نود أن نشكر الدكتور كوري رينولدز وPhenotyping ماوس BCM الأساسية للحصول على مساعدة الخبراء مع هذا المشروع والوصول إلى نوع المرافق. XHTW هو كيك WM كلودج مؤسسة الشباب في البحوث الطبية ، وأيضا على دعم من قبل المعاهد الوطنية للصحة / NHLBI المنح R01 - R01 HL089598 وHL091947 ، والضمور العضلي جمعية المنحة # 69238. كما يدعم هذا العمل في جزء من التحالف Leducq مؤسسة اشارة كناس CaMKII في القلب.

1. اعداد الفئران للدراسات التصوير <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> قبل الدراسات والتصوير ، وتخدير الماوس (2 ٪ isoflurane مختلطة مع 0.5 لتر / دقيقة 100 ٪ O 2) في غرفة التعريفي. تأكد لتصفية الغاز من النفايات من أجل سلامة المشغل. إزالة الحيوان من غرفة تحريض واستخدام الشعر كليبرز حلق الفراء من العنق إلى مستوى وسط الصدر. ثم إزالة شعر الجسم المتبقية مع كريم إزالة الشعر. ويمكن تنفيذ هذا التحضير قبل يوم واحد للدراسات التصوير لتقليل احتمال غير مرغوب فيها استجابات التوتر في الفئران. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> تطبيق duralube هلام لكلتا العينين لمنع جفاف الصلبة (تجنب الاتصال مع قضيب القرنية هلام). مكان الماوس تخدير في وضع الاستلقاء فوق وسادة التدفئة مع جزءا لا يتجزأ من تخطيط القلب يؤدي من أجل الحفاظ على درجة حرارة الجسم. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> ضع خطم داخل مخروط الأنف متصلة بنظام التخدير للحفاظ على مستوى ثابت للدولة التخدير في جميع أنحاء الداخلي (1.0 ٪ الى 1.5 ٪ isoflurane مختلطة مع 0.5 لتر / دقيقة 100 ٪ O 2). تنفيذ قرصة إصبع أو الذيل لتأكيد التخدير. إذا لزم الأمر ، يمكن تعديل مستوى التخدير للحصول على معدل ضربات القلب المستهدفة من 450 ± 50 نبضة في الدقيقة (BPM). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> ادخال مسبار بلطف المستقيم (بعد التشحيم) لمراقبة مستمرة وضبط درجة حرارة الجسم عن طريق لوحة التدفئة. فمن المهم للحفاظ على درجة حرارة الجسم ضمن نطاق ضيق (37.0 درجة مئوية ± 0.5 درجة مئوية) ، وحتى التغيرات المعتدلة في درجة الحرارة ومعدل ضربات القلب يؤثر على وظيفة القلب في الفئران. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> تطبيق الهلام الكهربائي إلى الكفوف الأربعة والشريط لهم الأقطاب ECG. </li></ol> 2. تقييم الفعل الانقباضي للقلب <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> لبدء هذا الإجراء ، وتطبيق طبقة من الهلام محمى الموجات فوق الصوتية في الصدر ، في المقام الأول على المنطقة التي تغمر القلب. يجب أن تكون درجة حرارة الجسم لدرجة الحرارة هلام تقريبية. قد يكون حجم هلام الباردة إضافة بسرعة الى معدل فقدان حرارة الجسم. تجنب فقاعات الهواء في هلام ، والتي يمكن أن تتداخل مع التصوير بالموجات فوق الصوتية. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> لشل حركة الماوس في الموقف ، بزيادة طفيفة (حتى الرأس) تحت زاوية طفيفة. باستخدام micromanipulator ، لشل حركة الموجات فوق الصوتية التحقيق مع زاوية 90 درجة بين التحقيق والقلب. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> على البدء بتقديم قصيرة محور القياسات echocardiographic ، وانخفاض التحقيق على القفص الصدري parasternally. تجنب وضع التحقيق مباشرة عبر القص أو على الجلد ، حيث سيؤدي ذلك إلى تشويه الإشارة. