Name: cardiac catheterization in mice to measure the pressure volume relationship: investigating the bowditch effect
Uploaded: 2015-06-14T15:00:00.000+00:00
Duration: 7 min 38 s
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This study was supported by NIH grants HL091986 (JPD) and HL094692 (MTZ).

참고 :이 동물 프로토콜은 오하이오 주립 대학 기관 동물 관리 및 사용위원회 (IACUC)에 의해 승인되었다. 이 절차는 경동맥의 내경이 카테터를 삽입하기에 충분히 큰 경우 어느 마우스에 사용될 수있다. 16g (이전 2 ~ 개월) 위에있는 마우스를 사용합니다. 1. 도관을 위해 마우스를 준비 <ol><li> 살균 주머니에있는 모든 수술 장비 및 소모품 인감. 오토 클레이브 기계 파우치 소독. 절차를 통해 멸균 필드를 유지하고 멸균 장갑을 착용하십시오. </li><li> 복강 내 주사하여 케타민 (55 ㎎ / ㎏) 플러스 자일 라진 (15 ㎎ / ㎏)와 쥐를 마취. 참고 : 모든 절차는 다양한 심박수에서 모두 압력 / 볼륨을 측정하고 ESPRV 미만 20 분 소요됩니다. 추가 시간이 필요한 경우 (즉, 30 분 이상), 마취 추가 ¼ 복용량마다 30 분을 준다. </li><li> 전방 R에 머리를 제거및 제모 로션 (예를 들어, 나이 르)를 사용하여 목과 가슴 영역은 발포체 egion 플랫폼으로 마우스의 사지 테이프. 발가락 핀치에 의해 깊은 마취의 상태를 확인합니다. </li><li> 신체 온도 (37 ± 1 ° C의)를 모니터링하고, (외과 드레이프와 플랫폼 사이에 위치) 열 조절 가열 패드를 사용하여 유지하기 위해 직장 프로브를 삽입합니다. </li><li> 4-0 봉합사 (~ 10cm)의 길이를 준비합니다. 플랫폼 루프 위 앞니 주위 봉합 테이프. 이 목을 똑바로 유지합니다. </li><li> Betadine 75 % 알코올로 3 회 지역 보라고하여 수술 영역을 소독. </li></ol> 2. 도관 <ol><li> 적어도 30 분 동안 식염수 팁 또는 증류수 (37 ℃)에 침지 처리하여 카테터를 준비 습식 생물학적 환경 압력 센서 다이어프램 순응 (제조업 자의 지시에 따라)를 사용하고, 압력 신호 드리프트 및 음을 방지하기 위해 종래 압력 녹음. </li><li> 목의 전방 지역에서 아래턱과 흉골 사이에 길이 0.8 cm의 절개를합니다. 미세 가위, stemohyoideus 근육 아래에있는 기관을 노출 피부 - 근육 결합 조직을 분리. </li><li> 오른쪽 경동맥을 노출 곡선 집게와 기관의 오른쪽에있는 지방과 근육 조직을 분리합니다. 주 : 경동맥은 목의 전방 지역에서 가장 큰 동맥 인 밝은 붉은 피를 포함하고, 타악기입니다. 경동맥과 평행을 실행하는 경정맥과 혼동하지 마십시오. 경정맥 어두운 빨간색과 비박 동성이다. 게다가, 경동맥의 분리시, 사용자는 pneumogastric 신경 손상하지 알고 있어야한다. </li><li> 곡선 집게로 오른쪽 경동맥에서 지방을 제거합니다. 