כאלה בקצב הלב ו / או לחץ דם ובהמשך יביא שינויים במטבוליזם שריר הלב, המחייב התאמה באספקת החמצן של שריר הלב ומכאן בזרימת הדם הכליליים. כדי לקחת בחשבון את ההשפעות של שינויי סמים כגון בצריכת חמצן של שריר לב, החוקרים לבחון את הקשר בין רמות חמצן ורידי עורקי לב וצריכת חמצן של שריר לב (MVO 2) 4,5, כמו גישה זו מאפשרת הערכה של הסדרת טון כלי התנגדות כלילית עצמאי של שינויים בביקוש החמצן של שריר הלב. מינהל של vasodilator יגדל משלוח החמצן של שריר הלב ברמה מסוימת של MVO 2. כמו עלייה זו במשלוח החמצן מתרחש ללא שינוי צריכת חמצן, מיצוי חמצן של שריר לב יקטן, ויגרום לעליית תכולת חמצן ורידים כלילית וכפועל יוצא משמרת כלפי מעלה של היחס בין MVO 2 </sub&gt; ורמות חמצן ורידים כלילית. לכן חשוב למדוד גם את הביקוש החמצן של שריר הלב כמו גם אספקת החמצן של שריר הלב על מנת כראוי ללמוד את הטון כלי התנגדות תקנה כלילית 4,5. אף אלגנטיות השימושיות שלה, כמה חוקרים הצביעו על המגבלות של גישה זו 20. לפיכך, התוויית MVO 2 מול PO ורידים כלילית 2 או ורידים כלילית SO 2 יכולים להיחשב בלתי הולם כי משתנית אלה הם למעשה חלק ממשוואה לחשב 2 MVO. כתוצאה מכך, MVO 2 הוא לא משתנה שאינו תלויה PO ורידים כלילית 2 בערך 2. לחלופין, חוקרים כדאי לשקול את השימוש במדד אחר של עבודה שריר הלב, המוצר בלחץ שיעור (RPP), שהינה תוצר של קצב הלב ולחץ הדם הסיסטולי של חדר שמאל. עם זאת, כפי RPP ו MVO 2 כמעט קשור באופן ליניארי, יםubstituting RPP עבור MVO 2 מניב תוצאות זהות כמעט 14, ואת היחס בין MVO 2 ורמות חמצן ורידי עורקי הלב נחשב בדרך רגישה של לימוד שינויים הטון וזומוטוריים כלילית. משמעות ביחס שיטות קיימות שיטה נוספת בשימוש הנפוץ להעריך שינויים ברגולציה של טון וסקולרית היא השימוש עורק קטן כלילית ריאתי מבודדת או arterioles בתוך myograph לחץ או תיל 6,14,21. היתרון של מחקרי myograph הוא הכלי ניתן ללמוד עצמאי של רקמה הסובבת וללא פוטנציאל בלבול השפעת מגורמים במחזור. טכניקות במבחנה אלה הם אפוא משלימים מדידות vivo. עם זאת, in vivo ו בטכניקות חוץ גופית לפעמים לתת תוצאות מנוגדות. לדוגמה, התגובה אנדותלין מכווץ כלי דם פוטנטי הופחת circulatio כלילית ללא פגע<html> n לאחר אוטם שריר לב, אבל הועצם בעורקים קטנים כלילית מבודד חזירים עם אוטם שריר לב בהשוואת חזירי ביקורת בריא. 21 הפרש זה בין vivo פנימה בנתונים במבחנה נבע דיכוי מוגבר השפעת מכווץ כלי הדם של אנדותלין ידי prostanoids in vivo 21. יישומים עתידיים לנוכח התפקיד המוצע של שינויים בתפקוד כלי הדם הכליליים בתפקוד חדר שמאל וימין כאחד, הערכה של שינויים אלה מודלים רלוונטיים למחלות לב וכלי דם נדרש. השימוש בבעלי החיים כרוניים מאובזרים מאפשר מתאמים של חומרת המחלה עם כלי דם (פרע) פונקציה. יתר על כן, הוא פונקצית כלי דם הכליליים ריאתי עשויה להופיע נורמלית בתנאי מנוחה בסיסית, תוך תפקוד כלי דם עשוי להתגלות תחת לחץ לב וכלי דם, כגון במהלך פעילות גופני. t &quot;&gt; מודלי חזירים מספר למחל לב-ריאה, כגון סוכרת 6, אוטם שריר לב 22, יתר לחץ דם ריאתי 8,9 וללכת איתו אי ספיקת לב הנגרמת 10 הזמין וניתן לשלבו עם מכשור כרוני. חסרון הוא כי פוטנציאל, כאשר חזירים זמינים מסחרי גזעים כמו יורקשייר, landrace, גדול לבן וכו &#39;, משמשים, חזירים מבוגרים הם גדולים מאוד ולפיכך עשויים קשה להתמודד. לכן, חזירים לנוער משמשים לעתים קרובות. עם זאת, כמו חזירים לנוער לצמוח במהירות, מיצוב פונקציה של בדיקות זרימה צנתרי לחץ patency של צנתרים מלאי נוזל עלולים להיות בסכנה, הגבלת משך מדידות סדרו בתוך בעלים חיים בודדים לכ -10 שבועות. אלטרנטיבה היא שימוש חזירים מיניאטורי בוגרים, כגון יוקטן או חזירי גוטינגן, מתוכם המשקל הבוגר 40 - 60 ק&quot;ג 23. לסיכום, שימוש אנימה מאובזרת כרוניls מאפשר הערכת סדרה של תפקוד לב-ריאה או במהלך התפתחות מחלה או הערכה של טיפול, ובכך להגדיל כוח סטטיסטי והגביל את מספר בעלי החיים הדרושים למחקר.

