Yazarlar, Queen's Üniversitesi hayvan tesisi personelinin yardımına ve işbirliğine teşekkür eder. Yazarlar, TMED MSc adayı Austin Read'in yardımına teşekkür etmek ister.
Bu çalışma kısmen ABD Ulusal Sağlık Enstitüleri (NIH) hibeleri tarafından desteklenmiştir NIH 1R01HL113003-01A1 (SLA), NIH 2R01HL071115-06A1 (SLA), Kanada İnovasyon Vakfı ve Kraliçe'nin Kardiyopulmoner Ünitesi (QCPU) 229252 ve 33012 (SLA), Tier 1 Kanada Mitokondriyal Dinamik ve Translasyonel Tıp Araştırma Başkanı 950-229252 (SLA), Kanada Sağlık Araştırmaları Enstitüleri (CIHR) Vakfı Hibesi CIHR FDN 143261, William J. Henderson Vakfı (SLA), Kanada Vasküler Ağ Bilgin Ödülü (FP) ve Kanada pulmoner hipertansiyon derneğinden (FP) Paroian Ailesi bursu

Tüm deneyler Queen's Üniversitesi biyogüvenlik ve etik yönergelerine (ROMEO/TRAQ#6016826) uygun olarak gerçekleştirilmiştir. İzlenen prosedürler kurumsal yönergelere uygun olarak gerçekleştirilmiştir. Bu bir terminal prosedürüdür. Sağ ve sol kateterizasyonun invazivliği nedeniyle, hayvanlar veri alındıktan hemen sonra ötenazi yapılmalıdır. Ötenazi, kurumun hayvan çalışmaları yönergelerine göre yapılmalıdır.
1. Deney hazırlama ve kurulum
<ol><li>Kateteri, deneye başlamadan 30 dakika önce oda sıcaklığında salin/heparin içeren 10 mL'lik bir şırıngaya koyun (Şekil 1A).</li>
	<li>30 dakika sonra, kateteri (örn., taban çizgisi ve kayıt sistemi) üreticinin tavsiyelerine göre. Toplama sistemi, bir deneye başlamadan önce toplama sistemini kalibre etmek için kullanılan yüksek ve düşük kalibrasyon değerlerini görüntüler. Bu değerlerin çıktısını alın ve eşleştiklerinden emin olun.<ol><li>Temel basınç değerini sıfıra ayarlamak için "Basınç Dengesi Kontrolü", "Kaba +/- " veya "İnce +/-" düğmesini kullanın.</li>
		<li>Yüksek ve düşük sinyal için iki noktalı kalibrasyon gerçekleştirin.<ol><li>Kontrol konsolunda "Kateter Menüsü"nde "Sistem Ayarı"na basın.</li>
			<li>Düşük sinyali göndermek için "Sistem Ayarları Menüsü"nde "Kalibrasyon Sinyali Gönder"e basın. Basınç, hacim, faz ve büyüklüğün sırasıyla 0 mm Hg, 0 μL, 0° ve 0 μs olduğundan emin olun.</li>
			<li>Yüksek sinyali göndermek için "Enter" tuşuna basın. Basınç, hacim, faz ve büyüklüğün sırasıyla 100 mm Hg, 150 μL, 20° ve 5.000 μs olduğundan emin olun.</li>
			<li>"Sistem Ayarları Menüsü"ne dönmek için "Enter" tuşuna basın.</li>
			<li>"Kateter Menüsü"ne dönmek için "6"ya basın. Ardından "Veri Al"a basın.</li>
		</ol></li>
	</ol></li>
	<li>30 G'lik bir iğneyi yaklaşık 90° bükün (Şekil 1B,C). Bu bükülmüş iğne, şah damarı ve karotis damarlarını delmek için kullanılacaktır.</li>
</ol>2. Anestezi ve vücut ısısı kontrolü
<ol><li>Fareyi (bu protokolde 28 g, C57BL / 6) anestezik gaz içeren bir anestezi odasına yerleştirin (yani, indüksiyon için %100 oksijen, %3-4 izofluran).</li>
	<li>Hayvan uyuşturulduğunda, pençe veya kuyruk sıkışmasına tepki vermediğinde, fareyi 37 °C'ye ayarlanmış ısıtma yastığına sırtüstü yerleştirin.</li>
	<li>Fareyi, %100 oksijen ve %2 izofluran karışımı sağlayan bir burun konisi aracılığıyla solunum cihazına bağlayın. Önerilen ventilasyon ayarlarını otomatik olarak hesaplamak için, dokunmatik ekranı kullanarak hayvanın ağırlığını ventilatörün özel yazılımına girin. Hesaplamalar aşağıdaki formülü kullanır: Tidal hacim = 6.2 x hayvan kütlesi1.01 (kg), Solunum hızı = 53.5 x hayvan kütlesi-0.26 (kg).</li>
	<li>Anestezi odasından burun konisine kadar olan anestezi hattını açın.</li>
	<li>Sıcaklık geri besleme probunu rektuma ve ped probunu ped ile farenin arkası arasına yerleştirin ve istenen vücut sıcaklığını 37 °C–37.5 °C'ye ayarlayın. Monitör ekranında hayvanın sıcaklığını kontrol edin (Şekil 2A,B).</li>
	<li>Farenin ön pençelerini ve bir distal pençesini cerrahi bant kullanarak ısıtma battaniyesine bantlayın ve anestezi derinliğini izlemek için bir arka pençeyi serbest bırakın.</li>
</ol>3. Cerrahi Saha Erişimi
<ol><li>Manubriumdan hyoid kemik seviyesine kadar 2 cm H şeklinde ventral orta hat servikal insizyonu yapın.<ol><li>Cildi alttaki kaslardan uzağa yansıtın. Gerekirse, daha iyi görselleştirme için bu kaslar eksize edilebilir.</li>
		<li>Submandibular bezi yavaşça bir kenara itin.</li>
		<li>Servikal yumuşak dokuyu inceleyin ve künt diseksiyon yöntemini kullanarak sternokleidomastoid ve sternohyoid kası forseps ile ortaya çıkarın.</li>
		<li>Fasyayı, eşleştirilmiş sternohyoidin üzerine gelecek şekilde ortadan ayırın. Trakeayı ortaya çıkarmak için eşleştirilmiş sternohyoidin yanal olarak geri çekilmesine izin verin. Soluk borusu boyunca uzanan karotis arterlere ve vagus sinirlerine zarar vermemeye dikkat edin.</li>
	</ol></li>
	<li>Yükseltmek için trakeanın altından forseps geçirin. Daha sonra, trakeanın altından 4.0 cerrahi ipek dikiş atın ve sütürün ortasında potansiyel bir düğüm atın, bu düğüm daha sonra endotrakeal tüpü sabitlemek için sıkılacaktır (Şekil 3A).</li>
	<li>Makas kullanarak, trakeanın kıkırdak halkaları arasında gırtlak seviyesinin altında küçük bir kesim yapın. Endotrakeal tüpü yerleştirin (Şekil 3B).</li>
	<li>Trakeostomi tüpünü solunum cihazına bağlayın ve% 100 oksijen ve% 2 izofluran ile ventilasyona başlayın. Endotrakeal tüpü sabitlemek için trakeanın etrafındaki düğümü sıkın ve solunum tüpünü ameliyat masasına bantlayın. Soluk borusunun tıkanmadığından veya çökmediğinden emin olun (Şekil 3C).</li>
</ol>4. Sağ juguler ve sağ karotis izolasyonu
<ol><li>Sağ karotis izolasyonu<ol><li>Künt diseksiyon kullanarak, sağ karotis arteri ortaya çıkarmak ve izole etmek için sternohyoid kası lateral olarak değiştirin.</li>
		<li>Forseps kullanarak künt diseksiyon ile karotis arteri vagus sinirinden izole edin.</li>
		<li>Vagus siniri hariç, karotis arterin altından üç cerrahi dikiş (4.0) geçirin.</li>
	</ol></li>
	<li>Sağ juguler ven izolasyonu<ol><li>Sağ juguler veni görselleştirmek için submandibular ve parotis bezini lateral olarak değiştirin. Forseps kullanarak sağ juguler veni künt bir şekilde inceleyin ve ortaya çıkarın. Damarı dikkatlice inceleyin ve çevredeki fasyayı çıkarın.</li>
		<li>Forsepsleri şah damarının altından geçirin.</li>
		<li>Şah damarının altından bir cerrahi dikiş geçirin, ardından damarın kraniyal tarafına bağlayın. Hemostatik bir kelepçe kullanarak bu dikişe baş yönünde hafifçe çekiş uygulayın.</li>
		<li>Şah damarının altından iki ek dikiş geçirin. Hemostatik bir kelepçe kullanarak en distal sütürü kaudal yönde yavaşça çekin. Orta dikişte gevşek, potansiyel bir düğüm yapın.</li>
		<li>Beklenen zehir bölgesinde damara birkaç damla ısıtılmış, fizyolojik salin koyun.</li>
	</ol></li>
</ol>5. Sağ ventrikül ve sol ventrikül kateterizasyonu için cerrahi prosedürler
<ol><li>Sağ ventrikül kateterizasyonu (Şekil 4 A-D).<ol><li>Stereomikroskobu kullanarak şah damarını tanımlayın.</li>
		<li>Damar üzerine nazikçe üstün çekiş uygulayın. Kraniyal sütür ile orta sütür arasına 30 G kavisli bir iğne sokarak venotomi yapın. Koaksiyel bir şekilde girdiğinden emin olmak için iğneyi damara göre 140° açıyla sokun.</li>
		<li>Yerleştirildiğinde, iğneyi hareket ettirerek zehiri genişletin. Kateter ucunu iğnenin altındaki venotomiye yerleştirin. Ardından kateteri sabitleyerek orta dikişi yavaşça bağlayın. NOT: Sütürü çok sıkı bağlamamaya çok dikkat edin, çünkü aşırı kuvvet katetere zarar verebilir.</li>
		<li>Kaudal sütürü serbest bırakın ve kateteri sağ ventriküle ilerletin, sürekli bir monitörde klasik sağ ventrikül basıncı dalga formunu tespit edin.</li>
		<li>Sağ ventrikül basıncını stabilize edin. Optimal bir PV döngüsü oluşturmak için kateterin sağ ventriküle doğru yerleştirildiğinden emin olun.<ol><li>Basınç-büyüklük döngüleri (yani, Y ekseni basıncı, X ekseni büyüklüğü) oluşturmak için kanı ve kası yansıtan büyüklüğü stabilize edin. Gerekirse, kateterin sağ ventrikül ekseni boyunca en uygun şekilde yerleştirilmesini sağlamak için kateter şaftını hafifçe döndürün. NOT: Kası yansıtan maksimum faz değeri 7°'nin altında olmalıdır.</li>
		</ol></li>
		<li>Basınç-büyüklük döngü sinyali optimal olduğunda, temel tarama yapmak için alım sırasında konsolda "Enter" tuşuna basın. Monitör ekranında dakikadaki kalp atışı (bpm) cinsinden bildirilen kalp atış hızının fizyolojik bir aralıkta (yani 400-600 bpm) olduğundan emin olun.</li>
		<li>PV döngülerini oluşturun. X ekseni için bir parametre olarak "Büyüklük"ü "Hacim" olarak değiştirin ve basıncı Y ekseni olarak tutun. PV döngü sinyali optimum olduğunda, 30 saniye boyunca kayıt yapın.</li>
		<li>Kaydı durdurun. Kateteri geri çekin ve gazlı bezle hafifçe silin. Kateteri heparin/sodyum klorür solüsyonuna koyun ve juguler venden kanamayı durdurmak için kaudal sütürü bağlayın.</li>
	</ol></li>
	<li>Sol ventrikül kateterizasyonu (Şekil 5 A-D).<ol><li>Daha önce izole edilmiş olan sağ karotidi (5A) kavisli forsepsleri arterin altına kaydırarak yavaşça kaldırın.</li>
		<li>Önceki dikişi bağlayın, böylece arteri tıkar. Ardından, hemostatik bir kelepçe kullanarak nazikçe kraniyal yönlendirilmiş traksiyon uygulayın.</li>
		<li>Hemostatik bir kelepçe kullanarak en distal sütürü kaudal yönde çekin. Orta dikişte gevşek bir potansiyel düğüm yapın.</li>
		<li>Beklenen arteriyotomi bölgesindeki damara birkaç damla ısıtılmış, fizyolojik salin koyun. Stereotaksik mikroskobu kullanarak kaudal ve orta sütür arasındaki kraniyal bölüme odaklanın.</li>
		<li>Artere nazikçe üstün çekiş uygulayın. Kraniyal sütür ile orta sütür arasına 30 G kavisli bir iğne sokarak bir arteriyotomi gerçekleştirin. Koaksiyel bir şekilde girdiğinden emin olmak için iğneyi artere göre 140° açıyla sokun.</li>
		<li>Kateter ucunu arteriyotomiye yerleştirin ve ardından kateteri sabitlemek için orta dikişi sıkın. Eşzamanlı olarak, distal sütürü serbest bırakın ve kayda başlamak için kateteri aort içine ilerletin. Basınç kanalının tipik bir aort izi gösterdiğinden emin olun.</li>
		<li>Kateteri aort kapağı boyunca sol ventriküle doğru ilerletin. Sol ventriküle giriş, aorttan diyastolik basınçtaki ani belirgin düşüşten anlaşılacaktır.</li>
		<li>Sol ventrikül basıncını stabilize edin. Optimal bir PV döngüsü oluşturmak için kateterin sol ventrikülde doğru konumlandırıldığından emin olun.<ol><li>Basınç-büyüklük döngüleri (yani, Y ekseni basıncı, X ekseni büyüklüğü) oluşturmak için kanı ve kası yansıtan büyüklüğü stabilize edin. Gerekirse, kateterin sol ventrikül ekseni boyunca en uygun şekilde yerleştirilmesini sağlamak için kateter şaftını hafifçe döndürün. NOT: Kası yansıtan maksimum faz değeri 7°'nin altında olmalıdır.</li>
		</ol></li>
		<li>Kaydı durdurun. Kateteri geri çekin ve heparin/sodyum klorür çözeltisine koyun. Sonra kaudal sütürü bağlayın.</li>
		<li>Kateteri enzimatik bir deterjanla (örn. endozim) temizleyin. NOT: Ameliyattan sonra, hayvanı kurumun hayvan çalışmaları yönergelerine göre ötenazi yapın. </li>
	</ol></li>
</ol>6. Veri analizi
<ol><li>PV döngü analizini belirlenen önerilere göre gerçekleştirin.<ol><li>Optimum basınç-hacim izini seçin (ideal olarak tam, sabit bir 30 sn kayıt). Yazılımda, "Gelişmiş"e tıklayın, "Döngüler"e ve ardından "Çevrimdışı Hesaplama"ya tıklayın.</li>
		<li>Hacim kanalı olarak ses seviyesini ve basınç kanalı olarak basıncı seçin.</li>
		<li>Tutarlı sonuçlar için en az 20 döngü gereklidir.</li>
	</ol></li>
</ol>