이 연산 기법을 방해 할 용기의 분기가 있으면, 경동맥을 해리 Bovie 소작로 잘라.곡선 집게를 사용 경동맥 하에서 가능한 조직만큼 별개. </li><li> 이 5cm 6-0 실크 스레드를 잘라. 오른쪽 경동맥에서 각 실크 스레드를 전달합니다. </li><li> 위치 하나 근위부 근처 스레드와 동맥의 말단 부분 근처의 다른. 말단 부분에서 스레드에 꽉 매듭을 확인하고 근위부에서 스레드에서 느슨한 매듭을합니다. </li><li> 지혈 작은 혈관 클램프를 사용하여 동맥의 근위 부분을 클램핑하여 혈류를 차단 (근위 클램프 나사 아래 배치). 동맥의 밀봉 영역은 혈액이 쉽게 단계 2.8을 수행 할 수있게 가득합니다. </li><li> 26 G 바늘을 가진 두 개의 스레드 (스레드하지만 말단에 가까운) 사이의 우측 경동맥에 작은 구멍이 천공. 경동맥 동맥에 카테터를 삽입합니다. 약간 장소에 보관하는 카테터에 경동맥의 근위부에서 느슨한 매듭을 조입니다. 참고 : 바늘 구멍을 사용하여 비교 바람직하다가위 절개합니다. 기단 부분을 제 동맥의 원위부에 꽉 매듭을 후 클램핑하여 동맥 혈액으로 완전히 충전 될 것이다. 이는 매우 쉽게 혈관을 통해 찌를 수있다. 또한, 바늘 (26 G)의 크기는 잘 카테터의 크기에 맞게 구멍이 천공 동맥. 위 절개 방법을 사용하면, 절개의 크기를 제어하기 어려웠다. 어느 하나에 외과 의사가 더 편안한 느낌에 그러나 선택 방법에 의존해야한다. </li><li> 3 단계로 압력 신호를 기록하기 시작한다. </li><li> 지혈 클램프를 풀고 좌심실로 앞으로 카테터를 삽입 계속합니다. 카테터를 전진 할 때 약간의 저항이 발생하는 경우, 부드럽게 뒤로 당겨 다시 진행하려고합니다. ~ 18~25g 무게 마우스의 경우, 삽입되는 카테터의 예상 길이는 18mm이다. 참고 : 동맥 압력 신호가 70에서 120 mmHg 이상으로 변동됩니다. T 일단그 카테터를 좌심실의 압력 신호의 변화의 모양이고, 압력은 0에서 120 밀리미터 (도 1에 도시) 수은 변동될 것이다. 심장 기능은 카테터의 삽입 후 2-3 분 이내에 안정화된다. </li><li> 계속 체온, 마취 수준 및 호흡 속도를 모니터링한다. </li></ol> 3. 데이터 수집 <ol><li> 사용 LabChartPro 7 소프트웨어 (또는 유사한 소프트웨어). 태양 광 루프 LabChart 모듈의 워크 플로우 옵션을 사용합니다. 이 모듈을 사용하여, 압력 및 볼륨 루프 기본 설정을 선택합니다. </li><li> 설정 세 개의 채널 : 압력에 대한 하나의 채널, 볼륨에 대한 하나의 채널, 그리고 심장 박동을위한 하나의 채널을. 0-150mm 수은, 각각 0 ~ 100 μL 및 0-800 비트 / 분으로 위의 매개 변수의 설정 규모 범위. </li><li> 레코드를 눌러 시작 키. </li></ol> 4. Bowditch 효과 <ol><li> 흉골에 precordium 영역 병렬로 1cm의 절개를합니다. 근육과 특급의 레이어를 잘라늑간 공간 OSE 가위를 사용하여. </li><li> 2 V의 전압을 2 밀리의 지속 시간, 반복 모드를 활성화 : 사각형 펄스 자극기를 사용하여 다음 매개 변수를 설정합니다. </li><li> 집게와 음극를 잡고 마음의 혀끝의 영역에 네 번째 늑간 공간을 통해 삽입합니다. 