この研究は、（DJドゥンカーへ）オランダ心臓財団の助成金2000T038によってサポートされていました（D. Merkusに）2000T042を付与し、欧州委員会FP7-健康-2010グラントMEDIA-261409（DJドゥンカーとD. Merkusへ）、オランダ心臓血管研究イニシアティブ：オランダ心臓財団、大学医療センターのためのオランダ連合、健康研究開発と科学のオランダ王立アカデミーのためのオランダ機構&#160; CVON- ARENA CVON 2011-11、（D. Merkusへ）CVON-ファイドラCVON2012-08とCVON-RECONNECT CVON 2014から11（DJドゥンカーへ）、ソフィア財団（DJドゥンカーとD. Merkusへ）（D.デへウィイス-Meijler、D. MerkusとIKMライス）。

<ol>
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著者らは、開示することは何もありません。

本研究は、豚の慢性計測のための手術だけでなく、血行動態を測定しながらモーター駆動トレッドミル上計装豚を行使し、動脈、混合静脈および冠状静脈血中の酸素含有量の測定のための血液試料を採取するためのプロトコルについて説明します。 プロトコル内の重要なステップ 挿管処置の間にすでに開始プロトコル内のいくつかの重要なステップがあります。チオペンタール（2.1.5）したがって、投与の際に迅速な挿管を必要とする、呼吸抑うつ薬です。また、慎重に処置中に人工呼吸器の設定を監視することが重要です。胸腔は（ステップ3.1.4）開かれたときにこのように、これは、負の胸腔内圧の損失をもたらします。この損失を補償し、肺胞の崩壊を防ぐために、換気が呼気終末陽圧（PEEP）が必要です。また、人工呼吸器の設定（最大吸気プレスUREは）〜10ミリリットル/キログラムの一回換気量を維持するように調整されるべきです。また、左肺が離れて押された場合（3.1.6。）一回換気量が左肺の一部のみが換気されているため、減少する可能性があることに注意してください。人工呼吸器の設定は、血液ガスに基づいて調整されるべきです。 流体満たされたカテーテルと血行動態測定に関してもう一つ重要な点は、圧力変換器と心臓血管系への流体で満たされたカテーテルの挿入部位との間の静水圧差があるということです。弾性ベスト（4.2）上の圧力変換器の圧力のレベル、およびカテーテルの挿入点の間の高さの差は、手術中及び動物を犠牲に推定及び補間前または後のいずれかの処理によって補正されるべきですデータ。 この技術を使用する際に考慮すべきもう一つの重要な点は、手術中にまたは反復中のいずれかで、その血液の損失であります採血は、豚が比較的大きく、その結果、大血液量（65ミリリットル/キログラム）を有するという事実にもかかわらず、最小化されるべきです。手術中に、カテーテルの挿入中に血液の損失は、単に、穿刺傷に圧縮を適用することによって最小限に抑えることができます。動物実験のガイドラインによると、循環血液量の10％までは、最小限の副作用で、通常、健康な動物からの単一の機会に撮影することができますが、それは血液15のこの量を補充するために約14日間、動物をかかります。これは、血液のかなりの量が失われたときに、手術からの回復が長くなることを意味します。 運動実験中繰り返し採血時に、動物の循環血液量の1.0％、0.6ミリリットル/のkgで最大24時間毎に15を除去することができます。これはまた、トレッドミル運動中にサンプリングされた血液の量は、iniファイルを除去した後、十分に計画し、そのあるべきであることを意味します血液との界面で先端付近のカテーテルのルーメン内に常に存在しているシャルの塊は、ラインをフラッシュするために引き出され、残りの血液が戻って動物に与えられるべきです。 修正およびトラブルシューティング 移植された液体で満たされたカテーテルがあるため、血栓形成の誤動作を防ぐために、毎日フラッシュする必要があります。流体充填カテーテル内の血液凝固の量に応じて、各ラインのヘパリンの量は、5,000 IU / mlの千IU /から変化させることができます。ヘパリンの量は、抗凝固剤ヘパリンの存在による外科的切開の傷からの出血を防ぐために、手術後の最初の週に最小限に抑える必要があります。 しかし、毎日のフラッシュ場合でも、いくつかの液体で満たされたカテーテルが詰まってしまいます。これが発生すると、最小限および/または拍動吸引を適用することにより、より小さな2ミリリットルの注射器で血液を回収してみてください。カテーテルが解除されます前に、それは数分かかることがあります詰まりました。これが動作しない場合には、慎重にカテーテル内に生理食塩水を少量流し、すぐに血液を撤回しようとします。注入はカテーテルの部位に応じて、遠位臓器の循環および塞栓に血栓の放出をもたらすことがあるので注意してください。慎重にフラッシュが動作しない場合には、血行力学的信号がまだあるかどうかを確認するために圧力変換器に詰まったラインを接続してください。信号がない場合は、流体充填されたラインは、いくつかの結び目によって密封され、遮断されるべきです。 解釈と制限事項 上記のように全ての点を考慮すると、血行動態測定及び血液サンプルの組み合わせは、単独で、トレッドミルの速度7,12よりも運動強度のためのより良い尺度である全身および心筋酸素消費量の点で運動応答の解釈を可能にします-14。 体の増大した代謝要求を満たすために、EXERciseは、心臓機能の変化だけでなく、地元の灌流の変更が必要です。組織灌流は、組織を供給する血管床の小動脈及び細動脈の直径の変化によって調節されます。神経液システム、内皮および地元の代謝物から誘導された無数の血管作動性因子は、血管緊張を決定し、適切な組織灌流1,5,12,16を確保するために相互作用します。全身および肺血管抵抗や逆、血管コンダクタンスの変化は、血圧および流量信号から計算され、全身および肺の血管系における血管運動緊張の変化の観点で解釈することができます。直感的に、血管抵抗は、多くの場合、血管緊張の変化を評価するために使用されます。コンダクタンスと抵抗がコンダクタンスは圧力、流量で割った抵抗に等しい圧力のための正規化された流れであることで、数学的に関連しているものの、私たちの研究グループでは、我々はコンダクタンスの使用を提唱しています。コンダクタンスおよび解像度が、istanceは1つが、単一の刺激（ すなわち、運動）7,17の効果を調査する場合は、薬理学的介入と運動を組み合わせたときに、二つのパラメータの解釈は血管緊張4の制御に様々な血管作動性システムの寄与を調べるために、異なる可能性が交換可能であり、 、5,7,14,18。 運動中、全身循環は低流量と高流量、低抵抗、（高コンダクタンス）を持つシステムに高抵抗（ すなわち、低コンダクタンス）によって特徴付けられる安静時のシステムから変換します。このように、薬理学的血管拡張は、運動に対する安静時のコンダクタンスと抵抗のために異なる結果をもたらします。