Name: invasive hemodynamic assessment for the right ventricular system and hypoxia-induced pulmonary arterial hypertension in mice
Uploaded: 2019-10-24T13:30:00
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Questa ricerca è sostenuta dal Postgraduate Education and Teaching Reform Project del Peking Union Medical College (10023-2016-002-03), dal Fuwai Hospital Youth Fund (2018-F09) e dal Director Fund of Beijing Key Laboratory of Pre-Clinical Research and Valutazione dei materiali impiantati cardiovascolari (2018-PT2-

Il protocollo sugli animali è stato rivisto e approvato dall'Institutional Animal Care and Use Committee presso il Fuwai Hospital, Chinese Academy of Medical Science, Peking Union Medical College (NO.0000287). Gli animali sperimentali sono stati alloggiati e nutriti secondo le linee guida del benessere degli animali in Cina.
NOTA: i topi C57BL di età di otto-12 settimane erano alloggiati in un ambiente con un ciclo di luce scuro/12 h da 12 h. I topi PAH sono stati alloggiati per 4 settimane ...

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	<li>Humbert, M., 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=Advances+in+therapeutic+interventions+for+patients+with+pulmonary+arterial+hypertension.">Advances in therapeutic interventions for patients with pulmonary arterial hypertension.</a> Circulation. 130 (24), 2189-2208 (2014).</li><li>Chatterjee, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+Swan-Ganz+catheters:+past,+present,+and+future:+a+viewpoint.">The Swan-Ganz catheters: past, present, and future: a viewpoint.</a> Circulation. 119 (1), 147-152 (2009).</li><li>Adamson, P. 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=CHAMPION+trial+rationale+and+design:+the+long-term+safety+and+clinical+efficacy+of+a+wireless+pulmonary+artery+pressure+monitoring+system.">CHAMPION trial rationale and design: the long-term safety and clinical efficacy of a wireless pulmonary artery pressure monitoring system.</a> Journal of Cardiac Failure. 17 (1), 3-10 (2011).</li><li>Abraham, W. T., 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=Wireless+pulmonary+artery+haemodynamic+monitoring+in+chronic+heart+failure:+a+randomised+controlled+trial.">Wireless pulmonary artery haemodynamic monitoring in chronic heart failure: a randomised controlled trial.</a> The Lancet. 377 (9766), 658-666 (2011).</li><li>Adamson, P. 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SPR-1000 Mouse Pressure Catheter Available from: <a target="_blank" href="https://millar.com/products/research/pressure/single-pressure-no-lumen/spr-1000">https://millar.com/products/research/pressure/single-pressure-no-lumen/spr-1000</a> (2019)</li><li>Tabima, D. M., Hacker, T. A., Chesler, N. 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LabChart Available from: <a target="_blank" href="https://www.adinstruments.com/products/labchart?creative=290739105773_keyword=labchart_matchtype=e_network=g_device=c_gclid=CjwKCAjwxrzoBRBBEiwAbtX1n42I2S06KmccVncUHkmExU8KKOXXREyzx8bvTrxYMSze-ooE0atcbRoCliwQAvD_BwE">https://www.adinstruments.com/products/labchart?creative=290739105773_keyword=labchart_matchtype=e_network=g_device=c_gclid=CjwKCAjwxrzoBRBBEiwAbtX1n42I2S06KmccVncUHkmExU8KKOXXREyzx8bvTrxYMSze-ooE0atcbRoCliwQAvD_BwE</a> (2019)</li><li>Marius, M. 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J., Sassi, Y., Ishikawa, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+Sugen+5416/Hypoxia+mouse+model+of+pulmonary+arterial+hypertension.">The Sugen 5416/Hypoxia mouse model of pulmonary arterial hypertension.</a> Experimental Models of Cardiovascular Diseases. Methods in Molecular Biology. vol 1816. , (2018).</li></ol>

L'intubazione tracheale è il primo passo importante per interventi chirurgici a torso aperto. Il metodo classico di intubazione tracheale per piccoli animali, come ratti o topi, prevede di fare un'incisione a forma di T sulla trachea e di inserire direttamente tubi tracheali di tipo Y nella trachea. In pratica, troviamo che questo metodo non è facile durante il funzionamento. Il tubo tracheale di tipo Y è troppo grande per i piccoli animali e forma un angolo con la trachea. Così, è difficile fissare il tubo in atto....