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> أولا ، سوف نقوم ثنائي الأبعاد (2D) التصوير (&#39;B - وضع&#39;) للحصول على عرض على طول محور القص القصير. ضبط مساحة العرض من لجنة التحقيق للحصول على صورة كاملة اعتمادا على حجم قلب الحيوان. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> ومن المؤكد أن الصورة المناسبة في هذا الاتجاه وتشمل البطين الأيسر وجزء بسيط من الجدار البطين الأيمن. السهم (كما هو موضح في الفيديو) إلى عضلات أمامي جانبي وخلفي إنسي حليمي ، الجدران الخلفي والأمامي من الوقف ، الجدار الحاجز البطيني ، وجزء بسيط من الجدار البطين الأيمن. خلال هذه القياسات ، وإيلاء اهتمام خاص للتشوهات المحتملة الحركة الجدار (مثل تقييد الحركة ، akinasia ، اتواقت) أو تمدد الأوعية الدموية. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> المقبل ، وسوف نستخدم M - وضع ضربات القلب ، والذي يوفر 1 الأبعاد (1D) عرض ، للحصول على قياسات دقيقة للأبعاد القلب وانقباض. اكتسبت تخزين الصور في وقت لاحق لتقييم المعلمات وظيفة البطين الأيسر الانقباضي. </li></ol> 3. تقييم الفعل من القلب الانبساطي <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> أثناء عرض لا يزال محور القص القصير ، يمكن أن نقوم الأنسجة دوبلر التصوير (TDI) لقياس سرعة الحركة عضلة القلب. تتميز المنطقة التي تهم تشمل الجدار الخلفي البطين الأيسر للتقييم محور شعاعي. فإن الموجي حصل على أربعة قمم لتقييم وظائف الانبساطي : IVRT ، E ، A &#39;، وIVCT. &#39;S يمثل سرعة الانقباضي. وسوف (الشكل 3B) يمكن وصفها لاحقا في هذه المعلمات ممثل نتائج القسم. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> ويمكن استخدام نبض موجة دوبلر (PWD) لقياس سرعة تدفق الدم في منطقة صغيرة على عمق محدد في نسيج عضلة القلب. صورة لنمط تدفق عبر الصمام التاجي ، والميل إلى الوراء الحيوان في موقف تراند. إمالة التحقيق التصاعدي ، على ان يكون التحقيق هو متعامد مع قمة القلب. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> الآن زيادة مستوى isoflurane لخفض معدل ضربات القلب إلى 300-350 نبضة في الدقيقة ، مما سيؤدي إلى تباطؤ حركة الصمام التاجي. للدراسات المقارنة ، فمن المهم للحفاظ على معدل ضربات القلب مماثلة بين الحيوانات. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> تصور حركة الصمام المترالي كنقطة مرجعية لقياس التدفق عبر صمام. مكان حجم العينة في غيض من الصمام التاجي. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> قياس أنماط التدفق عبر الصمام التاجي باستخدام الأشخاص ذوي الإعاقة. وينظر بشكل مميز دفعتين ، أحدهما يمثل ملء السلبي من البطين (أوائل [E] موجة) ، وبما يتفق مع ملء نشطة مع انقباض أذيني (الأذيني [A] الموجة) واحدة. في صحة القلب ، وسرعة E - موجة أكبر بقليل من موجة A (الشكل 3C). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> حالما يتم الانتهاء من جميع القياسات ، وإزالة القطب هلام (عن طريق المسح برفق مع قطع من الشاش قياسي) والقيود من الحيوان. السماح للحيوان غير المقيد لاستعادة صدارة لوحة ECG ساخنة في وضع مستقيم وإيقاف التخدير. عندما يستيقظ الفأر ، والعودة إلى قفصه. </li></ol> 4. ممثل نتائج ضربات القلب عبر الصدر ويمكن استخدام دراسات echocardiographic موسع لتقييم البطين الأيسر التشكل وظيفة في نماذج الفئران من مرض القلب ، وتستخدم على نطاق واسع 4،5 هذه التقنية ، ويوفر بديلا للإجراءات محطة لتقييم وظيفة LV ، مثل حلقة الضغط داخل القلب حجم measurements.8 أو النموذج السابق فيفو قلب العمل. 