著者は、技術支援や動物のケアのために、外科的研究、マリーLannelongue病院の研究所でチームに感謝します。 VividE9心臓超音波システム（ゼネラル・エレクトリック医療システム）は、心臓vasculaire-ObésitéドメーヌD&#39;IntérêtMajeur（CODDIMタラ100158、RégionIle・ド・フランス、フランス）からの助成金によって賄われました。

このプロトコルは、動物実験のローカル倫理委員会によって、当社の機関の動物福祉の制度委員会によって承認されました。すべての動物は、国家によって医学研究のための国立社会と実験動物資源研究所によって調製「実験動物の管理と使用に関する指針」により策定し、公表された「実験動物管理の原則」に準拠した人道的なケアを受け衛生研究所（NIH公開番号86から23は、1996年改訂しました）。 一般的な考慮事項：すべての動物は、3Rのルール（交換用改良と研究における動物の削減のためのナショナルセンター）によると、敬意を持って扱われなければなりません。外科的処置は、厳格な無菌性で、その人間のために同じ方法で実行する必要があります。すべての医療機器は、無菌でなければなりません。 1.麻酔プロトコル注：大聖霊降臨祭（3週齢）20キロの重量を量る電子の子豚を使用しました。肺高血圧症は、徐々に誘導しました。最初のステップは、左開胸を介して左肺動脈（PA）の連結を含みました。次の手順では、5週間の間、毎週のPA塞栓を行ってから成っていました。すべての手順は、全身麻酔下で行いました。 <ol><li>手順の前に、動物を12時間に餌を与えないでください。 </li><li> 、子豚の前投薬を行い塩酸ケタミン30mgの/キログラムを使用して筋肉内注射を行い、首の筋肉では0.05mg / kgで、手順の30分前aropine。8 </li><li>豚が鎮静されると、耳静脈にカテーテルを挿入します。 </li><li>挿管前に静脈内フェンタニルのボーラス（0.005ミリグラム/ kg）およびプロポフォール（2mgの/キログラム）を実行します。耳静脈シスアトラクリウム（0.3ミリグラム/ kg）を静脈内注入し、豚（7フレンチプローブと非選択的挿管）を挿管9。 </li><li>子豚の連続監視装置を配置します：連続EKGを、呼気CO 2およびオキシメトリ8,9。全身動脈圧8-10を監視するために、超音波検査の指導の下で頸動脈を介して動脈流体場カテーテルを挿入します。 </li><li> 100％の酸素サプリメント、フェンタニルの連続静脈内注入（0.004ミリグラム/ kg）およびプロポフォール（3ミリグラム/キログラム）でイソフルラン（2％）で全身麻酔を維持します。 </li><li> Cefatoxine（1グラム）とゲンタマイシン（80 mg）を注射でantibioprophylaxyを追加します。 </li><li>ナルブフィン（0.01ミリグラム/キログラム）TIDの注入との術中及び術後の痛みを防ぎます</li><li> 15分ごとに麻酔の完全性を確認します。動き、安定した心拍数、血圧、酸素の不在。 </li><li>目に獣医軟膏の使用は、麻酔下ながら乾燥を防ぐために。 </li></ol>左肺動脈の2ライゲーション<ol><li>左サイドに横たわる位置に子豚をインストールし、手術領域を剃るとalcoholiで皮膚を消毒C溶液。地元の滅菌フィールドを使用します。 </li><li> 4 番目の肋間」空間に小さな左横開胸術（5〜10センチ）を介して胸を開きます。肩甲骨の先端の後ろに移動しないでください。慎重にダイアフラムに向かって肺を撤回。 </li><li>理想的な外科的なウィンドウに配置したら、左の奇静脈を撤回し、非吸収性2/0シルクとそれを結ぶ前に、メインの左肺動脈を解剖。 注：それは心膜を開くことはないが非常に重要です。 </li><li>吸収性縫合糸を有する層の後に胸の層を閉じます。術後気胸を削除するには、胸管を使用してください。ちょうど子豚の抜管後に胸腔チューブを外します。 </li></ol>右下葉肺動脈の塞栓3 <ol><li>全身麻酔後、仰臥位で子豚を置きます。オキシメトリの継続的なモニタリング、呼気CO 2、EKGを実施し、全身血圧（MPA）を意味し、肺動脈圧を意味する（MPAP）手順を通して。 </li><li>超音波検査指針で経皮的にすべてのカテーテルを挿入します。 （45°の角度方向に2センチメートル胸骨上切痕の上に穿刺を行います）頸静脈を通して上大静脈に血圧モニタリングと8フランスの鞘のための頸動脈に動脈6フレンチのカテーテルを挿入します。 </li><li>透視下で、8 Frのシースを介して、右肺動脈の5フレンチ血管造影カテーテルを挿入します。カテーテルの先端は、分節下葉肺動脈内になければなりません。 </li><li>肺動脈塞栓術のための材料を準備する：N-t-ブチル-2-シアノアクリレートを含む軟組織接着剤の1 mlの脂質造影剤の2 mlに添加されます。 注意：N-t-ブチル-2-シアノアクリレートで皮膚や目の接触を避けてください。 </li><li>血管造影カテーテルがうまく配置されている場合には、肺動脈内の準備0.4 mlに0.2ミリリットルを注入。測定することにより、塞栓の耐性を評価します0.5を超えないようにしてくださいMPAP / MPA比。