The authors have nothing to disclose.

참고 :이 연구는 윤리위원회 번호 CEEA34.PB.103.12에 의해 승인되었다. 동물 모델로 새끼 돼지의 1. <ol><li> 두 그룹 (N = 6 각 그룹)에서 수행, 성별, 나이 (15 ± 3 개월)와 무게 (30 ± 10kg) (대조군과 만성 저산소증 (CH) 그룹)의 관점에서 비교. 하우스 CH의 기압 성 챔버 (0.4 기압) 3 주 동안 그룹 및 집 정규 기압에 서의 인위적 (1 기압) 조건에서 대조군. </li><li> 도 1에 도시 된 바와 같이, 2m2 면적 1.6 m의 높이 플렉시 유리 상자 이루어진 기압 성 챔버를 사용한다. </li><li> 계속해서 모니터링하고 18 ° C의 온도 및 0.4 기압의 압력을 유지한다. 8m 3 당 시간의 공기 갱신 속도를 가능하게, 진공 펌프에 의해 적절한 환기를 마련하십시오. </li><li> 적절한 쓰레기의 챔버에서 두 동물을 놓습니다. 모든 48 시간은 절반 기압에 서의 인위적 조건에있는 상자에 압력을 반환상자 탈출을 방지 closedto 유지와 함께 한 시간, 두 동물의 존재, 상자를 청소합니다. 폐 고혈압을 유도하는 방법이 널리 13 검증되었습니다. </li><li> 동물의 마취 <ol><li> 티 오펜 탈 나트륨의 초기 정맥 내 주사 (10 ㎎ / ㎏)으로 마취 새끼 돼지 및 이소 플루 란 (1.5-3.5 %)의 연속 흡입 마취를 유지한다. 각막의 건조를 방지하기 위하여 돼지의 눈에 카르 보폴 겔의 2 방울을 적용한다. </li><li> 가슴을 노출 할 수있는 근육이 수축 위치에 묶여 자신의 앞다리와 좌와 위치에 동물을 놓습니다. 비누와 물로 피부를 청소하고 가슴을 통해 초음파의 침투를 방해 할 수있는 머리를 제거하는 전기 면도기를 사용하여 면도. </li></ol></li><li> 심 초음파 </li><li> 심장 초음파 종횡 비 침습적 PAH의 발전을 모니터한다. 3 MHz의 변환기를 사용하여 매주 에코을 수행합니다. 녹화ORD 좌우의 발과 가슴의 오른쪽에 3 전극을 배치하여 심전도. </li><li> 도플러 프로브를 사용하여 세 개의 다른 발생률 (길이, 단경 및 정점)에 기록한다 2 차원 M 모드 촬상 데이터. 네 번째와 다섯 번째 왼쪽 늑간 공간 사이의 오른손과 장소에 프로브를 잡아. 천천히 위아래로 프로브를 이동 바로 회전하고 좋은 이미지 해상도가 다른 심장 구조에 대한 (즉, 격막)을 얻을 때까지 왼쪽. 음향 창은 가슴에 심장의 위치에 따라 약간 한 동물에서 다른 다릅니다. </li><li> 이러한 발생률 각각 동시에 ECG를 기록하고, 적어도 10 심장 사이클 오프라인 분석을 가능하게 할. 말기는 ECG에서 Q 파의 개시와 동시 심장주기의 점으로서 정의된다. 최종 수축기는 T 파의 발현과 일치한다. </li><li> 하여 승모판과 삼첨판 혈류 측정피칼보기 도플러 초음파. 흉골의 sterni의 끝에서 도플러 프로브를 배치; 샘플링 영역은 밸브를 가로 지르는 혈액의 흐름을 기록하는 단지 밸브 위에 위치 하였다. </li><li> 승모판 막과 삼첨판 밸브를 통해 혈류 및 대동맥 및 폐동맥 밸브 일체형 속도 - 시간을 얻기 위해 도플러 flowmetry하여 심장주기 동안 혈액의 속도를 기록한다. echograph 의해 제공되는 고정 된 이미지 또는 이미지의 시퀀스를 얻기 위해 초당 25 프레임의 속도로 화상을 저장할 echograph의 비디오 그래픽 어레이를 사용한다. </li><li> 치수 측정 장치를 사용하여 심장의 캐비티 표면적 및 국제 권고 14 따라 echograph 통합 소프트웨어에 의해 제안 된 표면 영역의 윤곽을 측정한다. </li><li> TM (시간 이동) 단축 발생률 (14)의 기록에 의한 이완기 및 수축기 우심실의 자유 벽 두께를 측정한다. </li><li> MEA부축보기 (14)에 폐 밸브의 끝에서 폐동맥 루트 직경 확인합니다. </li><li> 격벽 및 ECG 14 T 파의 선단부에 ECG 및 수축기에서 Q 파의 시작 부분에서의 길이보기 TM 모션 이완기 좌심실의 후벽을 측정한다. </li><li> 좌심실 이완 기말 직경 (LVEDD)과 좌심실 수축 기말 직경 (LVESD)를 측정한다. 