Name: real-time pressure-volume analysis of acute myocardial infarction in mice
Uploaded: 2018-07-02T13:30:00.000+00:00
Duration: 7 min 28 s
Description: Watch this Scientific Journal Video about Real-time Pressure-volume Analysis of Acute Myocardial Infarction in Mice at JoVE.com

המחברים להכיר את מקורות המימון הבאים: אחר-Stiftung Kröner Fresenius (Tienush Rassaf); הנס und Stiftung פישר גרטי (Tienush Rassaf), מענק של הפקולטה לרפואה, אוניברסיטת דואיסבורג-אסן, גרמניה (Tienush Rassaf, מישל לארס); ארנסט-und ברטה Grimmke-Stiftung (כריסטוס Rammos).

כל הניסויים הושלמה בשנת בהתאם ותאימות עם כל התקנות הרלוונטיות (' הוועידה האירופית למען הגנה של חוליות החיות לשימוש נסיוני, אחרים מדעי למטרות (הוראה 2010/63/האיחוד האירופי), טיפול בבעלי חיים היה בהתאם להנחיות מוסדיים. כל הניסויים בוצעו עם עכברים C57BL/6JRj זכר בגיל 6 חודשים.
1. הכנה
<ol><li>להכין מיקרוסקופ כירורגי, כרית חימום, כמו גם בדיקה רקטלית כדי לפקח על טמפרטורת הגוף. לנקות ולחטא את כל כלי כירורגי.</li>
	<li>להכין 2 חתיכות של 10 ס מ חוט משי 5-0 כלי מצדו, 5 ס מ של חוט פוליפרופילן 6-0, 2 מ מ צינור סיליקון מצדו של LCA.</li>
	<li>להכין את cuvette כיול של קטטר PV על ידי חימום זה מראש עד 37 ° C ולהכין µL 100 המילטון מזרק מלא עם 15% נתרן כלורי (NaCl) H2O לכיול מלוחים.</li>
	<li>המקום PV קטטר (3 ס"מ, 1.4 F) ב- 37 מעלות שחומם מראש 0.9% NaCl H2O (saline) לפחות 30 דקות לפני המדידה. ןקתהל הקטטר נתוני הרכישה וחבר את ההתקן ממיר דיגיטלי/אנלוגי. חיבור שני ההתקנים למחשב.</li>
	<li>להגדיר את התוכנה. לבצע כיול לחץ מונחה תוכנה וכיול מוליכות כנדרש עפ"י תוכנה מונחה זרימת העבודה8.</li>
</ol>2. שיכוך כאבים והרדמה
<ol><li>עזים ומתנגד העכבר באמצעות הזרקת בקרום הבטן קטמין 100 מ"ג/ק"ג משקל גוף, חריגות השירותים הווטרינריים הידרוכלוריד 10 מ"ג/ק"ג משקל גוף. בתחילת אני / R הניתוח, לנהל את הגוף 0.05 מ"ג/ק"ג. משקל הבופרנורפין intraperitoneally לשמור על שיכוך כאבים.</li>
	<li>לאחר 10 דקות, לבצע צנרור אנדוטרכאליות באמצעות צנתר (iv) 20 גרם תוך ורידי, לאוורר את העכבר עם 40% חמצן (O2), איזופלוריין 2% (v). להגדיר פרמטרים אוורור מתאים (למשל, 220 µL נפח פעימה, 150/דקה בשביל עכבר C57BL/6JRj 25-30 גר').</li>
	<li>לפקח באופן רציף הגוף טמפרטורה באמצעות בדיקה רקטלית. הדקו את העכבר על הצלחת מחוממת עם הראש והצביע לעבר החוקר. טמפרטורת גוף נורמלית העכבר הוא 36.5-38 מעלות צלזיוס לשמור על טמפרטורת הגוף בתוך 1 תואר על ידי התאמה של צלחת מחוממת לטמפרטורה.</li>
</ol>3. השמאלי צנתור חדרית
<ol><li>לחטא החזה והצוואר עם שלושה מתחלפים קרצוף betadine ו- 70% אלכוהול.  המתן חיטוי העור להתייבש. להסיר את שיער החזה באמצעות מערכת גילוח בעלי חיים קטנים.</li>
	<li>לבצע 10 מ מ האורך החציוני חתך של 5 מ מ מתחת לשפה התחתונה כלפי עצם החזה בעזרת מספריים כירורגיים קטנים.</li>
	<li>לנתח חלק בלוטת submandibular ויה בוטה הכנה באמצעות מלקחיים ימינה ושמאלה. הפרד בין רקמת שריר, שומן באזור paratracheal נכון לחשוף את הקומונה נכון העורק הראשי. לגייס ולהפריד את הכלי עבור אורך כולל של 5-10 מ מ של רקמת חיבור באמצעות הכנה זהירה בוטה לצד הספינה עם מלקחיים כפופות. הערה: להימנע מניפולציה מכני של התועה או הגוף בעורק הראש כל הזמן כמו זה יכול לגרום לחץ. דם, איטי.</li>
	<li>עוברים חוטי המשי מוכן שני תחת הכלי. מאתרים ומפסיקים כלי דיסטלי עם קשר הדוק ולמקם קשר רופף על האזור חשוף proximal שמאפשר מעבר של הקטטר.</li>
	<li>לתקן את החוטים של הקשר (צמודה) הגולגולת ליד ראשו של העכברים ליישם מתח האור על הכלי כפי זה יקל על החדרת הקטטר. במקום מלחציים וסקולרית עוצר דימום על הספינה מקורב מקורב של קשר רופף הפיכה לחסום את זרימת הדם.</li>
	<li>לבצע חתך בצורת טריז proximal את הקשר הגולגולת כדי לפתוח את הכלי עם מספריים מיקרו 1 מ"מ. הערה: טיפה קטנה של דם יציין ביצוע נאות של שלב זה.</li>
	<li>הכנס את הצנתר בקפידה עבור 10 מ"מ. התחל הקלטה של קטטר נתונים. הערה: מתיחה החתך עם מלקחיים יכול להקל את התהליך הזה.</li>
	<li>לחלץ את הצבת כלי הדם. להוסיף 1-2 טיפות של תמיסת מלח החתך כדי להקל על התנועה קטטר. המשך החדרת הקטטר עבור בערך עוד 10 מ"מ. אחרי שעברו את הקשר צינתור עם קצה החיישן, להדק את הקשר בזהירות רק מספיק כדי למנוע דם ריפלוקס לצד החלקים דק יותר של הקטטר ללא ופוגע התנועה קטטר. הערה: גודל החיישן בקצה הקטטר מונע ריפלוקס של דם כאשר מחלץ את הצבת כלי הדם.</li>
	<li>בעדינות המשך החדרת הקטטר עד לחץ ניתוח מראה לחץ דם עורקי פרופיל המציין כי הצנתר הממוקמים באבי העורקים (איור 3 א). הערה: הצנתר להגיע את שסתום אבי העורקים תסומן באמצעות התנגדות אור ותנועה מסונכרן הדופק של הקטטר.</li>