酸素飽和度であった場合、&lt;塞栓を停止し、90％および/またはMPA /分2リットルの下にあった60ミリメートルHgのおよび/または心拍出量の下に低下しました。 </li><li>血管造影用カテーテルとシースを外し、穿刺部位のデジタル圧迫を行います。 </li></ol> 4.血行動態評価<ol><li>全身麻酔後、仰臥位で子豚を置きます。手順を通してオキシメトリの継続的なモニタリング、呼気CO 2、EKG、全身血圧（MPA）および肺血圧（MPAP）を行ってください。 </li><li>酸素飽和度（&gt; 95％）に応じて、可能な限り最低のFiO 2と子豚を換気します。 </li><li>超音波検査指導の下で経皮的にすべてのカテーテルを挿入します。動脈6フレンチカテーテルを頸動脈に挿入され、8フレンチシースが2センチメートル45°と胸骨上切痕の上に穿刺を行います（上大静脈に挿入されています角方向）。 </li><li>肺動脈幹に7フランスのスワンガンツカテーテルを挿入します。 4℃での生理食塩水10mlを注入して、熱希釈法によって心拍出量を評価します。 </li><li>以下のパラメータを記録する：収縮期、拡張期および全身および肺動脈圧、心拍数、酸素飽和度、右心房圧、心拍出量を意味します。 </li></ol>右心室の5心エコー評価<ol><li>全身麻酔後、仰臥位で子豚をインストールして、RVのスクリーニングのための人間のガイドラインに従ってトランス胸郭心エコー検査を行います。レコードビデオは呼気終末一時停止中にループします。 </li></ol>コンダクタンス法6.圧力 - 体積ループ評価<ol><li>全身麻酔後、仰臥位で子豚をインストールしてください。オキシメトリの継続的なモニタリングを実施し、呼気CO 2、EKG、全身血圧（MPA）と手順を通して肺血圧（MPAP）。 </li><li>右または左頸動脈と左心室における血管造影用カテーテルに動脈6フレンチのカテーテルを挿入します。右または左大腿静脈と右または左大腿動脈における動脈ピッコカテーテルで上大静脈、8フランス語で9フランスのシースを挿入します。経皮的に超音波検査指導の下ですべてのカテーテルを挿入します。 </li><li>製造業者の推奨に従ってコンダクタンスプローブの圧力と体積のキャリブレーションを実行します。動脈血の5ミリリットルをサンプリングすることにより、血液抵抗率（ロー）を測定します。動脈血の収穫5 mlの脱空気注射器と血液抵抗率の測定のためのプローブを埋める。10-13。 </li><li>優れたveina静脈内9FRシースを通して右心室におけるコンダクタンスカテーテルを挿入します。適切に透視とカテーテルの端部を配置します。リグの頂点にカテーテルの端部を配置しますHTの心室と心室にすべての可能な限り挿入します。 </li><li>ループの品質を制御します。 （ 図6） </li><li>大腿静脈を介して劣るveina静脈に消耗バルーンを挿入します。ちょうど右心房の下に先端を配置します。透視を使用してください。 </li><li>基底状態での右心室のと下大静脈閉塞時のレコード圧-容積ループ以前に10〜12に記載されているように 。 （ 図7） </li></ol>右心室の心内膜心筋生検7 <ol><li>全身麻酔後、仰臥位で子豚を置きます。手順を通してオキシメトリの継続的なモニタリング、呼気CO 2、EKG、全身血圧（MPA）および肺血圧（MPAP）を行ってください。 </li><li>上大静脈に経皮的に10フレンチのシースを挿入します。 7フランスのスワンガンツ（SG）プローブと右アトリで長い7.5フランスのカテーテルシースを挿入ええと。 SGプローブの先端が十分に右心室（RV）内に配置されると、バルーンに対してRVに長いシースカテーテルを押し、SGプローブのバルーンを膨張させます。バルーンを収縮し、RVでロングシースカテーテルを残しSGプローブを削除します。ロングシースの先端の良い位置をX線透視と心エコー検査によって制御されます。 </li><li>ロングシースにbiotomeを挿入し、超音波検査、X線透視とEKGの制御下​​に心内膜心筋生検を行います。 </li></ol> 8.一般的な手術後のケアの考慮事項<ol><li>手術後、唯一の自発的な呼吸機能の回復後子豚を抜管。 </li><li>術後薬物療法については、Cefatoxine（1グラム）の筋肉内注射を行う5日間のために死ぬと10日間appropieted鎮痛（Buprenorphin、筋肉内注射は0.01mg / kgの入札をお届けします。 </li><li>完全RECまで、他の動物の会社に手術を受けた動物を放置しないでくださいovered。 </li></ol> 9.安楽死法<ol><li>続く状況で動物を安楽死させます。 desease厳しすぎる、一週間、十分に自分自身を養うためにunibability、食欲不振、ない治療可能な感染症、痛みや他のdideaseに重量の15％以上を失った実験の終了、：チアノーゼ、主要な呼吸困難を</li><li> sevoluorane 8％の全身麻酔中に、塩化カリウム（0.2グラム/ kg）の致死量に関連付けられているプロポフォールの高用量（0.5ミリグラム/キログラム）を注入します。心臓が拡張期で停止しているときに、組織学的および分子の研究を行うために心臓と肺のブロックをharveste。 </li></ol>

