摘要
小鼠急性心肌梗死会引发急性但尚未完全明确的左心室(LV)功能变化。对实施冠状动脉闭塞的小鼠进行左心室导管术,可作为实时评估左心室功能的新方法。
操作流程
该技术有助于解答心血管研究领域的关键问题,例如识别急性心肌梗死中的早期保护机制。该技术的主要优势在于可对经历心肌梗死并接受再灌注的小鼠进行实时高级血流动力学表征。气管插管和缺血再灌注手术将由本实验室生物学家Pia Stock执行。
麻醉动物后,使用电动剃刀去除颈部和胸部毛发。接着用碘伏和70%酒精交替清洁皮肤三次。随后用小型手术剪在下唇下方5毫米处沿中线向胸骨方向做10毫米纵向切口。
使用镊子钝性分离颌下腺左右两侧组织。然后分离右侧气管旁区域的肌肉和脂肪组织,以暴露右侧颈总动脉。用弯头镊子小心地钝性分离血管,游离5-10毫米血管段。
操作中需始终避免触碰颈动脉窦内的迷走神经,否则可能导致严重低血压和心动过缓。血管游离后,将两根预先准备的5/0丝线穿过血管下方。用紧密结扎法结扎远端血管,近端缝线留松结(供导管通过)。
在暴露血管的近端(结扎线近心端)放置止血血管夹以暂时阻断血流。用显微剪在近心端结扎线近端1毫米处做楔形切口,应有少量血液渗出。扩张切口后将导管插入血管10毫米,开始记录导管探头采集的数据。
取出血管夹,在切口处滴加1-2滴生理盐水,帮助导管继续前进10毫米。收紧缝线防止导管周围血液反流(但不要固定导管)。轻柔推进导管直至压力分析显示动脉血压波形(导管已进入主动脉)。
通过主动脉瓣时应感受到轻微阻力及与心脏搏动同步的牵拉感。若导管难以通过主动脉瓣,可回撤5毫米后再次推进。正确的左心室导管置入标志为舒张压变化,容积变化也是导管进入左心室的指标。确认导管位于左心室后,将近端缝线扎紧固定。
导管置入后准备45分钟缺血期:从胸骨下缘向左腋窝切开皮肤,钝性分离两层肌肉暴露肋骨,在左侧第3-4肋间切开胸腔。使用手术钩暴露心包并切除覆盖心脏的心包组织。左主冠状动脉结扎前静置30秒,记录有效分析所需的压力-容积数据。
左主冠状动脉起自左心耳下方,沿心脏左侧向心尖方向走行。在左心耳下方2毫米处用6/0聚丙烯缝合线环绕动脉,将细硅胶管置于缝线下并打结固定。若远端心肌开始变灰,表明左主冠状动脉已成功闭塞。剪除1毫米长度的缝线,撤除手术钩并手动关闭切口上方肌肉层,持续记录45分钟压力-容积数据。
45分钟后重新切开,取出硅胶管启动再灌注,继续记录20分钟数据。当心脏恢复红色表明再灌注成功。再灌注结束后松开缝线拔出导管,若需取血则快速重新打结止血。
完成校准步骤后进行软件引导的数据分析:基线数据选取导管通过主动脉瓣前至少10个心动周期(排除呼吸或操作干扰的异常周期)。缺血及再灌注期按5分钟间隔分析10个周期区块。计算所得参数足以表征左心室功能。实验结束前,导管撤出左心室后需进行最终压力数据分析。
按协议实施左心室导管术后,进行45分钟可逆性左主冠状动脉结扎,随后20分钟再灌注。导管位置通过特征性左心室压力-容积曲线确认。左主冠状动脉闭塞成功通过左心室远端心肌变白进行肉眼验证。闭塞后按5分钟间隔分析压力-容积数据:压力数据显示左心室收缩压峰值无变化,表明外周灌注保留且麻醉稳定;容积分析显示缺血早期射血分数和每搏输出量显著下降;反映左心室收缩力的dp/dtmax参数降低30%,dp/dtmin显著下降表明左心室顺应性受损。
通过本视频操作,研究者可掌握利用压力-容积导管技术,在急性心肌梗死小鼠模型中实时表征左心室收缩与舒张功能的方法。
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