<ol>
	<li>Nowbar, A. N., Howard, J. P., Finegold, J. A., Asaria, P., Francis, D. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=2014+Global+geographic+analysis+of+mortality+from+ischaemic+heart+disease+by+country,+age+and+income:+Statistics+from+World+Health+Organisation+and+United+Nations.">2014 Global geographic analysis of mortality from ischaemic heart disease by country, age and income: Statistics from World Health Organisation and United Nations.</a> International Journal of Cardiology. 174 (2), 293-298 (2014).</li><li>Nowbar, A. N., Gitto, M., Howard, J. P., Francis, D. P., Al-Lamee, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Mortality+From+Ischemic+Heart+Disease.">Mortality From Ischemic Heart Disease.</a> Circulation. Cardiovascular quality and outcomes. 12 (6), 005375 (2019).</li><li>Finegold, J. A., Asaria, P., Francis, D. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Mortality+from+ischaemic+heart+disease+by+country,+region,+and+age:+Statistics+from+World+Health+Organisation+and+United+Nations.">Mortality from ischaemic heart disease by country, region, and age: Statistics from World Health Organisation and United Nations.</a> International Journal of Cardiology. 168 (2), 934-945 (2013).</li><li>McClellan, M., Brown, N., Califf, R. M., Warner, J. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Call+to+Action:+Urgent+Challenges+in+Cardiovascular+Disease:+A+Presidential+Advisory+From+the+American+Heart+Association.">Call to Action: Urgent Challenges in Cardiovascular Disease: A Presidential Advisory From the American Heart Association.</a> Circulation. 139 (9), 44-54 (2019).</li><li>Clark, J. E., Marber, M. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Advancements+in+pressure-volume+catheter+technology+-+stress+remodelling+after+infarction.">Advancements in pressure-volume catheter technology - stress remodelling after infarction.</a> Experimental Physiology. 98 (3), 614-621 (2013).</li><li>Price, L. C., Wort, S. J., Finney, S. J., Marino, P. S., Brett, S. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Pulmonary+vascular+and+right+ventricular+dysfunction+in+adult+critical+care:+current+and+emerging+options+for+management:+a+systematic+literature+review.">Pulmonary vascular and right ventricular dysfunction in adult critical care: current and emerging options for management: a systematic literature review.</a> Critical Care. 14 (5), 169 (2010).</li><li>Ryan, J. J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Right+Ventricular+Adaptation+and+Failure+in+Pulmonary+Arterial+Hypertension.">Right Ventricular Adaptation and Failure in Pulmonary Arterial Hypertension.</a> The Canadian Journal of Cardiology. 31 (4), 391-406 (2015).</li><li>Cooper, L. B., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Hemodynamic+Predictors+of+Heart+Failure+Morbidity+and+Mortality:+Fluid+or+Flow.">Hemodynamic Predictors of Heart Failure Morbidity and Mortality: Fluid or Flow.</a> Journal of cardiac failure. 22 (3), 182-189 (2016).</li><li>Turina, J., Stark, T., Seifert, B., Turina, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Predictors+of+the+long-term+outcome+after+combined+aortic+and+mitral+valve+surgery.">Predictors of the long-term outcome after combined aortic and mitral valve surgery.</a> Circulation. 100 (19), 48-53 (1999).</li><li>Vonk Noordegraaf, A., Gali&#232;, N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+role+of+the+right+ventricle+in+pulmonary+arterial+hypertension.">The role of the right ventricle in pulmonary arterial hypertension.</a> European Respiratory Review : An Official Journal of the European Respiratory Society. 20 (122), 243-253 (2011).</li><li>Vonk-Noordegraaf, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Right+heart+adaptation+to+pulmonary+arterial+hypertension:+physiology+and+pathobiology.">Right heart adaptation to pulmonary arterial hypertension: physiology and pathobiology.</a> Journal of the American College of Cardiology. 62 (25), 22-33 (2013).</li><li>Potus, F., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Downregulation+of+miR-126+Contributes+to+the+Failing+Right+Ventricle+in+Pulmonary+Arterial+Hypertension.">Downregulation of miR-126 Contributes to the Failing Right Ventricle in Pulmonary Arterial Hypertension.</a> Circulation. 132 (10), 932-943 (2015).</li><li>Potus, F., Hindmarch, C., Dunham-Snary, K., Stafford, J., Archer, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Transcriptomic+Signature+of+Right+Ventricular+Failure+in+Experimental+Pulmonary+Arterial+Hypertension:+Deep+Sequencing+Demonstrates+Mitochondrial,+Fibrotic,+Inflammatory+and+Angiogenic+Abnormalities.">Transcriptomic Signature of Right Ventricular Failure in Experimental Pulmonary Arterial Hypertension: Deep Sequencing Demonstrates Mitochondrial, Fibrotic, Inflammatory and Angiogenic Abnormalities.</a> International Journal of Molecular Sciences. 19 (9), 2730 (2018).</li><li>Xiong, P. Y., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Biventricular+Increases+in+Mitochondrial+Fission+Mediator+(MiD51)+and+Proglycolytic+Pyruvate+Kinase+(PKM2)+Isoform+in+Experimental+Group+2+Pulmonary+Hypertension-Novel+Mitochondrial+Abnormalities.">Biventricular Increases in Mitochondrial Fission Mediator (MiD51) and Proglycolytic Pyruvate Kinase (PKM2) Isoform in Experimental Group 2 Pulmonary Hypertension-Novel Mitochondrial Abnormalities.</a> Frontiers in Cardiovascular Medicine. 5, 195 (2019).</li><li>Schwarz, K., Singh, S., Dawson, D., Frenneaux, M. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Right+Ventricular+Function+in+Left+Ventricular+Disease:+Pathophysiology+and+Implications.">Right Ventricular Function in Left Ventricular Disease: Pathophysiology and Implications.</a> Heart, Lung and Circulation. 22 (7), 507-511 (2013).</li><li>Buckberg, G., Hoffman, J. I. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Right+ventricular+architecture+responsible+for+mechanical+performance:+Unifying+role+of+ventricular+septum.">Right ventricular architecture responsible for mechanical performance: Unifying role of ventricular septum.</a> The Journal of Thoracic and Cardiovascular Surgery. 148 (6), 3166-3171 (2014).</li><li>Buckberg, G. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+ventricular+septum:+the+lion+of+right+ventricular+function,+and+its+impact+on+right+ventricular+restoration.">The ventricular septum: the lion of right ventricular function, and its impact on right ventricular restoration.</a> European Journal of Cardio-Thoracic Surgery. 29, 272-278 (2006).</li><li>Farrar, D. J., Chow, E., Brown, C. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Isolated+Systolic+and+Diastolic+Ventricular+Interactions+in+Pacing-Induced+Dilated+Cardiomyopathy+and+Effects+of+Volume+Loading+and+Pericardium.">Isolated Systolic and Diastolic Ventricular Interactions in Pacing-Induced Dilated Cardiomyopathy and Effects of Volume Loading and Pericardium.</a> Circulation. 92 (5), 1284-1290 (1995).</li><li>Dickstein, M. L., Todaka, K., Burkhoff, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Left-to-right+systolic+and+diastolic+ventricular+interactions+are+dependent+on+right+ventricular+volume.">Left-to-right systolic and diastolic ventricular interactions are dependent on right ventricular volume.</a> The American Journal of Physiology. 272 (6), 2869-2874 (1997).</li><li>Slater, J. P., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Systolic+ventricular+interaction+in+normal+and+diseased+explanted+human+hearts.">Systolic ventricular interaction in normal and diseased explanted human hearts.</a> The Journal of Thoracic and Cardiovascular Surgery. 113 (6), 1091-1099 (1997).</li><li>Rosenkranz, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Pulmonary+hypertension+due+to+left+heart+disease:+Updated+Recommendations+of+the+Cologne+Consensus+Conference+2011.">Pulmonary hypertension due to left heart disease: Updated Recommendations of the Cologne Consensus Conference 2011.</a> International Journal of Cardiology. 154, 34-44 (2011).</li><li>Ranchoux, B., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Metabolic+Syndrome+Exacerbates+Pulmonary+Hypertension+due+to+Left+Heart+Disease.">Metabolic Syndrome Exacerbates Pulmonary Hypertension due to Left Heart Disease.</a> Circulation Research. 125 (4), 449-466 (2019).</li><li>Habib, G., Torbicki, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+role+of+echocardiography+in+the+diagnosis+and+management+of+patients+with+pulmonary+hypertension.">The role of echocardiography in the diagnosis and management of patients with pulmonary hypertension.</a> European Respiratory Review : An official Journal of the European Respiratory Society. 19 (118), 288-299 (2010).</li><li>Brierre, G., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=New+echocardiographic+prognostic+factors+for+mortality+in+pulmonary+arterial+hypertension.">New echocardiographic prognostic factors for mortality in pulmonary arterial hypertension.</a> European Journal of Echocardiography. 11 (6), 516-522 (2010).</li><li>Badano, L. P., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Right+ventricle+in+pulmonary+arterial+hypertension:+haemodynamics,+structural+changes,+imaging,+and+proposal+of+a+study+protocol+aimed+to+assess+remodelling+and+treatment+effects.">Right ventricle in pulmonary arterial hypertension: haemodynamics, structural changes, imaging, and proposal of a study protocol aimed to assess remodelling and treatment effects.</a> European Journal of Echocardiography: the Journal of the Working Group on Echocardiography of the European Society of Cardiology. 11 (1), 27-37 (2010).</li><li>Ibrahim, E. -. S. H., Bajwa, A. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Severe+Pulmonary+Arterial+Hypertension:+Comprehensive+Evaluation+by+Magnetic+Resonance+Imaging.">Severe Pulmonary Arterial Hypertension: Comprehensive Evaluation by Magnetic Resonance Imaging.</a> Case Reports in Radiology. 2015, 946920 (2015).</li><li>Pinsky, M. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+right+ventricle:+interaction+with+the+pulmonary+circulation.">The right ventricle: interaction with the pulmonary circulation.</a> Critical Care. 20 (1), 266 (2016).</li><li>Kosova, E., Ricciardi, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cardiac+Catheterization.">Cardiac Catheterization.</a> JAMA. 317 (22), 2344 (2017).</li><li>Lindqvist, P., Calcutteea, A., Henein, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Echocardiography+in+the+assessment+of+right+heart+function.">Echocardiography in the assessment of right heart function.</a> European Journal of Echocardiography. 9 (2), 225-234 (2007).</li><li>Fogel, M. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Assessment+of+Cardiac+Function+by+Magnetic+Resonance+Imaging.">Assessment of Cardiac Function by Magnetic Resonance Imaging.</a> Pediatric Cardiology. 21 (1), 59-69 (2000).</li><li>Janardhanan, R., Kramer, C. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Imaging+in+hypertensive+heart+disease.">Imaging in hypertensive heart disease.</a> Expert Review of Cardiovascular Therapy. 9 (2), 199-209 (2011).</li><li>Attili, A. K., Schuster, A., Nagel, E., Reiber, J. H. C., vander Geest, R. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Quantification+in+cardiac+MRI:+advances+in+image+acquisition+and+processing.">Quantification in cardiac MRI: advances in image acquisition and processing.</a> The International Journal of Cardiovascular Imaging. 26 (1), 27-40 (2010).</li><li>Urboniene, D., Haber, I., Fang, Y. -. H., Thenappan, T., Archer, S. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Validation+of+high-resolution+echocardiography+and+magnetic+resonance+imaging+vs.+high-fidelity+catheterization+in+experimental+pulmonary+hypertension.">Validation of high-resolution echocardiography and magnetic resonance imaging vs. high-fidelity catheterization in experimental pulmonary hypertension.</a> American Journal of Physiology-Lung Cellular and Molecular Physiology. 299 (3), 401-412 (2010).</li><li>Ashton, J. R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Anatomical+and+functional+imaging+of+myocardial+infarction+in+mice+using+micro-CT+and+eXIA+160+contrast+agent.">Anatomical and functional imaging of myocardial infarction in mice using micro-CT and eXIA 160 contrast agent.</a> Contrast Media &amp; Molecular Imaging. 9 (2), 161 (2014).</li><li>Larson, E. R., Feldman, M. D., Valvano, J. W., Pearce, J. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Analysis+of+the+Spatial+Sensitivity+of+Conductance/Admittance+Catheter+Ventricular+Volume+Estimation.">Analysis of the Spatial Sensitivity of Conductance/Admittance Catheter Ventricular Volume Estimation.</a> IEEE Transactions on Biomedical Engineering. 60 (8), 2316-2324 (2013).</li><li>Sasayama, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Assessment+of+cardiac+function+by+left+heart+catheterization:+an+analysis+of+left+ventricular+pressure-volume+(length)+loops.">Assessment of cardiac function by left heart catheterization: an analysis of left ventricular pressure-volume (length) loops.</a> Journal of Cardiography. Supplement. (1), 25-34 (1984).</li><li>Lindsey, M. L., Kassiri, Z., Virag, J. A. I., de Castro Br&#225;s, L. E., Scherrer-Crosbie, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Guidelines+for+measuring+cardiac+physiology+in+mice.">Guidelines for measuring cardiac physiology in mice.</a> American Journal of Physiology-Heart and Circulatory Physiology. 314 (4), 733-752 (2018).</li><li>Townsend, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Measuring+Pressure+Volume+Loops+in+the+Mouse.">Measuring Pressure Volume Loops in the Mouse.</a> Journal of Visualized Experiments JoVE. (111), e53810 (2016).</li><li>Provencher, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Standards+and+Methodological+Rigor+in+Pulmonary+Arterial+Hypertension+Preclinical+and+Translational+Research.">Standards and Methodological Rigor in Pulmonary Arterial Hypertension Preclinical and Translational Research.</a> Circulation Research. 122 (7), 1021-1032 (2018).</li><li>Lips, D. J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Left+Ventricular+Pressure-Volume+Measurements+in+Mice:+Comparison+of+Closed-Chest+Versus+Open-Chest+Approach.">Left Ventricular Pressure-Volume Measurements in Mice: Comparison of Closed-Chest Versus Open-Chest Approach.</a> Basic Res Cardiol. 99 (5), 351-359 (2004).</li></ol>

