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

Francois Potus; Ashley  Y Martin; Brooke Snetsinger; Stephen  L. Archer

doi:10.3791/61088

JoVE Journal > Medicine

Please note that all translations are automatically generated. Click here for the English version.

Tıp

Biventriculaire beoordeling van hartfunctie en druk-volumelussen door katheterisatie met gesloten borstkas bij muizen

Published: June 15, 2020

doi:

10.3791/61088

Francois Potus¹, Ashley Y Martin¹, Brooke Snetsinger¹, Stephen L. Archer¹

¹Tıp Fakültesi,Queen’s University

Özet

Hier wordt een protocol gepresenteerd om de biventriculaire hartfunctie bij muizen te beoordelen door druk-volume (PV)-lussen te genereren van de rechter- en linkerventrikel in hetzelfde dier met behulp van gesloten thorakatheterisatie. De focus ligt op het technische aspect van chirurgie en data-acquisitie.

Abstract

Beoordeling van de hartfunctie is essentieel om cardiovasculair en pulmonaal-vasculair preklinisch onderzoek uit te voeren. Druk-volumelussen (PV-lussen) die worden gegenereerd door zowel druk als volume te registreren tijdens hartkatheterisatie zijn van vitaal belang bij het beoordelen van zowel de systolische als de diastolische hartfunctie. De linker- en rechterhartfunctie zijn nauw met elkaar verbonden, wat tot uiting komt in ventriculaire onderlinge afhankelijkheid. Het registreren van de biventriculaire functie bij hetzelfde dier is dus belangrijk om een volledige beoordeling van de hartfunctie te krijgen. In dit protocol wordt bij muizen een gesloten thoraxbenadering van hartkatheterisatie toegepast die consistent is met de manier waarop katheterisatie bij patiënten wordt uitgevoerd. Hoewel het een uitdaging is, is de strategie van de gesloten borstkas een meer fysiologische benadering, omdat het openen van de borstkas resulteert in grote veranderingen in preload en afterload die artefacten creëren, met name een daling van de systemische bloeddruk. Hoewel echocardiografie met hoge resolutie wordt gebruikt om knaagdieren te beoordelen, is hartkatheterisatie van onschatbare waarde, vooral bij het beoordelen van de diastolische druk in beide ventrikels.

Hier wordt een procedure beschreven om invasieve, gesloten borstkas, sequentiële linker- en rechterventrikeldruk-volume (PV)-lussen uit te voeren bij hetzelfde dier. PV-lussen worden verkregen met behulp van toelatingstechnologie met een muisdruk-volumekatheter en druk-volumesysteemacquisitie. De procedure wordt beschreven, te beginnen met de halsdissectie, die nodig is om toegang te krijgen tot de rechter halsader en de rechter halsslagader, tot het inbrengen en positioneren van de katheter en ten slotte de gegevensverzameling. Vervolgens worden de criteria besproken die nodig zijn om de verwerving van hoogwaardige PV-lussen te garanderen. Ten slotte wordt kort ingegaan op de analyse van de linker- en rechterventrikel PV-lussen en de verschillende hemodynamische parameters die beschikbaar zijn om de systolische en diastolische ventriculaire functie te kwantificeren.

Introduction

Volgens de Wereldgezondheidsorganisatie (WHO) is hartziekte wereldwijd de belangrijkste doodsoorzaak voor zowel mannen als vrouwen ^1,2,3. Veel onderzoeken richten zich op het diagnosticeren en verbeteren van een verminderde hartfunctie⁴. Voor deze toepassingen is een hoogwaardige en reproduceerbare evaluatie van de hartfunctie van cruciaal belang. Zeer betrouwbare en reproduceerbare kathetergegevens zijn vereist om zowel etiologische als therapeutische responsen te beoordelen. De beoordeling van de hartfunctie is bijvoorbeeld essentieel om de werkzaamheid van geneesmiddelen en andere behandelingen in preklinische modellen van een hartinfarct^te evalueren5. Hoewel veel cardiovasculaire onderzoeken zich richten op de functie van de linkerventrikel, is de functie van de rechterventrikel ook een cruciale bepalende factor voor de functionele capaciteit en prognose bij patiënten met long-vasculaire aandoeningen ^6,7. Bij patiënten met gevorderd hartfalen zijn aanhoudend verhoogde rechts- en linkszijdige vuldrukken voorspellend voor het gecombineerde risico op overlijden, cardiovasculaire ziekenhuisopname en harttransplantatie⁸. Bij gecombineerde aorta- en mitralisklepaandoeningen is de preoperatieve myocardfunctie (weerspiegeld in parameters zoals de hartindex en de linkerventrikel-ejectiefractie) de belangrijkste voorspeller^{van overleving} op lange termijn. De rechterventrikelfunctie is de belangrijkste voorspeller van zowel morbiditeit als mortaliteit bij pulmonale arteriële hypertensie^10,11. Beoordeling van de rechterventrikelfunctie is dus een noodzakelijk onderdeel van een uitgebreide preklinische studie met behulp van modellen van pulmonale arteriële hypertensie^12,13,14.