コンダクタンスの増加はわずかであるが安静時の、薬理学的血管拡張によって生成される抵抗の低下が大きくなります。これとは対照的に、運動時の血管拡張のと同じ程度はOコンダクタンスの大幅な増加につながりますが、抵抗のわずかな減少をNLY。コンダクタンスを用いた場合、抵抗血管拡張を見たときに静止して大きくなるように表示されつつ、より大きな血管拡張は、運動中に発生すると思われます。抵抗やコンダクタンスを使用した場合のデータの解釈は、このように異なっています。抵抗とコンダクタンスとの間の選択ではなく、任意のように見えるかもしれませんが、物理学の主要な変化を受ける変数は、応答7,17,18のための指標の分子として指定されています。時の大動脈血圧が著しく心拍出量が増加する一方で、かなり一定のまま行使するので、行使する全身血管応答を記述するために最も適切なパラメータではなく抵抗よりも全身血管コンダクタンス（心拍出量/大動脈血圧）、であるように思われます。また、全身の循環は、主に並列的に灌流された器官の様々な血管床の多数で構成されています。並列抵抗はレシプロを追加しますので、平行導体が直線的に足しながら的には、特定の地域の血管床のコンダクタンスの変化は、総全身血管コンダクタンスの同一の（絶対的な）変化に変換されます。この考慮事項は、行使する全身血管応答を記述するための血管コンダクタンスの使用にさらなる支持および薬理学的介入を貸します。 肺のベッドで行使する血管の応答を記述するための抵抗またはコンダクタンスのいずれかの選択は運動は心拍出量の増加だけでなく、肺動脈圧7,17を製造しているため、あまり目立たないように思われます。抵抗またはコンダクタンスのいずれかの選択は、によって生成される血管拡張の程度と比較して、PVRとPVCの比較的小さな運動誘発性の変化を考慮して、また、例えば、ET-受容体遮断7それほど重要ではありません。結果として、抵抗またはコンダクタンスのいずれかの使用は、O、血管作用を特徴づけるために肺循環におけるFAの薬理学的血管拡張剤は、同様の結論が得られます。 冠循環では、データの解釈はさらに複雑にするだけでなく、冠状動脈抵抗血管のトーンの変化における内因性血管作動性物質の結果の薬理学的ア ​​ンタゴニストの全身投与などであるが、多くの場合も、全身の血行動態変数7,14,17の顕著な変化をもたらします19。これらの変更された血行動態は、心臓の仕事に影響を与え、それによってむしろ冠血管のトーン上の介入の直接の効果としてよりも、心臓の代謝要求または自己調節の変化から生じる冠状動脈の血流の変化を引き起こします。例えば、内因性血管収縮剤システムの遮断は、全身の血管拡張の結果として、平均大動脈圧を減少させ、冠動脈微小血管緊張の自己調節の調整を誘発します。また、圧受容器反射の活性化は、心拍数aを増加させるように作用しますND心筋収縮。心拍数及び/又は血圧のような変化は、続いて、心筋酸素供給の調整を必要とし、従って冠血流量で、心筋の代謝の変化をもたらします。 このアプローチは、冠状動脈抵抗血管緊張の調節の評価を可能にするように考慮心筋酸素消費量のような薬剤誘発性の変化の影響を取るために、研究者らは、冠状静脈酸素濃度と心筋酸素消費量（MVO 2）4,5との間の関係を調べます独立して心筋の酸素需要の変化の。血管拡張剤の投与は、MVO 2の与えられたレベルで心筋の酸素供給を増加します。酸素供給の増加は酸素消費量の変化なしに起こるように、心筋酸素抽出により冠状静脈の酸素含有量、従ってMVO 2との間の関係の上方シフトの増加につながる、減少します</サブ&gt;および冠状静脈酸素レベル。正確に調節冠状動脈抵抗血管緊張4,5を研究するために、心筋の酸素要求量、ならびに心筋の酸素供給の両方を測定することが肝要です。 その優雅さと有用性にもかかわらず、一部の研究者は、このアプローチ20の限界を指摘しています。このように、冠状静脈PO 2または冠状静脈SO 2対MVO 2をプロットし 、これらの変数は、実際にMVO 2計算する式の一部であるため、不適切であると考えることができました。その結果、MVO 2は、冠状静脈PO 2またはSO 2とは独立した変数ではありません。また、研究者らは、心筋の仕事の別の索引を使用して検討する必要があり、心拍数および左心室収縮期圧の積である速度圧力積（RPP）、。しかし、RPPとMVO 2はほぼ直線的に関係しているように、SMVO 2のためのRPPをubstitutingすることは実質的に同一の結果14が得られ 、かつMVO 2と冠状静脈酸素濃度との関係は、冠動脈血管運動トーンの変化を研究する敏感な方法であると考えられます。 既存の方法に関して意義 一般的に、血管緊張の調節における変化を評価するために使用される別の方法は、圧力またはワイヤミオグラフ6,14,21で孤立冠状動脈と肺小動脈や細動脈の使用です。ミオグラフ研究の利点は、血管が周辺組織に依存せず、潜在的に循環要因から影響を交絡せずに研究することができるということです。これらのインビトロ技術は、従って、インビボでの測定値と相補的です。しかし、in vivoおよびin vitro技術では時々反対の結果を与えます。例えば、強力な血管収縮物質エンドセリンに対する応答がそのまま冠動脈circulatioに減少しました<html> nは心筋梗塞後の、健康な対照豚に比べて心筋梗塞に豚から分離された冠状動脈小動脈に拡張されました。21 in vivoでの間および in vitroのデータのこの差は、プロスタノイドによってエンドセリンの血管収縮の影響の増加抑制によるものでした生体内 21インチ 将来の応用 左右両方の心室機能不全における冠動脈微小血管機能の変化の提案された役割を考えると、心臓血管疾患の関連モデルにおけるこれらの変化の評価が必要です。慢性的にインストルメント動物の使用は、微小血管（DYS）関数で疾患の重症度の相関を可能にします。微小血管機能不全は、運動時のように、心血管ストレス下に明らかにすることができる一方でまた、両方の冠状動脈と肺微小血管機能は、基礎静止条件下で正常に見えることがあります。 例えば、糖尿病6、心筋梗塞22、肺高血圧8,9および誘導心不全10をペーシングなどの心肺疾患のトン&quot;&gt;いくつかの豚のモデルが、利用可能であり、慢性計装と組み合わせることができる。潜在的な欠点は、市販の豚ですこのような等ヨークシャー、ランドレース、大白色品種は、成体ブタが非常に大きく、従って、取り扱いが困難であってもよいし、使用しているため、頻繁に使用される幼若ブタしかしながら、幼若ブタのように急速に成長し、位置決めし、フロープローブの機能と圧力カテーテルおよび液体で満たされたカテーテルの開存性は、約10週間に、個々の動物内の一連の測定の期間を制限する、損なわれることがある。代替案は、そのような大人の重量があるのユカタンまたはゲッティンゲン豚、成体ミニブタを使用することであり、 40〜60キロ23。 慢性的にインストルメントアニマの結論として、使用lsコマンドは、それによって、統計的検出力を高め、研究のために必要な動物の数を制限し、いずれかの疾患または治療の評価の開発中に心肺機能のシリアル評価を可能にします。