Kardiyak fonksiyonun değerlendirilmesi, klinik öncesi kardiyovasküler ve pulmoner-vasküler araştırmalar için kritik bir adımdır. Bu çalışmada, farelerde kardiyak fonksiyonun kapalı göğüs biventriküler değerlendirmesi için bir protokol önerdik. Bu yaklaşımla, aynı farede sağ ventrikül ve sol ventrikül PV döngüleri oluşturulabilir. Bu yaklaşım, sistolik ve diyastolik fonksiyonun yanı sıra inme hacmi ve kalp debisinin ölçülmesine izin vererek kardiyak fonksiyonun sağlam ve eksiksiz bir değerlendirmesini sağlar. Kemirgen kateterizasyonu için klasik olarak kullanılan açık göğüs yaklaşımından farklı olarak, bu kapalı göğüs tekniği daha stabil fizyoloji ve fizyolojik olarak daha ilgili verilerle sonuçlanır. Kateteri sağ ve sol ventriküle başarılı bir şekilde yerleştirmek teknik olarak daha zor ve operatör becerilerine bağlı olsa da, kapalı göğüs yaklaşımı açık göğüs cerrahisi ile ilişkili travma ve kanamayı sınırlar ve akciğerlerin atmosferik basınca maruz kalmasıyla ilişkili şiddetli basınç değişikliklerini azaltır. Kapalı göğüs yaklaşımı ayrıca hastalarda gerçekleştirilen kalp kateterizasyon prosedürünü daha iyi taklit eder ve bu da bu tekniğin klinik öncesi araştırmalarda kullanılmasının önemini artırır.
Cerrahi prosedür protokolün kritik adımıdır. Önerilen juguler ven veya karotis artere kateter yerleştirilmesi için cerrahi mikroskop kullanıldığında bile, bu prosedür pratik ve teknik beceri gerektirir. Çevresindeki fasyadan arındırılmış damarların nazik, künt diseksiyon ile dikkatli bir şekilde diseksiyonu kanama riskini en aza indirirken kanülasyonun başarısını artıracaktır. Kan kaybını en aza indirmek için, karotisin sıralı adımlarla kanüle edilmesi çok önemlidir: 1) kateter ucunu karotis artere sokun; 2) sütürü, kateteri içeren arter kısmının etrafına hafifçe bağlayın; 3) kanamayı en aza indirmek için hafif yukarı doğru çekişi korurken kateter hareketine izin vererek güvenli sütürü serbest bırakın; ve 4) kateteri aorta ilerletin. Kateterin ventrikül içine konumlandırılması, gerçek zamanlı dalga formu izleme ile belirlendiği gibi, bu protokolün en zorlu kısmıdır. Kateterin tüm elektrotları ventriküler boşluk içinde olmalı ve hiçbiri duvara temas etmemelidir. Kateterin herhangi bir yanlış konumlandırılması, düzensiz PV döngülerine neden olacak ve veri toplamayı olumsuz yönde etkileyecek veya engelleyecektir. Tüm elektrotların ventrikül içinde bulunmasından kaynaklanan karakteristik basınç-hacim dalga formunun tanınması, kişinin uygun bir kateter pozisyonundan emin olmasını sağlar. PV moduna ve hacim edinimine geçmeden önce stabil bir ventriküler basınç dalga formu ve stabil basınç-büyüklük döngüleri elde etmek çok önemlidir. Bu prosedürün başarısı için doğru kardiyak fizyoloji ve anatomi bilgisi şarttır. Atriyumdan, triküspit kapak bölgesinden ve sağ ventrikülden PV izlerinin çevrimiçi olarak okunması, kateterin ilerleyişini gösterecek ve uygun konumlandırmanın sağlanmasına yardımcı olacaktır. Normal kalp atış hızının (400-600 bpm) ve beklenen dalga formlarının ve basınçlarının (örneğin, sağ ventrikül sistolik basıncı, 18-25 mm Hg, diyastolik basınç <5 mm Hg; sol ventrikül sistolik basıncı 60-120 mm Hg40, diyastolik basınç <8 mmHg) bilmek çok önemlidir.
Verilerin kalitesi ve tekrarlanabilirliği, prosedürün hızına ve kan kaybına veya kanamaya bağlı olacaktır. Anesteziden veri toplamanın tamamlanmasına kadar olan prosedür ortalama ~30-40 dakika/fare sürer. Kateterin yerleştirilmesinden veri alınmasına kadar sağ kalp kateterizasyonu 5-10 dakika, kateterin yerleştirilmesinden veri alınmasına kadar sol kalp kateterizasyonu 10-15 dakika daha sürer. Yayın kalitesinde veriler, vakaların ~%75'inde elde edilir. Kalp kateterizasyonundaki adımların sırası hayvanlar arasında sabit tutulmalıdır. Bu prosedürde, fareler önce entübe edilir, ardından sağ ventrikül kateterizasyonu ve son olarak sol ventrikül kateterizasyonu yapılır. Bu sırayla devam etme kararı, sol kalbin sağ kalp kateterizasyonuna göre daha zor ve kanama riskine dayanmaktadır. Spesifik olmayan bir 50 Hz gürültü kayıt artefaktı gözlemlenebilir. Bu gürültü, yazılımda 50 Hz'de yüksek kesme ve 0 düşük kesme değerine sahip bir FIR filtresi kullanılarak azaltılabilir. Birim kanalı için yeni bir kanal/filtre/FIR filtresi oluşturun. Şebeke gürültüsünü ortadan kaldırmak ve herhangi bir radyo frekansı parazitini ortadan kaldırmak için veri toplama sırasında 50 Hz'lik bir çentik filtresi de uygulanabilir.
Kateterizasyon ne kadar hızlı yapılırsa, verilerin kalitesi o kadar iyi olur. Önceki deneyimlere dayanarak, verilerin 15 dakika içinde alınması önerilir. Kateterizasyon süresinin uzaması, hayvan üzerindeki fizyolojik stresi arttırır ve kateterin boşlukta bulunmasına bağlı olarak aritmi riskini artırır. Bu kuvvetler strok hacmini azaltabilir ve dalga formlarının tekrarlanabilirliğini ve yorumlanabilirliğini bozabilir. Ek olarak, kateterin ucu keskindir ve ventriküle zarar verebilir veya delebilir. Bu, özellikle sol ventrikülün kalınlığının ~ 1/3'ü olan sağ ventrikül için önemlidir.
İnvaziv trakeostomi ve pozitif basınçlı mekanik ventilasyon, farelerin stabil ve kontrollü solunumuna neden olur ve PV döngülerinin ediniminin değişkenliğini azaltır. Bununla birlikte, pozitif uç ekspiratuar basınç (PEEP), negatif basınç fenomeni olan normal ventilasyonla belirgin bir kontrasttır. Birlikte, pozitif basınçlı ventilasyon ve PEEP kalp debisini düşürür ve sağ kalp basıncını düşürür. Bu nedenle, stabil verilerin elde edilmesi için gerekli olmakla birlikte, mekanik ventilasyon ve anestezinin kardiyodepresif etkileri PV döngülerini etkileyecektir ve bir sınırlama olarak düşünülmelidir. PV döngülerinin kısa kaydı sırasında mekanik ventilasyonun geçici olarak durdurulması, bu potansiyel artefakt kaynağını ortadan kaldırmak için kullanılır. Havalandırma verimliliğinin, karbondioksitin kapnografi izlemesi ile doğrulanabileceğini unutmayın.
Kapalı göğüs yaklaşımı için gerekli olan teknik beceriler bu tekniğin bir sınırlaması olabilir. Aynı şekilde, kateterin ventrikül içinde uygun ve stabil bir şekilde konumlandırılmasını sağlamak zordur. Başarı şansı, operatör deneyimi ve farelerin boyutu ve ağırlığı ile artar. 20 g'ın altındaki farelerin kateterizasyonu son derece zordur. Sağ ventrikülün benzersiz odacık geometrisi hacim ölçümünü etkileyebilir ve dikkate alınmalıdır. Kullanılan anestezik, kalp atış hızları, sıcaklıklar ve hayvan suşu hemodinamik parametreleri etkileyebilir ve dikkatle raporlanmalı ve izlenmelidir.
Sonuç olarak, bu protokolde hem sağ hem de sol ventrikül kateterizasyonu aynı farede yapılmaktadır. Bir bilim insanının özel amaçlarına bağlı olarak, sol veya sağ ventrikül kateterizasyonu, biventriküler prosedürün ilgili kısmı kullanılarak bağımsız olarak gerçekleştirilebilir. Bununla birlikte, sunulan yaklaşım, kardiyak fonksiyonun tam olarak değerlendirilmesi için idealdir.

