Name: evaluation of coronary flow reserve after myocardial ischemia reperfusion in rats
Uploaded: 2019-06-28T13:20:00
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実験を行うための超音波装置を提供してくださったヘルムズリー財団に感謝申し上げます。この作業はNIA R01 053585助成金によってサポートされました。

すべての手順は、ルイビル大学の施設動物管理および使用委員会(IACUC承認プロトコル18223)および実験動物のケアと使用のためのNIHガイド11によって承認されたプロトコルに従って行われました。
1. 動物
<ol><li>研究のために4ヶ月の雌フィッシャー344ラット(BW〜150-180 g)を使用してください。</li>
</ol>2. IR手術前の超音波イメージング
<ol>...

<ol>
	<li>Eltzschig, H. K., Eckle, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Ischemia+and+reperfusion--from+mechanism+to+translation.">Ischemia and reperfusion--from mechanism to translation.</a> Nature medicine. 17 (11), 1391-1401 (2011).</li><li>French, C. J., Zaman, A. K., Sobel, B. 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C., 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=Rat+experimental+model+of+myocardial+ischemia/reperfusion+injury:+an+ethical+approach+to+set+up+the+analgesic+management+of+acute+post-surgical+pain.">Rat experimental model of myocardial ischemia/reperfusion injury: an ethical approach to set up the analgesic management of acute post-surgical pain.</a> PloS one. 9 (4), (2014).</li><li>van de Hoef, T. P., Siebes, M., Spaan, J. A. E., Piek, J. 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本研究の主な知見は、IRが残存LAD冠動脈速度を増加させ、残留血管造影狭窄がない場合でもCFRを損なう。.
冠状動脈生理学を理解することは、心臓専門医が冠状動脈疾患を治療するための臨床意思決定の重要な部分です。CFRは、冠状動脈微小循環7、13の病態生理学を理解する上で重要な機能パラメータの一つである。CFRは、冠動...

心筋虚血再灌流(IR)は、血液供給が心臓に制限され、その後、灌流と同時再酸素化1の回復が続く状態である。冠状動脈の閉塞は塞栓またはコレステロールプラーク破裂によって引き起こされ、代謝の需給の深刻な不均衡を引き起こし、組織低酸素症を引き起こす。危険な心筋の救済は、左心室機能を改善し、急性心筋梗塞患者の生存率を高め、再灌流療法によって観察されている。しかし、冠動脈の再カナリゼーション後、小さな冠状血管の機能異常が2、3、4、5に起こりうる。患者のかなりの割合は、おそらく40%も、冠状動脈の流れの回復にもかかわらず、微小血管および心筋灌流を取り戻さない。冠状動脈微小血管系の可視化と評価は、生体内では困難な場合がありますが、冠状動脈微小血管機能に応じてパラメータを直接評価するために使用できる侵襲的で非侵襲的な技術が数多くあります6 、7.また、内皮機能は、CFR5を介して冠動脈循環のレベルで評価することができる。
経胸部ドップラー心エコー検査は、冠状動脈流速度およびCFR5を研究することを可能にする非侵襲的なツールである。CFRは、安静冠冠動脈血流8に対する最大冠動脈血流の比率を表す。ストレスチャレンジの間、正常な心臓は、安静時値の4倍まで冠状動脈血流を増加させる。CFRが9を減少させると心血管リスクが増加する。石原らは、冠状血管形成術5の直後にCFRが重度の障害を受けたことを示した。冠動脈狭窄がない場合、CFRは冠状動脈機能障害の間に減少し、安定した冠動脈疾患10の患者の約半分に存在する。
この方法の全体的な目標は、心エコー検査を介してラットにおける左前下冠動脈(LAD)機能の非侵襲的視覚化であり、これはCFRの計算に使用することができる。これは微小血管機能障害を診断し、潜在的な治療処置を評価するための重要な評価ツールを提供する。

<table>
	<tbody>
		<tr>
			<td>10 mL syringe</td>
			<td>BD Syringe</td>
			<td>302995</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>250S 13&#8211;24 MHz linear probe</td>
			<td>FUJIFILM VisualSonics Inc</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Dobutamine hydrochloride</td>
			<td>Sigma</td>
			<td>D0676-10mg</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Isoflurane</td>
			<td>RRC</td>
			<td>27376</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Legato 100 Syringe pump</td>
			<td>KD Scientific</td>
			<td>788100</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Vevo 3100</td>
			<td>FUJIFILM VisualSonics Inc</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Winged infusion set, 27G x 1/2&#34;,</td>
			<td>Medline.com</td>
			<td>TMOSV27ELZ</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

evaluation of coronary flow reserve after myocardial ischemia reperfusion in rats