집게로 양극을 잡고 심장의 우심방 지역에 두 번째 늑간을 통해 삽입합니다. </li><li> 자극기의 전원을 켜고 10 헤르츠 (Hz, 600 비트 / 분)까지 4 헤르츠 (Hz, 240 비트 / 분)에서 마음을 걸음 주파수를 변경합니다. 각각의 새로운 심장 박동에서 데이터를 수집하기 전에 1 분 동안 마음을 자극한다. </li></ol> 5. ESPVR과 PRSW 생성 <ol><li> 가위로 복부에있는 흉골을 수직으로 피부와 근육 조직을 잘라. enterocoelia를 열고 간을 노출. </li><li> 금속 견인을 사용하여 머리쪽으로 ARCUS의 costarum을 끕니다. </li><li> 부드럽게 하방으로 밀어 간면봉. 흉강에 영향을 너무 많이 밀어하지 않도록주의하십시오. 이것은 심장 기능이 변경됩니다. </li><li> suprahepatic 하대 정맥 (IVC)를 노출 가위로 간 낫 모양의 인대를 잘라. </li><li> 빠르게 우심방 혈액의 반환을 차단하기 위해 5 초 동안 IVC를 짜내 곡선 집게를 사용합니다. 좌심실의 압력과 부피로 인해 심장으로 감소 유입에 떨어질 것이다. 이 값을 생성에서 60 mmHg로 아래 루프를 사용하지 마십시오. 60 mmHg로 수축기 압력을 참조입니다. 주 :이 관상 동맥 혈류를 상당히 감소 및 수축에 영향을 관류 압력의 현저한 저하를 야기하기 때문에이 값을 60 mmHg로 설정된다. </li></ol> 6. 볼륨 교정 <ol><li> 복강 내 주사 (생리 식염수로 희석) 5,000 헤파린 솔루션 : 1의 0.1 ml의 마우스를 Heparinize. </li><li> 경동맥에서 카테터를 제거합니다. 카테터 FR 인출되면톰 경동맥은 헤파린 혈액은 카테터가 삽입 된 구멍에서 스며됩니다. </li><li> 1 ML의 주사기를 사용하여 볼륨 교정이 피를 수집합니다. 교정 큐벳에서 잘 각을 입력합니다. </li><li> 방혈을 통해 마우스를 안락사하는 마음을 제거합니다. </li><li> 물론 각 카테터를 놓고 꾸준히 상대 부피 단위 (RVU) 값을 얻는다. 각 우물에서 다양한 표준 볼륨과 RVU 값을 사용하여 표준 곡선을 생성합니다. </li><li> 기록 RVU는 μL을 변환합니다. </li></ol> 7. 데이터 처리 <ol><li> Bowditch 효과를 조사하기 위해, 각각의 심장 박동에서 정상 상태 압력 / 볼륨 추적을 선택합니다. 데이터를 얻기 위해베이스 라인 분석을 클릭합니다. </li><li> ESPVR 및 PRSW 데이터를 들어, 제 15 ~ 압력 / 체적 트레이스를 선택 ESPVR 및 PRSW (기말 음량 LV가 개발 압력의 기울기) (스트로크 작업의 선형 회귀를 생성하도록 소프트웨어로 폐색 분석을 클릭 기말와볼륨) 경사. </li><li> 루프의 모양에주의를주십시오. 루프가없는 각 지점 또는 왜곡 폐쇄되어 있는지 확인합니다. 이것은 부적절한 카테터 배치 또는 과도한 소음의 표시이다. 주기적으로 적절한 압력과 볼륨 데이터가 생성되고 확인하기 위해 실험 기간 동안 루프를 확인합니다. </li></ol>