פונקצית לב-ריאה נאותה חיונית כדי לספק את הגוף עם חמצן וחומרים מזינים, במיוחד במהלך תנאי ביקוש מטבולית מוגבר כגון במהלך תרגיל 1. התגובה לב-ריאה לתרגיל מאופיין במספר עיבודים בתפקוד הלב, כלומר., עלייה בקצב הלב, נפח contractility ושבץ, ותפקוד כלי הדם, כלומר, התרחבות בערוגות וסקולרית באספקת לשרירים כמו גם ב ריאתי כלי דם, ועל vasoconstriction בערוגות וסקולרית לספק את מערכת עיכול וכן 1 שרירים פעילים. יכולת הגופנית פגומה היא סימן היכר מוקדם של תפקוד לב-ריאה, ובדיקה גופנית לב-ריאה משמשת כשיטה יעילה להתוות בין תפקוד לקוי של לב, תפקוד כלי דם ו / או תפקוד לקוי ריאתי בחולים עם קיבולת 2 תרגיל פגום. תפקוד לב-ריאה מוקדם דifficult לאבחן, במיוחד במודלים של בעלי חיים, כמו פונקצית לב-ריאה לעתים קרובות נמדדת פולשני, בהרדמה, בחומרי הרדמה רבים בעלי תכונות cardiodepressive 3. מכשור כרוני מאפשר למדידת תפקוד לב-ריאה במדינה הערה, וכאשר החיות מותאמות באופן מלא את מידות בתנאי המעבדה ניתן להשיג בתנאי מנוחה שקטים ללא תופעות של הרדמת טראומה כירורגית חריפה. יתר על כן, כאשר חיות מאומנים כראוי, מדידות ניתן להשיג במהלך פעילות גופנית על הליכון מדורגת 4,5. באופן ספציפי יותר, עזב ותפקוד החדר הימני ניתן להעריך הקשורים זלוף שריר הלב, בעוד הסדרת הטון וזומוטוריים ב בזרימת הדם הכליליים, מערכתיות ריאתי ניתן לקבוע. שימוש צנתרים מלאים נוזלות מאפשר מדידה לחץ, כמו גם דגימות דם שנטל ללא הטלת מודעהמתח ditional על החיות. יתרון נוסף של לימוד חיות מאובזרות כרוני הוא בדיקת מאמץ לב-ריאה ניתן לחזור המאפשרות שימוש של חית כשליטה משלה, או במהלך התפתחות מחלה או במהלך טיפול כרוני, ובכך להגדיל כוח סטטיסטי ולכן להגביל את מספר בעלי החיים הנדרשים מחקר . האנטומיה לב-ריאה של חזירים דומה לזו של בני אדם ולא מן הנמנע לגרום צורות שונות של מחל לב-ריאה, כגון סוכרת 6, אוטם שריר לב 7, יתר לחץ דם ריאתי 8,9 ואי ספיקת לב הנגרמת צעדה 10,11. יתר על כן, את הגודל של חזירים מאפשר מכשור כרוני, ובדיקות דם חוזרות ונשנות של כמות מספקת כדי לנתח לא רק גזים בדם, אלא גם לבצע מדידות neurohumoral ו / או לחפש סמנים של מחלה. פרוטוקול זה מתאר את הניתוח משמש chronicalחזירי מכשיר ly וכן הפרוטוקול למימוש החזירים על הליכון ממונע.