冠状動脈疾患は、世界中の主要な死因です。急性心筋梗塞の後、冠状動脈の再カナリゼーションによる早期および成功した心筋介入は、虚血性心筋のサイズを小さくするための最も効果的な戦略である。冠状の微小血管系は、生体内で視覚化および画像化することはできませんが、冠状動脈微小血管機能に直接依存するパラメータを評価するために使用できる侵襲的で非侵襲的な技術がいくつかあります。虚血再灌流後の内皮機能は、冠状動脈流量(CFR)を介した冠動脈循環のレベルでも評価することができる。本研究では、左前下下(LAD)冠動脈のピーク速度を、安静およびストレスチャレンジ中の経胸部ドップラー心エコー検査(ドブタミンによって誘発される)を介して生体内のラットで測定した。正常な心臓は、ストレス誘導中に休息値を最大4倍上回る冠状動脈血流を増加させることができる。虚血再灌流に続いて、冠状動脈微小血管機能障害のマーカーとして使用できるCFRが著しく減少していることが分かった。CFRは、微小血管機能障害の重要性に関する窓を開き、重篤な閉塞性疾患が存在するかどうかに関係なく心血管リスクを予測することが示されている。

本研究では、12匹の雌フィッシャー344匹を用いて行った。ドブタミンでストレステストを行い、IR手術の前と72時間後にLAD冠動脈速度を測定しました。IR手術の前に、安静時LAD冠動脈速度は423±59mm/sと測定され、ドブタミン注入後に増加した(1005±77mm/s)(図3A)。虚血再灌流の72時間後、安静時LAD冠動脈速度は、IR手術前の安静時LAD冠動脈速度と比較し?...

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Evaluation of Coronary Flow Reserve After Myocardial Ischemia Reperfusion in Rats

冠状流れ予備(CFR)は、休止冠動脈血流に対する最大冠状血流の比率として定義される。我々は、閉塞性冠動脈疾患がない場合の心血管リスク因子を予測する機会を提供する超音波を介してラットのCFRを評価するためのプロトコルを提示する。

ラットにおける心筋虚血再灌流後の冠動脈流量の評価

Coronary artery disease is the leading cause of death worldwide. After an acute myocardial infarction, early and successful myocardial intervention via ...

この方法の全体的な目的は、心エコー検査を用いたラットにおける左前前方の冠動脈機能の可視化による冠流量の計算です。この方法は、罹患した心臓における微小血管機能障害の診断と、研究全体を通じて潜在的な治療法を評価するための重要な評価ツールを提供する。再灌流療法は、危険にさらされた心筋を救い、左心室機能を改善することが示されているが、冠状動脈の再集水化後に小さな冠状血管の機能異常が起こることがある。この方法は、ラットの冠状動脈微小循環に関する洞察を提供し、また、心筋梗塞、および左心室の圧力体積過負荷を含む他のモデルに関する洞察を提供することができる。前虚血再灌流手術超音波画像診断の前に、麻酔フィッシャー344ラットのつま先ピンチに対する応答の欠如を確認する。胸から髪を剃ります。動物の目に軟膏を塗布し、37〜38度の摂氏加温プラットフォーム上のサピーヌ位置に動物を配置します。13~24メガヘルツのリニアプローブを超音波装置に接続します。アプリケーションプリセットを心臓画像設定に設定し、レールシステムを使用してプローブを配置し、パラスターン短軸ビューを取得します。XY軸マイクロマニピュレータを使用して、プローブを鼻方向に移動して肺動脈を見つけます。プローブを動かし、左心室をより容易に見えるようにします。Bモード画像をキャプチャしてCine Storedしたら、カラードップラーをクリックして短軸で冠状動脈を視覚化します。赤色は、リアルタイムで観察されるとおり、流れの方向を示す。色ドップラーモードで下側の下降冠動脈を可視化した後、モードを脈波に変更し、冠状動脈に黄色のインジケータ線が存在することを探します。黄色の脈波線を冠動脈の中央に配置し、角度が流れの方向に平行であることを注意し、Cine Storeを使用して、休止中の左前前下降冠流および波のピーク側の脈拍の速度を捉える。休憩左前部下降流速を得た後、尾部の基部の周りにガーゼの小さなストリップを置き、止血帯をつかんでねじって圧力をかけ、静脈が拡大する原因となる。慎重に拡張された尾静脈にドブタミンを装った10ミリリットルの注射器に取り付けられた25ゲージの注入蝶の針を置き、接着剤と外科テープで針を安定させる。注入ラインが確保されたら、止血帯と止血帯を取り除いて流れを回復し、注射器を1キログラムあたり20マイクログラム/キログラムを注入するように設定した注入ポンプに入れます。注入の間、左前前下降動脈のピークおよび心拍数を注意深く監視し、ドブタミン誘発ストレス状態下のドップラーモードにおける左前下降動脈脈波ピークを定期的に記録する。前下降冠状動脈ピークと心拍数が挑戦の間に高くなってから、注入を止め、尾静脈注入セットを取り除き、プラットホームから動物を取り除く。次に、ピーク速度ツールを使用して画像からピーク拡張速度を取得し、左前下降動脈応力ピーク拡張期流速と安静左前動脈降下期の拡張期流速速度の比率として冠状流量予備指数を算出する。光ファイバー光源を使用して、18ゲージのIVカテーテルでラットを挿管し、カテーテルに人工呼吸器を接続します。次に、8-0を使用します。モノフィラメント縫合糸は、5番目の肋間空間で15ミリメートルの開口部を通して左前下降動脈を30分間無地結び目でリゲートする。虚血期の終わりに、心表面の変色を介して虚血を視覚的に確認し、合字を放出する。再灌流は、心筋の以前に変色した領域の赤線によって検証することができる。手術後72時間、示されているように冠流量と冠状流量リザーブを測定し、損傷前に得られたものと測定値を比較した。本代表的な実験では、虚血再灌流手術の前に、休止した左前方の冠状動脈速度を、ドブタミン注入後の速度の2倍以上に毎秒約423ミリメートルと測定した。虚血再灌流から72時間後、手術前の休息左前前下降冠動脈速度に比べて安静左前動脈の降り方速度が有意に高かった。外傷後のドブタミン検査に対するストレス応答は、手術前の応答と比較して有意に低下した。冠動脈流量リザーブは、ストレス時のピーク流速と安静流速度の比として計算され、手術前の若いラットでは約2.1であったが、傷害後72時間で有意に減少した。また、負傷後72時間経過しても左心室の収縮期機能に有意な変化はなかった。その開発後、この技術は、研究者が正確に人間の病気の状態を模倣する小さな動物モデルで冠状動脈の超音波画像診断を探求し、使用することを可能にする。このビデオを見た後、あなたは冠状動脈血流を測定し、小動物心疾患モデルで冠状動脈微小循環を評価する方法を非常によく理解している必要があります。