소수 단축 (FS) 공식 FS (%) = (LVEDD-LVESD) / LVEDD을 사용하여 계산합니다. 대동맥의 직경과 좌우 심방의 표면적을 측정한다. </li><li> 지속 시간, 속도 - 시간 인덱스 (14) 흐름, E와 파, E 파의 감속 하프 타임의 최대 진폭 : 승모판 막 및 삼첨판 혈액 흐름의 통합 속도 - 시간에서 다음을 측정한다. </li><li> 폐 동맥의 도플러 측정에서 다음 측정 : 최대 속도를 상승 하프 타임,기간과 14의 통합 흐름. </li><li> 심슨 (15) 방법을 사용하여 좌심실 용적을 평가. </li><li> 전체 그룹에 대한 후속의 통계 분석을 위해 데이터베이스의 각 돼지에 대한 데이터를 저장. </li></ol> 2. 마우스 오른쪽 심장 도관 <ol><li> 동물 준비 <ol><li> 타악기 카테터를 배치하기 전에, 돼지는 폐 고혈압을 유도하기 위해 3 주 동안 저 기압 챔버에 배치됩니다. </li><li> 수술 전 24 시간 (고체 음식에 대한 24 시간, 8 시간 물 12)에 대한 동물을 빠르게. </li><li> 이전에 RHC에 24 시간은 잘 훈련 된 수의사가 직장 온도계를 사용하여 점막의 색, 모세관 리필 시간, 글로벌 폐 및 청진을 사용하여 심장 기능과 체온을 평가하기 위해 미리 마취 임상 시험을 수행 할 수 있습니다. </li><li> 유도 O 전에 미다 졸람 (근육 내, 0.5 ㎎ / ㎏) 및 모르핀 하이드로 클로라이드 (근육 내, 0.1 ㎎ / ㎏) 15 분 내지 30의 주사를 관리F 마취. 유도 매 4-6 시간 동안 모르핀 염산염 (0.05-0.5 밀리그램 / kg, 근육 내)의 반복 분사. </li><li> 효과적이 될 때까지 부분적인 주사 후 5 밀리그램 / kg의 초기 볼 루스 주사를 통해 티 오펜 탈 나트륨 (10 ㎎ / ㎏, 정맥 내)을 투여. 가방에 의해이 따라 기관 내 삽관까지 환기 마스크. </li><li> 돼지 삽관 <ol><li> pramocaine 젤 튜브를 윤활. 그것을 뻣뻣하고 삽관 처리를 용이하게하기 위해 튜브에 금속 스타일러스를 삽입한다. </li><li> 깊은 마취를 보장하기 위해 눈꺼풀을 터치합니다. 혀를 올리고 성대에 손상을 방지하기 위해 후두경을 사용하여, 후두를 직접 시각화하여 삽관을 수행합니다. 역류 관련 문제를 방지하기 위해 튜브 풍선을 팽창. </li></ol></li><li> 분당 10-12 숨의 호흡 속도를 제어; 7 ~ 10 ㎖ / ㎏의 현재 볼륨, 긍정적 인 E 25 H 2 O 2 초 흡기 단계 CM 30의 취입 압력5cm의 H 2 O의 ND-호기 압력 </li><li> 100 % 산소 (유도 2 / 분 1 L / 분으로 1.5 ~ 2.5 %의 산소 흐름의 유지 L 3의 산소 유량의 3-5 %)에 이소 플루 란 마취 동물. 단계 1.5.1에​​서와 같이 각막에 카보 폴 젤을 적용합니다. </li><li> 꼬리 귀의 동맥에 헤파린 카테터를 삽입 봉합 스티치 제자리에 고정 녹색 정맥에 피하 주입을 통해 (0.9 % 식염수 5 ㎖를 5,000 IU / ml의 헤파린과 아군). </li><li> 락 테이트 링거액 (10 ~ 20 ㎖ / ㎏ / 시간)을 달이다. </li><li> 약간 기울어 진 시험 테이블에 동물을 놓습니다. 타액의 흐름을 촉진하기 위해 약간 아래쪽으로 기울어 진 머리를 유지합니다. </li></ol></li><li> 모니터링 <ol><li> 매 5 분, 확인하고 개별 마취의 경우 보고서에 다음과 같은 값을 기록 : 점막 색상과 모세관 리필 시간, 하악 근육과 안구 위치, 축동 / 산동, 눈꺼풀 반사. </li><li> 지속적으로 심장과 respira을 모니터링토리 레이트, 산소 포화도, 체온 및 심전도. 대퇴 동맥에 동맥 도입기를 삽입합니다. 대퇴 동맥으로, 긴 카테터 큰 구경을 10cm를 삽입하고 전신 혈압을 모니터링 할 수 있습니다. </li></ol></li><li> 타악기 카테터의 설정 주 :이 의료 장치는 나란히 배치되어 서로 용접 개의 카테터로 구성된다. 먼저 하나의 말단 부분은 20mm의 직경 및 5 ㎖의 최대 체적 용량 표준기구에 접속된다. 