Dünya Sağlık Örgütü'ne (WHO) göre, kalp hastalığı hem erkekler hem de kadınlar için dünya çapında önde gelen ölüm nedenidir 1,2,3. Birçok çalışma, bozulmuş kalp fonksiyonunu teşhis etmeye ve iyileştirmeye odaklanmaktadır4. Bu uygulamalar için kardiyak fonksiyonun yüksek kaliteli ve tekrarlanabilir bir şekilde değerlendirilmesi kritik öneme sahiptir. Hem etiyolojik hem de terapötik yanıtları değerlendirmek için yüksek kaliteli ve tekrarlanabilir kateter verileri gereklidir. Örneğin, miyokard enfarktüsünün klinik öncesi modellerinde ilaçların ve diğer tedavilerin etkinliğini değerlendirmek için kardiyak fonksiyonun değerlendirilmesi esastır5. Birçok kardiyovasküler çalışma sol ventrikül fonksiyonuna odaklanırken, sağ ventrikül fonksiyonu da pulmoner-vasküler hastalığı olan hastalarda fonksiyonel kapasite ve prognozun kritik bir belirleyicisidir 6,7. İleri kalp yetmezliği olan hastalarda, sürekli olarak yükselen sağ ve sol taraflı dolum basınçları, kombine ölüm, kardiyovasküler hastaneye yatış ve kalp nakli riskinin habercisidir8. Kombine aort ve mitral kapak hastalığında, preoperatif miyokardiyal fonksiyon (kardiyak indeks ve sol ventrikül ejeksiyon fraksiyonu gibi parametrelere yansır) uzun dönem sağkalımın ana belirleyicisidir9. Sağ ventrikül fonksiyonu, pulmoner arteriyel hipertansiyonda hem morbidite hem de mortalitenin majör belirleyicisidir10,11. Bu nedenle, sağ ventrikül fonksiyonunun değerlendirilmesi, pulmoner arteriyel hipertansiyon 12,13,14 modellerini kullanan kapsamlı bir klinik öncesi çalışmanın gerekli bir bileşenidir.
Sol ve sağ ventrikül fonksiyonu genellikle bağımsız olarak incelenir. Bununla birlikte, sol ve sağ ventriküllerin işlevleri yakından bağlantılı olduğundan, tek bir testten sistolik ve diyastolik fonksiyonun biventriküler değerlendirmesini elde etmek idealdir15. Örneğin, sağ ventrikül, sol ve sağ ventrikül kasılma fonksiyonu arasındaki mekanik bağlantılardan birini oluşturan sol ventrikül ile interventriküler septumdaki eğik lifleri paylaşır16,17. Sistolik ventriküler etkileşim olarak bilinen bu fenomen, sol ventrikül kasılmasının sağ ventrikül kasılmasını artırmasına izin verir. Diyastol sırasında ventriküler etkileşimler de önemlidir. Diyastol sırasında, bir ventrikülün hacmi karşı ventrikülün hacmini etkiler ve böylece diyastolik uyumu ve ön yüküdeğiştirir 18,19. Patolojik durumlarda, bir ventrikülün fonksiyonunun azalması veya bozulmuş hacim yüklenmesi, diğer ventrikülün işlevini doğrudan veya dolaylı olarak bozabilir20. Sistolik ventriküler etkileşimin bir sonucu olarak, sol ventrikül fonksiyonunda küresel bir azalma sağ ventrikül kasılma performansını azaltabilir15. Sol ventrikül sistolik fonksiyonuna bağlı kalp yetmezliği olan ve diyastol sonu basıncının arttığı hastalarda, pulmoner arter basıncı yükselir ve dolaylı olarak sağ ventrikül yükü artar21,22. Tersine, şiddetli pulmoner hipertansiyonda artmış sağ ventrikül basıncı ve hacim aşırı yüklenmesi sol kalbe mekanik bir kompresyon uygular. İnterventriküler septumda sola doğru kaymanın neden olduğu sol ventrikülün bu D şeklindeki düzleşmesi, sol ventrikül hacimlerini azaltır ve sistolik ve diyastolik fonksiyonu bozar 23,24,25,26,27. Bu nedenle, hem sol hem de sağ ventriküllerin değerlendirilmesi, insan hastalığının klinik öncesi modellerinde küresel kardiyak fonksiyonu değerlendirmek için gereklidir.
Kardiyak fonksiyon ayrıca noninvaziv ekokardiyografi, manyetik rezonans görüntüleme (MRG) ve invaziv kateterizasyon ile de değerlendirilebilir28,29,30. Ekokardiyografi, nispeten ucuz ve erişilebilir olması nedeniyle kardiyovasküler araştırmalarda en sık kullanılan görüntüleme yöntemidir31. Bununla birlikte, ekokardiyografinin, dolum basıncının dolaylı ölçümü ve diyastolik fonksiyonu ölçme yeteneğinin sınırlı olması dahil olmak üzere çeşitli teknik sınırlamaları vardır. Ek olarak, ekokardiyografi ile elde edilen verilerin kalitesi büyük ölçüde operatöre bağlıdır. Kardiyak MRG, biventriküler fonksiyonun kantitatif değerlendirilmesi için büyük potansiyele sahip olan preklinik görüntüleme armamentaryumuna nispeten yeni bir katkıdır. Kardiyak MRG ile kantitasyon, ekokardiyografiden farklı olarak ventriküler şeklin geometrik varsayımlarını yapmadığı için doğrudur32. Bununla birlikte, MRI görüntüleme platformu pahalıdır ve nadiren bulunur. Ayrıca, MRI verilerinin işlenmesi, birçok klinik öncesi laboratuvarda eksik olan bir fizikçi veya eşdeğer bir bilim adamı tarafından yetenekli destek gerektirir33. Benzer şekilde, klinik öncesi çalışmalarda mikrobilgisayarlı tomografinin (MikroBT) kullanımı, noninvaziv olarak elde edilebilen kantitatif yüksek çözünürlüklü üç boyutlu (3D) anatomik veriler sağlayarak uzunlamasına çalışmalara olanak tanır34. Bununla birlikte, MikroBT görüntüleme, genellikle pahalı olan kontrast maddelerin enjeksiyonunu gerektirir. MRI gibi MicroCT görüntüleme platformu da pahalıdır ve ayrıca yetenekli bir teknisyen gerektirir.
Buna karşılık, kateterizasyon, basıncı ve/veya hacmi ölçmek için sağ ve/veya sol ventriküle bir kateterin yerleştirilmesinden oluşan invaziv bir tekniktir. Kalp kateterizasyonu yapmak için gereken araçlar ekokardiyografi, BT veya MRI kadar pahalı değildir. Bununla birlikte, kateterizasyon ve küçük hayvan anestezisi için önemli teknik yeterlilik gereklidir. Kateterizasyon, kardiyak fonksiyonun doğrudan ve doğru bir şekilde değerlendirilmesini sağlar28. Bu protokolde, kardiyak fonksiyonu değerlendirmek için bir kabul PV kateteri kullanılır. Kan ve kalp kasının farklı elektriksel iletkenlik özelliklerine dayanan bu teknoloji, kalp boşluğu içindeki basınç ve hacmin aynı anda kaydedilmesine ve gerçek zamanlı olarak PV döngülerinin oluşturulmasınaolanak tanır 5,35. Kısaca kateter hem uyarma elektrotlarından hem de kayıt elektrotlarından oluşur. Uyarma elektrotları, sağ veya sol ventrikül içinde bir elektrik alanı oluşturur. İç kayıt elektrodu, dirençteki bir değişiklikle orantılı olan voltaj değişimini ölçer. Ventriküler hacmin türetilmesi, iletkenliğin (yani direncin tersi) hesaplandığı Ohm yasasına (voltaj = akım x direnç) dayanır. Bu ayarda, ölçülen iletkenlik değeri, kan iletkenliği ve kas iletkenliğinin bir kombinasyonudur. Elektrik alanında, kan tamamen dirençlidir, kas ise hem kapasitif hem de dirençli özelliklere sahiptir. Kasın kapasitif özelliği, ölçülen sinyalde bir zaman gecikmesine neden olur. "Faz" açısı olarak bilinen bu gecikmenin izlenmesi, kalp kasılırken kalp dokusunun alana girmesini bildirir. Bu ölçüm sistolde en yüksek ve diyastolde en düşüktür. Bu özellik, iletkenliğin kas bileşeninin kanınkinden ayrılmasına izin verir ve mutlak sistolik ve diyastolik hacimlerin yakın bir yaklaşımına izin verir. Basınç-hacim döngüleri, kardiyak basınçları ölçmek için sıvı dolu kateterler kullanılarak basit retrograd kateterizasyon gibi diğer yöntemlerle kolayca ölçülemeyen bir dizi hemodinamik parametre sağlar. Basınç-hacim döngüleri ventriküler basınçları ölçer, ancak aynı zamanda kasılma, elastikiyet, güç, enerji ve verimlilik hakkında veri sağlar. Ek olarak, PV döngüleri sağlam nicel ölçümler sağlar36. Bu nedenle, kateterizasyon ile oluşturulan PV döngüleri ile kardiyak fonksiyonun değerlendirilmesi, klinik öncesi araştırmalarda altın standart olarak ortaya çıkmıştır37. Ek olarak, klinik öncesi teknikler, sıvı dolu kateterlerle de olsa kalp kateterizasyonunun yaygın olduğu insan hastalıklarıyla ilgilidir. Bununla birlikte, kemirgenlerde kalp kateterizasyonu, aşırı kan kaybını, hipoventilasyonu veya vücut ısısındaki değişiklikleri önlemek için kusursuz anestezi ve mükemmel teknik gerektirir.
İnsan hastalarda kalp kateterizasyonu kapalı göğüs konfigürasyonunda yapılır ve sağ ventrikül için juguler veya subklavyen ven ve sol ventrikül için radial veya femoral arter yoluyla damar yolu sağlanır. Farelerin küçük boyutu nedeniyle, kapalı göğüs yaklaşımı genellikle zordur. Bu nedenle, farelerde yapılan çalışmalar genellikle açık göğüs yaklaşımını benimser. Bu teknik, toraksın açılmasını, böylece kalbin açığa çıkarılmasını ve sol ve/veya sağ ventrikül apeksinin delinmesi yoluyla kateterin yerleştirilmesini kolaylaştırmayı içerir38. Bu yaklaşım teknik olarak daha az zorlayıcı ve oldukça tekrarlanabilir olsa da, başlıca sınırlamaları arasında kanama ve kateterlerin apikal yerleştirilmesinin diğer komplikasyonları ve göğüs boşluğunun atmosferik basınca açılmasından kaynaklanan intrakardiyak basınçta belirgin bir düşüş yer alır. Havalandırılan bir kemirgende toraksın açılması, sol ventrikül sistolik basıncında 5-10 mm Hg ve sağ ventrikül basıncında 2-5 mm Hg azalmaya neden olur39. Bu nedenle, kalp için daha az travmatik olan ve kardiyak fonksiyonun klinik değerlendirmesine daha kolay çevrilen fizyolojik olarak daha ilgili ölçümler veren kapalı bir göğüs yaklaşımı geliştirilmiştir.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" style="width:664px;" width="663">
	<colgroup>
		<col />
		<col />
		<col />
		<col />
	</colgroup>
	<tbody>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:215px;">ADVantage Pressure-Volume System (ADV500)</td>
			<td style="width:121px;">Transonic</td>
			<td style="width:161px;">FY097B</td>
			<td style="width:167px;"></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:215px;">Endozime AW triple plus</td>
			<td style="width:121px;">Ruhof</td>
			<td style="width:161px;">34521</td>
			<td style="width:167px;"></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:215px;">Fiber optic dual Gooseneck</td>
			<td style="width:121px;">Volpi Intralux</td>
			<td style="width:161px;"># 6000-1</td>
			<td style="width:167px;"></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:215px;">Forceps</td>
			<td style="width:121px;">F.S.T</td>
			<td style="width:161px;">11052-10</td>
			<td style="width:167px;"></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:215px;">Forceps</td>
			<td style="width:121px;">F.S.T</td>
			<td style="width:161px;">11251-20</td>
			<td style="width:167px;"></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:215px;">Gauze sponges</td>
			<td style="width:121px;">Dermacea</td>
			<td style="width:161px;">441400</td>
			<td style="width:167px;"></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:215px;">Hemostatic clamp</td>
			<td style="width:121px;">F.S.T</td>
			<td style="width:161px;">13003-10</td>
			<td style="width:167px;"></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:215px;">Hemostatic clamp</td>
			<td style="width:121px;">F.S.T</td>
			<td style="width:161px;">13018-14</td>
			<td style="width:167px;"></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:215px;">Heparin sodium</td>
			<td style="width:121px;">Sandoz</td>
			<td style="width:161px;">023-3086</td>
			<td style="width:167px;">100 U/L</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:215px;">High-fidelity admittance catheter</td>
			<td style="width:121px;">Scisence; Transonic</td>
			<td style="width:161px;">FTH-1212B-3518</td>
			<td style="width:167px;"></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:215px;">Isofluorane</td>
			<td style="width:121px;">Baxter</td>
			<td style="width:161px;">CA2L9108</td>
			<td style="width:167px;"></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:215px;">labScribe v4 software</td>
			<td style="width:121px;">iworx</td>
			<td style="width:161px;">LS-30PVL</td>
			<td style="width:167px;"></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:215px;">Needle (30 gauge)</td>
			<td style="width:121px;">BD</td>
			<td style="width:161px;">305106</td>
			<td style="width:167px;"></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:215px;">sodium chloride injection</td>
			<td style="width:121px;">Baxter</td>
			<td style="width:161px;">JB1309M</td>
			<td style="width:167px;">0.9%(wt/vol)</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:215px;">Stereo microscope</td>
			<td style="width:121px;">Cole-Parmer</td>
			<td style="width:161px;">OF-48920-10</td>
			<td style="width:167px;"></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:215px;">Surgical suture</td>
			<td style="width:121px;">SERAFLEX</td>
			<td style="width:161px;">ID158000</td>
			<td style="width:167px;">black braided silk, 4.0</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:215px;">Surgical tape</td>
			<td style="width:121px;">3M, Transpore</td>
			<td style="width:161px;">SN770</td>
			<td style="width:167px;"></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:215px;">Tabletop Single Animal Anesthesia Systems</td>
			<td style="width:121px;">Harvard apparatus</td>
			<td style="width:161px;">72-6468</td>
			<td style="width:167px;"></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:215px;">Tracheotomy canula 1.45 mm diameter</td>
			<td style="width:121px;">Harvard apparatus</td>
			<td style="width:161px;">72-1410</td>
			<td style="width:167px;"></td>
		</tr>
		<tr height="63">
			<td height="63" style="height:63px;width:215px;">Ventilator, far infrared warming pad for mice and rats PhysioSuite</td>
			<td style="width:121px;">Kent scientific corporation</td>
			<td style="width:161px;"># PS-02</td>
			<td style="width:167px;"></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

