Experimentos de bucle PV

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Lazos del volumen presión son ampliamente utilizados en investigación básica y preclínica. Bucles de PV ventriculares izquierdas son considerados como el estándar de oro para hemodinámica evaluación y son ampliamente utilizados en la investigación para evaluar desempeño cardiaco. Mientras que durante mucho tiempo ha sido posible medir la presión en tiempo real desde la izquierda ventrículo, medición del volumen era técnicamente más difícil.

El uso de ultrasonidos sonomicrometría y el interés del desarrollo del catéter conductancia desencadenado renovado en PV bucles de estudios. En sonomicrometría, pequeños transductores ultrasónicos (generalmente denominados "cristales") transmiten señales entre sí, y la distancia entre ellos es determinada con precisión basada en el tiempo de tránsito de las señales. Conociendo las longitudes de eje largo y corto del ventrículo, volumen ventricular es fácil y precisa determinada. Conductancia cathethers medir la conductancia instantánea en el ventrículo izquierdo, que luego es convertida a volumen de la sangre usando fórmulas complejas y generalmente después de determinar y aplicar varios factores de corrección. Normalmente se utiliza solamente un método para realizar estudios de PV en contextos de investigación.

La miniaturización de los cristales de sonomicrometer y los catéteres de presión han hecho ratones estudios bucle PV factible y más común.

Contenido

  • 1 Método Sonomicrometer
  • 2 Técnica del catéter de conductancia
  • 3 Teoría
  • 4 Calibración y corrección
  • 5 Parámetros
  • 6 Véase también
  • 7 Referencias
  • 8 Enlaces externos

Método Sonomicrometer

A sonomicrometer sistema se compone de una unidad de procesado de señal electrónica que se conecta a pequeños transductores ultrasónicos (cristales). Una computadora que actúa como un dispositivo de adquisición y visualización de datos obtiene los datos en tiempo real de la unidad de procesador de señal, mientras que los cristales son implantados en o a la izquierda ventrículo. 6 cristales pueden utilizarse para realizar mediciones de longitud 3 ejes, 1 eje o 2 ejes de los planos axiales del corazón, generalmente a una velocidad de 200 a 2000 veces por segundo como pocos como 2 o tantos como. Un sistema típico sonomicrometer tiene una resolución de 12 micrómetros, lo que permite medidas de la longitud axial de alta resolución.

Surtido de cristales sonomicrometer

Volumen ventricular se calcula directamente (ya sea en micro-litros o milli-litros) combinando las mediciones de longitud axial en ecuaciones de volumen esférico o elipsoidal estándar:

Volume = \frac{4}{3} \times \pi \times r^3 (para la medición de una solo eje)

Volume = \frac{\pi}{6} \times L_1 \times L_2^2 (para una medición de dos ejes, donde L1 es la longitud del eje largo)

Volume = \frac{\pi}{6} \times L_1 \times L_2 \times L_3 (para una medición de tres ejes)

Cuando las mediciones axiales se adquieren en términos de milímetros, entonces las unidades de volumen en estas ecuaciones será en términos de mililitros.

Técnica del catéter de conductancia

Un catéter de conductancia contiene dos o más electrodos en forma de anillo a lo largo de su longitud. Cuando una corriente constante de baja amplitud de alta frecuencia pasa a través de los electrodos para generar un campo eléctrico externos, la diferencia de potencial entre cualquier par de electrodos internos es inversamente proporcional a la cantidad de material conductor en ese sitio.

Conductancia se define como la corriente aplicada dividida por el voltaje medido entre dos electrodos adyacentes.

La técnica del catéter de conductancia no tiene grandes inconvenientes, pero requiere cuidadosa calibración de las señales de la conductancia. Existen otras técnicas, pero este artículo se centra en la técnica del catéter de conductancia bien establecida.

(Nota: para configuraciones típicas del catéter la relación lineal de la diferencia de potencial inversa a la cantidad de material es sólo una aproximación. Es sólo válido para volúmenes donde el diámetro de ese volumen es menor que la distancia entre los electrodos de medición.)

Teoría

La fórmula de Baan et al (1984) para obtener el volumen ventricular es como sigue: V = \frac{1}{\alpha} \times \rho \times L^2 \times (G - G^P)

donde

  • V es volumen
  • α es el factor alfa. El valor es entre 0 y 1 pero más cercano a 1. Como se puede deducir de la fórmula anterior, si el factor alfa no se toma en cuenta, el volumen calculado es una subestimación.
  • ρ resistencia específica de la sangre
  • L distancia entre pares de electrodos
  • G midió la conductancia
  • GP conductancia paralela

La conductancia medida por el catéter es en realidad la conductancia de la sangre y el tejido circundante del miocardio. Este última conductancia se llama la conductancia paralela (GP).