適切な心肺機能は特に、このような運動の1時などに増加した代謝要求の状態の間に、酸素や栄養素を体を供給することが不可欠です。運動に心肺応答は心機能、 すなわちにおける適応の数によって特徴付けられる。、行使筋肉を供給する血管床における心拍数、収縮性およびストローク量、および微小血管の機能、 すなわち、血管拡張の増加を同様に肺のように血管系、および胃腸系を供給する血管床だけでなく、非アクティブな筋肉1で血管収縮。障害者運動能力は、心肺機能障害の早期特徴であり、かつ心肺運動負荷試験が損なわ運動能力2を有する患者における心機能不全、血管機能不全および/ ​​または肺機能不全の間に線引きする効果的な方法として使用されています。初期の心肺機能不全をd心肺機能のように、特に、動物モデルにおいて、診断するifficultはしばしばcardiodepressive特性3を有する多くの麻酔薬で麻酔を必要とする、侵襲的に測定されます。 慢性機器は覚醒状態の心肺機能の測定を可能にし、動物が完全に実験室条件の測定値に調整されるときに、麻酔および急性の外科的外傷の影響を与えることなく静かな静止​​条件下で得ることができます。動物が適切に訓練されている場合また、測定は、段階的なトレッドミル運動4,5の間に得 ​​ることができます。より具体的には、左と、冠状動脈全身および肺微小循環における血管運動緊張の調節を決定することができ、一方、右心室の機能は、評価され、心筋灌流に関連することができます。液体で満たされたカテーテルの使用は、広告を与えることなく、血液サンプルを取るだけでなく、圧力の測定を可能にします動物ditionalストレス。慢性計装動物を研究の別の利点は、それによって統計的検出力を増加させ、したがって、研究のために必要な動物の数を制限し、心肺運動負荷試験は、疾患の発症中または長期治療中のいずれかの、それ自身の対照として、動物の使用を可能に繰り返すことができることです。 豚の心肺解剖学的構造は、密接に人間のこと似ており、糖尿病6、心筋梗塞7、肺高血圧8,9及びペーシング誘発性心不全10,11などの心肺疾患の様々な形態を誘導することが可能です。また、豚の大きさだけでなく、血液ガスを分析するだけでなく、神経液性測定を実行するために、および/または疾患のバイオマーカーを探索するために、慢性計装、および十分な量の繰り返し採血を可能にします。 このプロトコルは、慢性に使用され手術を説明LY機器豚だけでなく、モーター駆動トレッドミルで豚を行使するためのプロトコル。