제 카테터 폐동맥 위치를 용이하게하기 위해 와이어의 삽입을 가능하게한다. 장치는 0.035의 내부 게이지 및 12은 천의 외부 직경 750mm 길다 <ol><li> 실험을 위해, 각 펄스 2.5 ML의 볼륨, 인플레이션 동안 디플레이션과 정압 동안 풍선에 대한 활성 진공을 적용 작은 하버드 683 동물 인공 호흡기로 맥동을 수행합니다. 공을 추진 가스로 헬륨을 사용하여지운 가스 색전증을 방지하기 위해 펌프. </li><li> 프로토콜 중에 심장 리듬 장애를 문서화 지속적으로 표면 심전도 트레이싱을 기록합니다. 왼쪽 대퇴 동맥에서 혈역학 모니터링 시스템 (20)에 연결된 계기 카테터에 센서 장치를 연결한다. </li></ol></li><li> 오른쪽 심장 카테터 <ol><li> 세척과 동물의 목을 면도. 거즈 압축을 사용하여 피부 소독액 (Betadine 스크럽)으로 피부를 청소합니다. 수술 부위를 구별하려면 오른쪽 어깨와 흉골​​의 sterni 사이 오른쪽 경정맥 주위에 멸균 커튼을 배치합니다. </li><li> 멸균 가위로 4cm 세로 절개 오른쪽 어깨와 흉골​​의 sterni 사이에 절반 방법을 확인합니다. </li><li> 조심스럽게 포셉으로 피부와 근육 층을 제거합니다. 부드럽게 약 5 cm의 길이에 걸쳐 정맥 주변 결합 조직을 제거한다. 출혈을 방지하는 선단 측을 클립. 홍보 주위에 바인더 와이어를 배치oximal 측 헤미 섹션 후 정맥 개구를 제어 할 수있다. </li><li> 특정 작은 매우 날카로운 정을 사용하여, 가로 반으로 정맥을 잘라. 절개의 가장자리가 깔끔한 지 확인합니다. 얇은 폼을 사용하여 절개의 한쪽 끝을 올리고 부드럽게 정맥의 근위 측에 카테터를 밀어 넣습니다. 제어 바인더 와이어 출혈. </li><li> 경정맥 정맥에 카테터를 소개하고 연속적으로 상대 정맥, 우심방, 우심실과, 마지막으로, 폐동맥을 통해 밀어 넣습니다. </li><li> 각각의 심장 캐비티과 폐동맥 (T0)에, 10 안정적인 심장주기에 걸쳐 압력을 기록한다. 심장 혈액을 1 분 간격으로 3 회 유동 측정한다. </li><li> radioscopic 통제하에 폐 동맥에 풍선 카테터를 놓습니다. 부풀려와 헬륨의 1cm 3 풍선 (맥동)을 수축. 10 분 동안 맥박을 계속합니다. 녹음 각 심장 공동 10 안정적인 심장주기를 통해 압력과 폐 아르테RY 및 10 분 (T1) 후에 심장 혈액 흐름을 측정한다. </li><li> 다시 박동 프로토콜 (T2) 후 30 분 심장 혈액 흐름을 측정한다. </li></ol></li></ol> 3. NO 측정 <ol><li> 가 완전히 채워질 때까지 호기 호흡 가스 배출관에 더글러스 가방을 연결합니다. NO 호흡 분석기에 파이프를 통해 놓습니다. </li><li> 천천히 지속적으로 탄성 더글러스 가방을 압축하여 분석기에 호기 공기를 강제로. 일정한 흐름을 유지하기 위해 분석기의 유량계에 의해 봉지 유출을 측정한다. </li></ol> 4. 조직학 측정 <ol><li> 마취에서 중심에 배치 박동 카테터에 Dolethal 30 ㎖ (안락사에 대한 주사제)를 주입. </li><li> 즉시 안락사 후, 약간, 길이 방향으로 흉골을 절단하여 가슴을 열고 심장을 이동하고 우측 폐를 개최합니다. 그런 다음 가위를 해부하여, 3 샘플 마일에서 두 개의 2 3cm 잘라폐의 ddle 엽. </li><li> 스냅 한 액체 질소의 샘플 및 -80 ° C에서 저장을 동결. 24 시간 동안 3.7 % 파라 포름 알데히드의 두 번째 샘플을 수정 한 다음 이후의 조직 학적 분석을 위해 파라핀에 포함. </li><li> 이전 16 설명 된대로 조직 학적 측정을 수행합니다. 이 측정 / 동맥 동맥 10 / 돼지에서 돼지 6 / 그룹에서 다음과 같이 PA 벽 두께를 측정한다. </li><li> 통계 분석을 수행합니다. 값은 ± SEM 배의 변화로 표현했다. <ol><li> 두 가지 방법을 비교하기 짝이없는 학생의 t- 테스트를 사용합니다. 두 개 이상의 수단을 비교하기 던의 시험 하였다 일방향 ANOVA를 사용한다. P &lt;0.05 (*) 통계적으로 유의 한 것으로 간주 하였다. </li></ol></li></ol>