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수축의 신뢰할 수있는 측정을 얻기 위해이 기술에 대한 중요한 단계는 라스베가스에 적절한 카테터 위치입니다. 좌심실이 수축 할 때 카테터가 제대로 배치되지 않은 경우 벽은 불규칙한 모양의 태양 광 발전 루프를 일으키는 원인이 매우 높은, 생리하지, 압력 값의 결과로 카테터 연락 할 수 있습니다. 필요한 경우, 카테터는 정확한 배치를 달성하기 위해 회전 될 수있다. 이 기술의 또 다른 중요...

심장의 목적은 유기체의 대사 요구에 부응하기 위해 몸 전체의 혈액을 펌핑하는 것이다. 이러한 요구는 지속적으로 (운동을하는 동안 예를 들어,) 변동되기 때문에, 마음 (즉, 심 박출량을 증가)에 적응해야합니다. 마음이 위업을 달성하기 위해 다양한 경로를 고안했다. 마음이 달성의 주요 방법으로는 심장 박동의 증가 (즉, Bowditch 효과) (1)를 통해입니다. 즉, 하나의 심박수가 증가함에 따라,이 수축의 증가와 심 박출량의 증가를 초래한다. 따라서, 심장 기능은 심장 박동에 따라 상당히 좌우된다. 불행히도, 심장 질환 (예를 들어, 심근 경색, 비대 등) 나쁨 심장 기능의 결과가있는 심장 따라서 신체의 대사 요구를 충족 할 수 없을 것이다. 심장 질환은 서구 사회에서 이환율과 사망률의 주요 원인입니다. 많은 사람 cardiomy 요점을 되풀이 동물 모델opathies 분자 메커니즘을 조사하고 잠재적 인 치료를 테스트하는 데 사용됩니다. 치료가 가능한있을 수 있습니다 경우 이러한 메커니즘을 분별하고 결정하기 위해, 연구자들은 생체 내에서 심장 기능을 평가해야합니다. 그러나, 이들 파라미터는 후 부하, 예압 및 심박수에 크게 의존 일상적 박출계수 측정 생체 내 심장 기능을 평가하는 방법은 여러 가지 (예를 들어, 심장 초음파, MRI 등), 분수 쇼트닝, 심 박출량 등이있다 수축력이 외에도. 수축력을 측정하는 것은 네이티브 환경에서 마음의 고유 특성을 이해하는 것이 필수적이다. 압력 개발의 최대 (DP / DT 최대) 속도는 걸음 더 가까이 수축력을 이해하는 우리를 제공합니다. 불행하게도, DP / DT는 심장 박동 및로드 조건 3에 따라 달라집니다. 따라서 기술은 벨을 참조 부하 (및 심박수를 측정하기 위해 개발되어왔다우) 심근 수축력의 독립적 인 인덱스 (즉, 최종 수축기 혈압 볼륨 관계 (ESPVR) 및 프리로드 recruitable 스트로크 일 (PRSW)) 4-6. ESPVR는 특정 LV 볼륨에서 뇌실에 의해 개발 될 수있는 최대 압력을 설명합니다. ESPVR의 기울기는 수축 기말 elastance (EES)을 나타낸다. PRSW은 이완 기말 용적과 행정 업무 (태양 광 루프에 의해 둘러싸인 영역)의 선형 회귀이다. 이러한 절차는 구혈률, 심 박출량, 뇌졸중 볼륨으로 혈역학 적 매개 변수에 비해 수축을보다 정확하고 정밀한 측정이다. ESPVR 및 PRSW는 하대 정맥 (IVC)의 임시 차단을 통해 얻을 수있다. IVC를 차단하는 것은 심장 기능에 흉부 내 압력 변화의 영향을 피하기 위해 폐쇄 가슴으로 수행 될 수있다. 증가 심장 박동도 수축과 이완 1을 향상시킵니다. 따라서 때 experimenta 사이 심장 기능을 비교L 기는 (예를 들어, ± DP / DT)는 심장 박동이 비슷해야한다. 그러나, 유사한 심박수는 일반적으로 인해 다양한 조건 (질병, 연구 개입 등)에 각 동물에 발생하지 않습니다. 그것은 (주사 및 흡입) 마취는 심장 박동을 낮추고 있음을 주목해야한다. 심박수는 수축성의 주요 결정이기 때문에, 마취 상당히 수축에 영향을 미칠 것이다. 이러한 이유로, 우리는 우리의 절차를 설명하고 있습니다. 또한, 많은 심근 병증의 특징 (즉, 감소 Bowditch 효과) 감소 수축 보호 구역입니다. 따라서, 심장 기능은 심장 박동의 범위에서 측정되어야한다. 여기에서 우리는 이러한 효과를 달성하기 위해 (폐쇄 가슴) 자극기를 사용하는 방법에 대해 설명합니다. 심박수에 더하여, 산화 질소 (NO)도 7의 수축력 중요한 변조기이다. NO 효소를 통해 NO 합성 효소 (NOS)를 지칭하지 생성되지 않습니다. 우리와 다른 사람은 신경 NOS의 녹아웃 생쥐 (NOS1을 보여 주었다 <s최대&gt; - / -) 무디게 한 심근의 수축과 생체 내 심장 혈류 역학 8,9에서. 이 마우스는 다양한 심장 박동수에서 수행 LV 압력 / 체적 분석 절차를 통해 좌심실 수축의 측정을 설명하기 위해 사용될 것이다.