<table><tbody><tr><td>3-way stopcocks</td><td>B. Braun</td><td>16496</td><td></td></tr><tr><td>Perfusor lines PVC (DEHP-free) 150 cm/2.6 ml&amp;nbsp;</td><td>B. Braun</td><td>8722960</td><td>Used for fluid filled catheters</td></tr><tr><td>&amp;ldquo;python &amp;ldquo; silicontubing</td><td>Rubber BV</td><td>1757 ID 1 mm, OD 2 mm</td><td>Used for fluid filled catheters</td></tr><tr><td>Sodium Chloride 0.9%</td><td>Baxter</td><td>TKF7124</td><td></td></tr><tr><td>Glucose 10%</td><td>Baxter</td><td>WE0163</td><td></td></tr><tr><td>Suction device</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Slim-Line electrosurgical pencil with 2 buttons</td><td>ERBE ELEKTROMEDIZIN GMBH</td><td>20190-066</td><td></td></tr><tr><td>Servo Ventilator&amp;nbsp;SV900C&amp;nbsp;</td><td>Siemens-Elema AB&amp;nbsp;</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Laryngoscoop</td><td>Vererinary Technics Int.</td><td>11.02.47</td><td></td></tr><tr><td>Sterile surgical gloves</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>tie-on surgical mask</td><td>3M</td><td>1818FS</td><td></td></tr><tr><td>surgical hat</td><td>Klinidrape</td><td>621301</td><td></td></tr><tr><td>Procedure pack</td><td>Molnlycke Health Care</td><td>97027809</td><td>Surgical drape, gauze pads, syringes, beaker etc</td></tr><tr><td>Droptears</td><td>Alcon</td><td>288-28282-01</td><td></td></tr><tr><td>Betadine scrub 75 mg/ml Povidone-iodine</td><td>Meda Pharma BV</td><td>RVG08939</td><td></td></tr><tr><td>Betadine solution 100 mg/ml Povidone-iodine</td><td>Meda Pharma BV</td><td>RVG01331</td><td></td></tr><tr><td>Cuffed Endotracheal tube</td><td>Emdamed</td><td></td><td>size depends on animal size</td></tr><tr><td>Breathing filter Hyrdo therm 3HME</td><td>Intersurgical</td><td>1560000</td><td></td></tr><tr><td>Laryngoscope Handle+ Miller blade size 4</td><td>Kawe Germany</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Manual resuscitator- Combibag</td><td>Weinmann</td><td>6515-12-313-5596</td><td></td></tr><tr><td>Perivascular flow probe 3PS</td><td>Transonic</td><td></td><td>For coronary artery; Size 2.5 - 4 mm depending on animal size</td></tr><tr><td>Confidence flow probe</td><td>Transonic</td><td></td><td>For aorta/pulmonary artery, 16 - 20 mm; size depends on animal size</td></tr><tr><td>Venflon-Venisystem 20 G x 32 mm</td><td>BD</td><td>393224</td><td>For coronary venous catheter</td></tr><tr><td>Blunt Needle 18 G</td><td></td><td></td><td>For coronary venous catheter</td></tr><tr><td>Tygon Tubing</td><td>Rubber BV</td><td>2802 ID 0.8 mm (1/32&amp;rsquo;&amp;rsquo;), OD 2.4 mm (3/32&amp;rsquo;&amp;rsquo;)</td><td>For coronary venous catheter</td></tr><tr><td>Suction Handle 17 cm 6 6/8 &quot; Coupland 18/8 martinit with tube connector</td><td>KLS Martin Group</td><td>18-575-24</td><td></td></tr><tr><td>Scalple blade&amp;nbsp;</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Scalpel Handle 13.5 cm 5 3/8 &quot; Stainless Steel solid</td><td>KLS Martin Group</td><td>10-100-04</td><td></td></tr><tr><td>Vascular Forceps 20.2 cm 8 &quot; De Bakey Stainless Stee</td><td>KLS Martin Group</td><td>24-388-20</td><td>&amp;plusmn; 14 cm</td></tr><tr><td>Dressing Forceps 17 cm 6 6/8 &quot; Cushing Stainless Steel</td><td>KLS Martin Group</td><td>12-189-17</td><td>&amp;plusmn; 18 cm</td></tr><tr><td>halsted-musquito straight 12.5 cm - 5&quot;</td><td>Rudolf Medical</td><td>RU-3100-13</td><td>&amp;plusmn; 12 cm</td></tr><tr><td>halsted-musquito curved 12.5 cm - 5&quot;</td><td>Rudolf Medical</td><td>RU-3101-12</td><td>&amp;plusmn; 12 cm</td></tr><tr><td>Dissecting and Ligature Forceps 13 cm 5 1/8 &quot; Gemini Stainless Steel</td><td>KLS Martin Group</td><td>13-451-13</td><td>&amp;plusmn; 12 cm</td></tr><tr><td>Dissecting and Ligature Forceps 18.5 cm 7 2/8 &quot; Schnidt Stainless Steel</td><td>KLS Martin Group</td><td>13-363-18</td><td></td></tr><tr><td>Rib Retractor Finochietto, Baby Aluminium -</td><td>KLS Martin Group</td><td>24-162-01</td><td></td></tr><tr><td>suture forceps Mayo-Hegar 3 mm 18 cm - 7&quot;</td><td>Rudolf Medical</td><td>RU-6050-18</td><td></td></tr><tr><td>Metchenbaum blunt curved 14.5 cm - 5(3/4)&quot;</td><td>Rudolf Medical</td><td>RU-1311-14M</td><td></td></tr><tr><td>Retrector farabeuf 12 cm - 4 (3/4)&quot;</td><td>Rudolf Medical</td><td>RU-4497-12</td><td></td></tr><tr><td>Towel forceps schr&amp;auml;del curved 9cm - 3,5&quot;</td><td>Rudolf Medical</td><td>RU-3550-09</td><td></td></tr><tr><td>surgical scissors blunt 13 cm - 5&quot;</td><td>Rudolf Medical</td><td>RU-1001-13</td><td></td></tr><tr><td>Gauzes Cutisoft 10 x 10 cm 4-ply</td><td>BSN Medical</td><td>45846-00</td><td></td></tr><tr><td>Gauzes Cutisoft 5 x 5 cm 4-ply</td><td>BSN Medical</td><td>45844-00</td><td></td></tr><tr><td>Flowmeter -CM2 / SF2 - 2gas (O2 and Air)</td><td>UNO BV</td><td>180000008</td><td></td></tr><tr><td>Tec 7 Vaporizer</td><td>Datex-Ohmeda</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Acederm wound spay</td><td>Ecuphar NV</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Vaseline Album</td><td>Bufa</td><td>165313</td><td></td></tr><tr><td>silkam 3-0 Natural silk, non-absorbable</td><td>B. Braun</td><td>F 1134043</td><td>sutures for placement of catheters</td></tr><tr><td>silkam 2-0 Natural silk, non-absorbable</td><td>B. Braun</td><td>F 1134051</td><td>sutures for muscular approximation</td></tr><tr><td>dagrofil 3-0 Polyester, non-absorbable</td><td>B. Braun</td><td>C 0842478</td><td>sutures for fluid fille catheters after tunneling</td></tr><tr><td>Vicryl rapide 3-0, 1 x 45 cm FS2, V2930G</td><td>Daxtrio medische producten</td><td>15560</td><td>sutures for electrical catheters after tunneling</td></tr><tr><td>Vitafil 6 USP</td><td>SMI</td><td>6080</td><td>Ties</td></tr><tr><td>Syringes</td><td></td><td></td><td>10 ml and 2.5 ml</td></tr><tr><td>Heparin LEO (heparin sodium)&amp;nbsp;</td><td>LEO Pharma A/S</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Zoletil</td><td>Virbac</td><td></td><td>tiletamine / zolazepam</td></tr><tr><td>Sedazine</td><td>AST farma</td><td>108855</td><td>xylazine</td></tr><tr><td>Temgesic</td><td>RB Pharmaceuticals</td><td>5429</td><td>buprenorphine</td></tr><tr><td>Tensogrip</td><td>BSN Medical</td><td>71522-00</td><td>elastic vest</td></tr></tbody></table>

