Het huidige protocol beschrijft een aangepast parasternale langsasaanzicht voor snelle en nauwkeurige lokalisatie van de linker voorste dalende slagader. Deze aanpak is ontworpen om eenvoudiger en gebruiksvriendelijker te zijn en tegelijkertijd het onderzoek naar dynamische veranderingen in de coronaire flowreserve na myocardischemie-reperfusie bij muizen te vergemakkelijken.
Na cardiale ischemie is er vaak onvoldoende myocardiale perfusie, zelfs als de stroom met succes en volledig is hersteld in een stroomopwaartse slagader. Dit fenomeen, bekend als het “no-reflow-fenomeen”, wordt toegeschreven aan coronaire microvasculaire disfunctie en is in verband gebracht met slechte klinische resultaten. In de klinische praktijk wordt een vermindering van de coronaire flowreserve (CFR) vaak gebruikt als een indicator van coronaire hartziekte. CFR wordt gedefinieerd als de verhouding tussen de piekstroomsnelheid geïnduceerd door farmacologische of metabolische factoren en de ruststroomsnelheid.
Dit protocol was gericht op het beoordelen van de dynamische veranderingen in CFR voor en na ischemie-reperfusie (IR) met behulp van pulsgolf Doppler-metingen. In deze studie vertoonden normale muizen het vermogen om de pieksnelheid van de coronaire bloedstroom tot twee keer hoger te verhogen dan de rustwaarden onder isofluraanstimulatie. Na ischemie-reperfusie nam de CFR na 1 uur echter significant af in vergelijking met de pre-operatieve baseline. Na verloop van tijd vertoonde de CFR een geleidelijk herstel, maar het bleef onder het normale niveau. Ondanks het behoud van de systolische functie is vroege opsporing van microvasculaire disfunctie cruciaal, en het opstellen van een praktische gids zou artsen bij deze taak kunnen helpen, terwijl het ook de studie van de progressie van hart- en vaatziekten in de loop van de tijd zou vergemakkelijken.
Coronaire hartziekten zijn wereldwijd een van de belangrijkste doodsoorzaken1. Zelfs wanneer de boosdoener kransslagader wordt heropend door middel van primaire percutane coronaire interventie (PCI) na cardiale ischemie, blijft coronaire microvasculaire perfusie vaak verminderd. Bovendien is er geen garantie voor reperfusie in de stroomafwaartse haarvaten die het myocardiumvoeden 1. Dit fenomeen, bekend als het “no-reflow-fenomeen”, houdt verband met klinische progressie en een slechte prognose. Bijgevolg wordt het bereiken van adequate microvasculaire reflow na succesvolle reperfusietherapie van cruciaal belang voor myocardiale redding. Daarom is een vroege beoordeling van de microvasculaire functie na revascularisatie cruciaal voor klinische praktijken.
Verschillende technieken, zoals invasieve intracoronaire temperatuur/drukvoerdraad naar de index van microcirculatoire weerstand (IMR) en hyperemische microvasculaire weerstand (HMR), niet-invasieve cardiovasculaire magnetische resonantie (CMR), computertomografie met enkelvoudige fotonemissie (SPECT) en positronemissietomografie (PET), kunnen worden gebruikt om de microvasculaire functie te beoordelen2. Deze methoden zijn echter invasief of semi-invasief, duur en vaak niet direct beschikbaar, waardoor hun klinische bruikbaarheid wordt beperkt. Aan de andere kant biedt het beoordelen van de coronaire flowreserve (CFR) door middel van transthoracale Doppler-echocardiografie een niet-invasieve, relatief eenvoudige en kosteneffectieve aanpak zonder patiënten bloot te stellen aan ioniserende straling, zoals te zien is inandere methoden.
Hoewel eerdere studies transthoracale Doppler-echocardiografie hebben gebruikt om CFR bij muizen en ratten te meten, blijven er uitdagingen voor operators om de complexe hoeken tussen het platform, de muizen en de sonde te lokaliseren. Dit protocol lost dit probleem op door een eenvoudigere methode te bieden om de kransslagader van de linker voorste dalende slagader (LAD) te lokaliseren en CFR snel te meten met behulp van de gewijzigde parasternale lange as (PLAX) weergave.
Bovendien heeft CFR verkregen in de infarct-gerelateerde slagader (IRA) distaal van de boosdoenerlaesie een sterke correlatie aangetoond met de perfusiestatus beoordeeld door myocardiale contrastechocardiografie (MCE)4. Het is ook geïdentificeerd als een voorspellende marker voor levensvatbaarheid en herstel van de linkerventrikelfunctie (LV) na een acuut myocardinfarct (AMI)5. Bovendien is CFR vastgesteld als een betrouwbare marker voor sterfte door alle oorzaken en ongunstige cardiovasculaire uitkomsten 6,7. Eerdere rapporten hebben het gebruik van echocardiografie beschreven om CFR te beoordelen in rattenmodellen van een myocardinfarct8. Desalniettemin is de CFR in het vroege stadium van ischemie-reperfusie niet grondig bestudeerd. Daarom biedt deze studie een referentiewaarde voor het diagnosticeren van microvasculaire disfunctie en het beoordelen van het therapeutische effect van ischemie-reperfusie door middel van dynamische tests bij IR-muizen in het vroege stadium van reperfusie.