<table><tbody><tr><td>Xlyzine 100&amp;nbsp;mg/ml</td><td>Ana Sed</td><td>4821</td><td></td></tr><tr><td>Katamin 50&amp;nbsp;mg/ml</td><td>Ketalar</td><td>310006</td><td></td></tr><tr><td>Heparin</td><td>APP Pharmaceuticals</td><td>6003922</td><td></td></tr><tr><td>4-0 silk thread</td><td>Surgical specialties</td><td>SP102</td><td></td></tr><tr><td>6-0 silk thread</td><td>Surgical specialties</td><td>MBKF270</td><td></td></tr><tr><td>Forceps</td><td>Fine Science Tools</td><td>11251-10</td><td></td></tr><tr><td>Curve forceps</td><td>Fine Science Tools</td><td>11274-20</td><td></td></tr><tr><td>Scissors</td><td>Fine Science Tools</td><td>14090-09</td><td></td></tr><tr><td>Vascular clamp</td><td>Fine Science Tools</td><td>18555-03</td><td></td></tr><tr><td>Microscope</td><td>World precision instruments</td><td>PZM-3</td><td></td></tr><tr><td>Pressure catheter</td><td>Millar instruments</td><td>SPR-839</td><td></td></tr><tr><td>Pressure and volume system</td><td>Millar instruments</td><td>MPVS-300</td><td></td></tr><tr><td>PowerLab4/35</td><td>AD instruments</td><td>N12128</td><td></td></tr><tr><td>LabchartPro 7</td><td>AD instruments</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Temperature controller</td><td>CWE</td><td>TC-1000</td><td></td></tr><tr><td>Stimulator</td><td>Grass</td><td>SD-5</td><td></td></tr><tr><td>Sterile glove</td><td>Micro-Touch</td><td>1305018821</td><td></td></tr><tr><td>Hair remover lotion</td><td>Nair</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Betadine surgical scrub</td><td>Veterinary</td><td>NDC 6761815401</td><td></td></tr><tr><td>Alcohol</td><td>Decon Laboratories</td><td>2801</td><td></td></tr><tr><td>Bovie cautery</td><td>Bovie</td><td>AA29</td><td></td></tr><tr><td>1&amp;nbsp;ml Syringe (26&amp;nbsp;G needle)</td><td>BD</td><td>8017299</td><td></td></tr></tbody></table>

cardiac catheterization in mice to measure the pressure volume relationship: investigating the bowditch effect

인간의 심장 질환을 모방 동물 모델은 잠재적 인 치료 전략을 테스트하기 위해 만들어졌습니다. 이러한 전략을 평가의 핵심 구성 요소는 심장 기능에 미치는 영향을 조사하는 것입니다. 생체 내 심장 역학 (예를 들어, 심 초음파, 압력 / 볼륨 관계 등)에서 측정하는 여러 가지 기술이있다. 심장 초음파 검사에 비해, 도관을 통한 실시간 좌심실 압력 / 체적 분석 LV 함수를 평가하는데 더 정확하고 통찰력. 또한, LV의 압력 / 체적 분석 순간적 수축력 (예를 들면, β 아드레날린 자극)과 병리학 욕설 (예, 허혈 / 재관류 손상)의 조작시 변경 사항을 기록 할 수있는 능력을 제공한다. 최대 이외에 (+ DP / DT) 및 최소 (-dp / DT) LV 압력 변화율, 몇몇 부하 독립적 인덱스 통해 LV 함수의 정확한 평가 (예를 들어, 엔드 수축기 혈압볼륨 관계 및 프리로드 recruitable 스트로크 작업)을 얻을 수있다. 심박수는 심박수의 증가는 심장의 출력 (즉, Bowditch 효과)를 증가시키는 주요 메커니즘되도록 LV 수축력에 큰 영향을 미친다. 실험군 간의 혈역학 이와 비교할 때, 그것은 유사한 심장 박동수를 가질 필요가있다. 또한, 많은 심근 병증 모델의 특징은 수축 예약의 감소이다 (즉, Bowditch 효과 감소). 따라서, 중요한 정보는 수축력에 심박수를 증가시키는 효과를 결정함으로써 얻을 수있다. 우리와 다른 데이터는 신경 세포의 산화 질소 합성 효소 (NOS1) 녹아웃 마우스 수축력이 감소했다고 설명했다. 여기서 우리는 NOS1 녹아웃 마우스 모델을 이용하여 심박수를 증가와 LV 압력 / 체적의 측정 방법을 설명한다.