De linker- en rechterventrikelfunctie worden vaak onafhankelijk van elkaar bestudeerd. Omdat de functies van de linker- en rechterventrikels echter nauw met elkaar verbonden zijn, is het ideaal om een biventriculaire beoordeling van de systolische en diastolische functie te verkrijgen uit een enkele test¹⁵. De rechterventrikel deelt bijvoorbeeld schuine vezels in het interventriculaire septum met de linkerventrikel, die een van de mechanische verbindingen vormt tussen de contractiele functie van de linker- en rechterventrikel^16,17. Dit fenomeen, bekend als systolische ventriculaire interactie, zorgt ervoor dat de contractie van de linkerventrikel de contractie van de rechterventrikel kan vergroten. Ventriculaire interacties tijdens diastole zijn ook belangrijk. Tijdens de diastole beïnvloedt het volume van de ene ventrikel het volume van de andere ventrikel en verandert daardoor de diastolische compliantie en voorbelasting^18,19. Bij pathologische aandoeningen kan een verminderde functie van het ene ventrikel of een verminderde volumebelasting direct of indirect de functie van het andere ventrikel aantasten²⁰. Als gevolg van de systolische ventriculaire interactie kan een globale afname van de linkerventrikelfunctie de contractiele prestaties van de rechterventrikel verminderen¹⁵. Bij patiënten met hartfalen als gevolg van de systolische functie van de linkerventrikel en een verhoogde diastolische druk aan het einde van de diastolische druk, is de druk in de longslagader verhoogd, waardoor de nabelasting van de rechterventrikel indirect toeneemt^21,22. Omgekeerd oefent verhoogde rechterventrikeldruk en volumeoverbelasting bij ernstige pulmonale hypertensie een mechanische compressie uit op het linkerhart. Deze D-vormige afplatting van de linker hartkamer, veroorzaakt door een verschuiving naar links in het interventriculaire septum, vermindert het linkerventrikelvolume en verminderde systolische en diastolische functie 23,24,25,26,27. De beoordeling van zowel de linker- als de rechterventrikels is dus essentieel om de globale hartfunctie te evalueren in preklinische modellen van ziekten bij de mens.

De hartfunctie kan ook worden beoordeeld door middel van niet-invasieve echocardiografie, magnetische resonantiebeeldvorming (MRI) en invasieve katheterisatie^28,29,30. Echocardiografie is de meest gebruikte beeldvormingsmodaliteit in cardiovasculair onderzoek omdat het relatief goedkoop en toegankelijk^is31. Echocardiografie heeft echter verschillende technische beperkingen, waaronder indirecte meting van de vuldruk en een beperkt vermogen om de diastolische functie te kwantificeren. Bovendien is de kwaliteit van de gegevens die door echocardiografie worden verkregen sterk afhankelijk van de operator. Cardiale MRI is een relatief nieuwe toevoeging aan het arsenaal voor preklinische beeldvorming dat een groot potentieel heeft voor kwantitatieve beoordeling van de biventriculaire functie. Kwantificering met cardiale MRI is nauwkeurig, omdat het geen geometrische aannames doet over de ventriculaire vorm, in tegenstelling tot echocardiografie³². Het MRI-beeldvormingsplatform is echter duur en zelden beschikbaar. Bovendien vereist de verwerking van MRI-gegevens bekwame ondersteuning door een natuurkundige of gelijkwaardige wetenschapper, die in veel preklinische laboratoria ontbreekt³³. Evenzo levert het gebruik van microcomputertomografie (MicroCT) in preklinische onderzoeken kwantitatieve driedimensionale (3D) anatomische gegevens met hoge resolutie op die niet-invasief kunnen worden verkregen, waardoor longitudinale studies mogelijk zijn³⁴. MicroCT-beeldvorming vereist echter de injectie van contrastmiddelen, die vaak duur zijn. Het MicroCT-beeldvormingsplatform is, net als MRI, ook duur en vereist ook een bekwame technicus.

Katheterisatie daarentegen is een invasieve techniek die bestaat uit het inbrengen van een katheter in de rechter- en/of linkerhartkamer om de druk en/of het volume te meten. De hulpmiddelen die nodig zijn om hartkatheterisatie uit te voeren, zijn niet zo duur als echocardiografie, CT of MRI. Substantiële technische vaardigheid voor katheterisatie en anesthesie van kleine dieren is echter vereist. Katheterisatie maakt directe en nauwkeurige beoordelingen van de hartfunctie mogelijk²⁸. In dit protocol wordt een opname-PV-katheter gebruikt om de hartfunctie te beoordelen. Deze technologie, gebaseerd op de verschillende elektrische geleidingseigenschappen van bloed en hartspier, maakt het mogelijk om tegelijkertijd druk en volume in de hartholte te registreren en PV-lussen in realtime te genereren ^5,35. Kort gezegd bestaat de katheter uit zowel excitatie-elektroden als opname-elektroden. De excitatie-elektroden genereren een elektrisch veld in de rechter- of linkerventrikel. De binnenste opname-elektrode meet de spanningsverandering, die evenredig is met een verandering in weerstand. Het afleiden van het ventrikelvolume is gebaseerd op de wet van Ohm (spanning = stroom x weerstand) waaruit de geleidbaarheid (d.w.z. de inverse van weerstand) wordt berekend. In deze setting is de gemeten geleidingswaarde een combinatie van bloedgeleiding en spiergeleiding. In het elektrische veld is bloed puur resistief, terwijl spieren zowel capacitieve als resistieve eigenschappen hebben. De capacitieve eigenschap van spieren veroorzaakt een vertraging in het gemeten signaal. Het volgen van deze vertraging, bekend als de “fase” -hoek, meldt het binnendringen van hartweefsel in het veld terwijl het hart samentrekt. Deze meting is het grootst bij systole en het laagst bij diastole. Deze eigenschap maakt het mogelijk om de spiercomponent van de geleiding te scheiden van die van bloed en maakt een nauwe benadering van absolute systolische en diastolische volumes mogelijk. Druk-volumelussen bieden een reeks hemodynamische parameters die niet gemakkelijk meetbaar zijn met andere methoden, zoals eenvoudige retrograde katheterisatie met behulp van met vloeistof gevulde katheters om de hartdruk te meten. Druk-volumelussen meten ventriculaire druk, maar leveren ook gegevens over contractiliteit, elastantie, vermogen, energetica en efficiëntie. Bovendien bieden PV-lussen robuuste kwantitatieve metingen³⁶. Zo is de beoordeling van de hartfunctie door PV-lussen die worden gegenereerd door katheterisatie naar voren gekomen als de gouden standaard in preklinisch onderzoek³⁷. Bovendien zijn preklinische technieken relevant voor ziekten bij de mens waarbij hartkatheterisatie, zij het met met vloeistof gevulde katheters, gebruikelijk is. Hartkatheterisatie bij knaagdieren vereist echter een onberispelijke anesthesie en een uitstekende techniek om overmatig bloedverlies, hypoventilatie of veranderingen in lichaamstemperatuur te voorkomen.

