동시 심전도 기록 및 침략 적 혈액 압력 측정 쥐에

요약

여기, 우리 실험 쥐, 동물 시설에 표준 장비와 함께 할 수 있으며 생리 또는 약리학에 적용할 수 있는 심전도와 간 동맥 혈압 (BP) 동시 녹음에 대 한 설치 설명 심장 혈관 약에 병원 또는 치료 메커니즘을 조사 연구.

초록

심장 혈관 생리학 또는 이상에 관련 된 연구, 심전도 및 혈압 (BP)은 기본적인 관측. 심혈 관 질환 모델, 잠재적인 심장 혈관 치료 대상 또는 제약 에이전트에 초점을 맞추고 연구 조직의 동맥 압력 및 심장 리듬 변화에 대 한 평가 요구 한다. 무선 원격 시스템 없는 경우 사용할 수 또는 저렴 한 가격, 대 퇴 동맥 cannulation 기법에서는 내부 동맥 압력 파형 기록 및 조직 혈압 측정 하는 다른 방법입니다. 이 기술은 경제적 이며 동물 시설에 표준 장비와 함께 수행할 수 있습니다. 그러나, 침략 적 동맥 압력 기록 도전 외과 기술 될 수 있는 작은 동맥의 cannulation을 필요 합니다. 여기, 우리는 대 퇴 동맥에 대 한 단계별 프로토콜 cannulation 절차를 제시. 주요 절차 보정 데이터 수집 시스템, 조직 해 부 및 대 퇴 동맥 cannulation 및 압력 기록 위한 동맥 cannulation 시스템의 설정을 포함합니다. 표면 심전도 기록 절차 포함 됩니다. 우리는 또한 normotensive 및 고혈압 쥐에서 혈압 녹음의 예를 제시. 이 의정서는 동시 심전도와 조직 혈압의 믿을 수 있는 직접 녹음을 허용 한다.

서문

혈압 (BP)과 심전도 (ECG) 심장 혈관 생리학과 의학에 대 한 기본 매개 변수가 있습니다. 실험 동물 모델 널리 고혈압 심장 마비¹ 등 다양 한 심혈 관 질환에 대 한 생물 의학 연구 및 ECG 기록 절차에 적용 된 고 실험 쥐에서 혈압 측정을 수행할 수 있습니다.

쥐에서 혈압 측정을 위한 3 개의 방법이 있다: 간 동맥 cannulation (침략)², 꼬리 팔목 plethysmography (비 침 투)³및 라디오 원격 (침략). 꼬리 팔목 plethysmography 혈압 측정의 신뢰성은 녹음 하는 동안 처리 하는 동물에 의해 달라질 수 있습니다. 예를 들어 꼬리 팔목 지지대 및 측정 단계⁴동안 동시에 발생 하는 코어 혈압 변화 underestimates. 무선 원격 모니터링 혈압과 심장 박동에 깨어 자유롭게 이동 하는 동물⁵최고의 "금 표준" 기술 이라고 여겨진다. 그러나, 이후 라디오 원격 하드웨어 및 소프트웨어 비용이 많이 드는, 내부 동맥 cannulation 경제적인 대안으로도 널리 사용 됩니다.

간 동맥 cannulation 상당한 microsurgical 기술이 필요로 하지만 동맥 압력의 실제 파형을 생성 합니다. 혈압은 염 분 가득한 카 테 터, 대 퇴, 요 골 또는 상 완 동맥에 삽입을 통해 기록할 수 있습니다. 직접 침 습 혈압 측정의이 방법을 사용 하려면 미리 수술 동물 준비, 마 취, immobilization 실험실 동물의 조직 해 부 동맥 cannulation 및 측정을 취득 하기 전에 적절 한 교정 수술 기술 .

설치류 표면 ECG 인간의 ECG와 비슷합니다. 쥐 ECG P 파, QRS 복합물, T 파, 및 QT 간격⁶순서 있다. P 파, PR 간격, 복잡 한 QRS 및 T 파 심 도발은, AV 노드, 심 실 도발은 및 repolarization, 임펄스 전도 심에서 각각 반영합니다. QT 간격 그것 iso 전기 기준¹돌아갑니다 T 파의 끝점에서 Q 파의 개시 기간으로 정의 됩니다.

ECG 나타냅니다 심장 systole 및 심장 단계; 따라서, 표면 ECG의 동시 녹음 침략 혈압 측정으로 상관 한다. 방법론의 조합을 사용 하 여 심장 혈관 의학에서 치료 또는 질병 모델 또는 약물의 약리 효과 병 태 생리 변화를 명료 하 게 가능 하다.