L'ipertensione arteriosa polmonare (PAH) è un disturbo cardiopolmonare cronico e grave con elevazione della pressione dell'arteria polmonare (PAP) e pressione ventricolare destra (RVP) causata dalla proliferazione cellulare e dalla fibrosi di piccole arterie polmonari 1. Cateteri dell'arteria polmonare, chiamati anche cateteri Swan-Ganz2, sono comunemente utilizzati nel monitoraggio clinico di RVP e PAP. Inoltre, un sistema di monitoraggio PAP wireless è stato utilizzato clinicamente3,4,5. Per imitare la malattia per lo studio nei topi, viene utilizzato un ambiente ipossico per simulare le manifestazioni cliniche umane della PAH6. Nella valutazione del PAP negli animali, gli animali di grandi dimensioni sono relativamente facili da monitorare attraverso cateteri dell'arteria polmonare utilizzando la stessa tecnica dei soggetti umani, ma piccoli animali come ratti e topi sono difficili da valutare a causa delle loro piccole dimensioni corporee. La misurazione emodinamica del sistema ventricolare destro nei topi è possibile con una dimensione ultrapiccola 1 Catetere Fr7. Un metodo per misurare RVP e PAP nei topi è stato riportato nella letteratura8,9, ma la metodologia manca di una descrizione dettagliata. RVP e PAP sono più difficili da misurare rispetto alla pressione ventricolare sinistra a causa delle differenze anatomiche tra il sistema cardiaco sinistro e destro.
Per ottenere entrambi i parametri PAP e RVP nello stesso mouse, descriviamo un approccio basato su chirurgia a torace aperto per le misurazioni emodinamiche del cuore destro, la sua convalida con topi sani e PAH, e come evitare di generare dati artificiali durante il complicato open-chest chirurgia. Anche se questa tecnica è meglio eseguita da un chirurgo ben addestrato, ha il vantaggio di essere in grado di valutare PAP e RVP nello stesso mouse.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" style="width:764px;" width="764">
	<colgroup>
		<col />
		<col />
		<col />
		<col />
	</colgroup>
	<tbody>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:232px;">2,2,2-Tribromoethanol</td>
			<td style="width:192px;">Sigma-Aldrich</td>
			<td style="width:157px;">T48402-5G</td>
			<td style="width:183px;">For anesthesia</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:232px;">Animal temperature controller</td>
			<td style="width:192px;">Physitemp Instruments, Inc.</td>
			<td style="width:157px;">TCAT-2LV</td>
			<td style="width:183px;">For temperature control</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:232px;">Dissection forceps</td>
			<td style="width:192px;">Fine Science Tools, Inc.</td>
			<td style="width:157px;">11274-20</td>
			<td style="width:183px;">For surgery</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:232px;">Gemini Cautery System</td>
			<td style="width:192px;">Gemini</td>
			<td style="width:157px;">GEM 5917</td>
			<td style="width:183px;">For surgery</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:232px;">Intravenous catheter (22G)</td>
			<td style="width:192px;">BD angiocath</td>
			<td style="width:157px;">381123</td>
			<td style="width:183px;">For intubation</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:232px;">LabChart 7.3</td>
			<td style="width:192px;">ADInstruments</td>
			<td style="width:157px;"></td>
			<td style="width:183px;">For data analysis</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:232px;">Light illumination system</td>
			<td style="width:192px;">Olympus</td>
			<td style="width:157px;"></td>
			<td style="width:183px;">For surgery</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:232px;">Mikro-Tip catheter</td>
			<td style="width:192px;">Millar Instruments, Houston, TX</td>
			<td style="width:157px;">SPR-1000</td>
			<td style="width:183px;">For pressure measurement</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:232px;">Millar Pressure-Volume Systems</td>
			<td style="width:192px;">Millar Instruments, Houston, TX</td>
			<td style="width:157px;">MVPS-300</td>
			<td style="width:183px;">For pressure measurement</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:232px;">O2 Controller and Hypoxia chamber</td>
			<td style="width:192px;">Biospherix</td>
			<td style="width:157px;">ProOx 110</td>
			<td style="width:183px;">For chronic hypoxia</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:232px;">PowerLab Data Acquisition System</td>
			<td style="width:192px;">ADInstruments</td>
			<td style="width:157px;">PowerLab 16/30</td>
			<td style="width:183px;">For data recording</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:232px;">Scissors</td>
			<td style="width:192px;">Fine Science Tools, Inc.</td>
			<td style="width:157px;">14084-08</td>
			<td style="width:183px;">For surgery</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:232px;">Small animal ventilator</td>
			<td style="width:192px;">Harvard Apparatus</td>
			<td style="width:157px;">Mini-Vent 845</td>
			<td style="width:183px;">For surgery</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:232px;">Stereomicroscope</td>
			<td style="width:192px;">Olympus</td>
			<td style="width:157px;">SZ61</td>
			<td style="width:183px;">For surgery</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:232px;">Surgery tape</td>
			<td style="width:192px;">3M</td>
			<td style="width:157px;"></td>
			<td style="width:183px;">For surgery</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:232px;">Terg-a-zyme enzyme</td>
			<td style="width:192px;">Sigma-Aldrich</td>
			<td style="width:157px;">Z273287-1EA</td>
			<td style="width:183px;">For catheter cleaning</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

invasive hemodynamic assessment for the right ventricular system and hypoxia-induced pulmonary arterial hypertension in mice