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The authors would like to thank the INRA institute, which housed the piglets, and Cardio Innovating systems for the funding.

처음으로, 그것은 폐 맥동 흐름의 변화가 인과 만성 저산소 노출 이차 PAH의 개발에 관련되어 있음을 보여왔다. 이 번역 방법은 특별히 설계된 카테터를 사용하여 폐 타악기 흐름에 인공 증가를 유도하는 것은 아마 NO 생성을 증가하지 않습니다에 의해, 폐 고혈압을 향상 있다는 증거를 제공합니다. 이러한 결과들은 내인성 NO 생산은 전신 기능에 영향을주지 않고 기계적 폐순?...

폐동맥 고혈압은 폐 혈관에 영향을 미치는 생명을 위협하는 질환이다. 혈관 수 축제의 증가 (엔도 텔린, 세로토닌) 및 혈관 확장제의 감소 (NO, 사이클린) 간의 불균형 PAH의 발전에 기여 필드 합의가있다. 시간이 지남에 따라,이 친 표현형 협착 혈관 병변 (1)의 발전에 기여하고, 복잡한 프로 증식 및 세포 자멸 억제 표현형으로 진화한다. 혈관 수 축제 장기간 노출은 [칼슘] 크게 지속적인 증가에 이르게 폐동맥 평활근 세포에서 I,에 PASMC 확산 저항을 증진 등 NFAT 2-4 여러 칼슘 조절 전사 인자의 활성화를 허용 세포 사멸 표현형 5. 이 표현형은 PA 압력과 폐 모두 입술의 증가에 기여하고, 폐 혈관 병변에 이르게궁극적으로 치명적인 오른쪽 심장 마비 (6)에 이르게 istance. 현재, 생활 7 환자의 질을 개선하는 여러 가지가 있지만 PAH 반전 가능한 치료는 없다. 이러한 치료법 중, NO 흡입 치료 효과가 입증되었다하지만 짧은 반감기 때문에 임상 적으로 사용하기 어렵다. 이러한 이유로, 더 안정적이고 내구성이 치료법은 이러한 사이클린 유사체 또는 엔도 텔린 수용체 차단제 (7), 바람직되었다. 나은 치료법을 개발하기 위해서는 개선 PAH의 병태 생리에 대한 지식을 확장하는 것이 필수적이다. 박동 고압 유동 부상 8,9에서 비탄성 말초 동맥을 보호 전단 응력 - 유도 된 혈관 확장을 활성화하는 공지의 자극이다. 대동맥 수술 입환에 보조 PAH의 모델에서, 노르 등. 입증 폐내 전단 STRESS 매개 내피 세포 기능 향상 (10). 몇몇 연구는 NO, 사이클린 및 ET-1의 발현이 밀접하게 타악기 흐름의 변화에​​ 의해 조절되는 것을 증명하고있다. 실제로 맥동 흐름에 적당한 증가 활성과 eNOS의 PAH 감소되는 둘 사이클린의 수준을 증가시킨다. 타악기 흐름 변조는 아마 PAH의 병인에 관여하고 인위적으로는 폐 순환 내에서 NO 및 프로 스타 사이클린의 생산을 증가시키는 매력적이고 새로운 방법입니다 증가하고있다. 본 연구는 10 분 타악기의 효과가 저산소증이 유발되었다 누구에 새끼 돼지의 폐 고혈압 (PH) 모델에서 혈역학 적 측정에 새로 개발 된 타악기 카테터를 사용하여 흐름을 평가하는 것을 목표로하고있다. 그것은 폐 동맥의 박동을 증가 시키면하여 폐동맥압을 감소, 폐동맥의 혈관 이완을 유도하는 것을 가정하고있다. 오른쪽 심장 고양이heterization (RHC)는 진단을위한 중요한 임상 적 개입과-후속 PAH 환자. 실제로, 혈관 반응성 11,12뿐만 아니라, 질병의 진행을 평가할 수있게 PAH와 의사의 진단의 가장 신뢰할 수있는 방법이다. 사실 모든 PAH 환자는 RHC를 여러 번 겪게. 큰 동물에서 본 연구는 평가하고 정기적 RHC 과정에서 PAH 치료에 타악기 카테터의 효과와 안전성을 입증하는 것을 목표로하고있다. 박동성 카테터가 이미 이용 가능하며 RHC 일상적 PAH 환자에서 수행되기 때문에,이 연구는 급속히 임상 시험을 수행 할 수있게하는 데 필요한 모든 정보를 제공한다.