	<li>כאשר חווה התנגדות מנסה לקדם את דרך שסתום אבי העורקים, להוציא הקטטר שוב 5 מ מ ו מראש עד LV צנתור יצויין לשינוי בניתוח PV כפי הלחץ הדיאסטולי תגיע 0 - 20 מ מ כספית (איור 3B). הערה שינויים באמצעי ניטור לאשר עוד יותר שמאלה חדרית השמה של קצה חיישן (איור 3C). להדק את הקשר proximal צמוד יותר כדי למנוע תנועה קטטר.</li>
</ol>4. איסכמיה/פגיעה Reperfusion ניתוח
<ol><li>לבצע חתך מתוך החזה סימטרית לכיוון השחי השמאלי באורך כולל של 15 מ מ. להמשיך עם הכנה בוטה של השכבות שני שרירים עד הצלעות, ניתן לאבחן.</li>
	<li>פתח את החזה דרך החתך בין הצלע השמאלית השלישית והרביעית. השתמש ווים כירורגית כדי לגשת אל הכפורת. נכרות את קרום הלב מעל ללב. לפני שתמשיך עם LCA מצדו, חכה 30 s מבלי לגעת החיה כדי לרשום נתונים PV עבור ניתוח חוקי.</li>
	<li>להתאים את LCA המתעוררים תחת auricle שמאל וירידה בצד השמאלי של הלב אל השיא. להשתמש בתפר פוליפרופילן 6-0 כדי להקיף את העורק עם לולאה 2 מ מ מתחת auricle השמאלי. למקם צינורית סיליקון קטן מתחת לתמונה ומניחים על קשר הדוק לעיל. הערה: שריר הלב דיסטלי נהיה אפור משמש בקרה חיובית LCA סגר6. אני / R בניתוח יש לבצעו בתוך 5 דקות בנפרד מיתר החוקר ההפעלה.</li>
	<li>חותכים את התפר-1 מ מ אורך. לשחרר את הווים כירורגי, לסגור באופן ידני את שכבות שריר מעל החתך. לחכות 45 דקות תוך כדי הקלטה ברציפות PV נתונים.</li>
	<li>אחרי 45 דקות, לפתוח מחדש את החתך ולהסיר את צינור סיליקון כדי לגרום פגיעה reperfusion. נתוני הרשומה עבור עוד 20 דקות. הערה: שינוי צבע אדום כפי שנראה לפני איסכמיה מציינת פגיעה reperfusion מוצלחת.</li>
</ol>5. כיול
הערה: הכיול של מערכת קטטר PV כולל 4 שלבים הכרחיים, שניים מהם יש לבצע לאחר המדידה. כיול יש לחזור לאחר בכל ניסוי כדי להבטיח תוצאות בתוקף.
<ol><li>לבצע כיול לחץ וכיול מוליכות לפני הניסוי כפי שמתואר בשלב 1.5.</li>
	<li>לבצע כיול מלוחים כאשר הקטטר עדיין מניחים החדר השמאלי לאחר סיום הניסוי עצמו. בתרגום נכון ומוחלף לרוחב של העורק הראשי באזור מוכן. להזריק 10 µL 25% NaCl ב H2O דרך המילטון מזרק בזמן ההקלטה.</li>
	<li>לחשב את כיול באמצעות רכישת התוכנה על-ידי הדגשת השלב עולה בתעלת נפח (איור 5C). חזור על תהליך זה סה"כ 3 פעמים. למנוע אובדן דם לאחר החילוץ מזרק באמצעות מלחציים כלי הדם במהירות לדחוס הניקוב.</li>
	<li>לבצע כיול עוצמת הקול לכיול אמצעי אחסון נתוני הרכישה על ידי ניתוח של אמצעי אחסון סטנדרטית. השג µL כ-500 העכבר דם לב לנקב בעזרת מזרק 1 mL heparinized מעט (למשל, µL 5 לכל הפארין IE 200). . תחזיר את הקטטר PV 10-15 מ מ כדי למנוע נזק את הקטטר.</li>
	<li>למלא את הדם שהושג לתוך cuvette כיול מחומם מראש 37 ° C (איור 5A). הימנע בועות כמו זה עלולים להפריע התוצאות. להוסיף את הטיפ קטטר לתוך כל טוב של רשומות נתונים. לקבל עיקול רגיל על-ידי ניתוח מונחה תוכנה (איור 5B). חזור על התהליך עבור סכום כולל של 3 פעמים.</li>
	<li>המתת חסד עכברים על ידי דימום למוות או נקע בצוואר הרחם בזמן הרדמה איזופלוריין מספיק נשמר כל הזמן.</li>
</ol>6. ניתוח נתונים
<ol><li>לאחר השלמת השלבים כיול, לבצע ניתוח נתונים מונחה תוכנה. לכן, הדגש בסעיף המתאים (לפחות עשרה מחזורים) בתוך המקטע נתח של זרימת העבודה PV ולבצע ניתוח בסיסית. אל תכלול מחזורים עם סטיות עקב אוורור או מניפולציה במידת הצורך (דמות תלת-ממד).</li>
	<li>לבצע ניתוח בסיסית PV לפני חלוף שסתום אבי-העורקים (לחץ הדם בלבד), מיד לפני ואחרי LCA סגר. המשך על-ידי עריכת ניתוח בסיסית PV, במרווחים של 5 דק. בזמן איסכמיה, לאחר פגיעה reperfusion. בסוף הניסוי, לבצע ניתוח של נתוני הלחץ לאחר נסיגה של הקטטר מן החדר השמאלי (לחץ עורקי).</li>
	<li>ניתוח לפחות 10 מחזורים רצופים כדי להימנע משגיאה הדגימה. כאשר חווים הפרעות חזקה של שהושג ערכים עם האיוורור, הפרעה ארעית של איוורור לכל היותר 5 s יכול להיחשב.</li>
	<li>השתמש בפרמטרים הבאים מחושבים ניתוח בסיסית (איור 3D) כדי לאפיין LV פונקציה:<ol>
<li>נפח פעימה (µL)</li>
		<li>שבריר פליטה: קו אמצעי אחסון / דיאסטולי נפח (%)</li>
		<li>תפוקת הלב: קו אמצעי האחסון * קצב הלב (µL/דקה)</li>
		<li>אינדקס הלב: הלב פלט לגוף פני השטח (µL/(min*cm²)</li>
		<li>קו עבודה: שטח הפנימית של עקומת PV (מ מ כספית * µL)</li>
		<li>מרב הלחץ (Pmax); כלומר לחץ (Pmean)</li>
		<li>מקסימום dP/dt (מ מ כספית/s) כפרמטר של הפונקציה סיסטולית LV</li>
		<li>מין dP/dt (מ מ כספית/s) כפרמטר לתאימות LV</li>
		<li>קבוע הזמן של הרפיה isovolumetric: טאו (ms)</li>
	</ol>
</li>
</ol>