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開示する利害の対立ません。

ヒト臨床実践のように、無菌のルールに関しては、すべての外科的処置の間に必須です。 ら O.メルシエによって記述元CTEPHの子豚のモデルでは、左肺動脈結紮は胸骨正中切開14を介して 、心膜を開いた後に行きました。心膜を開いたままにしたため、右心室と心膜との間の相互作用が損なわれ、右心不全が遅れました。心拍出量にRV肥大の悪影響が心膜15が開い?...

慢性血栓塞栓性肺高血圧症（CTEPH）が原因で一つ以上の急性肺塞栓症1-3に関連した永続的かつ組織血栓によって慢性肺血管床閉塞に肺高血圧症（PH）のサブタイプです。閉塞性および非閉塞性微小血管疾患の組み合わせは、肺血管抵抗4におけるさらなる増加をもたらします。右心室は、最初の心拍出量を維持するために、補償肥大に適応しなければなりません。治療せずに、右心室は拡張すると時間をかけて失敗します。現代では、pHは現代の標的療法5の使用にもかかわらず、進行性で、多くの場合、致命的な病気のまま。多くの研究は、圧負荷に右心室（RV）適応は、PH患者の生存率の主要な決定であることを示しています。そのため、不適応のRV改造への適応からの移行のメカニズムを理解することが治療とdeveloためのキーストーンは、新しい治療法のpment。 PHはまれであり、組織のサンプリングは、これらの虚弱な患者ではほぼ不可能であるため、実験的な研究が必要です。さらに、前臨床試験は、肺血管系における利益を有する薬剤は、RV障害を起こさないことを確認することは必須です。 長年にわたり、PH及びRV障害の異なる実験モデルは、利点と限界6,7で開発されてきました。薬理学的なマウスモデル（モノクロタリン、SU5416、低酸素症）では、PH及びRV障害が分子経路の解析のいくつかの「サイド・エフェクト」とバイアスを誘発する可能性がある大規模な炎症、虚血または毒性ストレッサーへの二次的に発生します。 Furthemore、マウスモデルでのRV心筋生検は、動物をsacrifyingことなく、非常に困難である必要があります。より大きな動物での外科的モデルは、より生理的であるが、肺血管系（肺動脈バンディング、全身ツー肺シャント）に影響を与えまたは急性PHとRVを誘導しませんF（急性肺塞栓症）。この記事の目的は、CTEPHの病態生理をより代表する子豚におけるCTEPHのオリジナルモデルを記述することです。この大きな動物モデルは、通常、肺血行動態およびRV機能の変化に追従して臨床実践（右心カテーテル）で行われる繰り返し非侵襲的および侵襲的な測定を可能にします。

