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兔模型:无线遥测监测左心室
2016年08月01日
来源:BMC Research Notes December 2011, 4:320
作者:李晓菲译
责任编辑:admin
摘要:DSI遥测系统允许我们记录各种参数(基线),提示左心室功能的程度。在这种状态下动物减少束缚或麻醉应激,可获得准确结果。
摘要:背景:心力衰竭是一个关键的条件,影响到许多人,往往是左心室功能障碍的结果。使用各种模型系统进行了大量的研究。研究人员必须能够准确测量心肌的性能以确定左心室功能的程度。我们采用了无线遥测系统不断评估兔模型中的左心室功能。
结果:我们植入安装无线电发射机压敏导管到兔左心室。对于一个给定的基准周期时间内,我们连续记录心脏收缩和心室舒张指数。遥测系统使我们在整个记录期能够连续记录左心室参数的基线。在这段时间内,动物们是无拘无束的,完全有意识的。我们所记录的值同使用其他方法的报告得到的类似。
结论:无线遥测系统可以连续测量兔模型中的左心室(LV)压力、心肌收缩力和心脏松弛。这些结果,得到的只是作为基线水平,证实这个模型系统有效的左心室评估需要进一步验证。
背景:在左心室(LV)功能不全的情况下,周围的左心室的心肌在功能上被破坏,从而引起收缩受损和/或放松。其结果是泵血不足和局部缺血。左室收缩功能受损和/或左室舒张功能受损导致充血性心力衰竭(心衰),导致世界范围内的患病率增加。因此,左心室功能障碍是科学界调查研究的一个主题。收缩和舒张的程度都用来评估整体的左心室功能。关于收缩阶段,许多人使用心脏收缩性衡量左室收缩功能。心肌收缩力是心肌在一定肌肉长度下伸展的内在能力,它增加了交感神经刺激。心脏收缩力表示压力除以时间的最大变化,等容收缩期最大压力增加率(dp/dtmax)。另一个参数,收缩性的有用指标是Vmax,是收缩性缩短的最大速度。另一方面,心室舒张,是用来评估左室舒张功能。它通常表示为最大(负)压力除以时间的变化。(-dp/dtmax)等容舒张期代表压力降低。由于心室收缩和舒张,需要清楚全心脏周期的心室压力。调查人员,使用不同的动物模型,利用压敏导管植入动物心室。在一个理想的模型系统中,导管既有良好动物耐受性以及准确的压力读数。在兔模型,我们利用无线遥测来确定各种LV参数,包括左室压(LVP)、心肌收缩力和心肌舒张度。这种无线系统是有益的,动物不受约束,并完全有意识的,更准确地模仿正常的心血管疾病。
方法: 兔和饲养:兔 7-8周龄 体重 1.5-2.0kg。供应商对动物进行健康评估,包括:血清学检测,表明动物无多杀性巴氏杆菌、嗜肺巴氏杆菌、支气管败血波氏杆菌、兔螺旋体、泰泽氏病原体,纤毛相关呼吸道杆菌、口腔乳头状瘤病毒,蠕虫和节肢动物寄生虫,寄生虫,原生动物。购入后动物配对或单独安置在兔笼中适应一周。动物房被保持在12:12-hr光:暗周期,温度范围在19到22°C和湿度30%到70%。一天170g饲料,自由饮水。
遥测系统和手术植入:遥测设备购买于DSI,包括植入式发射器、接收器、数据处理设备和一种环境压力参考监视器。发射机有两条压力导管和两条信号线,仅使用了一个压力导管。未使用的导管/导线被固定在发射器附近。压力导管是一个14厘米的充满液体的导管,含有一个终端感测区,包含非可压缩流体和一种生物相容性凝胶。该传感区传输压力波到DSI发射器。发射器的校准是通过放置到一个密封的压力室,在750,850和950毫米汞柱的测量来完成的,输出被读取作为一个原始的频率输出,并作为发射机的校准值。每只兔子的数据记录在手术后的两个星期,确切的天数取决于动物的恢复水平。数据采集系统,采样频率为500赫兹,记录数据连续72小时,每20秒记录一次数据。连续监测心率参数,左心室压(LVP)、左心室收缩压(LVSP)、左室舒张末压(LVEDP)、dP/dtmax, Vmax, -dP/dtmax。LVSP定义为检测dp/dtmax峰后的压力,而LVEDP是定义为舒张压。
兔子给予氯胺酮(50毫克/千克IM)、丁丙诺啡(0.05毫克/千克IM)和甘罗溴铵(0.1毫克/千克IM)作为插管前预麻醉。采用2.5mm的气管插管,3%异氟醚诱导,手术过程中维持麻醉为2-2.5% 。左耳静脉放置导管补生理盐水,速率30 ml/kg/hr. 手术过程中监测体温、心电、血压和血氧。使用加热垫对术中兔子进行加热。打开胸腔到空腔关闭为止,兔子呼吸每分钟15到30次。
动物的左侧被毛被剃光,手术部位使用碘酊和酒精消毒三次。在第五肋间隙肌层注入1% buprivicaine(约0.5ml),每个注射间隔5cm,除了颈部至胸部区域。发射器的切口放置在腹壁的左侧,在最后一根肋骨后面大约4厘米。遥测发射器被放置在腹部区域后面的最后一根肋骨的皮下口袋里。之后,被缝合固定。一个皮肤切口,在第五肋间隙,作为发射器的压力导管皮下隧道的切口。之后,在第五肋间空间动物的左侧进行开胸手术。随着肋骨收缩,接近心脏顶点部位切开心包,在预定插入点的表面进行缝合。使用的回缩缝合,以稳定的心脏,一个荷包缝合被放置在左心室的顶点。将压力导管插入左心室,前插直到导管上的锚定缝合遇到心肌。荷包缝合后在先端收紧,进行导管固定。手动通风检查肺的功能,进行肌肉层和皮肤层缝合。植入手术后,单笼饲养,检查不正常的呼吸、疼痛和痛苦。手术后,提供热辅助直到兔子恢复正常体温。在术后48h给予Buprenorphine,严密监控动物,直到其正常饮食(约2周)。
结果:心率和左心室压力:72小时的心率和以小时为平均值LVP数据。我们对四只兔子进行了手术,一只兔子的数据被排除在外,由于心脏性心律失常,被认为是由手术引起的。剩下的三只动物表现出正常的心率(200-300 BPM)平均有229~264次/分。兔平均LVP变化从52到63毫米汞柱,平均LVSP、LVEDP范围分别从99至114毫米汞柱和从17至24毫米汞柱。
收缩性和舒张性指数:所有的收缩和舒张功能的数据均为1小时的平均值。三只兔平均-dp/dtmax基本保持不变。然而,每一天兔2有dp/dtmax,显著高于其他两兔。
讨论:以调查心血管疾病为目的,遥测已被广泛用于各种动物模型。在小鼠模型中使用遥测以减少肺动脉高压为目的的实验性治疗,评估小鼠右心室收缩压和心率。在这项小鼠研究中,研究者通过右颈静脉的方法将一个压力导管导入小鼠右心室。同样,遥测在大鼠已被用于确定心脏功能,特别是收缩功能。除了啮齿动物模型,高等的动物模型也被用于与遥测,即狗,猪,和非人类的灵长类动物。
结论:DSI遥测系统允许我们记录各种参数(基线),提示左室功能的程度。在这种状态下动物减少束缚或麻醉应激,可获得准确结果。总体而言,支持使用无线遥测在兔模型中评估左心室功能。http://link.springer.com/article/10.1186/1756-0500-4-320

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