<ol>
	<li>Sanchis-Gomar, F., Perez-Quilis, C., Leischik, R., Lucia, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Epidemiology+of+coronary+heart+disease+and+acute+coronary+syndrome.">Epidemiology of coronary heart disease and acute coronary syndrome.</a> Annals of Translational Medicine. 4 (13), 256 (2016).</li><li>Anderson, J. L., Morrow, D. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Acute+Myocardial+Infarction.">Acute Myocardial Infarction.</a> New England Journal of Medicine. 376 (21), 2053-2064 (2017).</li><li>McNamara, R. L., 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=Predicting+in-hospital+mortality+in+patients+with+acute+myocardial+infarction.">Predicting in-hospital mortality in patients with acute myocardial infarction.</a> Journal of the American College of Cardiology. 68 (6), 626-635 (2016).</li><li>Kurian, G. A., Rajagopal, R., Vedantham, S., Rajesh, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+Role+of+Oxidative+Stress+in+Myocardial+Ischemia+and+Reperfusion+Injury+and+Remodeling:+Revisited.">The Role of Oxidative Stress in Myocardial Ischemia and Reperfusion Injury and Remodeling: Revisited.</a> Oxidative Medicine and Cellular Longevity. , (2016).</li><li>Turer, A. T., Hill, J. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Pathogenesis+of+myocardial+ischemia-reperfusion+injury+and+rationale+for+therapy.">Pathogenesis of myocardial ischemia-reperfusion injury and rationale for therapy.</a> American Journal of Cardiology. 106 (3), 360-368 (2010).</li><li>Totzeck, M., Hendgen-Cotta, U. B., French, B. A., Rassaf, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+practical+approach+to+remote+ischemic+preconditioning+and+ischemic+preconditioning+against+myocardial+ischemia/reperfusion+injury.">A practical approach to remote ischemic preconditioning and ischemic preconditioning against myocardial ischemia/reperfusion injury.</a> Journal of Biological Methods. 3 (4), (2016).</li><li>Respress, J. L., Wehrens, X. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Transthoracic+echocardiography+in+mice.">Transthoracic echocardiography in mice.</a> Journal of Visualized Experiments. (39), (2010).</li><li>Pacher, P., Nagayama, T., Mukhopadhyay, P., Batkai, S., Kass, D. A. <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+cardiac+function+using+pressure-volume+conductance+catheter+technique+in+mice+and+rats.">Measurement of cardiac function using pressure-volume conductance catheter technique in mice and rats.</a> Nature Protocols. 3 (9), 1422-1434 (2008).</li><li>Zhang, B., Davis, J. P., Ziolo, M. T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cardiac+catheterization+in+mice+to+measure+the+pressure+volume+relationship:+Investigating+the+Bowditch+effect.">Cardiac catheterization in mice to measure the pressure volume relationship: Investigating the Bowditch effect.</a> Journal of Visualized Experiments. (100), e52618 (2015).</li><li>Rossello, X., Hall, A. R., Bell, R. M., Yellon, D. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Characterization+of+the+Langendorff+perfused+isolated+mouse+heart+model+of+global+ischemia-reperfusion+injury:+Impact+of+ischemia+and+reperfusion+length+on+infarct+size+and+LDH+release.">Characterization of the Langendorff perfused isolated mouse heart model of global ischemia-reperfusion injury: Impact of ischemia and reperfusion length on infarct size and LDH release.</a> Journal of Cardiovascular Pharmacology and Therapeutics. 21 (3), 286-295 (2016).</li><li>Task Force on the management of ST-segment elevation acute myocardial infarction of the European Society of Cardiology (ESC). <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=ESC+Guidelines+for+the+management+of+acute+myocardial+infarction+in+patients+presenting+with+ST-segment+elevation.">ESC Guidelines for the management of acute myocardial infarction in patients presenting with ST-segment elevation.</a> European Heart Journal. 33 (20), 2569-2619 (2012).</li><li>Shigemitsu, 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=Acute+myocardial+infarction+due+to+left+main+coronary+artery+occlusion.+Therapeutic+strategy.">Acute myocardial infarction due to left main coronary artery occlusion. Therapeutic strategy.</a> Japanese Journal of Thoracic and Cardiovascular Surgery. 50 (4), 146-151 (2002).</li></ol>