chronic thromboembolic pulmonary hypertension and assessment of right ventricular function in the piglet

慢性右心室（RV）機能不全に関連する慢性血栓塞栓性肺高血圧症（CTEPH）の元の子豚のモデルが記載されています。肺高血圧症（PH）は、肺血管床の進行性の閉塞により、3週齢の子豚に誘導しました。左肺動脈（PA）の連結は、ミニ開胸を介して第1の実施しました。第二に、右下肺ローブの毎週塞栓は5週間の間にn-ブチル-2-シアノアクリレートで透視下で行われました。 ritght心臓カテーテル治療により測定された肺動脈圧（MPAP）を意味、偽動物と比較して5週間後と同様に、徐々に右心房圧と肺血管耐性：（PVR）の増加となりました。右心室（RV）の構造的および機能的改造を経胸壁心エコー検査（RV直径、RVの壁の厚さ、RV収縮機能）により評価しました。 RVのエラスタンスおよびRV-肺カップリングは、圧 - 容積ループにより評価しましたコンダクタンス法で（PVL）分析。肺と右心室の組織学的研究も行いました。分子は、新鮮な組織が繰り返さ経皮的心内膜心筋生検を介して実行することができ、RVに分析します。閉塞と遮るもののない地域で肺微小血管疾患は、分子解析と病理を使用して、肺生検から検討しました。また、信頼性と再現性は、動物におけるpH重症度の範囲と関連していました。人間CTEPH疾患のほとんどの側面は、基礎となるメカニズム（ミトコンドリア、炎症）およびオーバーロード右心室の新しい治療アプローチ（標的には、細胞または遺伝子療法）だけでなく、肺微小血管の理解に新たな視点を可能にする、このモデルで再現されました病気。

Feasability 慢性ポスト塞栓肺高血圧症のこの子豚のモデルは2009年から2010年に我々の研究室で確立されています。 2011年以来、私たちは70子豚を使用し、我々は63完成モデルを行いました。我々の経験では、このモデルの実現には、学習曲線を必要としました。 死亡率につきましては、主に私たちの経験の最初の部分で、5予定外の死亡（7.1％?...

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

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

慢性血栓塞栓性肺高血圧症とピグレットにおける右室機能の評価

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

chronic-thromboembolic-pulmonary-hypertension-assessment-right

Research

JoVE Journal

Medicine

12.1K ビュー.  Marie Lannelongue Hospital. Chronic Thromboembolic Pulmonary Hypertension (CTEPH) and Right Ventricular (RV) dysfunction were induced in piglets by progressive obstruction of the pulmonary arteries. Consequences were remarkably similar to those observed in CTEPH patients. This animal model would be a very useful tool for pathophysiology and therapeutic experiments on CTEPH and RV failure.