<table><tbody><tr><td>3-way stopcocks</td><td>B. Braun</td><td>16496</td><td></td></tr><tr><td>Perfusor lines PVC (DEHP-free) 150 cm/2.6 ml&amp;nbsp;</td><td>B. Braun</td><td>8722960</td><td>Used for fluid filled catheters</td></tr><tr><td>&amp;ldquo;python &amp;ldquo; silicontubing</td><td>Rubber BV</td><td>1757 ID 1 mm, OD 2 mm</td><td>Used for fluid filled catheters</td></tr><tr><td>Sodium Chloride 0.9%</td><td>Baxter</td><td>TKF7124</td><td></td></tr><tr><td>Glucose 10%</td><td>Baxter</td><td>WE0163</td><td></td></tr><tr><td>Suction device</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Slim-Line electrosurgical pencil with 2 buttons</td><td>ERBE ELEKTROMEDIZIN GMBH</td><td>20190-066</td><td></td></tr><tr><td>Servo Ventilator&amp;nbsp;SV900C&amp;nbsp;</td><td>Siemens-Elema AB&amp;nbsp;</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Laryngoscoop</td><td>Vererinary Technics Int.</td><td>11.02.47</td><td></td></tr><tr><td>Sterile surgical gloves</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>tie-on surgical mask</td><td>3M</td><td>1818FS</td><td></td></tr><tr><td>surgical hat</td><td>Klinidrape</td><td>621301</td><td></td></tr><tr><td>Procedure pack</td><td>Molnlycke Health Care</td><td>97027809</td><td>Surgical drape, gauze pads, syringes, beaker etc</td></tr><tr><td>Droptears</td><td>Alcon</td><td>288-28282-01</td><td></td></tr><tr><td>Betadine scrub 75 mg/ml Povidone-iodine</td><td>Meda Pharma BV</td><td>RVG08939</td><td></td></tr><tr><td>Betadine solution 100 mg/ml Povidone-iodine</td><td>Meda Pharma BV</td><td>RVG01331</td><td></td></tr><tr><td>Cuffed Endotracheal tube</td><td>Emdamed</td><td></td><td>size depends on animal size</td></tr><tr><td>Breathing filter Hyrdo therm 3HME</td><td>Intersurgical</td><td>1560000</td><td></td></tr><tr><td>Laryngoscope Handle+ Miller blade size 4</td><td>Kawe Germany</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Manual resuscitator- Combibag</td><td>Weinmann</td><td>6515-12-313-5596</td><td></td></tr><tr><td>Perivascular flow probe 3PS</td><td>Transonic</td><td></td><td>For coronary artery; Size 2.5 - 4 mm depending on animal size</td></tr><tr><td>Confidence flow probe</td><td>Transonic</td><td></td><td>For aorta/pulmonary artery, 16 - 20 mm; size depends on animal size</td></tr><tr><td>Venflon-Venisystem 20 G x 32 mm</td><td>BD</td><td>393224</td><td>For coronary venous catheter</td></tr><tr><td>Blunt Needle 18 G</td><td></td><td></td><td>For coronary venous catheter</td></tr><tr><td>Tygon Tubing</td><td>Rubber BV</td><td>2802 ID 0.8 mm (1/32&amp;rsquo;&amp;rsquo;), OD 2.4 mm (3/32&amp;rsquo;&amp;rsquo;)</td><td>For coronary venous catheter</td></tr><tr><td>Suction Handle 17 cm 6 6/8 &quot; Coupland 18/8 martinit with tube connector</td><td>KLS Martin Group</td><td>18-575-24</td><td></td></tr><tr><td>Scalple blade&amp;nbsp;</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Scalpel Handle 13.5 cm 5 3/8 &quot; Stainless Steel solid</td><td>KLS Martin Group</td><td>10-100-04</td><td></td></tr><tr><td>Vascular Forceps 20.2 cm 8 &quot; De Bakey Stainless Stee</td><td>KLS Martin Group</td><td>24-388-20</td><td>&amp;plusmn; 14 cm</td></tr><tr><td>Dressing Forceps 17 cm 6 6/8 &quot; Cushing Stainless Steel</td><td>KLS Martin Group</td><td>12-189-17</td><td>&amp;plusmn; 18 cm</td></tr><tr><td>halsted-musquito straight 12.5 cm - 5&quot;</td><td>Rudolf Medical</td><td>RU-3100-13</td><td>&amp;plusmn; 12 cm</td></tr><tr><td>halsted-musquito curved 12.5 cm - 5&quot;</td><td>Rudolf Medical</td><td>RU-3101-12</td><td>&amp;plusmn; 12 cm</td></tr><tr><td>Dissecting and Ligature Forceps 13 cm 5 1/8 &quot; Gemini Stainless Steel</td><td>KLS Martin Group</td><td>13-451-13</td><td>&amp;plusmn; 12 cm</td></tr><tr><td>Dissecting and Ligature Forceps 18.5 cm 7 2/8 &quot; Schnidt Stainless Steel</td><td>KLS Martin Group</td><td>13-363-18</td><td></td></tr><tr><td>Rib Retractor Finochietto, Baby Aluminium -</td><td>KLS Martin Group</td><td>24-162-01</td><td></td></tr><tr><td>suture forceps Mayo-Hegar 3 mm 18 cm - 7&quot;</td><td>Rudolf Medical</td><td>RU-6050-18</td><td></td></tr><tr><td>Metchenbaum blunt curved 14.5 cm - 5(3/4)&quot;</td><td>Rudolf Medical</td><td>RU-1311-14M</td><td></td></tr><tr><td>Retrector farabeuf 12 cm - 4 (3/4)&quot;</td><td>Rudolf Medical</td><td>RU-4497-12</td><td></td></tr><tr><td>Towel forceps schr&amp;auml;del curved 9cm - 3,5&quot;</td><td>Rudolf Medical</td><td>RU-3550-09</td><td></td></tr><tr><td>surgical scissors blunt 13 cm - 5&quot;</td><td>Rudolf Medical</td><td>RU-1001-13</td><td></td></tr><tr><td>Gauzes Cutisoft 10 x 10 cm 4-ply</td><td>BSN Medical</td><td>45846-00</td><td></td></tr><tr><td>Gauzes Cutisoft 5 x 5 cm 4-ply</td><td>BSN Medical</td><td>45844-00</td><td></td></tr><tr><td>Flowmeter -CM2 / SF2 - 2gas (O2 and Air)</td><td>UNO BV</td><td>180000008</td><td></td></tr><tr><td>Tec 7 Vaporizer</td><td>Datex-Ohmeda</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Acederm wound spay</td><td>Ecuphar NV</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Vaseline Album</td><td>Bufa</td><td>165313</td><td></td></tr><tr><td>silkam 3-0 Natural silk, non-absorbable</td><td>B. Braun</td><td>F 1134043</td><td>sutures for placement of catheters</td></tr><tr><td>silkam 2-0 Natural silk, non-absorbable</td><td>B. Braun</td><td>F 1134051</td><td>sutures for muscular approximation</td></tr><tr><td>dagrofil 3-0 Polyester, non-absorbable</td><td>B. Braun</td><td>C 0842478</td><td>sutures for fluid fille catheters after tunneling</td></tr><tr><td>Vicryl rapide 3-0, 1 x 45 cm FS2, V2930G</td><td>Daxtrio medische producten</td><td>15560</td><td>sutures for electrical catheters after tunneling</td></tr><tr><td>Vitafil 6 USP</td><td>SMI</td><td>6080</td><td>Ties</td></tr><tr><td>Syringes</td><td></td><td></td><td>10 ml and 2.5 ml</td></tr><tr><td>Heparin LEO (heparin sodium)&amp;nbsp;</td><td>LEO Pharma A/S</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Zoletil</td><td>Virbac</td><td></td><td>tiletamine / zolazepam</td></tr><tr><td>Sedazine</td><td>AST farma</td><td>108855</td><td>xylazine</td></tr><tr><td>Temgesic</td><td>RB Pharmaceuticals</td><td>5429</td><td>buprenorphine</td></tr><tr><td>Tensogrip</td><td>BSN Medical</td><td>71522-00</td><td>elastic vest</td></tr></tbody></table>