좌측 심실 내로 카테터의 적절한 삽입 적절한 압력 및 부피 값을 달성하는 중요한 단계이다. LabChart 프로 7을 이용하여,도 1에 도시 된 카테터가 심실로 갈수록 동맥 압력 파형 (형상 및 값)의 변화. 좌측 심실 내로 카테터의 적절한 삽입 후, 압력 (P)과 부피 (V)를 PV 루프를 생성하는 데 사용될 것이다 얻어진 값 (도 2에 도시 됨). 이...

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Cardiac Catheterization in Mice to Measure the Pressure Volume Relationship: Investigating the Bowditch Effect

This article describes the measurement of murine left ventricular function via pressure/volume analysis at different heart rates.

Bowditch 효과 조사 : 압력 볼륨 관계를 측정하기 위해 마우스의 심장 도관

Animal models that mimic human cardiac disorders have been created to test potential therapeutic strategies. A key component to evaluating these ...

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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.

마우스의 왼쪽 전방 내림차순 관상 동맥의 영구 결찰 : 심근 경색 리모델링과 심장 마비의 모델

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 ...

연구

의학

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

Acute myocardial infarction can lead to acute heart failure and cardiogenic shock. The evaluation of hemodynamics is critical for the evaluation of any potential therapeutic approach directed against acute left ventricular (LV) dysfunction. Current imaging modalities (e.g., echocardiography and magnetic resonance imaging) have several limitations since data on LV pressure cannot directly be measured. LV catheterization in mice undergoing coronary artery occlusion could serve as a novel method for a real-time evaluation of LV function.
At the beginning of the procedure, mice were anesthetized followed by endotracheal intubation. For LV catheterization, the right carotid artery was exposed via middle-neck incision. The catheter was introduced and placed into the LV cavity. Left thoracotomy was conducted and the left main coronary artery (LCA) was ligated. To induce reperfusion, the suture was released after 45 min. Pressure-volume data was recorded at all times.
Ligation of the LCA caused a decrease in LV systolic function as evidenced by a 30% reduction in stroke volume, LV ejection fraction (EF), and cardiac output. Maximum dP/dt as a parameter for LV contractility was also significantly reduced and diastolic function was severely impaired (minimum dP/dt -40%). Reperfusion over a period of 20 min did not lead to a complete recovery of LV function.
Real-time pressure-volume analysis served as a valid procedure for monitoring cardiac function during acute myocardial infarction in mice. Maintaining stable anesthesia and a standardized surgical approach was crucial to ensure valid results. As the early phase of acute myocardial infarction is critical for morbidity and mortality, the delineated method could be beneficial for preclinical evaluation of new strategies for cardioprotection.

Acute myocardial infarction in mice induces acute but incompletely characterized changes in left ventricular (LV) function. LV catheterization in mice undergoing coronary artery occlusion serves as a novel method for a real-time evaluation of LV function.

쥐의 급성 심근 경색의 실시간 압력-볼륨 분석

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

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.

마우스에 있는 우심실 시스템 및 저산소증 유도된 폐 동맥 고혈압을 위한 침략적인 혈역학 평가

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

Quantification of Biventricular Function and Morphology by Cardiac Magnetic Resonance Imaging in Mice with Pulmonary Artery Banding

Right ventricular (RV) function and failure are major determinants of outcome in acquired and congenital heart diseases, including pulmonary hypertension. Assessment of RV function and morphology is complex, partly due to the complex shape of the RV. Currently, cardiac magnetic resonance (CMR) imaging is the golden standard for noninvasive assessment of RV function and morphology. The current protocol describes CMR imaging in a mouse model of RV pressure load induced by pulmonary artery banding (PAB). PAB is performed by placing a 6-0 suture around the pulmonary artery over a 23 G needle. The PAB gradient is determined using echocardiography at 2 and 6 weeks. At 6 weeks, the right and left ventricular morphology and function is assessed by measuring both end-systolic and end-diastolic volumes and mass by ten to eleven cine slices 1 mm thick using a 9.4 T magnetic resonance imaging scanner equipped with a 1,500 mT/m gradient. Representative results show that PAB induces a significant increase in RV pressure load, with significant effects on biventricular morphology and RV function. It is also shown that at 6 weeks of RV pressure load, cardiac output is maintained. Presented here is a reproducible protocol for the quantification of biventricular morphology and function in a mouse model of RV pressure load and may serve as a method for experiments exploring determinants of RV remodeling and dysfunction.