Research

JoVE Journal

Medicine

Acute Myocardial Infarction in Rats

ラットにおける急性心筋梗塞

With heart failure leading the cause of death in the USA (Hunt), biomedical research is fundamental to advance medical treatments for cardiovascular ...

A Murine Closed-chest Model of Myocardial Ischemia and Reperfusion

心筋虚血再灌流障害のマウスクローズド胸モデル

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

A Murine Model of Myocardial Ischemia-reperfusion Injury through Ligation of the Left Anterior Descending Artery

左前下の動脈の結紮を通して心筋虚血再灌流傷害のマウスモデル

Acute or chronic myocardial infarction (MI) are cardiovascular events resulting in high morbidity and mortality. Establishing the pathological mechanisms ...

Ultrasound Based Assessment of Coronary Artery Flow and Coronary Flow Reserve Using the Pressure Overload Model in Mice

マウスの圧負荷モデルを用いた冠動脈の流れと冠血流準備の超音波ベースのアセスメント

Transthoracic Doppler echocardiography (TTDE) is a clinically useful, noninvasive tool for studying coronary artery flow velocity and coronary flow ...

Confirmation of Myocardial Ischemia and Reperfusion Injury in Mice Using Surface Pad Electrocardiography

表面パッド心電図を使用したマウスにおける心筋虚血および再灌流障害の確認

Many animal models have been established for the study of myocardial remodeling and heart failure due to its status as the number one cause of mortality ...

Coronary Progenitor Cells and Soluble Biomarkers in Cardiovascular Prognosis after Coronary Angioplasty

冠動脈血管形成術後の心血管予後における冠動脈前駆細胞と可溶性バイオマーカー

Major adverse cardiovascular events (MACEs) negatively impact the cardiovascular prognosis of patients undergoing coronary angioplasty due to coronary ...

Delayed Intramyocardial Delivery of Stem Cells after Ischemia Reperfusion Injury in a Murine Model

マウスモデルにおける虚血再灌流損傷後の幹細胞の筋内内出産の遅延

There is significant interest in the use of stem cells (SCs) for the recovery of cardiac function in individuals with myocardial injuries. Most commonly, ...

Post-Myocardial Infarction Heart Failure in Closed-chest Coronary Occlusion/Reperfusion Model in G&#246;ttingen Minipigs and Landrace Pigs

Post-Myocardial Infarction Heart Failure in Closed-chest Coronary Occlusion/Reperfusion Model in GÃƒÆ’Ã‚Â¶ttingen Minipigs and Landrace Pigs

ヘッティンゲンミニピッグとランドレーツ豚における閉胸冠動脈閉塞/再灌流モデルにおける心筋梗塞後心不全

The development of heart failure is the most powerful predictor of long-term mortality in patients surviving acute myocardial infarction (MI). There is an ...

Rodent Heart and Brain Tissue Preparation for Digital Macro Photography after Ischemia-reperfusion

虚血再灌流後のデジタルマクロ写真のためのげっ歯類の心臓および脳組織の準備

Macro photography is applicable for imaging various tissue samples at high magnification to perform qualitative and quantitative analyses. Tissue ...

Induction of Myocardial Infarction and Myocardial Ischemia-Reperfusion Injury in Mice

マウスにおける心筋梗塞および心筋虚血再灌流障害の誘発

Acute myocardial infarction is a common cardiovascular disease with high mortality. Myocardial reperfusion injury can counteract the beneficial effects of ...