心室压容积(PV)在一系列动物模型中,关系是评估心脏功能的一种成熟而全面的方法。
这项技术最初是为大型哺乳动物和人类开发的;然而通过微型化电导导管随着手术程序的优化,心室PV分析已成功地应用于小型啮齿动物,为在基因工程小鼠模型和药物治疗研究中评估心脏功能提供了机会。1.
在心室内正确放置压力-容积导管对于收集高质量、准确的数据至关重要。将压力容积导管插入左心室(LV)有两种主要的手术方法;颈动脉(闭胸)和心尖(开胸)入路。
下面是心血管生理学家德瓦恩·汤森(DVM,博士)从明尼苏达大学医学院,讨论颈动脉和根尖入路的优点和局限性以及使用它们的适当情况。
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颈动脉入路(闭胸)
颈动脉方法是一种封闭的胸部方法,涉及将PV导管通过右颈动脉插入LV。下面我们将概述使用这种手术方法时需要考虑的一些关键优势和限制。
优势
- 闭胸入路- 闭胸窦颈动脉方法的主要优点是它可以防止来自胸廓切开术的主要创伤,这可以影响心脏生理学。因此,颈动脉方法更适合于延长药物检测等实验,这需要鼠标在更长的一段时间内导致导尿。1,2
- 动脉压记录很容易获得-因为导管是通过右颈动脉推进的,所以在实验开始和结束时很容易获得动脉压。这在研究心力衰竭等疾病模型时特别有用,因为总外周阻力(TPR)是一项重要的测量指标。1.
- 不需要通风- 因为胸部关闭,不需要通风。然而,重要的是要注意,通风允许更大的呼吸控制和有助于分析您的PV数据。因此,在使用颈动脉方法时,有些人可能仍然可以考虑透气。
局限性
- 导管放置由主动脉解剖决定-因为导管向下穿过主动脉进入左室,一旦插入,调整位置可能会很困难。如果导管放置不正确或导管上有内部心脏结构阻塞或收缩,这可能会造成问题。
- 阻断腔静脉需要剖腹手术-执行i下腔静脉阻塞使用颈动脉入路,必须在腹部进行第二次手术切口,以暴露腔静脉。
- 小心脏流出道阻塞的可能性-颈动脉入路的另一个警告是流出道可能阻塞。当使用较小的老鼠心脏时,导管的大小相对于主动脉的可影响心室的血液流出,通过引起后负荷增加影响心脏的血流动力学。3.
- 不适用于极端高血压或严重动脉粥样硬化的疾病模型。
看见帕尔帕彻等(2008)自然议定书了解更多信息。
相关的:请参阅Millar针对小型和大型动物模型的全套PV电导导管。
心尖入路(开胸)
心尖入路(或心室心尖穿刺法)是一种开胸入路。为此,在动物横膈膜上做一个小切口,露出心尖。然后使用25号针在心尖中心形成一个刺切口,导管将通过该切口插入。2,3心尖入路被认为是两种技术中最不具挑战性的,因为导管在心室中的正确放置更容易实现。
优势
导管放置可以优化-开胸心尖入路的主要优点之一是可以更好地控制心室内导管的位置和方向。
- 无流出道阻塞-当导管从心室底部插入时,你不必担心流出道阻塞。
- IVCO无需额外手术-如上所述,心尖入路是一种开胸技术,因此很容易进入腔静脉调节心脏负荷。了解更多信息:通过下腔静脉闭塞和腹部按压调节心脏负荷的技巧.
局限性
- 需要通风-因为你要打开动物的胸部,所以需要通风。然而,通风并不总是被认为是一个缺点。它可以让您更好地控制动物的健康状况,并有助于提高数据质量。这就是为什么一些研究人员甚至在使用颈动脉途径时也选择给动物通风。
了解更多-处理正压通气引起的呼吸伪影» - 广泛的手术操纵-心尖入路需要对胸壁进行重大修改,以便进入心脏进行导管插入术,这可能会影响心血管系统的血流动力学特性。
- 有可能损害心肌-开始心尖入路时的一个主要挑战是避免在打开胸腔时对心脏造成损害。随着时间的推移,随着您对该技术越来越熟练,这将不再是一个问题。
希望这个总结能帮助您决定哪种手术方法是PV研究的最佳方法。有关PV回路数据采集和分析的更多信息,请查看DeWayne Townsend博士和Adam Goodwills博士的报告关于心脏PV环路分析的提示和技巧的完整网络研讨会- 或与最近的接触接触支持专家-我们很乐意帮忙!
阅读更多:
研究亮点-Min Zi如何利用PV环研究导致心肌肥厚的分子过程
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LabChart的PV回路分析模块是专门为分析体内小型和大型动物的心室压容积数据,或离体,使用工作心脏系统.
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参考资料:
1.Pacher,P.,Nagayama,T.,Mukhopadhyay,P.,Bátkai,S.,和Kass,D.A.(2008)。使用压力-容积-电导导管技术测量小鼠和大鼠的心功能。自然协议, 3(9), 1422–1434.https://doi.org/10.1038/nprot2008.138
2.Abraham,D.,和Mao,L.(2015)。在小鼠中使用电导导管进行心脏压力-容积环路分析。可视化实验杂志:JoVE, (103), 52942.https://doi.org/10.3791/52942
3.汤森德(2016)。测量鼠标中的压力-体积回路。可视化实验杂志:JoVE, (111), 53810.https://doi.org/10.3791/53810
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