surgical placement of catheters for long-term cardiovascular exercise testing in swine

פרוטוקול זה מתאר את ההליך כירורגי כדי חזירי מכשיר כרוניים ההליך לממש חזירים על הליכון מונע במנוע. תפקוד לב-ריאה מוקדם קשה לאבחן, במיוחד במודלים של בעלי חיים, כמו פונקצית לב-ריאה לעתים קרובות נמדדת פולשני, בהרדמה. כסוכני הרדמה רבים הם cardiodepressive, שינויים קלים בתפקוד לב וכלי דם עשויים להיות רעול פנים. לעומת זאת, מכשור כרוני מאפשר למדידת תפקוד לב-ריאה במדינה הערה, כך מדידות ניתן להשיג בתנאי מנוחה שקטים, ללא תופעות של הרדמת טראומה כירורגית חריפה. יתר על כן, כאשר חיות מאומנות כראוי, מדידות ניתן להשיג במהלך פעילות גופנית על הליכון מדורג. בדיקות זרימה ממוקמות סביב האאורטה או בעורק הריאה למדידת תפוקת הלב ומסביב הקדמי העורק הכלילי השמאלי היורד למדידת קורוןזרימת דם האר&quot;י. צנתרים מלאות נוזל מושתלים אבי העורקים, עורק הריאה, אטריום שמאל, החדר השמאלי ואת החדר הימני למדידת לחץ ובדיקות דם. בנוסף, קטטר 20 G ממוקם בתוך וריד interventricular הקדמי כדי לאפשר דגימת דם ורידים כלילית. אחרי שבוע של התאוששות, חזירים מונחים על הליכון מונע במנוע, את הצנתרים מחוברים מטרים לחץ וזרימה, וחזירים חשופים פרוטוקול תרגיל המתקדם חמישה שלבים, כאשר בכל השלב שנמשך 3 דקות. אותות המודינמי נרשמים ברציפויות דגימות דם נלקחות במהלך 30 השניות האחרונות של כל שלב מימוש. היתרון העיקרי של לימוד חיות מאובזרות כרוני הוא שהיא מאפשר הערכת סדרה של תפקוד לב-ריאה, לא רק במנוחה, אלא גם במהלך מאמץ פיזי כמו התעמלות. יתר על כן, פונקצית לב-ריאה ניתן להעריך שוב ושוב במהלך התפתחות מחלהnd במהלך טיפול כרוני, ובכך להגדיל כוח סטטיסטי ולכן להגביל את מספר בעלי החיים הדרושים למחקר.

