Validation of two different methods to determine cardiac ventricular dimensions in rats during experimental hypothermia

Abstract

Bakgrunn

Prosjektet kom i gang som en forstudie til en større studie der vi ønsker å undersøke varighet og nivå av terapeutisk hypotermi som hjerneprotektiv behandling av asfyktiske, nyfødte små forsøksdyr.I slike forsøksprotokoller er det ønskelig å ha en ikke-invasiv metode for måling av hjertefunksjon, spesielt under nedkjøling, for å vurdere sirkulatorisk toleranse/overlevelse i små forsøksdyr. Målet med denne studien var å teste ut om ekkokardiografisk metode er en pålitelig og anvendbar undersøkelsesteknikk ved å sammenligne venstre ventrikkels dynamiske volumendringer (endring i slagvolum, SV) under forskjellige korpstemperatur målt ved hjelp av ekkokardiografi (ikke-invasiv metode) og Millar konduktanskateter (invasiv gullstandard metode). Material og metode Forsøkene ble utført på avdeling for komparativ medisin, UIT, august 2011. Totalt 8 rotter ble brukt som forsøksdyr. En rotte døde under instrumentering. Tre ble brukt som normoterme kontroller og 4 dyr ble gradvis kjølt til 150C (angis som hypoterme). Tidssynkrone målinger av venstre ventrikkels dynamiske volumendringer i systole og diastole ble gjort med de to ovennevnte metoder. Fra de målte dimensjoner beregnet man slagvolum (SV) fra ligningen: SV = endediastolisk volum (EDV) – endesystolisk volum (ESV). Totalt 55 parvise SV- målinger ble gjort, og disse data har blitt brukt i den statistiske analysen. Resultater Vi fant at SV-målingene utført med ekkokardiografi var signifikant høyere enn de målt med Millar konduktanskateter (Related-Samples Wilcoxon Signed Rank Test p < 0.0001), men det var en signifikant (Spearman`s rho = 0.43; p = 0.001) sammenheng mellom SV-målinger utført med disse to metoder. Bland-Altmann analyse viste at gjennomsnittsdifferansen mellom SV målt med invasiv og non-invasiv metode var 103 uL (95% konfidensintervall, 26.75 – 179.27 uL). Vi gjorde også den observasjon at SV under hypotermi øker gradvis ved kjøling ned til 250C, for så å avta noe ved 200C and 150C. Under måling med ekkokardiografi observerte vi i noen hypoterme rotter en dramatisk reduksjon i endesystoliske dimensjoner, med en tilnærmet fullstendig tømning av venstre ventrikkel (VV). Fortolkning VV SV målt med ekkokardiografi er signifikant høyere, men korrelerer godt med SV målt med gull-standard invasiv metode (Millar konduktanskateter) hos rotte. Vi har verifisert at ekkokardiografisk metode er en pålitelig og anvendbar metode for måling av dynamiske endringer i hjertevolum ved induksjon av hypotermi i små dyr, hele veien fra 370C til 150C.