biventricular assessment of cardiac function and pressure-volume loops by closed-chest catheterization in mice

Kardiyak fonksiyonun değerlendirilmesi, kardiyovasküler ve pulmoner-vasküler preklinik araştırmaların yürütülmesi için esastır. Kardiyak kateterizasyon sırasında hem basınç hem de hacim kaydedilerek oluşturulan basınç-hacim döngüleri (PV döngüleri), hem sistolik hem de diyastolik kardiyak fonksiyonu değerlendirirken hayati önem taşır. Sol ve sağ kalp fonksiyonu yakından ilişkilidir ve ventriküler karşılıklı bağımlılığa yansır. Bu nedenle, aynı hayvanda biventriküler fonksiyonun kaydedilmesi, kardiyak fonksiyonun tam bir değerlendirmesini elde etmek için önemlidir. Bu protokolde, farelerde hastalarda kateterizasyonun yapılma şekliyle tutarlı olarak kalp kateterizasyonuna kapalı göğüs yaklaşımı benimsenmiştir. Zor olsa da, kapalı göğüs stratejisi daha fizyolojik bir yaklaşımdır, çünkü göğsün açılması, ön yük ve son yükte, özellikle sistemik kan basıncında bir düşüş yaratan büyük değişikliklere neden olur. Kemirgenleri değerlendirmek için yüksek çözünürlüklü ekokardiyografi kullanılırken, özellikle her iki ventriküldeki diyastolik basınçları değerlendirirken kalp kateterizasyonu paha biçilmezdir.
Burada tarif edilen, aynı hayvanda invaziv, kapalı göğüs, sıralı sol ve sağ ventrikül basınç-hacim (PV) döngüleri gerçekleştirmek için bir prosedürdür. PV döngüleri, bir fare basınç-hacim kateteri ve basınç-hacim sistemi edinimi ile kabul teknolojisi kullanılarak elde edilir. Prosedür, sağ juguler ven ve sağ karotis artere erişmek için gerekli olan boyun diseksiyonundan başlayarak, kateterin yerleştirilmesi ve konumlandırılmasına ve son olarak veri toplanmasına kadar anlatılmaktadır. Ardından, yüksek kaliteli PV döngülerinin elde edilmesini sağlamak için gereken kriterler tartışılır. Son olarak, sol ve sağ ventrikül PV döngülerinin analizi ve sistolik ve diyastolik ventrikül fonksiyonunu ölçmek için mevcut olan farklı hemodinamik parametreler kısaca açıklanmıştır.

Kateter, kateterizasyondan 30 dakika önce oda sıcaklığında heparinize salin solüsyonu içeren 10 mL'lik bir şırıngaya yerleştirildi (Şekil 1A). 30 G iğne ~90° büküldü (Şekil 1B, C) ve 1.45 mm çapında trakeotomi kanülü hazırlandı (Şekil 1C).
Fizyolojik vücut ısısının korunması kritiktir. Fare bantlandı ve bir burun konisi aracılığıyla solunum cihazına bağlandı. Geri besleme probu, ped ile farenin arkası arasına yerleştirildi. Hayvanın vücut ısısını izlemek için rektal bir prob yerleştirildi (Şekil 2A). Vücut ısısı (37.1 °C) ve ped (40.7 °C) sıcaklığı izlendi (Şekil 2B).
Entübasyon prosedürünün kritik adımlarının fotoğrafları Şekil 3A-C'de gösterilmektedir. Başarılı ve engelsiz entübasyon, stabil pik basınç ile düzenli bir solunum hızı ile sonuçlandı (Şekil 2B).
Sağ kalp kateterizasyonunun juguler ven izolasyonundan (Şekil 4A-C) juguler ven içine kateter yerleştirilmesine kadar olan kritik adımlarının resimleri Şekil 4D'de gösterilmektedir. Şekil 5, sağ karotis arter izolasyonu (Şekil 5 A,B) ve kateter yerleştirilmesi (Şekil 5 C,D) dahil olmak üzere sol kalp kateterizasyonunun kritik adımlarını göstermektedir
Kateter juguler ven içine sokuldu ve sağ ventriküle ilerletildi. Daha sonra sağ ventrikül basıncı stabilize edildi ve doğru konumlandırma doğrulandı. Kateterin tüm elektrotlarının (6 mm uzunluğunda eksen uzunluğu) sağ ventrikül odacıkları içinde olması ve ventrikül duvarlarıyla temas etmemesi gerekiyordu. Şekil 6A'da şematik olarak gösterildiği gibi kateterin optimal konumlandırılması, optimal PV döngüleri (yani üçgen, düzenli) üretti. Şekil 6B'de şematik olarak gösterildiği gibi yanlış konumlandırma (yani, ventriküler duvarla temas) kusurlu PV döngülerine (yani çökmüş ve düzensiz döngüler) neden olacaktır.
Kateter karotis içine sokuldu, aorta ilerletildi, daha sonra aort kapağından sol ventriküle doğru retrograd ilerledi. Sol ventrikül basıncı stabilize edildi ve sağ pozisyon doğrulandı. Kateterin tüm elektrotları (6 mm uzunluğunda eksen uzunluğu) sol ventrikül odacıkları içinde olmalı ve ventrikül duvarları ile temas etmemelidir. Şekil 6C'de şematik olarak gösterildiği gibi kateterin optimal konumlandırılması, optimal PV döngüleri (yani dikdörtgen, düzenli) üretti. Şekil 6D'de şematik olarak gösterildiği gibi yanlış konumlandırma (yani, ventriküler duvarla temas) kusurlu PV döngülerine (yani çökmüş, dikdörtgen olmayan ve düzensiz döngüler) neden oldu.
Sol ve sağ PV döngüleri tarafından oluşturulan temsili hemodinamik, 410 bpm kalp hızı, 9.107 μL / dak kalp debisi ve 24.5 μL strok hacmi gösterdi. Spesifik sağ ventrikül parametrelerinde sağ ventrikül sistolik basıncı 21.9 mm Hg, sağ ventrikül sonu diyastol basıncı 1.049 mm Hg, ejeksiyon fraksiyonu %56.1, dp/dt maks 1.469 mm Hg/s, dp/dt maks -1.504 mm Hg/s, diyastol sonu hacmi 38.4 μL, strok çalışması 0.068 mJ, basınç-hacim alanı 0.089 mJ, pulmoner arteriyel elastikans (Ea) 0.83 mm Hg/μL ve Tau faktörü 12.8 ms. Spesifik sol ventrikül parametrelerinde sol ventrikül sistolik basıncı 77.1 mm Hg, sol ventrikül diyastol sonu basıncı 2.33 mm Hg, ejeksiyon fraksiyonu %59.1, dp/dt maksimum 4.695 mm Hg/s, dp/dt maksimum -3.553 mm Hg/s, diyastol sonu hacmi 36.9 μL, strok çalışması 0.14 mJ, basınç-hacim alanı 0.22 mJ, arteriyel elastikans (Ea) 5.37 mm Hg/μL ve Tau faktörü 15.1 ms (Tablo 1).
<table border="1" fo:keep-together.within-page="1"><tbody><tr><td>Hemodinamik parametreler</td>
			<td></td>
		</tr><tr><td>İK (BPM)</td>
			<td>410,6 ± 23,3</td>
		</tr><tr><td>CO (μL/dk)</td>
			<td>9107 ± 1016</td>
		</tr><tr><td>SV (μL)</td>
			<td>24.5 ± 2.3</td>
		</tr><tr><td>RV işlevi</td>
			<td></td>
		</tr><tr><td>RVSP (mmHg)</td>
			<td>21.9 ± 2.15</td>
		</tr><tr><td>RVEDP (mmHg)</td>
			<td>1.042 ± 0.12</td>
		</tr><tr><td>EF (%)</td>
			<td>56.1 ± 4.4</td>
		</tr><tr><td>dP/dt maks (mmHg/s)</td>
			<td>1469 ± 170</td>
		</tr><tr><td>dP/dt maks (- mmHg/s)</td>
			<td>1504 ± 215</td>
		</tr><tr><td>EDV (μL)</td>
			<td>38.4 ± 3.7</td>
		</tr><tr><td>SW (mJoule)</td>
			<td>0,068 ± 0,008</td>
		</tr><tr><td>PVA (mJoule)</td>
			<td>0,084 ± 0,009</td>
		</tr><tr><td>Ea (mmHg/μL)</td>
			<td>0,83 ± 0,09</td>
		</tr><tr><td>Tau faktörü (ms)</td>
			<td>12.8 ± 0.8</td>
		</tr><tr><td>AG işlevi</td>
			<td></td>
		</tr><tr><td>LVSP (mmHg)</td>
			<td>77.1 ± 2.4</td>
		</tr><tr><td>LVEDP (mmHg)</td>