המחברים אין לחשוף.

PV ניטור של LV ספיקת הדם, אוטם שריר הלב חריפה משמשת שיטה להערכת בזמן אמת אין ויוו להלם קרדיוגני, תפקוד לקוי LV ב אני / R פציעה. PV צנתור יכול לספק קשת רחבה של פרמטרים לגבי LV בהתכווצות והתרחבות של הפונקציה. בנוסף הפרמטרים LV נפח זה התקבלו בדרך כלל ע י אקו או MRI (אמצעי אחסון קאמרית EF, נפח פעימה, תפו?...

מחלות לב וכלי דם הוא הגורם השכיח ביותר למוות התרבות המערבית1. אוטם אקוטי הוא אירוע קריטי, אשר קשורה עם תמותה גבוהה אקוטי וכרוני2. גם אם revascularization מושגת באמצעות חירום התערבות כלילית מלעורית (PCI), התמותה נותר גבוה, במיוחד בטווח 48 שעות הראשונות לאחר הופעת התסמינים אצל חולים עם אוטם אקוטי3. הלם קרדיוגני נגרם מירידה חריפה הפונקציה left (LV) חדרית הוא הגורם העיקרי לתמותה בבית חולים אלה מטופלים3. הפחתה זו מוקדם בתפקוד LV נגרם נזק שריר הלב בעקבות איסכמיה, פגיעה reperfusion. מה שנקרא איסכמיה/פגיעה reperfusion (אני / R) פגיעה מתווך על ידי שינויים metabolome הסלולר כגון דור מוגזמת של4,של מינים חמצן תגובתי5.
על מנת לחקור מנגנוני הגנה אפשרי שמוביל לירידה נזק שריר הלב באווירה פרה, מודלים אמינים העכבר חיוניים כולל שיטות להערכה של פוסט-אני/R LV פונקציה6. בהגדרה זו, אקו אקו7 ודימות תהודה מגנטית (MRI)6 נמצאים בשימוש נרחב עבור פונקציונלי phenotyping8,9. אולם, שיטות אלה אינם מתאימים להערכת חמורה בתפקוד LV ו בדום לב ב אוטם אקוטי מתמשך, לא ישירות להציג נתונים על LV לחץ. המנגנון Langendorff באמצעות הלב מבודד assay שמחוץ מספק מידע אודות pathomechanisms הבסיסית בשלב מוקדם אני / R פציעה10. שיטה זו היא מוגבל בשל יכולתו לשחזר ויוו מנגנונים גמישים כגון ויסות במערכת העצבים האוטונומית או ויסות הורמונלי, הומאוסטזיס חומצה בסיס. יש כיום אין שיטה זמין עבור phenotyping תפקודית מלאה של הלם קרדיוגני, שמאל חדרית בתפקוד במהלך המתמשך שריר הלב אני / R פציעה.
בגישה מסונכרן עם שילוב של לחץ-נפח (PV) צנתור, סגר ארעי כירורגי השמאלי הראשי עורקים (LCA) יכול להיות מועיל ומאתגרת מבחינה טכנית. ספיקת הדם extracardiac יציבה במהלך אני / R פגיעה הם חיוניים עבור תוצאות חוקי מאז אובדן הרדמה או דם לא יציב בכבדות יכול להשפיע על התוצאות. רומן הגישה עבור והמודינמיקה phenotyping של אני / R פגיעה באמצעות LV PV צנתור, ארעי LCA סגר יכול להביא תובנות חדשות להלם קרדיוגני ועל תפקוד LV חריפה אוטם שריר הלב, לשמש כשיטה לצורך ניתוח עתידי על cardioprotection.