surgical placement of catheters for long-term cardiovascular exercise testing in swine

このプロトコルは、慢性的に機器の豚とモーター駆動トレッドミル上ブタを行使するための手順への外科的手順を説明します。心肺機能がしばしば麻酔を必要とする、侵襲的に測定される初期の心肺機能障害は、特に、動物モデルにおいて、診断することは困難です。多くの麻酔薬がcardiodepressiveているように、心血管機能の微妙な変化をマスクすることができます。測定は麻酔および急性の外科的外傷の影響を与えることなく、静かな休息の条件の下で得られるように対照的に、慢性計測は、覚醒状態で心肺機能の測定を可能にします。動物が適切に訓練されている場合また、測定は、段階的なトレッドミル運動中に得ることができます。 フロープローブは、心拍出量を測定するための大動脈または肺動脈の周りおよびコロンの測定のための左冠動脈前下行枝の周りに配置されています進血流。液体で満たされたカテーテルは、圧力測定および血液サンプリングのための大動脈、肺動脈、左心房、左心室と右心室に移植されています。また、20 Gカテーテルは、冠状静脈血サンプリングを可能にするために前室間静脈内に配置されます。 回復週間後、3分続く各段階で、5段階の進行性運動プロトコルに豚は、カテーテルは、圧力と流量計に接続され、電動トレッドミル上に配置され、およびブタが施されます。血行動態信号が連続的に記録され、血液サンプルを各運動段階の最後の30秒の間に採取されています。 慢性的にインストルメント動物を研究の主な利点は、安静時だけでなく、運動などの物理的ストレスの間だけでなく、心肺機能のシリアル評価を可能にすることです。また、心肺機能は、病気の発症のA中に繰り返し評価することができますND慢性処置の間、それによって統計的検出力を増加させ、したがって、研究のために必要な動物の数を制限します。