			<td>2.33 ± 0.17</td>
		</tr><tr><td>EF (%)</td>
			<td>59.1 ± 3.6</td>
		</tr><tr><td>dP/dt maks (mmHg/s)</td>
			<td>4695 ± 355</td>
		</tr><tr><td>dP/dt maks (- mmHg/s)</td>
			<td>3553 ± 373</td>
		</tr><tr><td>EDV (μL)</td>
			<td>36.9 ± 4.8</td>
		</tr><tr><td>SW (mJoule)</td>
			<td>0,14 ± 0,013</td>
		</tr><tr><td>PVA (mJoule)</td>
			<td>0,22 ± 0,03</td>
		</tr><tr><td>Ea (mmHg/μL)</td>
			<td>5,37 ± 0,9</td>
		</tr><tr><td>Tau faktörü (ms)</td>
			<td>15.07 ± 1.7</td>
		</tr><tr><td colspan="2">CO, kardiyak debi; Ea, arteriyel elastikiyet; EDV, diyastol sonu hacmi; İK, kalp atış hızı; LVEDP, sol ventrikül sonu diyastolik hacmi; LVSP, sol ventrikül sistolik basıncı; PVA, basınç hacmi alanı; RVEDP, sağ ventrikül sonu diyastol basıncı; RVSP, sağ ventrikül sistolik basıncı; SV, strok hacmi; SW, inme çalışması; Tau faktörü, Tau Mirsky. N= 6 fare. Değerler SEM ± ifade edilir</td>
		</tr></tbody></table>Tablo 1: Hemodinamik parametreler tablosu. Altı farede ölçülen sol ve sağ ventrikül hemodinamik parametresi.
<img alt="Figure 1" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/61088/61088fig1.jpg"> Şekil 1: Deney hazırlama ve düzenek. (A) 10 mL'lik bir salin/heparin şırıngasında kateter, (B), (C) yaklaşık 90°'ye bükülmüş 30 G iğne, (D) trakeotomi kanülü, 1.45 mm çapında. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/61088/61088fig1large.jpg" target="_blank">Bu rakamın daha büyük bir sürümünü görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.</a>
<img alt="Figure 2" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/61088/61088fig2.jpg"> Şekil 2: Anestezi, vücut ısısı kontrolü . (A) Üç pençesi bantlanmış, bir burun konisi aracılığıyla solunum cihazına bağlı, geri bildirim ve rektal problar takılı fare. Isıtma pedinin cerrahi battaniyenin altında olduğuna dikkat edin. (B) Vücut (rektal) ve ped (geri bildirim) sıcaklığını ve ventilasyon parametrelerini gösteren sıcaklık monitörü kontrolü: solunum hızı (set RR), ortalama tidal hacim (Meas TV), tepe basıncı (PeakPress) ve dakika ventilasyonu (MinVol). <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/61088/61088fig2large.jpg" target="_blank">Bu rakamın daha büyük bir sürümünü görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.</a>
<img alt="Figure 3" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/61088/61088fig3.jpg"> Şekil 3: Entübasyon prosedürü. (A) Deri çekildi ve kesildi. Submandibular bez yavaşça kenara çekildi. Sternokleidomastoid ve sternohyoid kas birbirinden ayrıldı ve daha sonra nazik, künt diseksiyon kullanılarak forseps trakeanın altından geçirildi. (B) Cerrahi ipek (4.0) soluk borusunun altından geçirildi ve soluk borusunun iki kıkırdak halkası arasında öne doğru küçük bir kesi yapıldı. Trakeostomi takıldı ve bağlandı. (C) Trakeostomi tüpü ventilatöre bağlandı ve sütür tüpün etrafına bağlandı. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/61088/61088fig3large.jpg" target="_blank">Bu rakamın daha büyük bir sürümünü görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.</a>
<img alt="Figure 4" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/61088/61088fig4v2.jpg"> Şekil 4: Sağ ventrikül kateterizasyonu. (A), (B), (C) Sağ juguler ven izole edildikten sonra altından bir cerrahi dikiş geçirildi ve venin kraniyal tarafına bağlandı. Bu sütür üzerine hemostatik bir klemp kullanılarak baş yönünde hafif bir traksiyon uygulandı. Şah damarının altından distal olarak iki dikiş daha geçirildi. En distal sütür, hemostatik bir klemp kullanılarak kaudal yönde nazikçe çekildi. Orta dikişte gevşek, potansiyel bir düğüm atıldı. (D) Kateter juguler ven içine yerleştirildi, orta sütür katetere bağlandı. (C) ve (D)'deki görüntüler stereomikroskop ile büyütülür. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/61088/61088fig4v2large.jpg" target="_blank">Bu rakamın daha büyük bir sürümünü görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.</a>
<img alt="Figure 5" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/61088/61088fig5.jpg"> Şekil 5: Sol ventrikül kateterizasyonu. (A), (B) Sağ karotis izole edildikten sonra juguler ven altından bir cerrahi dikiş geçirildi ve venin kraniyal tarafına bağlandı. Bu sütür üzerine hemostatik bir klemp kullanılarak baş yönünde hafif bir traksiyon uygulandı. Karotis arterin altından iki dikiş daha geçirildi. En distal sütür, hemostatik bir klemp kullanılarak kaudal yönde nazikçe çekildi. Orta dikişte gevşek, potansiyel bir düğüm atıldı. (C) Kateter ucu karotis artere yerleştirildi ve ardından orta sütür onu sabitlemek için katetere bağlandı. (D) Kateter, karotis boyunca aorta doğru hafifçe geriye doğru ilerletildi. (B), (C), (D)'deki görüntüler stereomikroskop ile büyütülür. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/61088/61088fig5large.jpg" target="_blank">Bu rakamın daha büyük bir sürümünü görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.</a>
<img alt="Figure 6" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/61088/61088fig6.jpg"> Şekil 6: Kateter konumlandırmasının ve ortaya çıkan PV döngülerinin şematik gösterimi. (A) Sağ ventrikülde optimal kateter konumlandırması. Kateterin ucu ventrikülün ortasında, ventrikül duvarlarından izole edilmiştir. Sağ ventrikülde optimal kateter konumlandırmasından kaynaklanan temsili PV döngüleri (yani, stabil, üçgen). (B) Sağ ventrikülde yanlış kateter yerleşimi. Kateterin ucu ventriküler duvarlarla temas halindedir. Temsili PV, sağ ventrikülde optimal olmayan bir kateter konumlandırmasından kaynaklanan gürültüyü döngüye sokar (yani, çökmüş, düzensiz). (C) Sol ventrikülde optimal kateter konumlandırması. Kateterin ucu ventrikülün ortasında, ventrikül duvarlarından izole edilmiştir. Sol ventrikülde optimal kateter konumlandırmasından kaynaklanan temsili PV döngüleri (yani, stabil, dikdörtgen). (D) Sol ventrikülde yanlış kateter yerleşimi. Kateterin ucu ventriküler duvarlarla temas halindedir. Sol ventrikülde suboptimal bir kateter konumlandırmasından kaynaklanan temsili PV döngüleri (yani, çökmüş, düzensiz). PV döngülerini oluşturmak için 50 Hz'lik bir FIR gürültü filtresi uygulandı. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/61088/61088fig6large.jpg" target="_blank">Bu rakamın daha büyük bir sürümünü görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.</a>