<table><tbody><tr><td>Drugs for anesthesia</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>sodium thiopental, THIOPENTAL SODIUM</td><td>Abbott, France</td><td>0000071-73-8</td><td>powder&lt;br/&gt; 3 place Gustave Eiffe 94518 RUNGIS CEDEX.</td></tr><tr><td>&amp;nbsp;isoflurane, FORANE</td><td>Abbott, France</td><td>05260-05</td><td>glass bottle 250 ml&lt;br/&gt; 3 place Gustave Eiffe 94518 RUNGIS CEDEX.</td></tr><tr><td>midazolam, Hypnovel</td><td>Accord Healthcare&amp;nbsp;</td><td>Vidal</td><td>injectable ampoules 1mg/ml&lt;br/&gt; 45 Rue du Faubourg de Roubaix 59000 Lille France</td></tr><tr><td>pramocaine,TRONOTHANE 1%&amp;nbsp;</td><td>Laboratoires LISAPHARM</td><td>Vidal</td><td>Gel appl locale T/30g&lt;br/&gt; 3, rue Scheffer. 75016 Paris.</td></tr><tr><td>morphine chlohydrate Lavoisier</td><td>CMD Lavoisier Laboratoires CHAIX et DU MARAIS</td><td>Vidal</td><td>injectable ampoules&amp;nbsp;&lt;br/&gt; 7, rue Labie -75017 Paris - France</td></tr><tr><td>Acrylates Copolymer-Carbopol&amp;reg; Aqua SF-1 Polymer</td><td>Lubrizol</td><td></td><td>gel appl local&lt;br/&gt; Elys&amp;eacute;es La D&amp;eacute;fense 19 le Parvis 92073 Paris la d&amp;eacute;fense</td></tr><tr><td>Material&amp;nbsp;</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Ventilateur Harvard 683</td><td>Harvard apparatus</td><td>Harvard apparatus</td><td>DRIM 75 rue des Anglais - 78700 Conflans Ste Honorine &amp;nbsp;&amp;nbsp;</td></tr><tr><td>Echographe Voluson E8 with a 3.5 MHz probe</td><td>General Electric</td><td>GEHealthcare</td><td>DRIM 75 rue des Anglais - 78700 Conflans Ste Honorine &amp;nbsp;&amp;nbsp;</td></tr><tr><td>Pulsatil Catheter</td><td>Cardio inovating system</td><td></td><td>Cardio innovative systems, 33 rue Vivienne, Paris, France 75002</td></tr><tr><td>NO breath Analyseur</td><td>Respur</td><td>Respur</td><td>26 rue Felix Rouget 95490 Vaureal France</td></tr></tbody></table>

increasing pulmonary artery pulsatile flow improves hypoxic pulmonary hypertension in piglets

폐동맥 고혈압 (PAH)는 말초 폐동맥 (PA)에 영향을 미치는 질병이다. 이 동맥은 우심실의 실패로 이어지는, 변형된다. 현재 치료는 제한됩니다. 생리 학적으로, 박동성 혈류 혈관계에 해롭다. 지속 박동성 스트레스에 응답하여, 용기 자체 보호를위한 혈관 확장을 유도 산화 질소 (NO)를 해제. 이러한 관찰에 기초하여, 본 연구는 인공 폐 박동성 혈류 폐동맥압에서 NO 의존적 감소를 유도 할 수 있는지를 평가하기위한 프로토콜을 개발했다. 새끼 돼지 한 그룹의 3 주 동안 만성 저산소증에 노출 및 새끼 돼지의 대조군과 비교 하​​였다. 일주일에 한 번, 새끼 돼지는 PAH의 심각도를 평가하기 위해 심장 초음파 검사를 시행 하였다. 저산소증 노출의 끝에서, 새끼 돼지는 박동성 카테터를 사용하여 맥동 프로토콜을 실시 하였다. 마취 및 수술 준비를 한 후, 돼지의 경정맥 격리와 CA했다theter는 radioscopic 통제하에 우심방, 우심실과 폐동맥을 통해 소개되었다. 폐동맥압 (PAP)는 즉시 (T1) 및 (T2) 박동성 프로토콜 후 30 분 후 (T0) 이전에 측정 하였다. 그것은이 박동성 프로토콜 NO 의존적 메카니즘을 통해 평균 PAP의 상당한 감소를 유도하는 안전하고 효율적인 방법 인 것이 증명되었다. 이러한 데이터는 PAH의 임상 적 관리를위한 새로운 길을 엽니 다.

증가 폐 동맥 박동 흐름 새끼 돼지 만성 저산소 폐 고혈압 유발 증가합니다 타악기 흐름의 증가에 동물을 노출하기 전에 초음파는 새끼 돼지가 폐 고혈압을 개발했다고 확인하는 비 침습적으로 사용되었다. 도 2에 도시 된 바와 같이, 만성 저산소증 3 주 폐동맥 가속 시간에서 현저한 감소 (도플러)와 RV 비대 (M 모드)의 증가에 의해 특징 새끼 돼지의 폐 고혈압의 ?...

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Increasing Pulmonary Artery Pulsatile Flow Improves Hypoxic Pulmonary Hypertension in Piglets

Pulmonary hypertension is associated with a significant reduction in pulmonary artery pulsatility, contractility and elasticity, contributing to an increase in pulmonary artery pressure and pulmonary resistance. Using a hypoxic piglet model, this study demonstrated that improving pulmonary artery plasticity using a newly developed pulsatile catheter improves hypoxic pulmonary hypertension.

증가 폐 동맥 박동 흐름 새끼 돼지의 저산소 폐 고혈압을 개선

Pulmonary arterial hypertension (PAH) is a disease affecting distal pulmonary arteries (PA). These arteries are deformed, leading to right ventricular ...

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14.1K 조회수.  Laval University. Pulmonary hypertension is associated with a significant reduction in pulmonary artery pulsatility, contractility and elasticity, contributing to an increase in pulmonary artery pressure and pulmonary resistance. Using a hypoxic piglet model, this study demonstrated that improving pulmonary artery plasticity using a newly developed pulsatile catheter improves hypoxic pulmonary hypertension.