<table><tbody><tr><td>Betaisodona Loesung</td><td>Mundipharma</td><td>4162-1606/89x30mm</td><td>Povidon-Iod</td></tr><tr><td>Calibration cuvette</td><td>Millar instruments</td><td>910-1049</td><td>Calibration cuvette</td></tr><tr><td>Contura professional hair trimmer</td><td>Wella</td><td>HS-60</td><td>Small animal shaving system</td></tr><tr><td>Eclipse Needle 27G</td><td>BD</td><td>REF 305770</td><td>27G needle</td></tr><tr><td>Forceps</td><td>FST</td><td>11203-25, 11069-08, 11616-15, 11506-12, 11051-10</td><td>Surgical forceps</td></tr><tr><td>Forceps</td><td>Aesculap Braun</td><td>BN731R, BD 311R</td><td>Surgical forceps</td></tr><tr><td>Foris FS2434</td><td>Eizo</td><td>0FTD2033</td><td>Monitor</td></tr><tr><td>Hamilton Syringe 100 &amp;micro;l needle</td><td>Hamilton</td><td>80621</td><td>100&amp;micro;l syringe with needle</td></tr><tr><td>Heated Small animal OP table</td><td>Harvard Apparatus</td><td>15001</td><td>Heated OP table</td></tr><tr><td>Heparin-Natrium 25000</td><td>Ratiopharm</td><td>N68542.04</td><td>Heparin</td></tr><tr><td>Ketamin 10% 100 mg/ml</td><td>bela-pharm</td><td>FS1670041</td><td>Ketamin</td></tr><tr><td>Labchart Pro 8 + Pro modules</td><td>AD Instruments</td><td>MLS260/8</td><td>PV data analysis software</td></tr><tr><td>LAS EZ</td><td>Leica</td><td>LAS EZ</td><td>Microscope camera software</td></tr><tr><td>Leica IC80 HD</td><td>Leica</td><td>IC80 HD</td><td>Microscope camera</td></tr><tr><td>Leica M80</td><td>Leica</td><td>M80</td><td>Microscope</td></tr><tr><td>Micro-tip catheter transducer</td><td>Millar instruments</td><td>SPR-839</td><td>PV catheter</td></tr><tr><td>MiniVent</td><td>Harvard Apparatus</td><td>845</td><td>ventilation</td></tr><tr><td>MPVS Ultra</td><td>Millar instruments</td><td>PL3508B48/M</td><td>PV catheter data acquisition device</td></tr><tr><td>Octenisept</td><td>Sch&amp;uuml;lke</td><td>20000832-A</td><td>disinfectant</td></tr><tr><td>Plastipak 1ml</td><td>PD</td><td>REF 303172</td><td>1ml syringe</td></tr><tr><td>PowerLab 8/35</td><td>AD Instruments</td><td>PL3508</td><td>analog/digital converter</td></tr><tr><td>Prolene 6-0</td><td>Ethicon</td><td>XNEH7814.P31</td><td>Polypropylene suture</td></tr><tr><td>Retraction Kit</td><td>FST</td><td>18200-20</td><td>retraction of surgical situs</td></tr><tr><td>Seraflex 5-0</td><td>Naila</td><td>IC108000</td><td>silk suture</td></tr><tr><td>Small and micro-scissors</td><td>FST Essen</td><td>14059-11, 15007-08, 14064-11</td><td>Surgical scissors</td></tr><tr><td>Small silicon tube</td><td>Reichelt Chemietechnik</td><td></td><td>tube for LCA occlusion</td></tr><tr><td>Sodium Chloride</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>S7653</td><td>Sodium Chloride</td></tr><tr><td>testo 108</td><td>testo</td><td>5631080</td><td>rectal thermometer</td></tr><tr><td>Thinkcentre desktop computer</td><td>Lenovo</td><td>PC0EJS2V</td><td>Computer</td></tr><tr><td>Vasofix Safety 20G</td><td>Braun</td><td>4269110S-01</td><td>intubation catheter</td></tr><tr><td>Windows 10</td><td>Microsoft</td><td>KW9-00240</td><td>Operating system</td></tr><tr><td>Xylazin 2%</td><td>Ceva</td><td>6324464.00.00</td><td>Xylazine hydrochloride</td></tr></tbody></table>

real-time pressure-volume analysis of acute myocardial infarction in mice

אוטם אקוטי יכול להוביל ספיקת לב חריפה בדום לב. הערכת ספיקת הדם חיונית על ההערכה של כל גישה טיפולית פוטנציאל נגד חריפה בתפקוד (LV) הימני חדרית. הנוכחי שיטות הדמיה (למשל., אקוקרדיוגרפיה, דימות תהודה מגנטית) יש מספר מגבלות מאז ישירות לא ניתן למדוד נתונים על LV לחץ. צנתור LV בעכברים שעברו עורקים סגר יכול לשמש שיטה עבור הערכה בזמן אמת של LV פונקציה.
בתחילת ההליך, עכברים היו מרדימים ואחריו צנרור אנדוטרכאליות. עבור LV צנתור, עורק התרדמה הימני היה חשוף דרך החתך התיכון-צוואר. הקטטר הציג והניח לתוך חלל LV. ניקור חזה שמאל נערך, השמאלי הראשי העורק הראשי (LCA) היה מאתרים. כדי לגרום פגיעה reperfusion, התפר שוחרר לאחר 45 דקות לחץ-נפח הנתונים נרשמה בכל עת.
מצדו של LCA גרם ירידה בתפקוד הסיסטולי LV, כפי שמעידים הפחתה 30% נפח פעימה, LV שבריר פליטה (EF), תפוקת הלב. מרבית dP/dt כפרמטר עבור LV contractility צומצם באופן משמעותי גם ו הדיאסטולי היה נפגעת קשות (מינימום dP/dt-40%). פגיעה reperfusion על פני תקופה של 20 דקות לא הובלת להחלמה מלאה של LV פונקציה.
ניתוח בזמן אמת לחץ-נפח שימש הליך חוקי עבור ניטור תפקוד הלב במהלך אוטם אקוטי בעכברים. שמירה על יציבה הרדמה בגישה כירורגית מתוקננת הייתה חיונית להבטיח תוצאות בתוקף. כמו השלב המוקדם של אוטם אקוטי הוא קריטי עבור תחלואה ותמותה, השיטה מוגדרים היטב יכול להיות מועיל עבור הערכה פרה של אסטרטגיות חדשות עבור cardioprotection.