L'ipertensione arteriosa polmonare (PAH) è un disturbo cardiopolmonare cronico e grave. I topi sono un modello animale popolare utilizzato per imitare questa malattia. Tuttavia, la valutazione della pressione ventricolare destra (RVP) e della pressione dell'arteria polmonare (PAP) rimane tecnicamente impegnativa nei topi. RVP e PAP sono più difficili da misurare rispetto alla pressione ventricolare sinistra a causa delle differenze anatomiche tra il sistema del cuore sinistro e quello destro. In questo articolo, descriviamo un metodo stabile di misurazione emodinamica del cuore destro e la sua convalida utilizzando topi sani e PAH. Questo metodo si basa sulla chirurgia toracica aperta e supporto di ventilazione meccanica. È una procedura complicata rispetto alle procedure del torace chiuso. Mentre un chirurgo ben addestrato è richiesto per questo intervento chirurgico, il vantaggio di questa procedura è che può generare entrambi i parametri RVP e PAP allo stesso tempo, quindi è una procedura preferibile per la valutazione dei modelli Di PAH.

Il catetere del trasduttore di pressione è stato inserito nel ventricolo destro (Figura 3A) attraverso un tunnel espanso da un ago da 25 G ed è stata ottenuta una tipica forma d'onda RVP (Figura 3C). Il catetere è stato continuamente regolato e lentamente avanzato e mantenuto nello stesso asse dell'arteria polmonare mentre passa attraverso la valvola polmonare (Figura 3B). Quando...

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Invasive Hemodynamic Assessment for the Right Ventricular System and Hypoxia-Induced Pulmonary Arterial Hypertension in Mice

Qui, presentiamo un protocollo per eseguire una valutazione emodinamica invasiva del ventricolo destro e dell'arteria polmonare nei topi utilizzando un approccio chirurgico a torace aperto.

Valutazione emodinamica invasiva per il sistema ventricolare destro e l'ipertensione arteriosa polmonare indotta dall'ipossia nei topi

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

Questo protocollo è una valutazione emodinamica basata su chirurgia toracica aperta ed è utile per la giusta valutazione della pressione dell'arteria ventricolare e polmonare in piccoli animali come i topi. Il vantaggio di questa procedura è che può generare sia parametri VP che PAP allo stesso tempo. Pertanto è preferibile per le valutazioni dei modelli di IAP.Inizia impostando l'attrezzatura per l'intervento chirurgico. Immergere il catetere del trasduttore di pressione nello 0,9% di soluzione salina a temperatura ambiente per almeno 30 minuti prima dell'esperimento emodinamico. Quindi, collegare il catetere a un sistema di volume di pressione.Calibrare il trasduttore di pressione ruotando la manopola di calibrazione a zero e 25 millimetri di mercurio per inviare un segnale di pressione di verifica al software di acquisizione dati, quindi configurare l'impostazione di calibrazione. Ruotare la manopola per trasduttore e regolare la valvola di bilanciamento su zero linea di base. Impostare un microscopio stereo standard, un tavolino chirurgico per animali di piccole dimensioni a temperatura controllata e un sistema di illuminazione leggera per la microchirurgia.Una volta che il mouse è correttamente anestetizzato, rimuovere la pelliccia del petto e del collo usando un rasoio e una lozione per la depilazione. Fissare il mouse in posizione supina sul tavolo chirurgico a temperatura controllata. Dopo aver fatto in modo che l'anestesia sia in vigore, fare un'incisione della linea mediana sulla pelle del collo.Sezionare il muscolo scheletrico usando forcep curve ed esporre la trachea. Eseguire l'intubazione attraverso la bocca con un catetere di sheath per via endovenosa calibro 22, confermando che il tubo è nella trachea con forcette. Collegare il tubo a un piccolo ventilatore per animali e fissarlo per la ventilazione utilizzando il nastro adesivo.Quindi, fare un'incisione della linea mediana sulla pelle del torace e sezionare attentamente il muscolo toracico usando uno strumento cautery. Tagliare lo sterno usando le forbici attraverso il centro ed esporre la cavità toracica. Assicurarsi di evitare qualsiasi sanguinamento utilizzando lo strumento cautery.Esporre il ventricolo destro con retrattori, quindi inserire il catetere trasduttore di pressione imbevuto salino attraverso un piccolo tunnel creato con un ago calibro 25 nel ventricolo destro per misurare la pressione ventricolare destra, o RVP. Tenere il cavo del catetere e attraversare la valvola polmonare in modo coassiale con l'arteria polmonare. Osservare la forma d'onda di pressione e ottenere una pressione dell'arteria polmonare stabile o un segnale PAP.Successivamente, registrare i dati emodinamici utilizzando il software di acquisizione dati. Rimuovere con cura il catetere dal sistema cardiaco destro e posizionarlo in una siringa millilitro contenente l'1% di soluzione enzimatica digestiva. Questo protocollo è stato utilizzato con successo per ottenere forme d'onda RVP e PAP nei topi inserendo un catetere trasduttore di pressione nel ventricolo destro e nell'arteria polmonare.Al fine di evitare la generazione di dati artificiali, i segmenti con rumore sono stati esclusi dall'analisi dei dati e sono state apportate correzioni se il livello zero del catetere era andato alla deriva. RVP e PAP sono stati misurati in topi con ipossia cronica indotta e i risultati sono stati confrontati con quelli ottenuti da un gruppo di controllo. Pap sistolico, PAP diastolico, PAP medio e pressione sistolica ventricolare destra sono stati tutti significativamente aumentati nel gruppo dell'ipossia cronica.La cosa più importante da ricordare è inserire attentamente il catetere trasduttore di pressione nel ventricolo destro, assicurandosi di evitare danni al catetere e confermare che la forma d'onda RVP liscia appare sullo schermo.