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Echocardiographic Assessment of the Right Heart in Mice

Transgenic and toxic models of pulmonary arterial hypertension (PAH) are widely used to study the pathophysiology of PAH and to investigate potential therapies. Given the expense and time involved in creating animal models of disease, it is critical that researchers have tools to accurately assess phenotypic expression of disease. Right ventricular dysfunction is the major manifestation of pulmonary hypertension. Echocardiography is the mainstay of the noninvasive assessment of right ventricular function in rodent models and has the advantage of clear translation to humans in whom the same tool is used. Published echocardiography protocols in murine models of PAH are lacking.
In this article, we describe a protocol for assessing RV and pulmonary vascular function in a mouse model of PAH with a dominant negative BMPRII mutation; however, this protocol is applicable to any diseases affecting the pulmonary vasculature or right heart. We provide a detailed description of animal preparation, image acquisition and hemodynamic calculation of stroke volume, cardiac output and an estimate of pulmonary artery pressure.

This article provides a protocol for the echocardiographic assessment of right ventricular size and pulmonary hypertension in mice. Applications include phenotype determination and serial assessment in transgenic and toxin-induced mouse models of cardiomyopathy and pulmonary vascular disease.

マウスの右心の心エコー評価

Transgenic and toxic models of pulmonary arterial hypertension (PAH) are widely used to study the pathophysiology of PAH and to investigate potential ...

医学

Assessment of Right Ventricular Structure and Function in Mouse Model of Pulmonary Artery Constriction by Transthoracic Echocardiography

Emerging clinical data support the notion that RV dysfunction is critical to the pathogenesis of cardiovascular disease and heart failure1-3. Moreover, the RV is significantly affected in pulmonary diseases such as pulmonary artery hypertension (PAH). In addition, the RV is remarkably sensitive to cardiac pathologies, including left ventricular (LV) dysfunction, valvular disease or RV infarction4. To understand the role of RV in the pathogenesis of cardiac diseases, a reliable and noninvasive method to access the RV structurally and functionally is essential.
A noninvasive trans-thoracic echocardiography (TTE) based methodology was established and validated for monitoring dynamic changes in RV structure and function in adult mice. To impose RV stress, we employed a surgical model of pulmonary artery constriction (PAC) and measured the RV response over a 7-day period using a high-frequency ultrasound microimaging system. Sham operated mice were used as controls. Images were acquired in lightly anesthetized mice at baseline (before surgery), day 0 (immediately post-surgery), day 3, and day 7 (post-surgery). Data was analyzed offline using software.
Several acoustic windows (B, M, and Color Doppler modes), which can be consistently obtained in mice, allowed for reliable and reproducible measurement of RV structure (including RV wall thickness, end-diastolic&#160;and end-systolic dimensions), and function (fractional area change, fractional shortening, PA peak velocity, and peak pressure gradient) in normal mice and following PAC.
Using this method, the pressure-gradient resulting from PAC was accurately measured in real-time using Color Doppler mode and was comparable to direct pressure measurements performed with a Millar high-fidelity microtip catheter. Taken together, these data demonstrate that RV measurements obtained from various complimentary views using echocardiography are reliable, reproducible and can provide insights regarding RV structure and function. This method will enable a better understanding of the role of RV cardiac dysfunction.

Right ventricle (RV) dysfunction is critical to the pathogenesis of cardiovascular disease, yet limited methodologies are available for its evaluation. Recent advances in ultrasound imaging provide a noninvasive and accurate option for longitudinal RV study. Herein, we detail a step-by-step echocardiographic method using a murine model of RV pressure overload.

経胸壁心エコー検査による肺動脈狭窄のマウスモデルにおける右室の構造と機能の評価

Emerging clinical data support the notion that RV dysfunction is critical to the pathogenesis of cardiovascular disease and heart failure1-3. Moreover, ...