Bij menselijke patiënten wordt hartkatheterisatie uitgevoerd in gesloten thoraxconfiguratie en wordt vasculaire toegang bereikt via de halsader of subclavia-ader voor de rechterhartkamer en de radiale of dijbeenslagader voor de linker hartkamer. Vanwege het kleine formaat van muizen is de benadering met gesloten borstkas vaak een uitdaging. Studies bij muizen hanteren dus gewoonlijk een open borstbenadering. Deze techniek omvat het openen van de thorax, waardoor het hart bloot komt te liggen, en het inbrengen van de katheter te vergemakkelijken via punctie van de linker- en/of rechterventrikelapex³⁸. Hoewel deze aanpak technisch minder uitdagend en redelijk reproduceerbaar is, zijn de belangrijkste beperkingen onder meer bloeding en andere complicaties van apicale insertie van katheters, en een duidelijke daling van de intracardiale druk als gevolg van het openen van de borstholte voor atmosferische druk. Het openen van de thorax bij een geventileerd knaagdier induceert een afname van 5-10 mm Hg in de systolische druk van de linkerventrikel en een afname van 2-5 mm Hg in de druk van de rechterventrikel³⁹. Daarom werd een gesloten thoraxbenadering ontwikkeld die minder traumatisch is voor het hart en meer fysiologisch relevante metingen oplevert die gemakkelijker kunnen worden vertaald naar klinische beoordeling van de hartfunctie.