Calibración y corrección

De la ecuación anterior, se puede observar que la medición de volumen requiere el conocimiento de α, ρ, L, y GP.

La ecuación puede considerarse una línea recta de la forma y = mx + b, donde m (la ganancia) es una combinación de los tres términos 1 /α, ρ, y L2 y b (el desplazamiento) es GP.

L está disponible en hojas de datos de catéter, mientras ρ puede medirse directamente utilizando el equipo adecuado.

Idealmente, ganancia debe determinarse en cada experimento. Tiempo L es conocido y ρ se puede medir, la α factor plantea más dificultades. De hecho, la única manera de obtener una ganancia (que abarca α) implica la medición directa de gasto cardiaco. Por lo tanto, para la mayoría de los casos, se utiliza una estimación educada basada en los valores encontrados en la literatura.

A tener en cuenta la conductancia paralela, GP, el método más común consiste en la inyección de solución salina hipertónica en el tema — lo suficiente para reducir temporalmente la sangre resistencia y por lo tanto aumentar la precarga, pero no tanto como para alterar la hemodinámica. Los volúmenes mínimos y máximos (VMax y Vmin) de cada bucle en la serie de bucles se trazan en un gráfico. VMax y Vmin las líneas se extrapolan y en su punto de intersección, donde VMax es igual a Vmin, debe ser cero — conductancia es paralela conductancia solamente. En este punto, el volumen es el volumen de corrección.

Cálculo del volumen de corrección

Admisión técnicas ofrecen una alternativa a la solución salina del bolo como medio para determinar GP.

Parámetros

Varios parámetros pueden ser calculados para cada bucle (presión diastólica final por ejemplo, presión telesistólico, eyección y relleno intervalos, índice de la contractilidad, volumen sistólico y fracción de eyección).

Más importante aún, otro interesante los parámetros se derivan de la serie de bucles obtenidos en condiciones cambiantes. Por ejemplo, la relación presión-volumen telediastólico (EDPVR) y la relación presión-volumen telesistólico (ESPVR) se derivan de la serie de bucles obtenidos por lentamente inflar un globo para ocluir la vena cava inferior, un procedimiento que reduce precarga cardiaca.

Cálculo de EDPVR y ESPVR

EDPVR y ESPVR son valiosos porque son índices independiente de la carga de la función ventricular izquierda. También miden el ventrículo izquierdo de cumplimiento/rigidez (EDPVR) y contractilidad (ESPVR) respectivamente.

Otros parámetros derivados de series de lazos son:

  • Elastancia varían con el tiempo
  • Telesistólico elastancia también llamado elastancia máxima
  • Precarga trabajo movimiento recruitable
  • Ajuste de precarga {\operatorname{d}P\over\operatorname{d}t_max}
  • {\operatorname{d}P\over\operatorname{d}t_max} volumen telediastólico vs

Véase también

  • Procesamiento de señales
  • Software de adquisición de Iox

Referencias

  • Esposito, G; Santana, LF; Dilly, K; Cruz, JD; Mao, L; Lederer, WJ; Rockman, ja (2000). "Defectos celulares y funcionales en un modelo murino de la insuficiencia cardíaca". Diario americano de la fisiología. Corazón y fisiología circulatoria 279 (6): H3101 – 12. PMID11087268.
  • Sodums, MT; BADKE, FR; Estornino, señor; Little, WC; O ' Rourke, RA (1984). "Evaluación del rendimiento contráctil ventricular izquierdo utilizando relaciones de presión-volumen telesistólico en perros conscientes". Investigación de la circulación 54 (6): 731 – 9. Doi:10.1161/01.RES.54.6.731. PMID6329545.
  • Sodums, Chupipop T.; BADKE, Frederick R.; Estornino, marca R.; Little, William C.; O ' Rourke, Robert A. (1984). "Evaluación del rendimiento contráctil Ventricular izquierdo utilizando relaciones de presión-volumen telesistólico en perros conscientes". Investigación de la circulación 54 (6): 731 – 9. Doi:10.1161/01.RES.54.6.731. PMID6329545.
  • Pacher, Pál; Nagayama, Takahiro; Mukhopadhyay, Partha; Bátkai, Sándor; Kass, David (2008). "Medición de la función cardiaca mediante presión – volumen conductancia catéter técnica en ratones y ratas". Protocolos de naturaleza 3 (9): 1422 – 34. Doi:10.1038/nprot.2008.138. PMC2597499. PMID18772869.

Enlaces externos

  • Sonometrics Corporation (Instrumentación, transductores y software para laboratorios de investigación de Ciencias de la vida)
  • ADInstruments, Inc (Instrumentación científica y PV lazo módulo de Software para laboratorios de investigación de Ciencias de la vida)
  • Video en Vimeo Video de pv-lazos adquisición y análisis

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