To understand the pathophysiology of right ventricular (RV) adaptation to abnormal loading, experimental models are crucial. However, assessment of RV dimensions and function is complex and challenging. This protocol provides a method to perform cardiac magnetic resonance imaging (CMR) as a noninvasive benchmark procedure in mice subjected to RV pressure load.

Right ventricular (RV) function and failure are major determinants of outcome in acquired and congenital heart diseases, including pulmonary hypertension. ...

Biventricular Assessment of Cardiac Function and Pressure-Volume Loops by Closed-Chest Catheterization in Mice

Assessment of cardiac function is essential to conduct cardiovascular and pulmonary-vascular preclinical research. Pressure-volume loops (PV loops) generated by recording both pressure and volume during cardiac catheterization are vital when assessing both systolic and diastolic cardiac function. Left and right heart function are closely related, reflected in ventricular interdependence. Thus, recording biventricular function in the same animal is important to get a complete assessment of cardiac function. In this protocol, a closed chest approach to cardiac catheterization consistent with the way catheterization is performed in patients is adopted in mice. While challenging, the closed chest strategy is a more physiological approach, because opening the chest results in major changes in preload and afterload that create artifacts, most notably a fall in systemic blood pressure. While high-resolution echocardiography is used to assess rodents, cardiac catheterization is invaluable, particularly when assessing diastolic pressures in both ventricles.
Described here is a procedure to perform invasive, closed chest, sequential left and right ventricular pressure-volume (PV) loops in the same animal. PV loops are acquired using&#160;admittance technology with a mouse pressure-volume catheter and pressure-volume system acquisition. The procedure is described, beginning with the neck dissection, which is required to access the right jugular vein and the right carotid artery, to the insertion and positioning of the catheter, and finally the data acquisition. Then, the criteria required to ensure the acquisition of high-quality PV loops are discussed. Finally, the analysis of the left and right ventricular PV loops and the different hemodynamic parameters available to quantify systolic and diastolic ventricular function are briefly described.

Presented here is a protocol to assess biventricular heart function in mice by generating pressure-volume (PV) loops from the right and left ventricle in the same animal using closed chest catheterization. The focus is on the technical aspect of surgery and data acquisition.

생쥐의 폐쇄 흉부 카테터 삽입에 의한 심장 기능 및 압력-부피 루프의 양심실 평가

Assessment of cardiac function is essential to conduct cardiovascular and pulmonary-vascular preclinical research. Pressure-volume loops (PV loops) ...

Cardiac Response to &#946;-Adrenergic Stimulation Determined by Pressure-Volume Loop Analysis

Determination of the cardiac function is a robust endpoint analysis in animal models of cardiovascular diseases in order to characterize effects of specific treatments on the heart. Due to the feasibility of genetic manipulations the mouse has become the most common mammalian animal model to study cardiac function and to search for new potential therapeutic targets. Here we describe a protocol to determine cardiac function&#160;in vivo using pressure-volume loop measurements and analysis during basal conditions and under &#946;-adrenergic stimulation by intravenous infusion of increasing concentrations of isoproterenol. We provide a refined protocol including ventilation support taking into account the positive end-expiratory pressure to ameliorate negative effects during open-chest measurements, and potent analgesia (Buprenorphine) to avoid uncontrollable myocardial stress evoked by pain during the procedure. All together the detailed description of the procedure and discussion about possible pitfalls enables highly standardized and reproducible pressure-volume loop analysis, reducing the exclusion of animals from the experimental cohort by preventing possible methodological bias.

Here we describe a cardiac pressure-volume loop analysis under increasing doses of intravenously infused isoproterenol to determine the intrinsic cardiac function and the &#946;-adrenergic reserve in mice. We use a modified open-chest approach for the pressure-volume loop measurements, in which we include ventilation with positive end-expiratory pressure.

압력 볼륨 루프 분석에 의해 결정된 β 부전 자극에 대한 심장 반응

Determination of the cardiac function is a robust endpoint analysis in animal models of cardiovascular diseases in order to characterize effects of ...