Protocol

Alle experimenten werden uitgevoerd in overeenstemming met de bioveiligheids- en ethische richtlijnen van Queen’s University (ROMEO/TRAQ#6016826). De gevolgde procedures werden uitgevoerd in overeenstemming met de institutionele richtlijnen. Dit is een terminale procedure. Vanwege de invasiviteit van de rechter- en linkerkatheterisatie moeten de dieren onmiddellijk na het verzamelen van gegevens worden geëuthanaseerd. Euthanasie moet worden uitgevoerd volgens de richtlijnen voor dierproeven van de instelling. 1. Experimentele voorbereiding en opzet Plaats de katheter in een spuit van 10 ml met zoutoplossing/heparine, op kamertemperatuur 30 minuten voordat het experiment begint (Figuur 1A). Kalibreer na 30 minuten de katheter (bijv. basislijn en acquisitiesysteem) volgens de aanbevelingen van de fabrikant. Het acquisitiesysteem geeft hoge en lage kalibratiewaarden weer die worden gebruikt om het acquisitiesysteem te kalibreren voordat een experiment wordt gestart. Voer deze waarden uit en zorg ervoor dat ze overeenkomen.Gebruik de knop “Pressure Balance Control”, “Coarse +/- ” of “Fine +/-” om de basisdrukwaarde op nul in te stellen. Voer een tweepuntskalibratie uit voor hoog en laag signaal.Druk op het bedieningspaneel op “Systeeminstelling” in het “Kathetermenu”. Druk op “Kalibratiesignaal verzenden” in het “Systeeminstellingenmenu” om het lage signaal te verzenden. Zorg ervoor dat de druk, het volume, de fase en de grootte respectievelijk 0 mm Hg, 0 μL, 0° en 0 μs zijn. Druk op “Enter” om het hoge signaal te verzenden. Zorg ervoor dat de druk, het volume, de fase en de grootte respectievelijk 100 mm Hg, 150 μL, 20° en 5,000 μs zijn. Druk op “Enter” om terug te keren naar het “Menu met systeeminstellingen”. Druk op “6” om terug te keren naar het “Kathetermenu”. Druk vervolgens op “Gegevens verkrijgen”. Buig een naald van 30 G tot ongeveer 90° (Figuur 1B,C). Deze gebogen naald wordt gebruikt om de halsslagaders en halsslagaders te doorboren. 2. Anesthesie en controle van de lichaamstemperatuur Plaats de muis (28 g, C57BL/6 in dit protocol) in een anesthesiekamer met anesthesiegas (d.w.z. zuurstof 100%, isofluraan 3-4% voor inductie). Wanneer het dier verdoofd is en niet reageert op het beknellen van de poot of staart, legt u de muis op zijn rug op het verwarmingskussen dat is ingesteld op 37 °C. Sluit de muis aan op het gasmasker via een neuskegel die een mengsel van 100% zuurstof en 2% isofluraan levert. Om automatisch de aanbevolen ventilatie-instellingen te berekenen, voert u het gewicht van het dier in de eigen software van het beademingsapparaat in met behulp van het aanraakscherm. De berekeningen gebruiken de volgende formule:Ademvolume = 6,2 x diermassa1,01 (kg),Ademhalingsfrequentie = 53,5 x diermassa-0,26 (kg). Zet de anesthesielijn van de anesthesiekamer naar de neuskegel aan. Steek de temperatuurfeedbacksonde in het rectum en de padsonde tussen de pad en de achterkant van de muis, waarbij u de gewenste lichaamstemperatuur instelt op 37 °C–37.5 °C. Regel de temperatuur van het dier op het beeldscherm (Figuur 2A,B). Plak de voorpoten en een distale poot van de muis vast aan de verwarmingsdeken met chirurgische tape, waarbij u één achterpoot vrij laat om de diepte van de anesthesie te controleren. 3. Toegang tot de operatieplaats Voer een H-vormige ventrale middellijn cervicale incisie van 2 cm uit vanaf het manubrium tot het niveau van het tongbeen.Reflecteer de huid weg van de onderliggende spieren. Indien nodig kunnen deze spieren worden weggesneden voor een betere visualisatie. Beweeg de submandibulaire klier voorzichtig opzij. Ontleed het cervicale zachte weefsel en leg de sternocleidomastoïde en de sternohyoid-spier bloot met een pincet met behulp van de stompe dissectiemethode. Splits de fascia in het midden, over het gepaarde sternohyoid. Laat het gepaarde sternohyoid zijdelings terugtrekken om de luchtpijp bloot te leggen. Pas op dat u de halsslagaders en de nervus vagus, die langs de luchtpijp lopen, niet beschadigt. Steek een tang onder de luchtpijp door om deze omhoog te brengen. Breng vervolgens een 4.0 chirurgische zijden hechting onder de luchtpijp door en maak een mogelijke knoop in het midden van de hechting, die later zal worden vastgedraaid om de endotracheale tube vast te zetten (Figuur 3A). Maak met een schaar een kleine snede tussen de kraakbeenringen van de luchtpijp onder het niveau van het strottenhoofd. Breng de endotracheale tube in (Figuur 3B). Sluit de tracheacanule aan op het beademingsapparaat en begin met beademing met 100% zuurstof en 2% isofluraan. Draai de knoop rond de luchtpijp vast om de endotracheale tube vast te zetten en plak de beademingsslang vast aan de operatietafel. Zorg ervoor dat de luchtpijp niet verstopt of ingeklapt is (Figuur 3C). 4. Isolatie van de rechter halsslagader en de rechter halsslagader Isolatie van de rechter halsslagaderVerplaats met behulp van stompe dissectie de sternohyoid-spier lateraal om de rechter halsslagader bloot te leggen en te isoleren. Isoleer de halsslagader van de nervus vagus door stompe dissectie met een pincet. Breng drie chirurgische hechtingen (4.0) onder de halsslagader door, met uitzondering van de nervus vagus. Isolatie van de rechter halsaderVerplaats de submandibulaire en oorspeekselklier lateraal om de rechter halsader te visualiseren. Ontleed en leg de rechter halsader botweg bloot met een pincet. Ontleed de ader voorzichtig en verwijder de omliggende fascia. Steek een pincet onder de halsader door. Breng een chirurgische hechting onder de halsader door en bind deze vervolgens aan de schedelzijde van de ader. Oefen zachte tractie uit op deze hechting in de richting van het hoofd met behulp van een hemostatische klem. Breng twee extra hechtingen onder de halsader door. Trek de meest distale hechting voorzichtig in caudale richting met behulp van een hemostatische klem. Maak een losse, potentiële knoop in de middelste hechting. Breng enkele druppels verwarmde, fysiologische zoutoplossing aan op het vat op de plaats van de verwachte venotomie. 