לאחר צנתור LV, בוצעה הפיכה LCA מצדו למשך 45 דקות אחרי 10 דקות של פגיעה reperfusion. PV נתונים הוקלט בכלל פעמים (איור 1).
מיקום נכון של הקטטר PV אושר על ידי קבלת התרשים LV PV אופיינית (איור 2 א). LV הקטטר השמה הראה טווח הלחץ חדרי?...

Watch this Scientific Journal Video about Real-time Pressure-volume Analysis of Acute Myocardial Infarction in Mice at JoVE.com

Real-time Pressure-volume Analysis of Acute Myocardial Infarction in Mice

אוטם אקוטי בעכברים גורם לשינויים חריפה אבל שהיישום מאופיין הפונקציה left (LV) חדרית. צנתור LV בעכברים שעברו עורקים סגר משמשת שיטה עבור הערכה בזמן אמת של LV פונקציה.

ניתוח בזמן אמת לחץ-נפח של אוטם אקוטי בעכברים

Acute myocardial infarction can lead to acute heart failure and cardiogenic shock. The evaluation of hemodynamics is critical for the evaluation of any ...

real-time-pressure-volume-analysis-acute-myocardial-infarction

Research

JoVE Journal

Medicine

9.0K Views.  University Hospital Essen. אוטם אקוטי בעכברים גורם לשינויים חריפה אבל שהיישום מאופיין הפונקציה left (LV) חדרית. צנתור LV בעכברים שעברו עורקים סגר משמשת שיטה עבור הערכה בזמן אמת של LV פונקציה.

Video: Real-time Pressure-volume Analysis of Acute Myocardial Infarction in Mice

MRI and PET in Mouse Models of Myocardial Infarction

Myocardial infarction is one of the leading causes of death in the Western world. The similarity of the mouse heart to the human heart has made it an ideal model for testing novel therapeutic strategies.
In vivo magnetic resonance imaging (MRI) gives excellent views of the heart noninvasively with clear anatomical detail, which can be used for accurate functional assessment. Contrast agents can provide basic measures of tissue viability but these are nonspecific. Positron emission tomography (PET) is a complementary technique that is highly specific for molecular imaging, but lacks the anatomical detail of MRI. Used together, these techniques offer a sensitive, specific and quantitative tool for the assessment of the heart in disease and recovery following treatment.
In this paper we explain how these methods are carried out in mouse models of acute myocardial infarction. The procedures described here were designed for the assessment of putative protective drug treatments. We used MRI to measure systolic function and infarct size with late gadolinium enhancement, and PET with fluorodeoxyglucose (FDG) to assess metabolic function in the infarcted region. The paper focuses on practical aspects such as slice planning, accurate gating, drug delivery, segmentation of images, and multimodal coregistration. The methods presented here achieve good repeatability and accuracy maintaining a high throughput.

We describe how to perform MRI and PET imaging of the mouse heart. The protocol is tailored to assess treatment efficacy in models of myocardial infarction and heart failure.

Myocardial infarction is one of the leading causes of death in the Western world. The similarity of the mouse heart to the human heart has made it an ...

A Murine Model of Myocardial Ischemia-reperfusion Injury through Ligation of the Left Anterior Descending Artery

Acute or chronic myocardial infarction (MI) are cardiovascular events resulting in high morbidity and mortality. Establishing the pathological mechanisms at work during MI and developing effective therapeutic approaches requires methodology to reproducibly simulate the clinical incidence and reflect the pathophysiological changes associated with MI. Here, we describe a surgical method to induce MI in mouse models that can be used for short-term ischemia-reperfusion (I/R) injury as well as permanent ligation. The major advantage of this method is to facilitate location of the left anterior descending artery (LAD) to allow for accurate ligation of this artery to induce ischemia in the left ventricle of the mouse heart. Accurate positioning of the ligature on the LAD increases reproducibility of infarct size and thus produces more reliable results. Greater precision in placement of the ligature will improve the standard surgical approaches to simulate MI in mice, thus reducing the number of experimental animals necessary for statistically relevant studies and improving our understanding of the mechanisms producing cardiac dysfunction following MI. This mouse model of MI is also useful for the preclinical testing of treatments targeting myocardial damage following MI.

We introduce a surgical method to induce experimental ischemia/reperfusion (I/R) injury to simulate myocardial infarction (MI) in mouse models that allows for more clarity in positioning of the ligation on the left anterior descending artery (LAD) to increase the reproducibility of MI experiments in mice.

דגם של שריר הלב איסכמיה reperfusion הפגיעה Murine באמצעות קשירת של העורק השמאלי קדמי יורד

Acute or chronic myocardial infarction (MI) are cardiovascular events resulting in high morbidity and mortality. Establishing the pathological mechanisms ...

In Vivo Quantitative Assessment of Myocardial Structure, Function, Perfusion and Viability Using Cardiac Micro-computed Tomography

The use of Micro-Computed Tomography (MicroCT) for in vivo studies of small animals as models of human disease has risen tremendously due to the fact that MicroCT provides quantitative high-resolution three-dimensional (3D) anatomical data non-destructively and longitudinally. Most importantly, with the development of a novel preclinical iodinated contrast agent called eXIA160, functional and metabolic assessment of the heart became possible. However, prior to the advent of commercial MicroCT scanners equipped with X-ray flat-panel detector technology and easy-to-use cardio-respiratory gating, preclinical studies of cardiovascular disease (CVD) in small animals required a MicroCT technologist with advanced skills, and thus were impractical for widespread implementation. The goal of this work is to provide a practical guide to the use of the high-speed Quantum FX MicroCT system for comprehensive determination of myocardial global and regional function along with assessment of myocardial perfusion, metabolism and viability in healthy mice and in a cardiac ischemia mouse model induced by permanent occlusion of the left anterior descending coronary artery (LAD).