Assessment of Vascular Function in Patients With Chronic Kidney Disease

Patients with chronic kidney disease (CKD) have significantly increased risk of cardiovascular disease (CVD) compared to the general population, and this is only partially explained by traditional CVD risk factors. Vascular dysfunction is an important non-traditional risk factor, characterized by vascular endothelial dysfunction (most commonly assessed as impaired endothelium-dependent dilation [EDD]) and stiffening of the large elastic arteries. While various techniques exist to assess EDD and large elastic artery stiffness, the most commonly used are brachial artery flow-mediated dilation (FMDBA) and aortic pulse-wave velocity (aPWV), respectively. Both of these noninvasive measures of vascular dysfunction are independent predictors of future cardiovascular events in patients with and without kidney disease. Patients with CKD demonstrate both impaired FMDBA, and increased aPWV. While the exact mechanisms by which vascular dysfunction develops in CKD are incompletely understood, increased oxidative stress and a subsequent reduction in nitric oxide (NO) bioavailability are important contributors. Cellular changes in oxidative stress can be assessed by collecting vascular endothelial cells from the antecubital vein and measuring protein expression of markers of oxidative stress using immunofluorescence. We provide here a discussion of these methods to measure FMDBA, aPWV, and vascular endothelial cell protein expression.

The degree of vascular dysfunction and contributing physiological mechanisms can be assessed in patients with chronic kidney disease by measuring brachial artery flow-mediated dilation, aortic pulse-wave velocity, and vascular endothelial cell protein expression.

慢性腎臓病患者における血管機能の評価

Patients with chronic kidney disease (CKD) have significantly increased risk of cardiovascular disease (CVD) compared to the general population, and this ...

Shunt Surgery, Right Heart Catheterization, and Vascular Morphometry in a Rat Model for Flow-induced Pulmonary Arterial Hypertension

In this protocol, PAH is induced by combining a 60 mg/kg monocrotalin (MCT) injection with increased pulmonary blood flow through an aorto-caval shunt (MCT+Flow). The shunt is created by inserting an 18-G needle from the abdominal aorta into the adjacent caval vein. Increased pulmonary flow has been demonstrated as an essential trigger for a severe form of PAH with distinct phases of disease progression, characterized by early medial hypertrophy followed by neointimal lesions and the progressive occlusion of the small pulmonary vessels. To measure the right heart and pulmonary hemodynamics in this model, right heart catheterization is performed by inserting a rigid cannula containing a flexible ball-tip catheter via the right jugular vein into the right ventricle. The catheter is then advanced into the main and the more distal pulmonary arteries. The histopathology of the pulmonary vasculature is assessed qualitatively, by scoring the pre- and intra-acinar vessels on the degree of muscularization and the presence of a neointima, and quantitatively, by measuring the wall thickness, the wall-lumen ratios, and the occlusion score.

This protocol describes a surgical procedure to create a model for flow-induced pulmonary arterial hypertension (PAH) in rats and the procedures to analyze the principle hemodynamic and histological end-points in this model.

流れ誘導性の肺動脈性肺高血圧症のためのラットモデルにおけるシャント手術、右心カテーテル、および血管形態計測

In this protocol, PAH is induced by combining a 60 mg/kg monocrotalin (MCT) injection with increased pulmonary blood flow through an aorto-caval shunt ...

Echocardiographic Measurement of Right Ventricular Diastolic Parameters in Mouse

Diastolic dysfunction is a prominent feature of right ventricular (RV) remodeling associated with conditions of pressure overload. However, the RV diastolic function is rarely quantified in experimental studies. This might be due to technical difficulties in the visualization of the RV in the apical four-chamber view in rodents. Here we describe two positions facilitating the visualization of the apical four-chamber view in mice to assess the RV diastolic function.
The apical four-chamber view is enabled by tilting the mouse fixation platform to the left and caudally (LeCa) or to the right and cranially (RiCr). Both positions provide images of comparable quality. The results of the RV diastolic function obtained from two positions are not significantly different. Both positions are comparably easy to perform. This protocol can be incorporated into published protocols and enables detailed investigations of the RV function.

Here we describe and compare two positions for obtaining the apical four-chamber view in mice. These positions enable the quantification of the right ventricular function, provide comparable results, and can be used interchangeably.

マウスにおける右心室拡張期パラメータの心エコー測定

Diastolic dysfunction is a prominent feature of right ventricular (RV) remodeling associated with conditions of pressure overload. However, the RV ...