5. Chirurgische ingrepen voor rechterventrikel- en linkerventrikelkatheterisatie Rechterventrikelkatheterisatie (Figuur 4 A-D).Identificeer met behulp van de stereomicroscoop de halsader. Oefen voorzichtig superieure tractie uit op de ader. Voer een venotomie uit door een gebogen naald van 30 G tussen de schedelhechting en de middelste hechting te steken. Steek de naald in een hoek van 140° ten opzichte van de ader om ervoor te zorgen dat deze op een coaxiale manier naar binnen gaat. Wanneer ingebracht, verwijdt u de venotomie door de naald te verplaatsen. Steek de kathetertip in de venotomie, onder de naald. Bind vervolgens voorzichtig de middelste hechting vast en zet de katheter vast.NOTITIE: Zorg ervoor dat u de hechting niet te strak vastbindt, omdat overmatige kracht de katheter kan beschadigen. Laat de caudale hechting los en breng de katheter in de rechterhartkamer, waarbij de klassieke rechterventrikeldrukgolfvorm op een continue monitor wordt gedetecteerd. Stabiliseer de rechterventrikeldruk. Zorg voor de juiste positionering van de katheter in de rechterhartkamer om een optimale PV-lus te genereren.Stabiliseer de magnitude, die het bloed en de spieren weerspiegelt, om druk-magnitudelussen te genereren (d.w.z. druk op de Y-as, grootte van de X-as). Draai indien nodig de katheterschacht voorzichtig om een optimale plaatsing van de katheter langs de as van de rechterhartkamer te bereiken.OPMERKING: De maximale fasewaarde, die de spier weerspiegelt, moet lager zijn dan 7°. Wanneer het lussignaal van de drukgrootte optimaal is, drukt u tijdens de acquisitie op “Enter” op de console om een basisscan uit te voeren. Zorg ervoor dat de hartslag die op het beeldscherm wordt weergegeven in slagen per minuut (bpm) binnen een fysiologisch bereik ligt (d.w.z. 400-600 bpm). Genereer de PV-lussen. Verander “Magnitude” in “Volume” als parameter voor de X-as en behoud de druk als de Y-as. Wanneer het signaal van de PV-lussen optimaal is, neemt u 30 s op. Stop de opname. Trek de katheter terug en veeg voorzichtig af met gaas. Plaats de katheter in een heparine/natriumchloride-oplossing en bind de caudale hechting vast om het bloeden uit de halsader te stoppen. Linkerventrikelkatheterisatie (Figuur 5 A–D).Til de rechter halsslagader, die eerder geïsoleerd was (5A), voorzichtig op door een gebogen pincet onder de slagader te schuiven. Bind de vorige hechting vast en sluit zo de slagader af. Pas vervolgens voorzichtig craniaal gerichte tractie toe met behulp van een hemostatische klem. Trek de meest distale hechting in caudale richting met behulp van een hemostatische klem. Maak een losse potentiaalknoop op de middelste hechting. Breng enkele druppels opgewarmde, fysiologische zoutoplossing aan op het vat op de plaats van de verwachte arteriotomie. Focus op het schedelgedeelte, tussen de caudale en de middelste hechting, met behulp van de stereotaxische microscoop. Oefen voorzichtig superieure tractie uit op de slagader. Voer een arteriotomie uit door een gebogen naald van 30 G tussen de schedelhechting en de middelste hechting te steken. Steek de naald in een hoek van 140° ten opzichte van de slagader om ervoor te zorgen dat deze op een coaxiale manier naar binnen gaat. Steek de kathetertip in de arteriotomie en draai vervolgens de middelste hechting vast om de katheter vast te zetten. Laat tegelijkertijd de distale hechting los en breng de katheter in de aorta om de opname te starten. Zorg ervoor dat het drukkanaal een typisch aortaspoor vertoont. Breng de katheter retrograde over de aortaklep naar de linker hartkamer. Het binnendringen in de linker hartkamer zal duidelijk zijn door de plotselinge duidelijke daling van de diastolische druk van de aorta. Stabiliseer de linkerventrikeldruk. Zorg voor de juiste positionering van de katheter in de linker hartkamer om een optimale PV-lus te genereren.Stabiliseer de magnitude, die het bloed en de spieren weerspiegelt, om druk-magnitudelussen te genereren (d.w.z. druk op de Y-as, grootte van de X-as). Draai indien nodig de katheterschacht voorzichtig om een optimale plaatsing van de katheter langs de as van de linker hartkamer te bereiken.OPMERKING: De maximale fasewaarde, die de spier weerspiegelt, moet lager zijn dan 7°. Stop de opname. Trek de katheter terug en plaats deze in een heparine/natriumchloride-oplossing. Bind vervolgens de caudale hechtdraad vast. Reinig de katheter met een enzymatisch reinigingsmiddel (bijv. endozime).OPMERKING: Euthanaseer het dier na de operatie volgens de richtlijnen voor dierstudies van de instelling. 6. Data-analyse Voer de PV-lusanalyse uit volgens de vastgestelde aanbevelingen.Selecteer het optimale druk-volumespoor (idealiter een volledige, stabiele opname van 30 seconden). Klik in de software op “Advance”, klik op “Loops” en klik vervolgens op “Offline berekening”. Selecteer volume als volumekanaal en druk als drukkanaal. Voor consistente resultaten zijn minimaal 20 lussen nodig.