In Vivo Quantitative Assessment of Myocardial Structure, Function, Perfusion and Viability Using Cardiac Micro-computed Tomography

This method outlines the use of Quantum Micro-Computed Tomography (MicroCT) to assess cardiac morphology, function, perfusion, metabolism and viability with iodinated contrast agent in mice with experimentally-induced myocardial ischemia. The technique can be applied for non-destructive high-throughput longitudinal in vivo imaging of various animal models of human heart disease.

In vivo כמותי הערכת מבנה שריר הלב, תפקוד, זלוף ואת הכדאיות שימוש טומוגרפיה לב מיקרו שחושב

The use of Micro-Computed Tomography (MicroCT) for in vivo studies of small animals as models of human disease has risen tremendously due to the fact that ...

Bioengineering

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 ...

Permanent Ligation of the Left Anterior Descending Coronary Artery in Mice: A Model of Post-myocardial Infarction Remodelling and Heart Failure

Heart failure is a syndrome in which the heart fails to pump blood at a rate commensurate with cellular oxygen requirements at rest or during stress. It is characterized by fluid retention, shortness of breath, and fatigue, in particular on exertion. Heart failure is a growing public health problem, the leading cause of hospitalization, and a major cause of mortality. Ischemic heart disease is the main cause of heart failure.
Ventricular remodelling refers to changes in structure, size, and shape of the left ventricle. This architectural remodelling of the left ventricle is induced by injury (e.g., myocardial infarction), by pressure overload (e.g., systemic arterial hypertension or aortic stenosis), or by volume overload. Since ventricular remodelling affects wall stress, it has a profound impact on cardiac function and on the development of heart failure. A model of permanent ligation of the left anterior descending coronary artery in mice is used to investigate ventricular remodelling and cardiac function post-myocardial infarction. This model is fundamentally different in terms of objectives and pathophysiological relevance compared to the model of transient ligation of the left anterior descending coronary artery. In this latter model of ischemia/reperfusion injury, the initial extent of the infarct may be modulated by factors that affect myocardial salvage following reperfusion. In contrast, the infarct area at 24 hr after permanent ligation of the left anterior descending coronary artery is fixed. Cardiac function in this model will be affected by 1) the process of infarct expansion, infarct healing, and scar formation; and 2) the concomitant development of left ventricular dilatation, cardiac hypertrophy, and ventricular remodelling.
Besides the model of permanent ligation of the left anterior descending coronary artery, the technique of invasive hemodynamic measurements in mice is presented in detail.

Heart failure is the leading cause of hospitalization and a major cause of mortality. A model of permanent ligation of the left anterior descending coronary artery in mice is applied to investigate ventricular remodelling and cardiac dysfunction post-myocardial infarction. The technique of invasive hemodynamic measurements in mice is presented.

קשירת קבע של העורק השמאלי קדמי יורד כלילית בעכברים: דגם של Remodelling אוטם שריר לב ופוסט-אי ספיקת לב

Heart failure is a syndrome in which the heart fails to pump blood at a rate commensurate with cellular oxygen requirements at rest or during stress. It ...

Primary Outcome Assessment in a Pig Model of Acute Myocardial Infarction

Mortality after acute myocardial infarction remains substantial and is associated with significant morbidity, like heart failure. Novel therapeutics are therefore required to confine cardiac damage, promote survival and reduce the disease burden of heart failure. Large animal experiments are an essential part in the translational process from experimental to clinical therapies. To optimize clinical translation, robust and representative outcome measures are mandatory. The present manuscript aims to address this need by describing the assessment of three clinically relevant outcome modalities in a pig acute myocardial infarction (AMI) model: infarct size in relation to area at risk (IS/AAR) staining, 3-dimensional transesophageal echocardiography (TEE) and admittance-based pressure-volume (PV) loops. Infarct size is the main determinant driving the transition from AMI to heart failure and can be quantified by IS/AAR staining. Echocardiography is a reliable and robust tool in the assessment of global and regional cardiac function in clinical cardiology. Here, a method for three-dimensional transesophageal echocardiography (3D-TEE) in pigs is provided. Extensive insight into cardiac performance can be obtained by admittance-based pressure-volume (PV) loops, including intrinsic parameters of myocardial function that are pre- and afterload independent. Combined with a clinically feasible experimental study protocol, these outcome measures provide researchers with essential information to determine whether novel therapeutic strategies could yield promising targets for future testing in clinical studies.

Reliable and accurate outcome assessment is the key for translation of preclinical therapies into clinical treatment. The current paper describes how to assess three clinically relevant primary outcome parameters of cardiac performance and damage in a pig acute myocardial infarction model.

הערכת התוצאה העיקרית במודל חזיר של באוטם שריר הלב

Mortality after acute myocardial infarction remains substantial and is associated with significant morbidity, like heart failure. Novel therapeutics are ...

Murine Myocardial Infarction Model using Permanent Ligation of Left Anterior Descending Coronary Artery

Myocardial infarction (MI) and acute coronary diseases are among the most prominent causes of death in population with western lifestyle. The murine models of MI with permanent ligation of left-anterior descending (LAD) coronary artery closely mimics MI in humans. Murine models benefit from the extensive genetic engineering available nowadays. Here we propose a reproducible murine surgical model of myocardial infarction by permanent LAD coronary ligation. Our technique comprises anesthesia with ketamine/xylazine that can be rapidly reversed by administration of an antagonist, intubation without tracheotomy for mechanical-assisted ventilation, ventilation with application of extrinsic positive end-expiratory pressure (PEEP) to avoid alveolar collapse, a thoracotomy method limiting to the minimum surgical lesions made to skeletal muscles, and lung inflation without thoracentesis. This method is sparsely invasive, reproducible and reduces post-surgery mortality and complications.