자연 고혈압 쥐 (SHR) 스트레인 일본에서 높은 혈압과 Wistar 쥐의 근 친 결혼에 의해 취득 되었다 했다. 혈압의 나이 10 주 5에서 상승 하 고 35 주 나이⁷의 30에서 고정 된다. 교토 Wistar 쥐 (WKY) 수축 기 혈압 130 mmHg⁷ 에 대 한 있고 normo 집중 제어 일반적으로 사용 됩니다. 우리 사용 SHR WKY intraarterial cannulation 혈압과 심전도 기록의 결과 보여 줍니다.

프로토콜

설명 하는 모든 동물 실험 기관 동물 관리 및 사용 위원회의 가오슝 의학 대학에 의해 승인 되었다.

1. 동물 보호

1. 작은 동맥 크기 때문에 어려운 cannulation를 방지 하려면 몸 무게 200g 이상으로 쥐를 사용 합니다.
2. 감 금 소 및 빠른 쥐에서 하룻밤 차를 제거 합니다.
3. 특별 한 실험 설계는 물 광고 libidum를 제공 합니다.

2. 실험 준비

1. 다음의 자료를 얻기: 치아 (그림 1A), 수술가 위 (그림 1B), 좋은 팁 (그림 1C, 1d), 직각 팁 (그림 1E), 집게 집게 집게 불독 혈관 클램프 (그림 1 층 ), 길이 (그림 1G), 마이크로 위 (그림 1 H), 간 동맥 정 맥에서 실크 문자열 약 20 c m, 0.5 m m, 0.9 m m, 길이에 25-30 cm의 외부 직경의 내부 직경을 가진 멸 균 폴 리 에틸렌 (PE) 관 연결 26 G x 1/2 ' 바늘 (그림 1I), 간 동맥 정 맥 및 압력 트랜스듀서 (그림 1 K), 그리고 1 mL 주사기를 연결 하기 위한 두 개의 3-방법 stopcocks (그림 1J) heparinized 염 (100 IU/mL)으로 가득입니다.
2. 동물 준비
   1. Isoflurane (25 cm x 25 cm x 14 cm 유도 챔버와 3% isoflurane nosecone 사용 하 여 다음 4 %isoflurane 포화에 쥐를 배치)의 흡입에 의해 쥐를 anesthetize.
      참고: 동물 충분히 anesthetized 하지 경우 isoflurane의 흐름 속도를 설정 합니다.
   2. 발가락을 곤란 하 게 하 여 통증 반사를 테스트 합니다.
   3. 미리 잘라 스티로폼 보드 (또는 두꺼운 판지)에서 부정사 위치에 쥐를 놓습니다. 몸 (그림 2A) 고정을 고무 밴드와 함께 4 개의 다리를 수정 합니다.
      참고: ECG 기록 동안 잠재적인 소음을 방지 하려면 배치 표면 전도성 되지 않아야 합니다.
3. 혈압과 심전도 기록 장치를 준비 합니다. 아날로그 입력된 장치 신호, 호환 허브 압력 트랜스듀서, 3 바이 폴라 바늘 밀고 심전도 리드와 적당 한 소프트웨어와 컴퓨터를 포함 합니다.

3. 압력 변환기 교정

1. 혈압 기록의 개시 전에 표준 수은 혈압 계 (그림 1 L)와 보정.
2. 혈압에서 압력 커 프를 제거 하 고 데이터 수집 시스템의 압력 트랜스듀서 (그림 1 K)를 연결 하는 인플레이션 튜브에 3 방향 자 지.
3. 스크류 공기 방출 밸브를 시계 방향 으로입니다. 계기에 눈을 유지 하 고 인플레이션 전구 펌핑 유지. 100 mmHg를 표시 하는 게이지 압력 트랜스듀서에 연결 하는 3 방향 자 지를 전환 합니다. 보정에 대 한 100 mmHg 압력을 사용 합니다. 혈압을 계산에 대 한 변환 인수는 자동으로 결정 됩니다.
4. 속이 고 공기 릴리스 밸브 시계 반대 방향으로 혈압의 압력은 다시 0으로 될 때까지 압력을 분리 하십시오.
5. 3.2 200 mmHg의 압력으로 단계를 반복 합니다.
6. 수은 혈압 계에서 압력 변형기를 분리 합니다.
7. PE 테 (그림 1I)의 3 방향 자 지에 압력 트랜스듀서를 연결 합니다.