Representative Results

De katheter werd 30 minuten voor de katheterisatie bij kamertemperatuur in een spuit van 10 ml met een oplossing van gehepariniseerde zoutoplossing geplaatst (figuur 1A). Een naald van 30 G werd ~90° gebogen (Figuur 1B, C) en een tracheotomiecanule met een diameter van 1,45 mm werd voorbereid (Figuur 1C). Het handhaven van de fysiologische lichaamstemperatuur is van cruciaal belang. De muis werd vastgeplakt en via een neuskegel met het beademingsapparaat verbonden. De feedbacksonde werd tussen de pad en de achterkant van de muis geplaatst. Er werd een rectale sonde ingebracht om de lichaamstemperatuur van het dier te controleren (figuur 2A). De lichaamstemperatuur (37,1 °C) en de temperatuur van het kussen (40,7 °C) werden gecontroleerd (figuur 2B). Foto’s van de kritieke stappen van de intubatieprocedure worden weergegeven in figuur 3A-C. Succesvolle en onbelemmerde intubatie resulteerde in een regelmatige ademhalingsfrequentie met een stabiele piekdruk (Figuur 2B). Foto’s van de kritieke stappen van de katheterisatie van het rechterhart, van de isolatie van de halsader (Figuur 4A-C) tot het inbrengen van de katheter in de halsader, worden weergegeven in Figuur 4D. Figuur 5 toont de kritieke stappen van katheterisatie van het linkerhart, inclusief isolatie van de rechter halsslagader (Figuur 5 A,B) en het inbrengen van de katheter (Figuur 5 C,D) De katheter werd in de halsader ingebracht en in de rechterhartkamer gebracht. Vervolgens werd de rechterventrikeldruk gestabiliseerd en de juiste positionering gecontroleerd. Alle elektroden van de katheter (6 mm lange aslengte) moesten zich in de rechter ventrikelkamers bevinden en niet in contact komen met de ventrikelwanden. Optimale positionering van de katheter zoals schematisch weergegeven in figuur 6A genereerde optimale PV-lussen (d.w.z. driehoekig, regelmatig). Onjuiste positionering zoals schematisch weergegeven in figuur 6B (d.w.z. contact met de ventriculaire wand) zal resulteren in gebrekkige PV-lussen (d.w.z. ingestorte en onregelmatige lussen). De katheter werd in de halsslagader ingebracht, in de aorta gebracht en vervolgens retrograde over de aortaklep in de linker hartkamer gebracht. De linkerventrikeldruk werd gestabiliseerd en de rechterpositionering werd geverifieerd. Alle elektroden van de katheter (6 mm lange aslengte) moeten zich in de linker hartkamerkamers bevinden en niet in contact komen met de ventrikelwanden. Optimale positionering van de katheter zoals schematisch weergegeven in figuur 6C genereerde optimale PV-lussen (d.w.z. rechthoekig, regelmatig). Onjuiste positionering zoals schematisch weergegeven in figuur 6D (d.w.z. contact met de ventriculaire wand) resulteerde in gebrekkige PV-lussen (d.w.z. ingestorte, niet-rechthoekige en onregelmatige lussen). Representatieve hemodynamica gegenereerd door linker en rechter PV-lussen toonde een hartslag van 410 slagen per minuut, een hartminuutvolume van 9.107 μL/min en een slagvolume van 24,5 μL. Specifieke rechterventrikelparameters toonden een systolische druk van de rechterventrikel van 21,9 mm Hg, een diastolische druk aan het einde van de rechterventrikel 1,049 mm Hg, een ejectiefractie van 56,1%, dp/dt max van 1.469 mm Hg/s, dp/dt max van -1.504 mm Hg/s, einddiastolisch volume van 38,4 μL, slagwerk van 0,068 mJ, druk-volumeoppervlak van 0,089 mJ, pulmonale arteriële elastantie (Ea) van 0,83 mm Hg/μL en Tau-factor van 12,8 ms. Specifieke linkerventrikelparameters toonden een linkerventrikelsystolische druk van 77,1 mm Hg, linkerventrikel-einddiastolische druk van 2,33 mm Hg, ejectiefractie van 59,1%, dp/dt max van 4.695 mm Hg/s, dp/dt max van -3.553 mm Hg/s, einddiastolisch volume van 36,9 μL, slagwerk van 0,14 mJ, druk-volumeoppervlak van 0,22 mJ, arteriële elastantie (Ea) van 5,37 mm Hg/μL en Tau-factor van 15,1 ms (tabel 1). Hemodynamische parameters HR (BPM) 410,6 ± 23,3 CO (μL/min) 9107 ± 1016 SV (μL) 24.5 ± 2.3 RV-functie RVSP (mmHg) 21,9 ± 2,15 RVEDP (mmHg) 1.042 ± 0.12 EF (%) 56,1 ± 4,4 dP/dt max (mmHg/s) 1469 ± 170 dP/dt max (- mmHg/s) 1504 ± 215 EDV (μL) 38,4 ± 3,7 SW (mJoule) 0,068 ± 0,008 PVA (mJoule) 0,084 ± 0,009 Ea (mmHg/μL) 0,83 ± 0,09 Tau-factor (ms) 12,8 ± 0,8 LV-functie LVSP (mmHg) 77,1 ± 2,4 LVEDP (mmHg) 2,33 ± 0,17 EF (%) 59,1 ± 3,6 dP/dt max (mmHg/s) 4695 ± 355 dP/dt max (- mmHg/s) 3553 ± 373 EDV (μL) 36,9 ± 4,8 SW (mJoule) 0,14 ± 0,013 PVA (mJoule) 0,22 ± 0,03 Ea (mmHg/μL) 5,37 ± 0,9 Tau-factor (ms) 15.07 ± 1.7 CO, cardiale output; Ea, arteriële elastantie; EDV, einde diastolisch volume; HR, hartslag; LVEDP, linkerventrikel einde diastolisch volume; LVSP, linkerventrikel systolische druk; PVA, drukvolumegebied; RVEDP, rechterventrikel einde diastolische druk; RVSP, systolische druk van de rechterventrikel; SV, slagvolume; SW, slagwerk; Tau-factor, Tau Mirsky. N= 6 muizen. Waarden worden uitgedrukt ± SEM Tabel 1: Tabel met hemodynamische parameters. Linker- en rechterventrikel hemodynamische parameter gemeten bij zes muizen. Figuur 1: Experimentele voorbereiding en opstelling. (A) Katheter in een spuit van 10 ml met zoutoplossing/heparine, (B), (C) 30 G naald gebogen tot ongeveer 90°, (D) tracheotomie canula, 1,45 mm diameter. Klik hier om een grotere versie van deze figuur te bekijken. Figuur 2: Anesthesie, controle van de lichaamstemperatuur . (A) Muis met drie poten ingetapet, verbonden met het ademhalingsapparaat via een neuskegel, met feedback en rectale sondes ingebracht. Merk op dat het verwarmingskussen zich onder de operatiedeken bevindt. (B) Temperatuurmonitorregeling die de temperatuur van het lichaam (rectaal) en het kussen (feedback) en de ventilatieparameters weergeeft: ademhalingsfrequentie (ingestelde RR), gemiddeld teugvolume (Meas TV), piekdruk (PeakPress) en de minuutventilatie (MinVol). Klik hier om een grotere versie van deze figuur te bekijken. Figuur 3: Intubatieprocedure. (A) De huid werd weggetrokken en gesneden. De submandibulaire klier werd voorzichtig opzij geschoven. De sternocleidomastoïde en de sternohyoid-spier werden uit elkaar getrokken en vervolgens werd een tang onder de luchtpijp doorgebracht met behulp van zachte, stompe dissectie. (B) Chirurgische zijde (4.0) werd onder de luchtpijp doorgebracht en er werd een kleine snee naar voren gemaakt tussen twee kraakbeenringen van de luchtpijp. De tracheostoma werd ingebracht en vastgebonden. (C) De tracheacanule werd aangesloten op het beademingsapparaat en de hechting werd om de slang gebonden. Klik hier om een grotere versie van deze figuur te bekijken. Figuur 4: Rechterventrikelkatheterisatie. (A), (B), (C) De rechter halsader werd geïsoleerd, vervolgens werd een chirurgische hechting eronder gebracht en aan de schedelzijde van de ader vastgebonden. Op deze hechting werd zachte tractie toegepast in de richting van het hoofd met behulp van een hemostatische klem. Twee extra hechtingen werden distaal doorgegeven, onder de halsader. De meest distale hechting werd voorzichtig in caudale richting getrokken met behulp van een hemostatische klem. In de middelste hechting werd een losse, potentiaalknoop gemaakt. (D) De katheter werd in de halsader ingebracht, de middelste hechting werd aan de katheter vastgemaakt. De beelden in (C) en (D) worden vergroot door een stereomicroscoop. Klik hier om een grotere versie van deze figuur te bekijken. Figuur 5: Linkerventrikelkatheterisatie. (A), (B) De rechter halsslagader werd geïsoleerd, vervolgens werd een chirurgische hechting onder de halsader doorgebracht en aan de schedelzijde van de ader vastgebonden. Op deze hechting werd zachte tractie toegepast in de richting van het hoofd met behulp van een hemostatische klem. Twee extra hechtingen werden onder de halsslagader doorgebracht. De meest distale hechting werd voorzichtig in caudale richting getrokken met behulp van een hemostatische klem. Er werd een losse, potentiële knoop in de middelste hechting gemaakt. (C) De kathetertip werd in de halsslagader ingebracht en vervolgens werd de middelste hechting aan de katheter vastgemaakt om deze vast te zetten. (D) De katheter werd voorzichtig retrograde langs de halsslagader naar de aorta geschoven. De beelden in (B), (C), (D) worden vergroot door een stereomicroscoop. Klik hier om een grotere versie van deze figuur te bekijken. Figuur 6: Schematische weergave van de positionering van de katheter en de resulterende PV-lussen. (A) Optimale positionering van de katheter in de rechterhartkamer. De punt van de katheter bevindt zich in het midden van het ventrikel, geïsoleerd van de ventrikelwanden. Representatieve PV-lussen als gevolg van een optimale positionering van de katheter in de rechterhartkamer (d.w.z. stabiel, driehoekig). (B) Onjuiste plaatsing van de katheter in de rechterhartkamer. De punt van de katheter is in contact met de ventriculaire wanden. Representatief PV-lusgeluid als gevolg van een suboptimale positionering van de katheter in de rechterhartkamer (d.w.z. ingeklapt, onregelmatig). (C) Optimale positionering van de katheter in de linker hartkamer. De punt van de katheter bevindt zich in het midden van het ventrikel, geïsoleerd van de ventrikelwanden. Representatieve PV-lussen als gevolg van optimale positionering van de katheter in de linker hartkamer (d.w.z. stabiel, rechthoekig). (D) Onjuiste plaatsing van de katheter in de linker hartkamer. De punt van de katheter is in contact met de ventriculaire wanden. Representatieve PV-lussen als gevolg van een suboptimale katheterpositionering in de linker hartkamer (d.w.z. ingeklapt, onregelmatig). Een 50 Hz FIR-ruisfilter werd toegepast om de PV-lussen te genereren. Klik hier om een grotere versie van deze figuur te bekijken.