5キロ/時のエクササイズまでは、主との組み合わせで毎分137±7 256±8拍から心拍数の増加によって達成された4.3±0.3 0.7±8.5 L /分の心拍出量の倍増をもたらしました32±2±3〜36ミリリットル（ 図3）からのストローク量のわずかな増加。一回拍出量の増加は共に左心室の弛緩速度の増加、左の増加に伴って、左心室圧のdP / dtmaxの一次導関数の最大値の増加によって証明されるように、左心室の収縮性の増加により促進されました心房圧、左心室（ 図3）の充填圧力です。一緒に（9.2±0.4グラム/ dlで8.5±0.4から）ヘモグロビン濃度の増加に伴う心拍出量の増加と、71±1％に45±1からボディ酸素抽出の増加は、TRを許可しました身体の酸素消費量のIPLを実行（ 図3）。それが大動脈圧を意味するので、全身の血管拡張は（ 図3）のみわずかに増加し、全身血管コンダクタンスの増加とほぼ完全に心拍出量の増加を収容する全身血管抵抗の低下によって証明されるように発生しました。運動はまた、肺血管コンダクタンスの33±8％の増加によって証明されるように、肺循環の適度な血管拡張をもたらしました。しかし、一緒に（3±1から10±1 mmHgで）から左心房圧の増加に伴って心拍出量の101±8％の増加は、（肺動脈圧が増加し、それによって右心室後負荷の増加をもたらしました図3）。 動脈圧のわずかな増加とともに、心拍数の増加は、左心室の心筋酸素短所が増加しましたumption、主にヘモグロビン濃度の増加と組み合わせて（738±68マイクロモル/分で310±37）から、心筋酸素供給の増加をもたらし、冠血流の増大によって満たされました。心筋酸素需要の増加は、（最大運動時の81.6残り±1.9％で79.8±1.9％）、心筋酸素抽出として、心筋の酸素供給の増加に見合った本質的に変化し、冠状静脈酸素飽和度と冠動脈の結果、一定に維持しました静脈の酸素圧（ 図3）。 <img alt="図3" src="/files/ftp_upload/53772/53772fig3.jpg" /> エクササイズ。ボディ酸素消費量（BVO2） に図3.典型的な血行動態応答は、運動強度（パネルALのx軸）の指標としました。心拍数（HR、パネルA）、一回拍出量（SV、パネルB）、最大の応答が示されますIMUMと収縮と弛緩の速度の指標として左心室圧（DP / dtmax、パネルCおよびDP / dtmin、パネルDのRESP）の一次導関数の最小値、心拍出量（CO、パネルE）は、（MAP平均動脈圧パネルF）、全身血管コンダクタンス（SVC、パネルG）は、全身血管抵抗（SVR、パネルH）、肺動脈圧（PAP、パネルJ）は、肺血管コンダクタンス心房圧（LAP、パネルI）の左（PVCパネルK）。総肺抵抗（右心室後負荷のためのTPR指数はパネルL、運動中に増加しました）。一緒に動脈圧のわずかな増加と心拍数の増加は、主に冠状動脈の血流（CBF、パネルM）の増加によって満たされた左心室の心筋酸素消費量（パネルMPのX軸）の増加をもたらし心筋酸素抽出（MEO2、パネルN）として、冠状静脈酸素飽和度（CVSO2、パネルO）および冠状静脈酸素圧（cvPO2、パネルP）の最小影響を受けました。すべてのデータは平均値の標準誤差（SEM）で、平均提示されている。 <a href="https://www-jove-com.bdigitaluss.remotexs.co/files/ftp_upload/53772/53772fig3large.jpg" target="_blank">この図の拡大版をご覧になるにはこちらをクリックしてください。</a>

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Surgical Placement of Catheters for Long-term Cardiovascular Exercise Testing in Swine

Here we present a protocol to assess cardiopulmonary function in awake swine, at rest and during graded treadmill exercise. Chronic instrumentation allows for repeated hemodynamic measurements uninfluenced by cardiodepressive anesthetic agents.

豚の長期心血管運動テストのためのカテーテルの外科的配置

This protocol describes the surgical procedure to chronically instrument swine and the procedure to exercise swine on a motor-driven treadmill. Early ...

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Universidad San Sebastian

Research

JoVE Journal

Medicine

13.3K ビュー.  Erasmus MC. Here we present a protocol to assess cardiopulmonary function in awake swine, at rest and during graded treadmill exercise. Chronic instrumentation allows for repeated hemodynamic measurements uninfluenced by cardiodepressive anesthetic agents.

ビデオ: Surgical Placement of Catheters for Long-term Cardiovascular Exercise Testing in Swine

Minimal Invasive Surgical Procedure of Inducing Myocardial Infarction in Mice

Myocardial infarction still remains the main cause of death in western countries, despite considerable progress in the stent development area in the last decades. For clarification of the underlying mechanisms and the development of new therapeutic strategies, the availability of valid animal models are mandatory. Since we need new insights into pathomechanisms of cardiovascular diseases under in vivo conditions to combat myocardial infarction, the validity of the animal model is a crucial aspect. However, protection of animals are highly relevant in this context. Therefore, we establish a minimally invasive and simple model of myocardial infarction in mice, which assures a high reproducibility and survival rate of animals. Thus, this models fulfils the requirements of the 3R principle (Replacement, Refinement and Reduction) for animal experiments and assure the scientific information needed for further developing of therapeutical strategies for cardiovascular diseases.

A highly reproducible model for myocardial infarction in mice with minimal invasive manipulations is described. The model can be easily performed, resulting in a high reproducibility and survival rate. Thus, the described model will reduce the number of required animals as requested by the 3R principle (Replacement, Refinement and Reduction).

マウスにおける心筋梗塞を誘発する低侵襲手術手順

Myocardial infarction still remains the main cause of death in western countries, despite considerable progress in the stent development area in the last ...

医学

Testing the Efficacy of Pharmacological Agents in a Pericardial Target Delivery Model in the Swine

To date, many pharmacological agents used to treat or prevent arrhythmias in open-heart cases create undesired systemic side effects. For example, antiarrhythmic drugs administered intravenously can produce drops in systemic pressure in the already compromised cardiac patient. While performing open-heart procedures, surgeons will often either create a small port or form a pericardial cradle to create suitable fields for operation. This access yields opportunities for target pharmacological delivery (antiarrhythmic or ischemic preconditioning agents) directly to the myocardial tissue without undesired side effects.
We have developed a swine model for testing pharmacological agents for target delivery within the pericardial fluid. While fully anesthetized, each animal was instrumented with a Swan-Ganz catheter as well as left and right ventricle pressure catheters, and pacing leads were placed in the right atrial appendage and the right ventricle. A medial sternotomy was then performed and a pericardial access cradle was created; a plunge pacing lead was placed in the left atrial appendage and a bipolar pacing lead was placed in the left ventricle. Utilizing a programmer and a cardiac mapping system, the refractory period of the atrioventricular node (AVN), atria and ventricles was determined. In addition, atrial fibrillation (AF) induction was produced utilizing a Grass stimulator and time in AF was observed. These measurements were performed prior to treatment, as well as 30 min&#160;and 60 min&#160;after pericardial treatment. Additional time points were added for selected studies. The heart was then cardiopleged and reanimated in a four chamber working mode. Pressure measurements and function were recorded for 1 hr after reanimation. This treatment strategy model allowed us to observe the effects of pharmacological agents that may decrease the incidence of cardiac arrhythmias and/or ischemic damage, during and after open-heart surgery.