9 تقييم أبعاد الغرفة LV بواسطة ضربات القلب عبر الصدر M - وضع يسمح للكشف عن الشاذ توسيع دائرة الوقف أو زيادة سمك الجدار في نماذج مختلفة من أمراض القلب. 5 وهكذا ، ضربات القلب عبر الصدر ، جنبا إلى جنب مع نبض موجة دوبلر ، يشكل وسيلة شاملة للتقييم غير الغازية من الانقباضي والانبساطي وظيفة القلب في الفئران. <img src="/files/ftp_upload/1738/1738fig1.jpg" alt="الشكل 1" /> الشكل 1. نظرة عامة للقرار 770 VEVO العالية في النظام الجزئي لضربات القلب فيفو التصوير والتصوير دوبلر (A) ونحن نستخدم نظام السكك الحديدية VisualSonics متكاملة مع وحدة الرصد الفيزيولوجي ، لوحة رسم القلب ، ومسح الرأس RMV 30mHz. (ب) يتم وضع الماوس وضبط النفس بشكل صحيح على لوحة التدفئة مع أقطاب ECG المتكاملة (لون الذهب). وسجلت في أطرافه الأربعة في الأقطاب ECG. (CD) المستخدمة فوتوغرافية تظهر الزوايا المناسبة لنبض موجة دوبلر للحصول على وظيفة قياسات ضغط الدم الانبساطي ، على النحو المبين في المادة 4 من البروتوكول. المسبار التوجه لقياسات ضغط الدم الانقباضي وظيفة عرض الفيديو في البروتوكول. <img src="/files/ftp_upload/1738/1738fig2.jpg" alt="الشكل 2" /> الشكل 2. صور ممثل ضربات القلب 2D (B - اسطة) (A) شبه القصية القصيرة المحور الأمامي رأي يظهر البطين الأيسر (AW) والخلفي الجدران (PW) ، والجدار الحاجز البطيني (SW) ، والجدار الجانبي (LW). ويمكن قياس القطر من تجويف البطين الأيسر والبطين الأيسر وقطره الداخلي (LVID). النجمة يدل على العضلات الحليمية خلفي إنسي. (ب) قمي أربعة غرفة عرض تبلغ مساحتها أكثر من عرض الصمام التاجي لتحديد E / A السرعات القصوى. غادر LV ، البطين ؛ MVAL ، النشرة صمام تاجي الأمامي ؛ MVPL ، النشرة صمام تاجي الخلفي ؛ RV ، البطين الأيمن. <img src="/files/ftp_upload/1738/1738fig3.jpg" alt="الشكل 3" /> الشكل 3. اقتناء والكمي للبيانات ضربات القلب ودوبلر ، وهذا الرقم يتضمن صورا ممثل البيانات التي حصل عليها المقابلة لوحات رسم قلب 2D المعروضة في الشكل 2. (A) M - تتبع النمط مع خطوط تشير إلى نهاية الانقباضي (ESD) ونهاية الانبساط بأقطار (EDD). غادر LVPWD / S ، سماكة الجدار الخلفي للبطين (انبساط / انقباضة) ؛ LVAWD / S ، غادر سماكة الجدار الأمامي للبطين (انبساط / انقباضة). (ب) ممثل عن اقتفاء أثر دوبلر تصوير الأنسجة من الجدار الخلفي LV. IVRT ، وقت الاسترخاء isovolumic ؛ IVCT ، تقلص الوقت isovolumic. هاء &#39;موجة يتوافق مع الحركة من خلال الحلقة المترالي الانبساطي ملء وقت مبكر من الوقف ، وقال&#39; موجة تنبع من انقباض أذيني خلال ملء وقت متأخر من LV. &#39;S تمثل سرعة الانقباضي. (C) نبض تسجيل دوبلر موجة من صمام تاجي نصائح النشرة يوفر المترالي أنماط التدفق من سرعة التي يمكن أن تكون مشتقة السرعة الانبساطي المبكر (E) ، والسرعة في وقت متأخر مع انكماش الانبساطي الانبساطي (A) ، وE / A النسبة. وIVRT أيضا متغير مفيدة لتوصيف وظيفة الانبساطي والضغوط التعبئة. ET يشير مرة قذف.