4. 대 퇴 동맥의 Cannulation 미니 수술

1. 표면 랜드마크 식별 및 스킨 (그림 2)의 절단
   1. 사 타 구니 주름 (복 부와 허벅지 사이의 교차점에서 들여쓰기)의 위치를 식별 ( 그림 2A에서 라인을 점선).
   2. 사 타 구니 주름의 센터에서 피부 전체 레이어를 대 타. 모피 면도 또는 전기 또는 절 개 전에 depilatory 크림을 사용 하 여 절 개 사이트에서 제거 될 수 있습니다.
   3. 피부를 들어올린 잘라 오리엔테이션에서 수술가 위 약 동측 허벅지 (그림 2B)에 병렬. 대 퇴 신경 및 혈관 노출된 피하 조직 (그림 2C) 아래 있습니다.
2. 대 퇴 동맥을 노출 조직의 해 부
   1. 좋은 팁, 레이어 레이어 집게를 사용 하 여 조직 해 부. 대 퇴 혈관의 수준에서 해 부를 중지 합니다. 해 부 아래 혈관을 부상 하지는 다는 것을 확인 하십시오.
   2. 신중 하 게 집게그림 1C ( 1 D) 대 퇴 신경 및 혈관을 따라 부드러운 조직에 밖으로 취소 좋은 관찰을 얻기 위해 사용 합니다. 신경은 섬유 같은 질감에. 정 맥은 짙은 보라색 이며 동맥 타악기 (그림 3A).
   3. 각된 팁 (그림 1E) 집게를 사용 하 여 대 퇴 동맥과 정 맥 (그림 3B)의 노출된 길이 연장.
3. 대 퇴 동맥 (그림 3)의 cannulation
   1. 집게를 사용 하 여 대 퇴 정 맥 동맥에서 분리 하 여 대 퇴 동맥에 불독 클램프 (그림 3C) 가능한 cranially 적용.
   2. (그림 3D) 노출된 대 퇴 동맥의 꼬리 터미널에서 두 실크 문자열, 불독 클램프 및 다른 바로 아래 1의 느슨한 넥타이 확인 합니다.
   3. 대 퇴 동맥의 복 부 측에 작은 구멍을 만들기 (그림 3E) 마이크로 위 (그림 1 H)를 사용 하 여.
   4. 작은 구멍을 통해 PE 카 테 터의 끝을 삽입 하 고 cranially 카 테 터를 사전.
      참고: 비틀림 PE 카 테 터를 전진 하는 동안 적용 되지 않습니다. 비틀림 힘 대 퇴 동맥을 트위스트 하 고 luminal 협 착 증에서 발생할 수 있습니다.
   5. PE 카 테 터는 안전 하 게 대 퇴 동맥 루멘으로 전진 후 불독 클램프를 제거 합니다.
      참고: 대 퇴 동맥에서 불독 클램프를 제거 하면서 PE 테에 눈을 유지. 펄스에 대 한 관찰과 관련 된 PE 테에 혈액의 backflush의 관측 동맥 루멘에의 위치를 확인 합니다.
   6. PE 카 테 터의 위치를 확보 하기 위해 위 실크 문자열을 조입니다.
      참고: 어떤 실수로 끌어오기 또는 PE 카 테 터의 전위 주요 출혈이 발생할 수 있습니다.
   7. 대 퇴 동맥의 꼬리 쪽에서 출혈을 방지 하기 위해 낮은 실크 문자열을 조입니다.
4. 대 퇴 동맥 cannulation의 성공의 확인
   1. 1 mL 주사기를 사용 하 여 주사 0.1-0.2 mL 대 퇴 동맥으로 heparinized 염 분의. 사소한 주입에 저항 해야 합니다. 주입 시 어떤 명백한 저항 주의 경우 전체 cannulation 다시 확인 합니다.
      참고: 3 방향 stopcocks 어떤 부정적인 압력 또는 대 퇴 동맥 정 맥으로 식 염 수 주입을 적용 하기 전에 적절 하 게 전환 되는 것을 확인 하십시오. 이 시간 지점에서 모든 사출 압력 트랜스듀서에 재 교정 필요 합니다.
   2. 어떤 cannulation 사이트 돌아다니며 있는지 확인 하십시오. 그렇지 않은 경우에 젖은 면봉으로 수술 사이트를 커버.

5. 혈압의 기록

1. PE 테에 대 한 부드러운 플러시 후 PE 테 3 방향 자 지 압력 트랜스듀서 (그림 4)에 연결 합니다.
2. Cannulation 시스템에 없는 기포는 다는 것을 확인 하십시오. 또한 3 방향 자 지의 연결 접속을 확인 합니다.
3. 시작 데이터 샘플링 주파수 1000 Hz의 BP. 동맥 압력 파가 될 것입니다 기록 수집 시스템 시연 (그림 6).
4. 적어도 3-5 분 동안 안정화를 전체 설치를 허용 합니다. 불안 정한 신호 경우, 안정화 시간 15 분을 확장할 수 있습니다.
5. 주기적으로 확인 없이 출혈 cannulation 사이트를 확인 하십시오.
   참고: 압력 변환기에서 데이터를 취득 하는 경우 그것은 동물의 심 혼의 수준에서 변환기를 배치 하는 것이 중요.