תרגיל עד 5 ק&quot;מ / שעה הביא להכפלת תפוקת הלב מ -4.3 ± 0.3 ל 8.5 ± 0.7 ליטר / דקה אשר הושג בעיקר על ידי גידול בקצב הלב מן 137 ± 7 ל 256 ± 8 פעימות לדקה בשילוב עם עלייה קטנה בנפח הפעימה מ -32 ± 2 כדי 36 ± 3 מ&quot;ל (איור 3). הגידול בהיקף שבץ התאפשרה על ידי גידול התכווצות החדר השמאלי, כפי שמעידים עלייה מקסימלית של הנגזרת הראשונה של הלחץ של החדר השמאלי DP / dtmax יחד עם עלייה בשיעור של הרפיה של החדר השמאלי ועלייה עזב לחץ פרוזדורים, להיות בלחץ המילוי של החדר השמאלי (איור 3). הגידול בתפוקת הלב יחד עם עלייה בריכוז ההמוגלובין (לעומת 8.5 ± 0.4 כדי 9.2 ± 0.4 g / dl) וגידול מיצוי החמצן בגוף מ -45 ± 1 כדי 71 ± 1% מותר tripling של צריכת החמצן בגוף (איור 3). התרחבות מערכתית התרחשה כפי שמעיד עליה במוליכות וסקולרית מערכתיות ירידה בתנגודת כלי דם מערכתית, אשר לאכלס הגידול בתפוקת הלב כמעט לחלוטין, כך אומרים לחץ אב עורקים גדל רק במעט (איור 3). פעילות גופנית גם הביא התרחבות מתונה מחזור הדם הריאתי, כפי שמעידים עלייה של 33 ± 8% במוליכות בכלי הדם הריאתיים. עם זאת, העלייה 101 ± 8% בתפוקת הלב, יחד עם עליית הלחץ פרוזדורים שמאל (מ 3 ± 1 עד 10 ± 1 מ&quot;מ כספית), הביא לעלייה בלחץ בעורק הריאה ובכך לעלייה afterload החדר הימני ( איור 3). הגידול בקצב הלב, יחד עם עלייה קלה בלחץ העורקי הביאה לגידול ב והחסרונות החמצן של שריר הלב של חדר שמאלumption, אשר נענה בעיקר על ידי גידול בזרימת הדם הכליליים אשר, בשילוב עם העלייה בריכוז ההמוגלובין הביאה לגידול במשלוח החמצן של שריר הלב (מ 310 ± 37 כדי 738 ± 68 μmol / min). הגידול בביקוש חמצן של שריר לב היה בקנה אחד עם הגידול בהיצע חמצן של שריר לב, כמו מיצוי חמצן של שריר לב (79.8 ± 1.9% במנוחה 81.6 ± 1.9% במהלך תרגיל מקסימאלי) בעצם נשמר קבוע, וכתוצאה מכך רוויון חמצן ורידים ללא שינוי כלילית כלילי מתח חמצן ורידים (איור 3). <img alt="איור 3" src="/files/ftp_upload/53772/53772fig3.jpg" /> איור 3. התגובה hemodynamic אופיינית לתרגיל. גוף חמצן הצריכה (BVO2) שימש כמדד עצימות האימון (x-צירי לוח AL). מוצגים הם התגובות של קצב לב (HR, פנל), נפח פעימה (SV, לוח ב &#39;), מקסימוםimum מינימום של הנגזרת הראשונה של הלחץ של החדר השמאלי (DP / dtmax, C פאנל DP / dtmin, לוח שו&quot;ת D) כמדדים של התכווצות ושיעור הרפיה, תפוקת הלב (CO, פאנל E), מתכוון בלחץ העורקי (MAP לוח, F), מוליכות וסקולרית מערכתיות (SVC, פנל G), התנגדות כלי דם מערכתי (SVR, פנל H), לחץ בעורק ריאה (PAP, לוח J), לחץ פרוזדורי שמאל (LAP, אני פנל), מוליכות בכלי דם הריאתיים (PVC לוח, K). סה&quot;כ התנגדות ריאתי (מדד TPR על הזכות afterload חדרית גדל במהלך פעילות גופנית, לוח L). הגידול בקצב הלב, יחד עם עלייה קלה בלחץ העורקי הביאה לגידול בצריכה החמצן של שריר הלב של חדר שמאל (x-צירי לוחות MP), אשר נענה בעיקר על ידי גידול בזרימת הדם הכליליים (CBF, M פאנל) , כמו חילוץ חמצן של שריר לב (MEO2, לוח N), רוויון חמצן ורידים כלילי (CVSO2, פנל O) ומתח חמצן ורידים כלילי (cvPO2, P הפנל) הושפע באופן מינימאלי.כל הנתונים מוצגים כממוצע עם סטיית התקן של הממוצע (SEM). <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/53772/53772fig3large.jpg" target="_blank">נא ללחוץ כאן כדי לצפות בגרסה גדולה יותר של דמות זו.</a>

Watch this Scientific Journal Video about Surgical Placement of Catheters for Long-term Cardiovascular Exercise Testing in Swine at JoVE.com

Surgical Placement of Catheters for Long-term Cardiovascular Exercise Testing in Swine

Here we present a protocol to assess cardiopulmonary function in awake swine, at rest and during graded treadmill exercise. Chronic instrumentation allows for repeated hemodynamic measurements uninfluenced by cardiodepressive anesthetic agents.

מיקום כירורגי של קטטרים לטווח ארוך בדיקת תרגיל לב וכלי דם ב חזירים

This protocol describes the surgical procedure to chronically instrument swine and the procedure to exercise swine on a motor-driven treadmill. Early ...

surgical-placement-catheters-for-long-term-cardiovascular-exercise

Nanyang Technological University

Research

JoVE Journal

Medicine

13.3K Views.  Erasmus MC. Here we present a protocol to assess cardiopulmonary function in awake swine, at rest and during graded treadmill exercise. Chronic instrumentation allows for repeated hemodynamic measurements uninfluenced by cardiodepressive anesthetic agents.