<ol>
	<li>Zhang, T. M. a. i. e. r., S, L., Dalton, N. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+deltaC+isoform+of+CaMKII+is+activated+in+cardiac+hypertrophy+and+induces+dilated+cardiomyopathy+and+heart+failure.">The deltaC isoform of CaMKII is activated in cardiac hypertrophy and induces dilated cardiomyopathy and heart failure.</a> Circ Res. 92 (8), 912-912 (2003).</li><li>Srivastava, D., Thomas, T., Lin, Q. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Regulation+of+cardiac+mesodermal+and+neural+crest+development+by+the+bHLH+transcription+factor,+dHAND.">Regulation of cardiac mesodermal and neural crest development by the bHLH transcription factor, dHAND.</a> Nat Genet. 16 (2), 154-154 (1997).</li><li>Sood, S., Chelu, M. G., van Oort, R. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Intracellular+calcium+leak+due+to+FKBP12.6+deficiency+in+mice+facilitates+the+inducibility+of+atrial+fibrillation.">Intracellular calcium leak due to FKBP12.6 deficiency in mice facilitates the inducibility of atrial fibrillation.</a> Heart Rhythm. 5 (7), 1047-1047 (2008).</li><li>Gardin, J. M., Siri, F. M., Kitsis, R. N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Echocardiographic+assessment+of+left+ventricular+mass+and+systolic+function+in+mice.">Echocardiographic assessment of left ventricular mass and systolic function in mice.</a> Circ Res. 76 (5), 907-907 (1995).</li><li>Tanaka, N., Dalton, N., Mao, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Transthoracic+echocardiography+in+models+of+cardiac+disease+in+the+mouse.">Transthoracic echocardiography in models of cardiac disease in the mouse.</a> Circulation. 94 (5), 1109-1109 (1996).</li><li>Patten, R. D., Aronovitz, M. J., Bridgman, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Use+of+pulse+wave+and+color+flow+Doppler+echocardiography+in+mouse+models+of+human+disease.">Use of pulse wave and color flow Doppler echocardiography in mouse models of human disease.</a> J Am Soc Echocardiogr. 15 (7), 708-708 (2002).</li><li>Garcia-Fernandez, M. A., Azevedo, J., Moreno, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Regional+Left+Ventricular+Diastolic+Dysfunction+Evaluated+by+Pulsed-Tissue+Doppler+Echocardiography.">Regional Left Ventricular Diastolic Dysfunction Evaluated by Pulsed-Tissue Doppler Echocardiography.</a> Echocardiography. 16 (5), 491-491 (1999).</li><li>Pacher, P., Nagayama, T., Mukhopadhyay, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Measurement+of+cardiac+function+using+pressure-volume+conductance+catheter+technique+in+mice+and+rats.">Measurement of cardiac function using pressure-volume conductance catheter technique in mice and rats.</a> Nat Protoc. 3 (9), 1422-1422 (2008).</li><li>Larsen, T. S., Belke, D. D., Sas, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Pflugers Arch. 437 (6), 979-979 (1999).</li><li>Roth, D. M., Swaney, J. S., Dalton, N. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Impact+of+anesthesia+on+cardiac+function+during+echocardiography+in+mice.">Impact of anesthesia on cardiac function during echocardiography in mice.</a> Am J Physiol Heart Circ Physiol. 282 (6), H2134-H2134 (2002).</li></ol>