A Pulmonary Trunk Banding Model of Pressure Overload Induced Right Ventricular Hypertrophy and Failure

Right ventricular (RV) failure induced by sustained pressure overload is a major contributor to morbidity and mortality in several cardiopulmonary disorders. Reliable and reproducible animal models of RV failure are therefore warranted in order to investigate disease mechanisms and effects of potential therapeutic strategies. Banding of the pulmonary trunk is a common method to induce isolated RV hypertrophy but in general, previously described models have not succeeded in creating a stable model of RV hypertrophy and failure.
We present a rat model of pressure overload induced RV hypertrophy caused by pulmonary trunk banding (PTB) that enables different phenotypes of RV hypertrophy with and without RV failure. We use a modified ligating clip applier to compress a titanium clip around the pulmonary trunk to a pre-set inner diameter. We use different clip diameters to induce different stages of disease progression from mild RV hypertrophy to decompensated RV failure.
RV hypertrophy develops consistently in rats subjected to the PTB procedure and depending on the diameter of the applied banding clip, we can accurately reproduce different disease severities ranging from compensated hypertrophy to severe decompensated RV failure with extra-cardiac manifestations.
The presented PTB model is a valid and robust model of pressure overload induced RV hypertrophy and failure that has several advantages to other banding models including high reproducibility and the possibility of inducing severe and decompensated RV failure.

We present a surgical method to induce right ventricular hypertrophy and failure in rats.

肺動脈バンディング圧負荷のモデルによる右室肥大と失敗

Right ventricular (RV) failure induced by sustained pressure overload is a major contributor to morbidity and mortality in several cardiopulmonary ...

Induction and Phenotyping of Acute Right Heart Failure in a Large Animal Model of Chronic Thromboembolic Pulmonary Hypertension

The development of acute right heart failure (ARHF) in the context of chronic pulmonary hypertension (PH) is associated with poor short-term outcomes. The morphological and functional phenotyping of the right ventricle is of particular importance in the context of hemodynamic compromise in patients with ARHF. Here, we describe a method to induce ARHF in a previously described large animal model of chronic PH, and to phenotype, dynamically, right ventricular function using the gold standard method (i.e., pressure-volume PV loops) and with a non-invasive clinically available method (i.e., echocardiography). Chronic PH is first induced in pigs by left pulmonary artery ligation and right lower lobe embolism with biological glue once a week for 5 weeks. After 16 weeks, ARHF is induced by successive volume loading using saline followed by iterative pulmonary embolism until the ratio of the systolic pulmonary pressure over systemic pressure reaches 0.9 or until the systolic systemic pressure decreases below 90 mmHg. Hemodynamics are restored with dobutamine infusion (from 2.5 &#181;g/kg/min to 7.5 &#181;g/kg/min). PV-loops and echocardiography are performed during each condition. Each condition requires around 40 minutes for induction, hemodynamic stabilization and data acquisition. Out of 9 animals, 2 died immediately after pulmonary embolism and 7 completed the protocol, which illustrates the learning curve of the model. The model induced a 3-fold increase in mean pulmonary artery pressure. The PV-loop analysis showed that ventriculo-arterial coupling was preserved after volume loading, decreased after acute pulmonary embolism and was restored with dobutamine. Echocardiographic acquisitions allowed to quantify right ventricular parameters of morphology and function with good quality. We identified right ventricular ischemic lesions in the model. The model can be used to compare different treatments or to validate non-invasive parameters of right ventricular morphology and function in the context of ARHF.

We present a protocol to induce and phenotype an acute right heart failure in a large animal model with chronic pulmonary hypertension. This model can be used to test therapeutic interventions, to develop right heart metrics&#160;or to improve the understanding of acute right heart failure pathophysiology.

慢性血栓塞栓性肺高血圧症の大型動物モデルにおける急性右心不全の誘導とフェノタイピング

The development of acute right heart failure (ARHF) in the context of chronic pulmonary hypertension (PH) is associated with poor short-term outcomes. The ...