Video: Surgical Placement of Catheters for Long-term Cardiovascular Exercise Testing in Swine

Minimal Invasive Surgical Procedure of Inducing Myocardial Infarction in Mice

Myocardial infarction still remains the main cause of death in western countries, despite considerable progress in the stent development area in the last decades. For clarification of the underlying mechanisms and the development of new therapeutic strategies, the availability of valid animal models are mandatory. Since we need new insights into pathomechanisms of cardiovascular diseases under in vivo conditions to combat myocardial infarction, the validity of the animal model is a crucial aspect. However, protection of animals are highly relevant in this context. Therefore, we establish a minimally invasive and simple model of myocardial infarction in mice, which assures a high reproducibility and survival rate of animals. Thus, this models fulfils the requirements of the 3R principle (Replacement, Refinement and Reduction) for animal experiments and assure the scientific information needed for further developing of therapeutical strategies for cardiovascular diseases.

A highly reproducible model for myocardial infarction in mice with minimal invasive manipulations is described. The model can be easily performed, resulting in a high reproducibility and survival rate. Thus, the described model will reduce the number of required animals as requested by the 3R principle (Replacement, Refinement and Reduction).

נוהל כירורגי זעיר פולשנית של גרימת אוטם שריר הלב בעכברים

Myocardial infarction still remains the main cause of death in western countries, despite considerable progress in the stent development area in the last ...

Testing the Efficacy of Pharmacological Agents in a Pericardial Target Delivery Model in the Swine

To date, many pharmacological agents used to treat or prevent arrhythmias in open-heart cases create undesired systemic side effects. For example, antiarrhythmic drugs administered intravenously can produce drops in systemic pressure in the already compromised cardiac patient. While performing open-heart procedures, surgeons will often either create a small port or form a pericardial cradle to create suitable fields for operation. This access yields opportunities for target pharmacological delivery (antiarrhythmic or ischemic preconditioning agents) directly to the myocardial tissue without undesired side effects.
We have developed a swine model for testing pharmacological agents for target delivery within the pericardial fluid. While fully anesthetized, each animal was instrumented with a Swan-Ganz catheter as well as left and right ventricle pressure catheters, and pacing leads were placed in the right atrial appendage and the right ventricle. A medial sternotomy was then performed and a pericardial access cradle was created; a plunge pacing lead was placed in the left atrial appendage and a bipolar pacing lead was placed in the left ventricle. Utilizing a programmer and a cardiac mapping system, the refractory period of the atrioventricular node (AVN), atria and ventricles was determined. In addition, atrial fibrillation (AF) induction was produced utilizing a Grass stimulator and time in AF was observed. These measurements were performed prior to treatment, as well as 30 min&#160;and 60 min&#160;after pericardial treatment. Additional time points were added for selected studies. The heart was then cardiopleged and reanimated in a four chamber working mode. Pressure measurements and function were recorded for 1 hr after reanimation. This treatment strategy model allowed us to observe the effects of pharmacological agents that may decrease the incidence of cardiac arrhythmias and/or ischemic damage, during and after open-heart surgery.

We have developed a swine model for the target delivery of pharmacological agents within the pericardial space/fluid. Using this approach, the relative benefits of administered agents on induced atrial fibrillation, relative refractory periods and/or ischemic protection can be investigated.

בדיקת יעילותם של סוכני פרמקולוגיים במודל אספקת קרום לב יעד של החזירים

To date, many pharmacological agents used to treat or prevent arrhythmias in open-heart cases create undesired systemic side effects. For example, ...

Long-term Blood Pressure Measurement in Freely Moving Mice Using Telemetry

During the development of new vasoactive agents, arterial blood pressure monitoring is crucial for evaluating the efficacy of the new proposed drugs. Indeed, research focusing on the discovery of new potential therapeutic targets using genetically altered mice requires a reliable, long-term assessment of the systemic arterial pressure variation. Currently, the gold standard for obtaining long-term measurements of blood pressure in ambulatory mice uses implantable radio-transmitters, which require&#160;artery cannulation. This technique eliminates the need for tethering, restraining, or anesthetizing the animals which introduce stress and artifacts during data sampling. However, arterial blood pressure monitoring in mice via catheterization can be rather challenging due to the small size of the arteries. Here we present a step-by-step guide to illustrate the crucial key passages for a successful subcutaneous implantation of radio-transmitters and carotid artery cannulation in mice. We also include examples of long-term blood pressure activity taken from freely moving mice after a period of post-surgery recovery. Following this procedure will allow reliable direct blood pressure recordings from multiple animals simultaneously.

The goal of this protocol is to assess systemic blood pressure in conscious freely moving mice using implantable radio-telemetry devices.

מדידת לחץ דם לטווח ארוך בעכברים לנוע בחופשיות באמצעות טלמטריה

During the development of new vasoactive agents, arterial blood pressure monitoring is crucial for evaluating the efficacy of the new proposed drugs. ...