Cardiac Pressure-Volume Loop Analysis Using Conductance Catheters in Mice

Cardiac pressure-volume loop analysis is the &#8220;gold-standard&#8221; in the assessment of load-dependent and load-independent measures of ventricular systolic and diastolic function. Measures of ventricular contractility and compliance are obtained through examination of cardiac response to changes in afterload and preload. These techniques were originally developed nearly three decades ago to measure cardiac function in large mammals and humans. The application of these analyses to small mammals, such as mice, has been accomplished through the optimization of microsurgical techniques and creation of conductance catheters. Conductance catheters allow for estimation of the blood pool by exploiting the relationship between electrical conductance and volume. When properly performed, these techniques allow for testing of cardiac function in genetic mutant mouse models or in drug treatment studies. The accuracy and precision of these studies are dependent on careful attention to the calibration of instruments, systematic conduct of hemodynamic measurements and data analyses. We will review the methods of conducting pressure-volume loop experiments using a conductance catheter in mice.

Cardiac pressure-volume loop analysis is the most comprehensive way to measure cardiac function in the intact heart. We describe a technique to perform and analyze cardiac pressure volume loops, using conductance catheters.

마우스에서 컨덕턴스 카테터를 사용하여 심장 압력 볼륨 루프 분석

Cardiac pressure-volume loop analysis is the &#8220;gold-standard&#8221; in the assessment of load-dependent and load-independent measures of ventricular ...

생물학

Measuring Pressure Volume Loops in the Mouse

Understanding the causes and progression of heart disease presents a significant challenge to the biomedical community. The genetic flexibility of the mouse provides great potential to explore cardiac function at the molecular level. The mouse&#39;s small size does present some challenges in regards to performing detailed cardiac phenotyping. Miniaturization and other advancements in technology have made many methods of cardiac assessment possible in the mouse. Of these, the simultaneous collection of pressure and volume data provides a detailed picture of cardiac function that is not available through any other modality. Here a detailed procedure for the collection of pressure-volume loop data is described. Included is a discussion of the principles underlying the measurements and the potential sources of error. Anesthetic management and surgical approaches are discussed in great detail as they are both critical to obtaining high quality hemodynamic measurements. The principles of hemodynamic protocol development and relevant aspects of data analysis are also addressed.

This manuscript describes a detailed protocol for the collection of pressure-volume data from the mouse.

마우스에 압력 볼륨 루프 측정

Understanding the causes and progression of heart disease presents a significant challenge to the biomedical community. The genetic flexibility of the ...

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, ...

압력-부피 전도도 기법(pressure-volume conductance technique)을 사용한 쥐의 심장 기능 모니터링

Real-Time Detection of Ferulic Acid Effects on Rat Left Ventricle Using Pressure-Volume Conductivity Catheter

Decreased cardiac function can have a negative impact on other organs. The left ventricular pressure-volume relationship is considered to be a valid method for evaluating cardiac function. Real-time monitoring of cardiac function is important for drug evaluation. Under closed-chest conditions, the miniature transducer, which is an important component of the pressure-volume catheter, enters the left ventricle of the rat through the right carotid artery. The device visualizes the changes in cardiac function during the experiment in the form of a pressure-volume loop. The actual volume of the ventricle is calculated by altering the conductivity of the blood by injecting 50 &#181;L of a 20% sodium chloride solution into the rat's left jugular vein. The actual volume of the rat's ventricular cavity is calculated by measuring the conductivity of the blood in a known volume using a pressure-volume conductance catheter. This protocol allows for continuous observation of the effects of drugs on the heart and will promote the rationale for the use of specialty ethnic drugs in cardiovascular disease.

저자 스포트라이트: 심혈관 연구에서 압력-부피 루프 측정 방법의 장점

This protocol describes a method for measuring left ventricular pressure and volume using the pressure-volume conductance technique. This method enables continuous real-time monitoring of the effects of drugs on the heart.

압력-부피 전도도 카테터를 사용한 쥐 좌심실에 대한 페룰산 효과의 실시간 검출

Decreased cardiac function can have a negative impact on other organs. The left ventricular pressure-volume relationship is considered to be a valid ...