Watch this Scientific Journal Video about Biventricular Assessment of Cardiac Function and Pressure-Volume Loops by Closed-Chest Catheterization in Mice at JoVE.com

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

Burada sunulan, kapalı göğüs kateterizasyonu kullanarak aynı hayvanda sağ ve sol ventrikülden basınç-hacim (PV) döngüleri oluşturarak farelerde biventriküler kalp fonksiyonunu değerlendirmek için bir protokoldür. Odak noktası, ameliyatın teknik yönü ve veri toplamadır.

Farelerde Kapalı Göğüs Kateterizasyonu ile Kardiyak Fonksiyon ve Basınç-Hacim Döngülerinin Biventriküler Değerlendirmesi

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

biventricular-assessment-cardiac-function-pressure-volume-loops

Research

JoVE Journal

Medicine

4.0K Görüntüleme.  Queen's University. Burada sunulan, kapalı göğüs kateterizasyonu kullanarak aynı hayvanda sağ ve sol ventrikülden basınç-hacim (PV) döngüleri oluşturarak farelerde biventriküler kalp fonksiyonunu değerlendirmek için bir protokoldür. Odak noktası, ameliyatın teknik yönü ve veri toplamadır.

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

A Murine Closed-chest Model of Myocardial Ischemia and Reperfusion

Surgical trauma by thoracotomy in open-chest models of coronary ligation induces an immune response which modifies different mechanisms involved in ischemia and reperfusion. Immune response includes cytokine expression and release or secretion of endogenous ligands of innate immune receptors. Activation of innate immunity can potentially modulate infarct size. We have modified an existing murine closed-chest model using hanging weights which could be useful for studying myocardial pre- and postconditioning and the role of innate immunity in myocardial ischemia and reperfusion. This model allows animals to recover from surgical trauma before onset of myocardial ischemia.
Volatile anesthetics have been intensely studied and their preconditioning effect for the ischemic heart is well known. However, this protective effect precludes its use in open chest models of coronary artery ligation. Thus, another advantage could be the use of the well controllable volatile anesthetics for instrumentation in a chronic closed-chest model, since their preconditioning effect lasts up to 72 hours. Chronic heart diseases with intermittent ischemia and multiple hit models are other possible applications of this model.
For the chronic closed-chest model, intubated and ventilated mice undergo a lateral blunt thoracotomy via the 4th intercostal space. Following identification of the left anterior descending a ligature is passed underneath the vessel and both suture ends are threaded through an occluder. Then, both suture ends are passed through the chest wall, knotted to form a loop and left in the subcutaneous tissue. After chest closure and recovery for 5 days, mice are anesthetized again, chest skin is reopened and hanging weights are hooked up to the loop under ECG control.
At the end of the ischemia/reperfusion protocol, hearts can be stained with TTC for infarct size assessment or undergo perfusion fixation to allow morphometric studies in addition to histology and immunohistochemistry.

Surgical trauma induces an inflammatory response. Cytokines and endogenous ligands are known to modulate myocardial infarct size following ischemia and reperfusion. We present a modified closed-chest model of murine ischemia and reperfusion using hanging weights to minimize effects of thoracotomy.

Miyokard İskemi ve Reperfüzyon bir Mürin Kapalı göğüs Modeli

Surgical trauma by thoracotomy in open-chest models of coronary ligation induces an immune response which modifies different mechanisms involved in ...

Tıp

Cardiac Stress Test Induced by Dobutamine and Monitored by Cardiac Catheterization in Mice

Dobutamine is a &beta;-adrenergic agonist with an affinity higher for receptor expressed in the heart (&beta;1) than for receptors expressed in the arteries (&beta;2). When systemically administered, it increases cardiac demand. Thus, dobutamine unmasks abnormal rhythm or ischemic areas potentially at risk of infarction. 
Monitoring of heart function during a cardiac stress test can be performed by either ecocardiography or cardiac catheterization. The latter is an invasive but more accurate and informative technique that the former.
Cardiac stress test induced by dobutamine and monitored by cardiac catheterization accomplished as described here allows, in a single experiment, the measurement of the following hemodynamic parameters: heart rate (HR), systolic pressure, diastolic pressure, end-diastolic pressure, maximal positive pressure development (dP/dtmax) and maximal negative pressure development (dP/dtmin), at baseline conditions and under increasing doses of dobutamine.
As expected, in normal mice we observed a dobutamine dose-related increase in HR, dP/dtmax and dP/dtmin. Moreover, at the highest dose tested (12 ng/g/min) the cardiac decompensation of high fat diet-induced obese mice was unmasked.