Discussion

Beoordeling van de hartfunctie is een cruciale stap voor preklinisch cardiovasculair en pulmonaal-vasculair onderzoek. In dit werk stelden we een protocol voor voor een biventriculaire beoordeling van de hartfunctie bij muizen met gesloten borstkas. Door deze aanpak kan men de PV-lussen van het rechterventrikel en het linkerventrikel in dezelfde muis genereren. Deze benadering biedt een robuuste en volledige beoordeling van de hartfunctie, waardoor de systolische en diastolische functie kan worden gemeten, evenals het slagvolume en het hartminuutvolume. In tegenstelling tot de open borstkas die klassiek wordt gebruikt voor knaagdierkatheterisatie, resulteert deze gesloten borstkas techniek in een stabielere fysiologie en meer fysiologisch relevante gegevens. Hoewel het technisch uitdagender is en afhankelijk is van de vaardigheden van de operator om de katheter met succes in de rechter- en linkerventrikel te plaatsen, beperkt de gesloten thoraxbenadering het trauma en de bloeding die gepaard gaan met een open borstkas en vermindert het de drastische drukveranderingen die gepaard gaan met het blootstellen van de longen aan atmosferische druk. De gesloten thoraxbenadering bootst ook beter de hartkatheterisatieprocedure na die bij patiënten wordt uitgevoerd, wat de relevantie van het gebruik van deze techniek in preklinisch onderzoek vergroot.

De chirurgische ingreep is de cruciale stap van het protocol. Zelfs bij gebruik van een chirurgische microscoop voor het inbrengen van een katheter in de halsader of halsslagader, wat wordt aanbevolen, vereist deze procedure oefening en technische vaardigheid. Zorgvuldige dissectie van de bloedvaten die vrij zijn van de omliggende fascia door middel van zachte, stompe dissectie zal het succes van de canulatie vergroten en tegelijkertijd het risico op bloedingen minimaliseren. Om bloedverlies tot een minimum te beperken, is het van cruciaal belang om de halsslagader in opeenvolgende stappen te cannuleren: 1) breng de kathetertip in de halsslagader; 2) bind de hechting voorzichtig rond het deel van de slagader dat de katheter bevat; 3) Maak de veilige hechting los, waardoor de katheter kan bewegen met behoud van zachte opwaartse tractie om bloedingen te minimaliseren; en 4) breng de katheter naar de aorta. Het positioneren van de katheter in het ventrikel, zoals bepaald door real-time golfvormbewaking, is het meest uitdagende onderdeel van dit protocol. Alle elektroden van de katheter moeten zich in de ventriculaire holte bevinden en geen enkele mag de wand raken. Elke onjuiste positionering van de katheter zal resulteren in onregelmatige PV-lussen en zal de gegevensverzameling nadelig beïnvloeden of uitsluiten. Door de karakteristieke druk-volumegolfvorm te herkennen die het gevolg is van het feit dat alle elektroden zich in het ventrikel bevinden, kan men zeker zijn van een geschikte katheterpositie. Het is van cruciaal belang om een stabiele ventriculaire drukgolfvorm en stabiele druk-magnitudelussen te verkrijgen voordat wordt overgeschakeld naar de PV-modus en volume-acquisitie. Een goede kennis van de fysiologie en anatomie van het hart is essentieel voor het succes van deze procedure. Het online uitlezen van de PV-sporen, van het atrium, het gebied van de tricuspidalisklep en de rechterventrikel, zal de voortgang van de katheter laten zien en helpen bij het bereiken van de juiste positionering. Het is van cruciaal belang om de normale hartslag (400-600 slagen per minuut) en de verwachte golfvormen en drukken te kennen (bijv. systolische druk van de rechterventrikel, 18-25 mm Hg, diastolische druk <5 mm Hg; systolische druk linkerventrikel 60-120 mm Hg⁴⁰, diastolische druk <8 mmHg) bij muizen om de operator in staat te stellen de waarheidsgetrouwheid van de waargenomen gegevens te evalueren.