Herein we describe a surgical procedure showing how to achieve permanent ligation of the left-anterior descending coronary artery in mice. This model is of high relevance to investigate the pathophysiology of myocardial infarction and the concomitant biological processes.

מודל אוטם שריר הלב באמצעות הארכה קבועה של עורק שמאלי קדמי כלילי יורד

Myocardial infarction (MI) and acute coronary diseases are among the most prominent causes of death in population with western lifestyle. The murine ...

A Cryoinjury Model to Study Myocardial Infarction in the Mouse

The use of animal models is essential for developing new therapeutic strategies for acute coronary syndrome and its complications. In this article, we demonstrate a murine cryoinjury infarct model that generates precise infarct sizes with high reproducibility and replicability. In brief, after intubation and sternotomy of the animal, the heart is lifted from the thorax. The probe of a handheld liquid nitrogen delivery system is applied onto the myocardial wall to induce cryoinjury. Impaired ventricular function and electrical conduction can be monitored with echocardiography or optical mapping. Transmural myocardial remodeling of the infarcted area is characterized by collagen deposition and loss of cardiomyocytes. Compared to other models (e.g., LAD-ligation), this model utilizes a handheld liquid nitrogen delivery system to generate more uniform infarct sizes.

This article demonstrates a model to study cardiac remodeling after myocardial cryoinjury in mice.

מודל לפציעה בהקפאה לחקור אוטם שריר הלב בעכבר

The use of animal models is essential for developing new therapeutic strategies for acute coronary syndrome and its complications. In this article, we ...

A Modified Simple Method for Induction of Myocardial Infarction in Mice

Myocardial infarction (MI) represents one of the leading causes of death. MI models are widely used for investigating the pathomechanisms of post-MI remodeling and evaluation of novel therapeutics. Different methods (e.g., isoproterenol treatment, cryoinjury, coronary artery ligation, etc.) have been used to induce MI. Compared with isoproterenol treatment and cryoinjury, coronary artery ligation may better reflect the ischemic response and chronic remodeling after MI. However, traditional methods for coronary ligation in mice are technically challenging. The current study describes a simple and efficient process for induction of MI in mice with readily available materials. The mouse chest skin was cut open under stable anesthesia. The heart was immediately externalized through the intercostal space after blunt separation of the pectoralis major and pectoralis minor. The left anterior descending branch (LAD) was ligated with a 6-0 suture 3 mm from its origin. Following LAD ligation, staining with 2,3,5-Triphenyltetrazolium chloride (TTC) indicated successful induction of MI and temporal changes of post-MI scar size. Meanwhile, survival analysis results showed overt mortality within 7 days after MI, mainly due to cardiac rupture. Moreover, post-MI echocardiographic assessment demonstrated successful induction of contractile dysfunction and ventricular remodeling. Once mastered, an MI model can be established in mice within 2-3 min with readily available materials.

Under adequate anesthesia, the mouse heart was externalized through the intercostal space, and myocardial infarction was successfully induced by ligating the left anterior descending artery (LAD) using materials readily available in most laboratories.

שיטה פשוטה שונה להשראת אוטם שריר הלב בעכברים

Myocardial infarction (MI) represents one of the leading causes of death. MI models are widely used for investigating the pathomechanisms of post-MI ...

An Experimental Model of Myocardial Infarction for Studying Cardiac Repair and Remodeling in Knockout Mice

Cardiovascular disease is the most prevalent cause of death in Western countries, with acute myocardial infarction (MI) being the most prevalent form. This paper describes a protocol for studying the role of galectin 3 (Gal-3) in the temporal evolution of cardiac healing and remodeling in an experimental animal model of MI. 
The procedures described include an experimental model of MI with a permanent coronary ligature in male C57BL/6J (control) and Gal-3 knockout (KO) mice, an echocardiography procedure to study cardiac remodeling and systolic function in vivo, a histological evaluation of interstitial myocardial fibrosis with picrosirius red-stained and rhodamine-conjugated lectin-stained sections for studying myocyte hypertrophy by the cross-sectional area (MCSA), and the quantification of infarct size and cardiac remodeling (scar thinning, septum thickness, and expansion index) by planimetry in slices stained with Masson's trichrome and triphenyl tetrazolium chloride. Gal-3 KO mice with MI showed disrupted cardiac remodeling and an increase in the scar thinning ratio and the expansion index. At the onset of MI, myocardial function and cardiac remodeling were also severely affected. At 4 weeks post MI, the natural evolution of fibrosis in infarcted Gal-3 KO mice was also affected. 
In summary, the experimental model of MI is a suitable model for studying the temporal evolution of cardiac repair and remodeling in mice with the genetic deletion of Gal-3 and other animal models. The lack of Gal-3 affects the dynamics of cardiac repair and disrupts the evolution of cardiac remodeling and function after MI.

<meta charset="utf8"></head><body>מודל ניסיוני של אוטם שריר הלב לחקר תיקון לב ושיפוץ בעכברי נוקאאוט

Here, we describe an experimental model of myocardial infarction, an echocardiography procedure to study cardiac remodeling and function, and procedures for quantifying fibrosis and hypertrophy in picrosirius red-stained and rhodamine-stained sections, as well as the infarct size and expansion index in slices stained with Masson's trichrome.

מודל ניסיוני של אוטם שריר הלב לחקר תיקון לב ושיפוץ בעכברי נוקאאוט

Cardiovascular disease is the most prevalent cause of death in Western countries, with acute myocardial infarction (MI) being the most prevalent form. ...