Deze studie presenteert een protocol dat gebruikmaakt van een gewijzigde parasternale lange-asweergave om CFR na ischemie-reperfusie dynamisch te beoordelen. De belangrijkste bevindingen wijzen op een significante afname van de CFR bij IR-muizen, waarbij de meest uitgesproken vermindering 1 uur na reperfusie werd waargenomen. De hartfunctie werd echter niet binnen 48 uur beïnvloed.
CFR dient als een indicator van de myocardiale bloedtoevoer en biedt een niet-invasieve benadering om zowel kransslagaderstenose als coronaire microvasculaire circulatie te evalueren. Klinische studies hebben aangetoond dat lagere CFR-waarden geassocieerd zijn met slechtere prognoses 14,15,16, en een CFR-afkapwaarde van 1,75 is vastgesteld als optimaal voor risicostratificatie 14. Een recente meta-analyse toonde verder aan dat het risico op overlijden met 16% toeneemt voor elke afname van 0,1 eenheid in CFR, wat aangeeft dat CFR een continuüm van risico vertegenwoordigt, met lagere niveaus die patiënten vatbaar maken voor slechtere klinische resultaten17. In deze studie vertoonde CFR een trend van toenemend met de verlenging van de reperfusietijd, maar bleef lager dan vóór de procedure, wat het belang benadrukt van het monitoren van patiënten, niet alleen onmiddellijk na het openen van het boosdoenervat via PCI, maar ook na 48 uur. Bovendien dient CFR als een maat voor coronaire microvasculaire disfunctie, waarbij de hemodynamische effecten van focale, diffuse en kleine vaatziekten op de perfusie van myocardweefsel wordengeïntegreerd18. Daarom is CFR een cruciale niet-invasieve techniek voor het diagnosticeren van coronaire microvasculaire aandoeningen. Aangezien CFR op LAD een sterke en onafhankelijke indicator is van mortaliteit 6,7, heeft deze studie tot doel referentiewaarden te bieden voor klinische beslissingen. Bovendien kan het gebruik van echografiemachines de behoefte aan coronaire angiografie in een omgeving met kostenbeheersing in de gezondheidszorg verminderen. Door de technologie op de juiste manier te trainen en te upgraden, kan risicostratificatie worden afgestemd op de individuele behoeften van de patiënt.
De aangepaste PLAX-weergave biedt meer gemak en tijdwinst voor wetenschappelijke onderzoekers. Voortdurende verbetering van deze technologie zal de bredere toepassing ervan in andere coronaire microvasculaire aandoeningen vergemakkelijken. De belangrijkste stappen in dit protocol zijn onder meer het visualiseren van de kransslagader en het verkrijgen van PW-snelheidsbeelden van hoge kwaliteit. De bloedstroomsnelheid neemt geleidelijk toe met een toenemende anesthesieconcentratie, dus continue opvang wordt aanbevolen om te voorkomen dat de maximale bloedstroomsnelheid wordt gemist. Aangezien een toenemende anesthesieconcentratie de hartslag kan veranderen, wordt geadviseerd om tijdens de meting kort terug te keren naar de kleurendopplermodus om een consistente positionering voor en na de meting te garanderen.
Het is essentieel om beperkingen te erkennen, waaronder beperkingen die inherent zijn aan ultrasone meting van CFR. Vanwege de kromming van de kransslagader is het niet mogelijk om de hele slagader volledig weer te geven, wat leidt tot meting in slechts één segment. Operators moeten ernaar streven het begin van de kransslagader te meten om het punt van maximale coronaire bloedstroomsnelheid zo nauwkeurig mogelijk te identificeren. Bovendien zou CFR idealiter moeten worden bepaald op basis van veranderingen in het coronaire bloedstroomvolume, maar deze studie gebruikt de bloedstroomsnelheid in plaats van het bloedstroomvolume, waarbij het effect van de bloedvatdiameter over het hoofd wordt gezien. Eerdere studies hebben echter een sterke correlatie aangetoond tussen CFR en CFVR (coronaire stroomsnelheidsreserve)19. Verder onderzoek naar de coronaire microvasculaire functie kan helpen bij het begrijpen van de complexe veranderingen in ischemie en ons begrip van coronaire microvasculaire disfunctie verbeteren.
The authors have nothing to disclose.
Dit werk werd ondersteund door de National Natural Science Foundation of China (Grant No. 82270352), Beijing Research Ward Construction Clinical Research Project (2022-YJXBF-04-03), National High Level Hospital Clinical Research Funding (2022-NHLHCRF-YSPY-01), Capital’s Founds for Health Improvement and Research (nr. 2022-1-4062), National Key Clinical Specialty Discipline Construction Program (Grant nr. 2020-QTL-009) en Chinese Society of Cardiology’s Foundation (nr. CSCF2021B02).
5-0 silk suture | Ningbo MEDICAL Needle Co., Ltd. | 210322 | |
C57 mice | Peking University Health Science Center Department of Laboratory Animal Science | ||
Depilating agent | Nair | NAR-255-1 | |
Electrode gel | Cofoe | ||
High Frequency Ultrasound | FUJIFILM VisualSonics, Inc. | Vevo3100 | |
Isoflurane | REWARD | R510-22-10 | |
Linear array high frequency transducer | FUJIFILM VisualSonics, Inc. | MS550 | |
Rodent Ventilator | Shanghai Alcott Biotech | ALC-V9 | |
Small Animal Anesthesia Machine | REWARD | R530 | |
SPSS | IBM Corp, Armonk, NY, USA | version 23.0 | statistical analysis software |
Ultrasound Gel | Cofoe | ||
Vevo Lab Software | FUJIFILM VisualSonics, Inc. | Verison 5.7.0 |