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A Swine Model of Neonatal Asphyxia

Annually more than 1 million neonates die worldwide as related to asphyxia. Asphyxiated neonates commonly have multi-organ failure including hypotension, perfusion deficit, hypoxic-ischemic encephalopathy, pulmonary hypertension, vasculopathic enterocolitis, renal failure and thrombo-embolic complications. Animal models are developed to help us understand the patho-physiology and pharmacology of neonatal asphyxia. In comparison to rodents and newborn lambs, the newborn piglet has been proven to be a valuable model. The newborn piglet has several advantages including similar development as that of 36-38 weeks human fetus with comparable body systems, large body size (&tilde;1.5-2 kg at birth) that allows the instrumentation and monitoring of the animal and controls the confounding variables of hypoxia and hemodynamic derangements.
We here describe an experimental protocol to simulate neonatal asphyxia and allow us to examine the systemic and regional hemodynamic changes during the asphyxiating and reoxygenation process as well as the respective effects of interventions. Further, the model has the advantage of studying multi-organ failure or dysfunction simultaneously and the interaction with various body systems. The experimental model is a non-survival procedure that involves the surgical instrumentation of newborn piglets (1-3 day-old and 1.5-2.5 kg weight, mixed breed) to allow the establishment of mechanical ventilation, vascular (arterial and central venous) access and the placement of catheters and flow probes (Transonic Inc.) for the continuously monitoring of intra-vascular pressure and blood flow across different arteries including main pulmonary, common carotid, superior mesenteric and left renal arteries. Using these surgically instrumented piglets, after stabilization for 30-60 minutes as defined by Z&lt;10% variation in hemodynamic parameters and normal blood gases, we commence an experimental protocol of severe hypoxemia which is induced via normocapnic alveolar hypoxia. The piglet is ventilated with 10-15% oxygen by increasing the inhaled concentration of nitrogen gas for 2h, aiming for arterial oxygen saturations of 30-40%. This degree of hypoxemia will produce clinical asphyxia with severe metabolic acidosis, systemic hypotension and cardiogenic shock with hypoperfusion to vital organs. The hypoxia is followed by reoxygenation with 100% oxygen for 0.5h and then 21% oxygen for 3.5h. Pharmacologic interventions can be introduced in due course and their effects investigated in a blinded, block-randomized fashion.

Large animal models have good translational values in the examination of physiology and pharmacology of neonatal asphyxia. Using newborn piglets, we develop an experimental protocol to simulate neonatal asphyxia which has advantages of studying the systemic and regional hemodynamics, oxygen transport with biochemical and pathologic pathways and correlations.

신생아 질식의 돼지 모델

Annually more than 1 million neonates die worldwide as related to asphyxia. Asphyxiated neonates commonly have multi-organ failure including hypotension, ...

연구

의학

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

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

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

만성 혈전 색 전성 폐 고혈압과 돼지에서 마우스 오른쪽 심실 기능의 평가

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

Hemodynamic Characterization of Rodent Models of Pulmonary Arterial Hypertension

Pulmonary arterial hypertension (PAH) is a rare disease of the pulmonary vasculature characterized by endothelial cell apoptosis, smooth muscle proliferation and obliteration of pulmonary arterioles. This in turn results in right ventricular (RV) failure, with significant morbidity and mortality. Rodent models of PAH, in the mouse and the rat, are important for understanding the pathophysiology underlying this rare disease. Notably, different models of PAH may be associated with different degrees of pulmonary hypertension, RV hypertrophy and RV failure. Therefore, a complete hemodynamic characterization of mice and rats with PAH is critical in determining the effects of drugs or genetic modifications on the disease. 
Here we demonstrate standard procedures for assessment of right ventricular function and hemodynamics in both rat and mouse PAH models. Echocardiography is useful in determining RV function in rats, although obtaining standard views of the right ventricle is challenging in the awake mouse. Access for right heart catheterization is obtained by the internal jugular vein in closed-chest mice and rats. Pressures can be measured using polyethylene tubing with a fluid pressure transducer or a miniature micromanometer pressure catheter. Pressure-volume loop analysis can be performed in the open chest. After obtaining hemodynamics, the rodent is euthanized. The heart can be dissected to separate the RV free wall from the left ventricle (LV) and septum, allowing an assessment of RV hypertrophy using the Fulton index (RV/(LV+S)). Then samples can be harvested from the heart, lungs and other tissues as needed.

Pulmonary arterial hypertension (PAH) is a disease of pulmonary arterioles that leads to their obliteration and the development of right ventricular failure. Rodent models of PAH are critical in understanding the pathophysiology of PAH. Here we demonstrate hemodynamic characterization, with right heart catheterization and echocardiography, in the mouse and rat.

폐동맥 고혈압의 설치류 모델의 혈역학 특성

Pulmonary arterial hypertension (PAH) is a rare disease of the pulmonary vasculature characterized by endothelial cell apoptosis, smooth muscle ...

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.

흐름 유도 된 폐동맥 고혈압에 대한 쥐 모델에서 션트 수술, 오른쪽 심장 도관 및 혈관 형태 계측

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 ...