De kwaliteit en reproduceerbaarheid van de gegevens hangt af van de snelheid van de procedure en bloedverlies of bloeding. De procedure van anesthesie tot voltooiing van de data-acquisitie duurt gemiddeld ~30-40 min/muis. De rechterhartkatheterisatie vanaf het inbrengen van de katheter tot de data-acquisitie duurt 5-10 minuten, de linkerhartkatheterisatie vanaf het inbrengen van de katheter tot de data-acquisitie duurt nog eens 10-15 minuten. In ~75% van de gevallen worden gegevens van publicatiekwaliteit verkregen. De volgorde van de stappen in de hartkatheterisatie moet constant worden gehouden tussen de dieren. Bij deze procedure worden de muizen eerst geïntubeerd, gevolgd door de rechterventrikelkatheterisatie en ten slotte de linkerventrikelkatheterisatie. De beslissing om in deze volgorde verder te gaan, is gebaseerd op de grotere moeilijkheid en het bloedingsrisico van katheterisatie van het linkerhart versus het rechterhart. Er kan een niet-specifiek artefact van 50 Hz-ruisopname worden waargenomen. Deze ruis kan worden verminderd met behulp van een FIR-filter met een hoge cutoff bij 50 Hz en een lage cutoff van 0 op de software. Maak voor het volumekanaal een nieuw kanaal/filter/FIR-filter. Een notch-filter van 50 Hz kan ook worden toegepast tijdens data-acquisitie om netruis te elimineren en radiofrequentie-interferentie te verwijderen.

Hoe sneller de katheterisatie wordt uitgevoerd, hoe beter de kwaliteit van de gegevens. Op basis van eerdere ervaringen wordt aanbevolen om de gegevens binnen 15 minuten te verkrijgen. Een langere katheterisatietijd verhoogt de fysiologische belasting van het dier en verhoogt het risico op aritmie door de aanwezigheid van de katheter in de holte. Deze krachten kunnen het slagvolume verminderen en de reproduceerbaarheid en interpreteerbaarheid van de golfvormen aantasten. Bovendien is de punt van de katheter scherp en kan deze het ventrikel beschadigen of doorboren. Dit is vooral belangrijk voor de rechterventrikel, die ~ 1/3^e van de dikte van de linker hartkamer is.

Invasieve tracheostomie en mechanische beademing met positieve druk resulteren in een stabiele en gecontroleerde ademhaling van de muizen en verminderen de variabiliteit van de verwerving van PV-lussen. De positieve expiratoire einddruk (PEEP) staat echter in schril contrast met normale ventilatie, wat een fenomeen van negatieve druk is. Samen verlagen positieve drukbeademing en PEEP het hartminuutvolume en verlagen ze de rechterhartdruk. Hoewel mechanische beademing en cardiodepressieve effecten van de anesthesie dus nodig zijn voor het verkrijgen van stabiele gegevens, zullen ze de PV-lussen beïnvloeden en moeten ze als een beperking worden beschouwd. Het tijdelijk stoppen van mechanische ventilatie tijdens de korte opname van PV-lussen wordt gebruikt om deze potentiële bron van artefacten te elimineren. Merk op dat de ventilatie-efficiëntie kan worden bevestigd door de capnografiebewaking van kooldioxide.

De technische vaardigheden die nodig zijn voor de benadering met gesloten borst kunnen een beperking zijn van deze techniek. Evenzo is het een uitdaging om een goede, stabiele positionering van de katheter in het ventrikel te verkrijgen. De kans op succes neemt toe met de ervaring van de operator en met de grootte en het gewicht van de muizen. Katheterisatie van muizen van minder dan 20 g is een enorme uitdaging. De unieke kamergeometrie van de rechterventrikel kan van invloed zijn op de volumemeting en moet worden overwogen. Het gebruikte verdovingsmiddel, de hartslag, de temperatuur en de belasting van het dier kunnen de hemodynamische parameters beïnvloeden en moeten zorgvuldig worden gerapporteerd en gecontroleerd.

Concluderend kunnen we stellen dat in dit protocol zowel de rechter- als de linkerventrikelkatheterisatie in dezelfde muis worden uitgevoerd. Afhankelijk van de specifieke doelen van een wetenschapper, kan linker- of rechterventrikelkatheterisatie onafhankelijk worden uitgevoerd, met behulp van het relevante deel van de biventriculaire procedure. De gepresenteerde aanpak is echter optimaal voor een volledige beoordeling van de hartfunctie.

Açıklamalar

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

De auteurs willen graag de hulp en medewerking van Queen’s University Animal Facility Personal erkennen. De auteurs willen graag de hulp van Austin Read, TMED MSc-kandidaat, erkennen.

Deze studie werd gedeeltelijk ondersteund door de Amerikaanse National Institutes of Health (NIH)-subsidies NIH 1R01HL113003-01A1 (S.L.A.), NIH 2R01HL071115-06A1 (S.L.A), Canada Foundation for Innovation en de Queen’s Cardiopulmonary Unit (QCPU) 229252 en 33012 (S.L.A.), Tier 1 Canada Research Chair in Mitochondrial Dynamics and Translational Medicine 950-229252 (S.L.A.), Canadian Institutes of Health Research (CIHR) Foundation Grant CIHR FDN 143261, de William J. Henderson Foundation (S.L.A.), Canadian Vascular Network Scholar Award (F.P.), en de Paroian Family-beurs van de Pulmonary Hypertension Association of Canada (F.P.)

Materials

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

Referanslar

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

Etiketler

Biventricular Assessment Cardiac Function Pressure-volume Loops Closed-chest Catheterization Mice Right Carotid Artery Right Jugular Vein Right Ventricle Catheterization Left Ventricle Systolic Function Diastolic Function Pressure Waveform Cardiac Characterization

Play Video

PDF

DOI

DOWNLOAD MATERIALS LIST

Bu Makaleden Alıntı Yapın

Potus, F., Martin, A. Y., Snetsinger, B., Archer, S. L. Biventricular Assessment of Cardiac Function and Pressure-Volume Loops by Closed-Chest Catheterization in Mice. J. Vis. Exp. (160), e61088, doi:10.3791/61088 (2020).