Research

JoVE Journal

Medicine

Echocardiographic Assessment of the Right Heart in Mice

La valutazione ecocardiografica del cuore destro in topi

Transgenic and toxic models of pulmonary arterial hypertension (PAH) are widely used to study the pathophysiology of PAH and to investigate potential ...

Ricerca

Medicina

Assessment of Right Ventricular Structure and Function in Mouse Model of Pulmonary Artery Constriction by Transthoracic Echocardiography

Valutazione del ventricolo destro Struttura e funzione in modello murino di polmonare Arteria Costrizione da ecocardiografia transtoracica

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

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

Tromboembolica cronica Ipertensione polmonare e valutazione dei ventricolare destra Funzione nel Maialino

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

Hemodynamic Characterization of Rodent Models of Pulmonary Arterial Hypertension

Emodinamica Caratterizzazione di roditori modelli di ipertensione arteriosa polmonare

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

Shunt Surgery, Right Heart Catheterization, and Vascular Morphometry in a Rat Model for Flow-induced Pulmonary Arterial Hypertension

Chirurgia Shunt, Destra cuore cateterizzazione, e Vascolare Morfometria in un modello di ratto per Flow-indotta ipertensione arteriosa polmonare

In this protocol, PAH is induced by combining a 60 mg/kg monocrotalin (MCT) injection with increased pulmonary blood flow through an aorto-caval shunt ...

Technique of Minimally Invasive Transverse Aortic Constriction in Mice for Induction of Left Ventricular Hypertrophy

Tecnica di costrizione aortico trasversale mininvasiva in topi per induzione dell'ipertrofia ventricolare sinistra

Transverse aortic constriction (TAC) in mice is one of the most commonly used surgical techniques for experimental investigation of pressure ...

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

Monitoraggio emodinamico invasivo dell'emodinamica dell'arteria aortica e polmonare in un modello animale grande di ARDS

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

Echocardiographic Measurement of Right Ventricular Diastolic Parameters in Mouse

Misurazione ecocardiografica dei parametri diastolici ventricolari a destra nel mouse

Diastolic dysfunction is a prominent feature of right ventricular (RV) remodeling associated with conditions of pressure overload. However, the RV ...

A Pulmonary Trunk Banding Model of Pressure Overload Induced Right Ventricular Hypertrophy and Failure

Un tronco polmonare Banding modello di sovraccarico pressorio indotto da fallimento e ipertrofia ventricolare destra

Right ventricular (RV) failure induced by sustained pressure overload is a major contributor to morbidity and mortality in several cardiopulmonary ...

Non-invasive Assessment of Dorsiflexor Muscle Function in Mice

Valutazione non invasiva della funzione Dorsiflexor muscolare nei topi

Assessment of skeletal muscle contractile function is an important measurement for both clinical and research purposes. Numerous conditions can negatively ...