A Large Animal Model for Pulmonary Hypertension and Right Ventricular Failure: Left Pulmonary Artery Ligation and Progressive Main Pulmonary Artery Banding in Sheep

Decompensated right ventricular failure (RVF) in pulmonary hypertension (PH) is fatal, with limited medical treatment options. Developing and testing novel therapeutics for PH requires a clinically relevant large animal model of increased pulmonary vascular resistance and RVF. This manuscript discusses the latest development of the previously published ovine PH-RVF model that utilizes left pulmonary artery (PA) ligation and main PA occlusion. This model of PH-RVF is a versatile platform to control not only the disease severity but also the RV&#39;s phenotypic response.
Adult sheep (60-80 kg) underwent left PA (LPA) ligation, placement of main PA cuff, and insertion of RV pressure monitor. PA cuff and RV pressure monitor were connected to subcutaneous ports. Subjects underwent progressive PA banding twice per week for 9 weeks with sequential measures of RV pressure, PA cuff pressures, and mixed venous blood gas (SvO2). At the initiation and endpoint of this model, ventricular function and dimensions were assessed using echocardiography. In a representative group of 12 animal subjects, RV mean and systolic pressure increased from 28 &#177; 5 and 57 &#177; 7 mmHg at week 1, respectively, to 44 &#177; 7 and 93 &#177; 18 mmHg (mean &#177; standard deviation) by week 9. Echocardiography demonstrated characteristic findings of PH-RVF, notably RV dilation, increased wall thickness, and septal bowing. The longitudinal trend of SvO2 and PA cuff pressure demonstrates that the rate of PA banding can be titrated to elicit varying RV phenotypes. A faster PA banding strategy led to a precipitous decline in SvO2 &#60; 65%, indicating RV decompensation, whereas a slower, more paced strategy led to the maintenance of physiologic SvO2 at 70%-80%. One animal that experienced the accelerated strategy developed several liters of pleural effusion and ascites by week 9. This chronic PH-RVF model provides a valuable tool for studying molecular mechanisms, developing diagnostic biomarkers, and enabling therapeutic innovation to manage RV adaptation and maladaptation from PH.

This manuscript describes the surgical technique and experimental approach to develop severe right ventricular pressure overload to model their adaptive and maladaptive phenotypes.

폐 고혈압 과 우심 심실 부전을 위한 대형 동물 모델: 왼쪽 폐 동맥 리깅 및 양에 있는 진보적인 주요 폐 동맥 밴딩

Decompensated right ventricular failure (RVF) in pulmonary hypertension (PH) is fatal, with limited medical treatment options. Developing and testing ...

생체공학

Invasive Hemodynamic Monitoring of Aortic and Pulmonary Artery Hemodynamics in a Large Animal Model of ARDS

One of the leading causes of morbidity and mortality in patients with heart failure is right ventricular (RV) dysfunction, especially if it is due to pulmonary hypertension. For a better understanding and treatment of this disease, precise hemodynamic monitoring of left and right ventricular parameters is important. For this reason, it is essential to establish experimental pig models of cardiac hemodynamics and measurements for research purpose. 
This article shows the induction of ARDS by using oleic acid (OA) and consequent right ventricular dysfunction, as well as the instrumentation of the pigs and the data acquisition process that is needed to assess hemodynamic parameters. To achieve right ventricular dysfunction, we used oleic acid (OA) to cause ARDS and accompanied this with pulmonary artery hypertension (PAH). With this model of PAH and consecutive right ventricular dysfunction, many hemodynamic parameters can be measured, and right ventricular volume load can be detected. 
All vital parameters, including respiratory rate (RR), heart rate (HR) and body temperature were recorded throughout the whole experiment. Hemodynamic parameters including femoral artery pressure (FAP), aortic pressure (AP), right ventricular pressure (peak systolic, end systolic and end diastolic right ventricular pressure), central venous pressure (CVP), pulmonary artery pressure (PAP) and left arterial pressure (LAP) were measured as well as perfusion parameters including ascending aortic flow (AAF) and pulmonary artery flow (PAF). Hemodynamic measurements were performed using transcardiopulmonary thermodilution to provide cardiac output (CO). Furthermore, the PiCCO2 system (Pulse Contour Cardiac Output System 2) was used to receive parameters such as stroke volume variance (SVV), pulse pressure variance (PPV), as well as extravascular lung water (EVLW) and global end-diastolic volume (GEDV). Our monitoring procedure is suitable for detecting right ventricular dysfunction and monitoring hemodynamic findings before and after volume administration.

We present a protocol of creating right ventricular dysfunction in a pig model by inducing ARDS. We demonstrate invasive monitoring of left and right ventricular cardiac output using flow probes around the aorta and the pulmonary artery, as well as blood pressure measurements in the aorta and pulmonary artery.

대동맥 및 폐 동맥 Hemodynamics 아즈의 큰 동물 모델에서의 침략 Hemodynamic 감시

One of the leading causes of morbidity and mortality in patients with heart failure is right ventricular (RV) dysfunction, especially if it is due to ...

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.