6입니다. 표면 ECG

1. 3 바이 폴라 ECG의 긍정, 부정, 있는지 확인 하 고 참조 백 금 전극은 그대로 확인 합니다.
2. 왼쪽된 앞, 오른쪽 앞, 오른쪽 hindleg (그림 5)에서 피하는 지도 삽입 합니다.
3. 녹음 하는 동안 사용자 심전도 증폭기 3-500 Hz. 계속 ECG 리드 정상의 1000 Hz 및 필터 주파수의 샘플링 주파수와 전극 허브 연결 합니다. ECG 리드의 모션 불안정 기준선 및 아티팩트를 생성할 수 있습니다.

7. 동물 안락사는 실험의 완료 후

1. 혈압과 심전도 기록의 완료 후 수집 시스템을 중지 합니다. 전극을 제거 합니다. 바로 PE 테 철수 후 이전 배치 실크 문자열을 강화 하 여 대 퇴 동맥을 선.
2. 장소 표시 안락사 챔버에 개별적으로 쥐에 연결 된 압축 이산화탄소 (CO₂) 가스 실린더. 안전 하 게 정상 인감.
3. 채우기 속도 약 10% ~ 30% 분당 챔버 볼륨의 100% CO₂ 를 소개 합니다.
4. 쥐;에 당신의 눈을 유지 호흡과 어두운된 눈 색깔의 부족은 2−3 분 이내 표시 되어야 합니다.
   참고: 호흡 운동의 정지 3 분 후 발생 하지 않으면, 시스템 챔버 채우기 비율, CO₂ 공급, 또는 누출 시험 되어야 한다.
5. 호흡 후 1 더 많은 분의 챔버를 유지 CO₂ 흐름은 정지 한다.
6. 심장 및 호흡기 체포를 확인 하 고 고정 및 확대 학생 죽음 확인을 합니다.
   참고: CO₂ 마 취 법에만 쥐 죽은 경우 양자 thoracotomy 같은 안락사의 보조 메서드를 사용 합니다.

결과

우리 SHR 및 normotensive Wistar 교토 WKY 쥐 국립 실험실 동물 센터 (타이페이, 대만)에서 구입. 모든 동물에 12 h 명암 주기는 온도 제어 시설 (20−22 ° C) 물 및 표준 차에에서 보관 되어 있었다.

우리 6 47 주 된 쥐를 사용 하 고 그들은 혈압과 심전도 측정 하기 전에 무게 했다. 심전도 SHR에 WKY BP의 동시 녹음에서 대표적인 경시는

토론

침략 적 동맥 cannulation 혈압의 정확한 측정을 허용 한다. 그것은 PE 튜브와 비싼 카 테 터를 필요로 하지 않고 수행할 수 있습니다. 침략 적 혈압 측정도 표면 ECG의 녹화와 동시에 수행할 수 있습니다.

이 방법에 대 한 주요 학습 곡선은 작은 혈관을 cannulate 하는 데 필요한 실험 기술 이다. 경험 있는 손에서 대 퇴 동맥 cannulation 위한 성공적인 속도 100% 접근할 수 있습니다. 연습 ?...

자료

Name	Company	Catalog Number	Comments
Polyethylene tube	BECTON DICKINSON	427401	internal diameter of 0.5 mm, outer diameter of 0.9 mm
26 G x 1/2"" needle	TERUMO	160426D
Adson Forceps	TOP Line	12-540	12 cm (4.75") Long, Straight, 1 x 2 Teeth
Bulldog vascular clamp	Teleflex	357581	8 mm
Computer	AUSUS	X453M
Exernal analog signal recording device	iWorx	T5141538	This allows the recording of up to three channels of ECG, EMG or EEG as well as GSR (skin conductance) from a single iWire input on the recording Module.
Graefe Forceps	AESCULAP Surgical Instruments	BD312R	MICRO DRESSING FORCEPS, CURVED, SERRATED, 105 mm, 4 1/8
Mecury sphygmomanometer	Spirit	CK-101
Pressure transducer	iWorx	IworxBP100
Semken Forceps	MEDE TECHNIK	10-104	100 mm
Software	LabScribe3
Surgical scissors	HEBU	1714	14.5 cm long
Syringe (1 mL)	TERUMO	160426D
Three-way stopcocks	Cole-Parmer	EW-30600-23
Tipped forceps	World Precision Instruments	504506	11 cm long, 0.1 x 0.06 mm Tips
Vannas Scissors	World Precision Instruments	500086	8.5 cm long, Straight, 0.025 x 0.015 mm Tips, 7mm super fine Blades