Brachial Artery Catheterization in Swine

The video describes in detail the catheterization of the distal brachial artery in swine. This technique enables researchers to measure arterial blood pressure continuously and collect arterial blood samples to assess arterial blood gas measurements. Arterial blood pressures and arterial blood gases are important physiological parameters to monitor during experimental procedures. In swine, four common methods of arterial catheterization have been described, including catheterization of the carotid, femoral, auricular, and medial saphenous arteries. Each of these techniques have advantages, such as ease of access for the auricular artery, and disadvantages that include deep tissue dissection for carotid artery catheterization. The described alternative method of arterial catheterization in swine, the catheterization of the distal aspect of the brachial artery, is a rapid procedure that requires relatively minimal tissue dissection and provides information that is in line with data collected from other arterial catheterization sites. The procedure uses a medial approach along an oblique plane of the lower brachium, positioned between the olecranon and the flexor aspect of the elbow joint, and this approach allows researchers the major advantage of unimpeded freedom for procedures that involve the caudoventral, caudodorsal back, or hind limbs of the pig. Due to the location of the upper forelimb of the catheterized vessel and potential challenges of effective homeostasis following catheter removal from the artery, this technique may be limited to non-recovery procedures.

The video describes in detail the catheterization of the distal brachial artery in swine. This procedure accurately measures arterial blood pressure and is a simple and fast method to collect samples for arterial blood gas measurements.

צנתור עורק נחתכו בחזיר

The video describes in detail the catheterization of the distal brachial artery in swine. This technique enables researchers to measure arterial blood ...

Novel Percutaneous Approach for Deployment of 3D Printed Coronary Stenosis Implants in Swine Models of Ischemic Heart Disease

Minimally invasive methods for creating models of focal coronary narrowing in large animals are challenging. Rapid prototyping using three-dimensionally (3D) printed coronary implants can be employed to percutaneously create a focal coronary stenosis. However, reliable delivery of the implants can be difficult without the use of ancillary equipment. We describe the use of a mother-and-child coronary guide catheter for stabilization of the implant and for effective delivery of the 3D printed implant to any desired location along the length of the coronary vessel. The focal coronary narrowing was confirmed under coronary cineangiography and the functional significance of the coronary stenosis was assessed using gadolinium-enhanced first-pass cardiac perfusion MRI. We showed that reliable delivery of 3D printed coronary implants in swine models (n = 11) of ischemic heart disease can be achieved through repurposing mother-and-child coronary guide catheters. Our technique simplifies the percutaneous delivery of coronary implants to create closed-chest swine models of focal coronary artery stenosis and can be performed expeditiously, with a low procedural failure rate.

We describe a novel, cost-effective, and efficient technique for percutaneous delivery of three-dimensionally printed coronary implants to create closed-chest swine models of ischemic heart disease. The implants were fixed in place using a mother-and-child extension catheter with high success rate.

רומן פרעורית הגישה לפריסה של 3D הודפס שתלים היצרות כלילית בתוך מודלים החזירים של מחלת לב איסכמי

Minimally invasive methods for creating models of focal coronary narrowing in large animals are challenging. Rapid prototyping using three-dimensionally ...

Measuring Cardiac Output in a Swine Model

Swine are frequently used in medical research given their similar cardiac physiology to that of humans. Measuring cardiac parameters such as stroke volume and cardiac output are essential in this type of research. Contrast ventriculography, thermodilution, and pressure-volume loop (PV-loop) catheters can be used to accurately obtain cardiac performance data depending on which resources and expertise are available. For this study,five Yorkshire swine were anesthetized and intubated. Central venous and arterial access was obtained to place the necessary measurement instruments.A temperature probe was placed in the aortic root. A cold saline bolus was delivered to the right atrium and temperature deflection curve was recorded. Integration of the area under the curve allowed for the calculation of the current cardiac output.A pigtail catheter was percutaneously placed in the left ventricle and 30 mL of iodinated contrast was power injected over 2 seconds. Digital subtraction angiography images were uploaded to volumetric analysis software to calculate the stroke volume and cardiac output. A pressure volume-loop catheter was placed into the left ventricle (LV) and provided continuous pressure and volume data of the LV, which allowed the calculation of both stroke volume and cardiac output.All three methods demonstrated good correlation with each other. The PV-loop catheter and thermodilution exhibited the best correlation with a 3% error and a Pearson coefficient of 0.99, with 95% CI=0.97 to 1.1, (p=0.002). The PV-loop catheter against ventriculography also showed good correlation with a 6% error and a Pearson coefficient of 0.95, 95% CI=0.96 to 1.1 (p=0.01). Finally, thermodilution against ventriculography had a 2% error with r=0.95, 95% CI=0.93 to 1.11, (p=0.01). In conclusion, we state that the PV-loop catheter, contrast ventriculography, and thermodilution each offer certain advantages depending on the researcher's requirements. Each method is reliable and accurate for measuring various cardiac parameters in swine such as the stroke volume and cardiac output.

Thermodilution, pressure-volume loop catheters, and contrast ventriculography are reliable and accurate methods for determining cardiac physiology such as stroke volume and cardiac output in a laboratory setting in swine.

Swine are frequently used in medical research given their similar cardiac physiology to that of humans. Measuring cardiac parameters such as stroke volume ...