We have developed a swine model for the target delivery of pharmacological agents within the pericardial space/fluid. Using this approach, the relative benefits of administered agents on induced atrial fibrillation, relative refractory periods and/or ischemic protection can be investigated.

豚に心膜ターゲット・デリバリー・モデルでの薬剤の有効性をテストします

To date, many pharmacological agents used to treat or prevent arrhythmias in open-heart cases create undesired systemic side effects. For example, ...

Long-term Blood Pressure Measurement in Freely Moving Mice Using Telemetry

During the development of new vasoactive agents, arterial blood pressure monitoring is crucial for evaluating the efficacy of the new proposed drugs. Indeed, research focusing on the discovery of new potential therapeutic targets using genetically altered mice requires a reliable, long-term assessment of the systemic arterial pressure variation. Currently, the gold standard for obtaining long-term measurements of blood pressure in ambulatory mice uses implantable radio-transmitters, which require&#160;artery cannulation. This technique eliminates the need for tethering, restraining, or anesthetizing the animals which introduce stress and artifacts during data sampling. However, arterial blood pressure monitoring in mice via catheterization can be rather challenging due to the small size of the arteries. Here we present a step-by-step guide to illustrate the crucial key passages for a successful subcutaneous implantation of radio-transmitters and carotid artery cannulation in mice. We also include examples of long-term blood pressure activity taken from freely moving mice after a period of post-surgery recovery. Following this procedure will allow reliable direct blood pressure recordings from multiple animals simultaneously.

The goal of this protocol is to assess systemic blood pressure in conscious freely moving mice using implantable radio-telemetry devices.

テレメトリを使用して自由に動くマウスにおける長期血圧測定

During the development of new vasoactive agents, arterial blood pressure monitoring is crucial for evaluating the efficacy of the new proposed drugs. ...

Brachial Artery Catheterization in Swine

The video describes in detail the catheterization of the distal brachial artery in swine. This technique enables researchers to measure arterial blood pressure continuously and collect arterial blood samples to assess arterial blood gas measurements. Arterial blood pressures and arterial blood gases are important physiological parameters to monitor during experimental procedures. In swine, four common methods of arterial catheterization have been described, including catheterization of the carotid, femoral, auricular, and medial saphenous arteries. Each of these techniques have advantages, such as ease of access for the auricular artery, and disadvantages that include deep tissue dissection for carotid artery catheterization. The described alternative method of arterial catheterization in swine, the catheterization of the distal aspect of the brachial artery, is a rapid procedure that requires relatively minimal tissue dissection and provides information that is in line with data collected from other arterial catheterization sites. The procedure uses a medial approach along an oblique plane of the lower brachium, positioned between the olecranon and the flexor aspect of the elbow joint, and this approach allows researchers the major advantage of unimpeded freedom for procedures that involve the caudoventral, caudodorsal back, or hind limbs of the pig. Due to the location of the upper forelimb of the catheterized vessel and potential challenges of effective homeostasis following catheter removal from the artery, this technique may be limited to non-recovery procedures.

The video describes in detail the catheterization of the distal brachial artery in swine. This procedure accurately measures arterial blood pressure and is a simple and fast method to collect samples for arterial blood gas measurements.

豚の上腕動脈カテーテル検査

The video describes in detail the catheterization of the distal brachial artery in swine. This technique enables researchers to measure arterial blood ...

Novel Percutaneous Approach for Deployment of 3D Printed Coronary Stenosis Implants in Swine Models of Ischemic Heart Disease

Minimally invasive methods for creating models of focal coronary narrowing in large animals are challenging. Rapid prototyping using three-dimensionally (3D) printed coronary implants can be employed to percutaneously create a focal coronary stenosis. However, reliable delivery of the implants can be difficult without the use of ancillary equipment. We describe the use of a mother-and-child coronary guide catheter for stabilization of the implant and for effective delivery of the 3D printed implant to any desired location along the length of the coronary vessel. The focal coronary narrowing was confirmed under coronary cineangiography and the functional significance of the coronary stenosis was assessed using gadolinium-enhanced first-pass cardiac perfusion MRI. We showed that reliable delivery of 3D printed coronary implants in swine models (n = 11) of ischemic heart disease can be achieved through repurposing mother-and-child coronary guide catheters. Our technique simplifies the percutaneous delivery of coronary implants to create closed-chest swine models of focal coronary artery stenosis and can be performed expeditiously, with a low procedural failure rate.

We describe a novel, cost-effective, and efficient technique for percutaneous delivery of three-dimensionally printed coronary implants to create closed-chest swine models of ischemic heart disease. The implants were fixed in place using a mother-and-child extension catheter with high success rate.

虚血性心疾患の豚モデルにおける3D印刷冠動脈狭窄インプラントの展開のための新規経皮的アプローチ

Minimally invasive methods for creating models of focal coronary narrowing in large animals are challenging. Rapid prototyping using three-dimensionally ...