만성 혈전색전성 폐 고혈압의 큰 동물 모델에서 급성 오른쪽 심부전의 유도 및 표고

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

The Left Pneumonectomy Combined with Monocrotaline or Sugen as a Model of Pulmonary Hypertension in Rats

In this protocol, we detail the correct procedural steps and necessary precautions to successfully perform a left pneumonectomy and induce PAH in rats with the additional administration of monocrotaline (MCT) or SU5416 (Sugen). We also compare these two models to other PAH models commonly used in research. In the last few years, the focus of animal PAH models has moved towards studying the mechanism of angioproliferation of plexiform lesions, in which the role of increased pulmonary blood flow is considered as an important trigger in the development of severe pulmonary vascular remodeling. One of the most promising rodent models of increased pulmonary flow is the unilateral left pneumonectomy combined with a "second hit" of MCT or Sugen. The removal of the left lung leads to increased and turbulent pulmonary blood flow and vascular remodeling. Currently, there is no detailed procedure of the pneumonectomy surgery in rats. This article details a step-by-step protocol of the pneumonectomy surgical procedure and post-operative care in male Sprague-Dawley rats. Briefly, the animal is anesthetized and the chest is opened. Once the left pulmonary artery, pulmonary vein, and bronchus are visualized, they are ligated and the left lung is removed. The chest then closed and the animal recovered. Blood is forced to circulate only on the right lung. This increased vascular pressure leads to a progressive remodeling and occlusion of small pulmonary arteries. The second hit of MCT or Sugen is used one week post-surgery to induce endothelial dysfunction. The combination of increased blood flow in the lung and endothelial dysfunction produces severe PAH. The primary limitation of this procedure is that it requires general surgical skills.

The rodent left pneumonectomy is a valuable technique in pulmonary hypertension research. Here, we present a protocol to describe the rat pneumonectomy procedure and postoperative care to ensure minimal morbidity and mortality.

쥐에 폐 고혈압의 모델로 Monocrotaline 또는 Sugen와 함께 왼쪽된 Pneumonectomy

In this protocol, we detail the correct procedural steps and necessary precautions to successfully perform a left pneumonectomy and induce PAH in rats ...

Isolation of Pulmonary Artery Smooth Muscle Cells from Neonatal Mice

Pulmonary hypertension is a significant cause of morbidity and mortality in infants. Historically, there has been significant study of the signaling pathways involved in vascular smooth muscle contraction in PASMC from fetal sheep. While sheep make an excellent model of term pulmonary hypertension, they are very expensive and lack the advantage of genetic manipulation found in mice. Conversely, the inability to isolate PASMC from mice was a significant limitation of that system. Here we described the isolation of primary cultures of mouse PASMC from P7, P14, and P21 mice using a variation of the previously described technique of Marshall et al.26 that was previously used to isolate rat PASMC. These murine PASMC represent a novel tool for the study of signaling pathways in the neonatal period. Briefly, a slurry of 0.5% (w/v) agarose + 0.5% iron particles in M199 media is infused into the pulmonary vascular bed via the right ventricle (RV). The iron particles are 0.2 &#956;M in diameter and cannot pass through the pulmonary capillary bed. Thus, the iron lodges in the small pulmonary arteries (PA). The lungs are inflated with agarose, removed and dissociated. The iron-containing vessels are pulled down with a magnet. After collagenase (80 U/ml) treatment and further dissociation, the vessels are put into a tissue culture dish in M199 media containing 20% fetal bovine serum (FBS), and antibiotics (M199 complete media) to allow cell migration onto the culture dish. This initial plate of cells is a 50-50 mixture of fibroblasts and PASMC. Thus, the pull down procedure is repeated multiple times to achieve a more pure PASMC population and remove any residual iron. Smooth muscle cell identity is confirmed by immunostaining for smooth muscle myosin and desmin.

We have developed a novel and reproducible technique to isolate primary cultures of pulmonary artery smooth muscle cells (PASMC) from mice as young as P7, thereby allowing better study of the signaling pathways involved in neonatal smooth muscle cell contraction and relaxation.

신생아 쥐의 폐 동맥 평활근 세포의 분리

Pulmonary hypertension is a significant cause of morbidity and mortality in infants. Historically, there has been significant study of the signaling ...

생물학

Multiple Intravenous Bolus Dosing and Invasive Hemodynamic Assessment in a Hypoxia-Induced Mouse Pulmonary Artery Hypertension Model

Pulmonary arterial hypertension (PAH) is a progressive life-threatening disease, primarily affecting small pulmonary arterioles of the lung. Currently, there is no cure for PAH. It is important to discover new compounds that can be used to treat PAH. The mouse hypoxia-induced PAH model is a widely used model for PAH research. This model recapitulates human clinical manifestations of PAH Group 3 disease and is an important research tool to evaluate the effectiveness of new experimental therapies for PAH. Research using this model often requires the administration of compounds in mice. For a compound that needs to be given directly into the bloodstream, optimizing intravenous (IV) administration is a key part of the experimental procedures. Ideally, the IV injection system should permit multiple injections over a set time course. Although the mouse hypoxia-induced PAH model is very popular in many laboratories, it is technically challenging to perform multiple IV bolus dosing and invasive hemodynamic assessment in this model. In this protocol, we present step-by-step instructions on how to carry out multiple IV bolus dosing via mouse jugular vein and perform arterial and right ventricle catheterization for hemodynamic assessment in mouse hypoxia-induced PAH model.

This protocol provides a step-by-step procedure for executing multiple intravenous bolus dose administration and invasive hemodynamic monitoring in mice. Investigators can use this protocol for future therapeutic compound screening for pulmonary artery hypertension.

Pulmonary arterial hypertension (PAH) is a progressive life-threatening disease, primarily affecting small pulmonary arterioles of the lung. Currently, ...