We describe the protocol to perform a cardiac stress test induced by dobutamine and monitored by cardiac catheterization in normal mice. Also we show its application to unmask subclinical cardiac disease in high fat diet-induced obese mice.

Kardiyak Stres Testi Dobutamin İndüklemiş ve Farelerde Kalp Kateterizasyonu tarafından İzlenen

Dobutamine is a &beta;-adrenergic agonist with an affinity higher for receptor expressed in the heart (&beta;1) than for receptors expressed in the ...

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.

Transtorasik Ekokardiyografi ile Pulmoner Arter Konstrüksiyon Fare Modeli sağ ventrikül yapı ve fonksiyonlarının değerlendirilmesi

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

A Rat Model of Ventricular Fibrillation and Resuscitation by Conventional Closed-chest Technique

A rat model of electrically-induced ventricular fibrillation followed by cardiac resuscitation using a closed chest technique that incorporates the basic components of cardiopulmonary resuscitation in humans is herein described. The model was developed in 1988 and has been used in approximately 70 peer-reviewed publications examining a myriad of resuscitation aspects including its physiology and pathophysiology, determinants of resuscitability, pharmacologic interventions, and even the effects of cell therapies. The model featured in this presentation includes: (1) vascular catheterization to measure aortic and right atrial pressures, to measure cardiac output by thermodilution, and to electrically induce ventricular fibrillation; and (2) tracheal intubation for positive pressure ventilation with oxygen enriched gas and assessment of the end-tidal CO2. A typical sequence of intervention entails: (1) electrical induction of ventricular fibrillation, (2) chest compression using a mechanical piston device concomitantly with positive pressure ventilation delivering oxygen-enriched gas, (3) electrical shocks to terminate ventricular fibrillation and reestablish cardiac activity, (4) assessment of post-resuscitation hemodynamic and metabolic function, and (5) assessment of survival and recovery of organ function. A robust inventory of measurements is available that includes &#8211; but is not limited to &#8211; hemodynamic, metabolic, and tissue measurements. The model has been highly effective in developing new resuscitation concepts and examining novel therapeutic interventions before their testing in larger and translationally more relevant animal models of cardiac arrest and resuscitation.

This article describes a rat model of electrically-induced ventricular fibrillation and resuscitation by chest compression, ventilation, and delivery of electrical shocks that simulates an episode of sudden cardiac arrest and conventional cardiopulmonary resuscitation. The model enables gathering insights on the pathophysiology of cardiac arrest and exploration of new resuscitation strategies.

Konvansiyonel Kapalı göğüs Tekniği ile Rat Ventriküler Fibrilasyon Modeli ve Resüsitasyon

A rat model of electrically-induced ventricular fibrillation followed by cardiac resuscitation using a closed chest technique that incorporates the basic ...

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

Animal models that mimic human cardiac disorders have been created to test potential therapeutic strategies. A key component to evaluating these strategies is to examine their effects on heart function. There are several techniques to measure in vivo cardiac mechanics (e.g., echocardiography, pressure/volume relations, etc.). Compared to echocardiography, real-time left ventricular (LV) pressure/volume analysis via catheterization is more precise and insightful in assessing LV function. Additionally, LV pressure/volume analysis provides the ability to instantaneously record changes during manipulations of contractility (e.g., &#946;-adrenergic stimulation) and pathological insults (e.g., ischemia/reperfusion injury). In addition to the maximum (+dP/dt) and minimum (-dP/dt) rate of pressure change in the LV, an accurate assessment of LV function via several load-independent indexes (e.g., end systolic pressure volume relationship and preload recruitable stroke work) can be attained. Heart rate has a significant effect on LV contractility such that an increase in the heart rate is the primary mechanism to increase cardiac output (i.e., Bowditch effect). Thus, when comparing hemodynamics between experimental groups, it is necessary to have similar heart rates. Furthermore, a hallmark of many cardiomyopathy models is a decrease in contractile reserve (i.e., decreased Bowditch effect). Consequently, vital information can be obtained by determining the effects of increasing heart rate on contractility. Our and others data has demonstrated that the neuronal nitric oxide synthase (NOS1) knockout mouse has decreased contractility. Here we describe the procedure of measuring LV pressure/volume with increasing heart rates using the NOS1 knockout mouse model.

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

Bowditch Efekt incelenmesi: Basınç Hacim İlişkisi Tedbir Fare Kardiyak Kateterizasyon

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

Improvement of a Closed Chest Porcine Myocardial Infarction Model by Standardization of Tissue and Blood Sampling Procedures

Myocardial ischemia reperfusion (I/R) injury contributes to almost half of the necrotic area after myocardial infarction. To date there is no approved drug to prevent or reduce myocardial I/R injury. The study and understanding of the pathophysiological mechanisms of myocardial I/R injury is essential to develop successful treatments. Large animal experiments are an important step in translational methods. The porcine model of acute myocardial infarction has been established and described by ourselves and others. We aimed to further improve the value of the model by focusing in detail on the sampling techniques for use in future experiments. Furthermore, we emphasize small but important steps that can affect the quality of the final results. To mimic the clinical situation of myocardial I/R injury, a percutaneous coronary intervention (PCI) catheter was inserted into the left anterior descending coronary artery (LAD) of an anesthetized pig. &#176;&#176;&#176;This model mimics acute myocardial infarction and PCI treatment in humans with the possibility of accurately determining the area at risk as well as the necrotic- and viable ischemic tissue. Here the model was used to investigate the effect of a bicyclic peptide inhibitor of FXIIa. The model can also be modified to allow longer reperfusion times to study later effects of myocardial infarction.

Here we demonstrate a protocol to standardize sampling procedures of an established porcine model of acute myocardial infarction in order to increase its translational value in the understanding of the pathophysiology of myocardial ischemia/reperfusion injury and to test novel drug candidates.

Kapalı göğüs domuz miyokard infarktüsü manken standardizasyon doku ve kan örnekleme prosedürleri tarafından geliştirilmesi

Myocardial ischemia reperfusion (I/R) injury contributes to almost half of the necrotic area after myocardial infarction. To date there is no approved ...

A Closed-chest Model to Induce Transverse Aortic Constriction in Mice

Research on cardiac hypertrophy and heart failure is frequently based on pressure overload mouse models induced by TAC. The standard procedure is to perform a partial thoracotomy to visualize the transverse aortic arch. However, the surgical trauma caused by the thoracotomy in open-chest models changes the respiratory physiology as the ribs are dissected and left unattached after chest closure. To prevent this, we established a minimally invasive, closed chest approach via lateral thoracotomy. Herein we approach the aortic arch via the 2nd intercostal space without entering the chest cavities, leaving the mouse with a less traumatic injury to recover from. We perform this operation using standard laboratory settings for open chest TAC procedures with equal survival rates. Apart from maintaining physiological breathing patterns due to the closed chest approach, the mice seem to benefit by showing rapid recovery, as the less invasive technique appears to facilitate a fast healing process and to reduce immune response after trauma.

Here, we present a protocol of Transverse Aortic constriction (TAC) via a lateral thoracotomy. This technique is a minimally invasive, closed chest surgical procedure aiming to simulate pressure overload and heart failure in mice utilizing standard TAC laboratory settings.

Transvers aort daralma farelerde ikna etmek için kapalı-göğüs manken

Research on cardiac hypertrophy and heart failure is frequently based on pressure overload mouse models induced by TAC. The standard procedure is to ...

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.

Akut miyokard infarktüsünde farelerde gerçek zamanlı basınç-hacim Analizi

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

Assessment of Respiratory Function in Conscious Mice by Double-chamber Plethysmography

Air volume changes created by a conscious subject breathing spontaneously within a body box are at the basis of plethysmography, a technique used to non-invasively assess some features of the respiratory function in humans as well as in laboratory animals. The present article focuses on the application of the double-chamber plethysmography (DCP) in small animals. It provides background information on the methodology as well as a detailed step-by-step procedure to successfully assess respiratory function in conscious, spontaneously breathing animals in a non-invasive manner. The DCP can be used to monitor the respiratory function of multiple animals in parallel, as well as to identify changes induced by aerosolized substances over a chosen time period and in a repeated manner. Experiments on control and allergic mice are used herein to demonstrate the utility of the technique, explain the associated outcome parameters, as well as to discuss the related advantages and shortcomings. Overall, the DCP provides valid and theoretically sound readouts that can be trusted to evaluate the respiratory function of conscious small animals both at baseline and after challenges with aerosolized substances.

The objective of the present article is to provide a detailed description of the recommended procedures to evaluate respiratory function in conscious mice by double-chamber plethysmography.

Solunum fonksiyon çift-odası pletismografisi tarafından bilinçli farelerde değerlendirilmesi

Air volume changes created by a conscious subject breathing spontaneously within a body box are at the basis of plethysmography, a technique used to ...

Echocardiographic Assessment of Cardiac Anatomy and Function in Adult Rats

The use of experimental animal models has become crucial in cardiovascular science. Most studies using rodent models are focused on two-dimensional imaging to study the cardiac anatomy of the left ventricle and M-mode echo to assess its dimensions. However, this could limit a comprehensive study. Herein, we describe a protocol that allows an assessment of the heart chamber size, left ventricular function (systolic and diastolic) and valvular function. A conventional medical ultrasound machine was used in this protocol and different echo views were obtained through left parasternal, apical and suprasternal windows. In the left parasternal window, the long and short axis were acquired to analyze left chamber dimensions, right ventricle and pulmonary artery dimensions, and mitral, pulmonary and aortic valve function. The apical window allows the measurement of heart chamber dimensions and evaluation of systolic and diastolic parameters. It also allows Doppler assessment with detection and quantification of heart valve disturbances (regurgitation or stenosis). Different segments and walls of the left ventricle are visualized throughout all views. Finally, the ascending aorta, aortic arch, and descending aorta can be imaged through the suprasternal window. A combination of ultrasound imaging, Doppler flow and tissue Doppler assessment have been obtained to study cardiac morphology and function. This represents an important contribution to improve the assessment of cardiac function in adult rats with impact for research using these animal models.

A non-invasive protocol for transthoracic echocardiography assessment of cardiac anatomy and function for adult rats is presented in the current study. The heart valves, all four cardiac chambers and the ascending aorta, aortic arch and descending aorta are studied in detail.

Erişkin Sıçanlarda Kardiyak Anatomi ve Fonksiyonun Ekokardiyografik Değerlendirilmesi

The use of experimental animal models has become crucial in cardiovascular science. Most studies using rodent models are focused on two-dimensional ...