Measuring Cardiac Output in a Swine Model

Swine are frequently used in medical research given their similar cardiac physiology to that of humans. Measuring cardiac parameters such as stroke volume and cardiac output are essential in this type of research. Contrast ventriculography, thermodilution, and pressure-volume loop (PV-loop) catheters can be used to accurately obtain cardiac performance data depending on which resources and expertise are available. For this study,five Yorkshire swine were anesthetized and intubated. Central venous and arterial access was obtained to place the necessary measurement instruments.A temperature probe was placed in the aortic root. A cold saline bolus was delivered to the right atrium and temperature deflection curve was recorded. Integration of the area under the curve allowed for the calculation of the current cardiac output.A pigtail catheter was percutaneously placed in the left ventricle and 30 mL of iodinated contrast was power injected over 2 seconds. Digital subtraction angiography images were uploaded to volumetric analysis software to calculate the stroke volume and cardiac output. A pressure volume-loop catheter was placed into the left ventricle (LV) and provided continuous pressure and volume data of the LV, which allowed the calculation of both stroke volume and cardiac output.All three methods demonstrated good correlation with each other. The PV-loop catheter and thermodilution exhibited the best correlation with a 3% error and a Pearson coefficient of 0.99, with 95% CI=0.97 to 1.1, (p=0.002). The PV-loop catheter against ventriculography also showed good correlation with a 6% error and a Pearson coefficient of 0.95, 95% CI=0.96 to 1.1 (p=0.01). Finally, thermodilution against ventriculography had a 2% error with r=0.95, 95% CI=0.93 to 1.11, (p=0.01). In conclusion, we state that the PV-loop catheter, contrast ventriculography, and thermodilution each offer certain advantages depending on the researcher's requirements. Each method is reliable and accurate for measuring various cardiac parameters in swine such as the stroke volume and cardiac output.

<meta charset="utf8"></head><body>ブタモデルにおける心拍出量の測定

Thermodilution, pressure-volume loop catheters, and contrast ventriculography are reliable and accurate methods for determining cardiac physiology such as stroke volume and cardiac output in a laboratory setting in swine.

ブタモデルにおける心拍出量の測定

Swine are frequently used in medical research given their similar cardiac physiology to that of humans. Measuring cardiac parameters such as stroke volume ...

Closed Chest Biventricular Pressure-Volume Loop Recordings with Admittance Catheters in a Porcine Model

Pressure-volume (PV) loop recording enables the state-of-the-art investigation of load-independent variables of ventricular performance. Uni-ventricular evaluation is often performed in preclinical research. However, the right and left ventricles exert functional interdependence due to their parallel and serial connections, encouraging simultaneous evaluation of both ventricles. Furthermore, various pharmacological interventions may affect the ventricles and their preloads and afterloads differently. 
We describe our closed chest approach to admittance-based bi-ventricular PV loop recordings in a porcine model of acute right ventricular (RV) overload. We utilize minimally invasive techniques with all vascular accesses guided by ultrasound. PV catheters are positioned, under fluoroscopic guidance, to avoid thoracotomy in animals, as the closed chest approach maintains the relevant cardiopulmonary physiology. The admittance technology provides real-time PV loop recordings without the need for post-hoc processing. Furthermore, we explain some essential troubleshooting steps during critical timepoints of the presented procedure. 
The presented protocol is a reproducible and physiologically relevant approach to obtain a bi-ventricular cardiac PV loop recording in a large animal model. This can be applied to a large variety of cardiovascular animal research.

Here we present a closed chest approach to admittance-based bi-ventricular pressure-volume loop recordings in pigs with acute right ventricular dysfunction.

ブタモデルにおけるアドミタンスカテーテルによる閉鎖胸部両室圧容積ループ記録

Pressure-volume (PV) loop recording enables the state-of-the-art investigation of load-independent variables of ventricular performance. Uni-ventricular ...

Intubation, Central Venous Catheter, and Arterial Line Placement in Swine for Translational Research in Abdominal Transplantation Surgery

Translational surgical research models in swine are crucial for developing safe preclinical protocols. However, the success of the experimental surgeries does not solely rely on the research team's surgical skills; perioperative care and management procedures, like intubation, central venous line, and arterial line placement, are necessary and of the utmost importance for favorable experiment results. As it is uncommon for research teams to have anesthesiologists or any other staff other than the surgical team, the surgical team involved in translational research must acquire and/or develop the skills to perform the perioperative care. The purpose of this paper is to show the techniques of intubation, central venous catheter, and arterial line placement used and perfected at the Toronto Organ Preservation Laboratory over the last 10 years, to be used as a reference for future researchers joining either this team or any other lab performing translational research protocols in swine and/or abdominal transplantation.

<meta charset="utf8"></head><body>腹部移植手術のトランスレーショナル研究のためのブタの挿管、中心静脈カテーテル、および動脈ライン留置

To obtain the best possible results, surgeons performing translational research experiments should be proficient at intubation and vascular line placement. This paper describes the techniques used by the Toronto Organ Preservation Laboratory to perform these procedures.

腹部移植手術のトランスレーショナル研究のためのブタの挿管、中心静脈カテーテル、および動脈ライン留置

Translational surgical research models in swine are crucial for developing safe preclinical protocols. However, the success of the experimental surgeries ...

豚の長期心血管運動テストのためのカテーテルの外科的配置

要約

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マウスにおける心筋梗塞を誘発する低侵襲手術手順

豚に心膜ターゲット・デリバリー・モデルでの薬剤の有効性をテストします

テレメトリを使用して自由に動くマウスにおける長期血圧測定

豚の上腕動脈カテーテル検査

虚血性心疾患の豚モデルにおける3D印刷冠動脈狭窄インプラントの展開のための新規経皮的アプローチ

ブタモデルにおける心拍出量の測定

ブタモデルにおける心拍出量の測定

ブタモデルにおけるアドミタンスカテーテルによる閉鎖胸部両室圧容積ループ記録

腹部移植手術のトランスレーショナル研究のためのブタの挿管、中心静脈カテーテル、および動脈ライン留置

腹部移植手術のトランスレーショナル研究のためのブタの挿管、中心静脈カテーテル、および動脈ライン留置