Closed Chest Biventricular Pressure-Volume Loop Recordings with Admittance Catheters in a Porcine Model

Pressure-volume (PV) loop recording enables the state-of-the-art investigation of load-independent variables of ventricular performance. Uni-ventricular evaluation is often performed in preclinical research. However, the right and left ventricles exert functional interdependence due to their parallel and serial connections, encouraging simultaneous evaluation of both ventricles. Furthermore, various pharmacological interventions may affect the ventricles and their preloads and afterloads differently. 
We describe our closed chest approach to admittance-based bi-ventricular PV loop recordings in a porcine model of acute right ventricular (RV) overload. We utilize minimally invasive techniques with all vascular accesses guided by ultrasound. PV catheters are positioned, under fluoroscopic guidance, to avoid thoracotomy in animals, as the closed chest approach maintains the relevant cardiopulmonary physiology. The admittance technology provides real-time PV loop recordings without the need for post-hoc processing. Furthermore, we explain some essential troubleshooting steps during critical timepoints of the presented procedure. 
The presented protocol is a reproducible and physiologically relevant approach to obtain a bi-ventricular cardiac PV loop recording in a large animal model. This can be applied to a large variety of cardiovascular animal research.

Here we present a closed chest approach to admittance-based bi-ventricular pressure-volume loop recordings in pigs with acute right ventricular dysfunction.

סגור חזה Biventricular לחץ-נפח לולאה הקלטות עם צנתרי כניסה במודל חזירי

Pressure-volume (PV) loop recording enables the state-of-the-art investigation of load-independent variables of ventricular performance. Uni-ventricular ...

Intubation, Central Venous Catheter, and Arterial Line Placement in Swine for Translational Research in Abdominal Transplantation Surgery

Translational surgical research models in swine are crucial for developing safe preclinical protocols. However, the success of the experimental surgeries does not solely rely on the research team's surgical skills; perioperative care and management procedures, like intubation, central venous line, and arterial line placement, are necessary and of the utmost importance for favorable experiment results. As it is uncommon for research teams to have anesthesiologists or any other staff other than the surgical team, the surgical team involved in translational research must acquire and/or develop the skills to perform the perioperative care. The purpose of this paper is to show the techniques of intubation, central venous catheter, and arterial line placement used and perfected at the Toronto Organ Preservation Laboratory over the last 10 years, to be used as a reference for future researchers joining either this team or any other lab performing translational research protocols in swine and/or abdominal transplantation.

To obtain the best possible results, surgeons performing translational research experiments should be proficient at intubation and vascular line placement. This paper describes the techniques used by the Toronto Organ Preservation Laboratory to perform these procedures.

Translational surgical research models in swine are crucial for developing safe preclinical protocols. However, the success of the experimental surgeries ...

צנתר היקמן לגישה ארוכת טווח של כלי הדם בחזירים

Hickman Catheter Use for Long-Term Vascular Access in a Preclinical Swine Model

Central venous catheters (CVCs) are invaluable devices in large animal research as they facilitate a wide range of medical applications, including blood monitoring and reliable intravenous fluid and drug administration. Specifically, the tunneled multi-lumen Hickman catheter (HC) is commonly used in swine models due to its lower extrication and complication rates. Despite fewer complications relative to other CVCs, HC-related morbidity presents a significant challenge, as it can significantly delay or otherwise negatively impact ongoing studies. The proper insertion and maintenance of HCs is paramount in preventing these complications, but there is no consensus on best practices. The purpose of this protocol is to comprehensively describe an approach for the insertion and maintenance of a tunneled HC in swine that mitigates HC-related complications and morbidity. The use of these techniques in &gt;100 swine has resulted in complication-free patent lines up to 8 months and no catheter-related mortality or infection of the ventral surgical site. This protocol offers a method to optimize the lifespan of the HC and guidance for approaching issues during use.

מחבר זרקור: שימוש בצנתר היקמן לגישה ארוכת טווח לכלי דם במודל חזירי פרה-קליני  

A reliable and reproducible approach for the insertion and maintenance of a tunneled Hickman catheter for long-term vascular access in swine is described. Placement of a central venous catheter allows for convenient daily sampling of whole blood from awake animals and intravenous administration of medication and fluids.

שימוש בצנתר היקמן לגישה ארוכת טווח לכלי דם במודל חזירי פרה-קליני

Central venous catheters (CVCs) are invaluable devices in large animal research as they facilitate a wide range of medical applications, including blood ...

מיקום כירורגי של קטטרים לטווח ארוך בדיקת תרגיל לב וכלי דם ב חזירים

Summary

Explore More Videos

Chapters in this video

נוהל כירורגי זעיר פולשנית של גרימת אוטם שריר הלב בעכברים

בדיקת יעילותם של סוכני פרמקולוגיים במודל אספקת קרום לב יעד של החזירים

מדידת לחץ דם לטווח ארוך בעכברים לנוע בחופשיות באמצעות טלמטריה

צנתור עורק נחתכו בחזיר

רומן פרעורית הגישה לפריסה של 3D הודפס שתלים היצרות כלילית בתוך מודלים החזירים של מחלת לב איסכמי

Measuring Cardiac Output in a Swine Model

סגור חזה Biventricular לחץ-נפח לולאה הקלטות עם צנתרי כניסה במודל חזירי

Intubation, Central Venous Catheter, and Arterial Line Placement in Swine for Translational Research in Abdominal Transplantation Surgery

שימוש בצנתר היקמן לגישה ארוכת טווח לכלי דם במודל חזירי פרה-קליני

שימוש בצנתר היקמן לגישה ארוכת טווח לכלי דם במודל חזירי פרה-קליני