Left Atrial Stenosis Induced Pulmonary Venous Arterialization and Group 2 Pulmonary Hypertension in Rat

The mechanism of mitral stenosis-induced pulmonary venous arterialization and group 2 pulmonary hypertension (PH) is unclear. There is no rodent model of group 2 PH, due to mitral stenosis (MS), to facilitate the investigation of disease mechanisms and potential therapeutic strategies. We present a novel rat model of pulmonary venous congestion-induced pulmonary venous arterialization and group 2 PH caused by left atrial stenosis (LAS). LAS is achieved by constricting the left atrium using a half-closed titanium clip. After the LAS surgery, a rat model with a transmitral inflow velocity greater than or equal to 2.0 m/s on echocardiography gradually develops pulmonary venous arterialization and group 2 PH over an 8- to 10-week period. In this protocol, we provide the step-by-step procedure of how to perform the LAS surgery. The presented LAS rat model mimics MS in humans and is useful for studying the underlying molecular mechanism of pulmonary venous arterialization and for the preclinical evaluation of therapies for group 2 PH.

Left atrial stenosis (LAS) is a novel surgical technique used for studying group 2 pulmonary hypertension (PH) and mechanisms underlying pulmonary venous arterialization. Here, we present a protocol to constrict the left atrium using a titanium clip to cause pulmonary venous arterialization and moderate PH in a rat.

左心房狭窄による肺静脈動脈化術とグループ 2 肺高血圧症ラット

The mechanism of mitral stenosis-induced pulmonary venous arterialization and group 2 pulmonary hypertension (PH) is unclear. There is no rodent model of ...

Invasive Hemodynamic Assessment for the Right Ventricular System and Hypoxia-Induced Pulmonary Arterial Hypertension in Mice

Pulmonary arterial hypertension (PAH) is a chronic and severe cardiopulmonary disorder. Mice are a popular animal model used to mimic this disease. However, the evaluation of right ventricular pressure (RVP) and pulmonary artery pressure (PAP) remains technically challenging in mice. RVP and PAP are more difficult to measure than left ventricular pressure because of the anatomical differences between the left and right heart systems. In this paper, we describe a stable right heart hemodynamic measurement method and its validation using healthy and PAH mice. This method is based on open-chest surgery and mechanical ventilation support. It is a complicated procedure compared to closed chest procedures. While a well-trained surgeon is required for this surgery, the advantage of this procedure is that it can generate both RVP and PAP parameters at the same time, so it is a preferable procedure for the evaluation of PAH models.

Here, we present a protocol to perform an invasive hemodynamic assessment of the right ventricle and pulmonary artery in mice using an open-chest surgery approach.

マウスにおける右心室系と低酸素誘発性肺動脈高血圧に対する侵襲的血行力学的評価

Pulmonary arterial hypertension (PAH) is a chronic and severe cardiopulmonary disorder. Mice are a popular animal model used to mimic this disease. ...

Generation and Characterization of Right Ventricular Myocardial Infarction Induced by Permanent Ligation of the Right Coronary Artery in Mice

Right ventricular infarction (RVI) is a common presentation in clinical practice. Severe RVI can lead to fatal hemodynamic dysfunction and arrhythmia. In contrast to the extensively used mouse myocardial infarction (MI) model generated by left coronary artery ligation, the RVI mouse model is rarely employed due to the difficulty associated with model generation. Research on the mechanisms and treatment of RVI-induced RV remodeling and dysfunction requires animal models to mimic the pathophysiology of RVI in patients. This study introduces a feasible procedure for RVI model generation in C57BL/6J mice. Further, this model was characterized based on the following: infarct size evaluation at 24 h after MI, assessment of cardiac remodeling and function with echocardiography, RV hemodynamics assessment, and histology of the infarct zone at 4 weeks after RVI. In addition, a coronary vasculature cast was performed to observe the coronary arterial arrangement in RV. This mouse model of RVI would facilitate the research on mechanisms of right heart failure and seek new therapeutic targets of RV remodeling.

There are several differences between the right and left ventricles. However, the pathophysiology of right ventricular infarction (RVI) has not been clarified. In the present protocol, a reproducible method for RVI mouse model generation is introduced, which may provide a means to explain the mechanism of RVI.

マウスにおける右冠動脈の永久結紮による右心室心筋梗塞の生成と特徴付け

Right ventricular infarction (RVI) is a common presentation in clinical practice. Severe RVI can lead to fatal hemodynamic dysfunction and arrhythmia. In ...