من المهم توحيد مستوى التخدير ، 10 درجة حرارة الجسم ، ومعدل ضربات القلب ضمن فوج من الفئران لتسهيل المقارنة بين مجموعات مختلفة من الفئران أو المورثات عند استخدام M - وضع ضربات القلب. لتقييم الأشخاص ذوي الإعاقة وظيفة الانبساطي ، لا بد من خفض معدل ضربات القلب وذلك لتقييم الخصائص الانبساطي للقلب الفئران. يجب أن تكون الوظائف الحيوية للحيوان لوحظ بشكل وثيق من أجل منع فشل الدورة الدموية والموت. من ناحية أخرى ، يمكن للقياسات وظيفة الانقباضي باستخدام نموذج M - معدلات ضربات القلب القلب ، وأقل من 400 نبضة في الدقيقة يسبب نهاية الانبساط بأقطار لزيادة نتيجة لزيادة لملء LV.

* البرامج المطلوبة والبرامج بما في ذلك VEVO B - وضع التطبيق ، والتطبيق دوبلر موجة النبض والقلب والأوعية الدموية حزمة أدوات التحليل.

transthoracic echocardiography in mice

في السنوات الأخيرة ، فقد أصبحت النماذج الفئران السبيل الأساسي لدراسة الآليات الجزيئية لضعف القلب الناجمة عن التغيرات في التعبير الجيني. ويمكن استخدام الجينات المعدلة وراثيا وطرق استهداف لتوليد فئران بحجم القلب وتغيير الوظيفة ،<sup&gt; 1-3</sup&gt; ونتيجة لذلك ،<em&gt; في الجسم الحي</emوهناك حاجة&gt; تقنيات لتقييم النمط الظاهري على القلب. ويمكن استخدام تخطيط صدى القلب عبر الصدر ، نبض موجة دوبلر (PWD) ، والأنسجة دوبلر التصوير (TDI) من أجل توفير قياسات الابعاد لقلب فأر ولقياس درجة القلب الانقباضي والانبساطي الأداء. يستخدم التصوير ثنائي الأبعاد للكشف التشريح أو تحركات غير طبيعية من البطين الأيسر ، في حين يستخدم M - وضع الصدى لتقدير أبعاد القلب وانقباض.<sup&gt; 4،5</sup&gt; وبالإضافة إلى ذلك ، يستخدم لقياس سرعة PWD المترجمة من تدفق المضطرب ،<sup&gt; 6</sup&gt; في حين يتم استخدام TDI لقياس سرعة الحركة عضلة القلب.<sup&gt; 7</sup&gt; وهكذا ، ضربات القلب عبر الصدر يوفر طريقة شاملة لتقييم موسع في وظيفة القلب في الفئران.

Watch this Scientific Journal Video about Transthoracic Echocardiography in Mice at JoVE.com

Transthoracic Echocardiography in Mice

تخطيط صدى القلب عبر الصدر يقدم طريقة موسع لتقييم وظيفة القلب في الفئران. ويمكن استخدام مزيج من الموجات فوق الصوتية والتصوير دوبلر طرائق الحصول على قياسات ثلاثية الأبعاد للقلب داخل القلب وتدفق الدم ، والتي توفر معا بتقييم أداء القلب وضغط الدم الانقباضي الانبساطي.

ضربات القلب عبر الصدر في الفئران

In recent years, murine models have become the primary avenue for studying the molecular mechanisms of cardiac dysfunction resulting from changes in gene ...

Research

JoVE Journal

Medicine

61.6K Views.  Baylor College of Medicine (BCM). تخطيط صدى القلب عبر الصدر يقدم طريقة موسع لتقييم وظيفة القلب في الفئران. ويمكن استخدام مزيج من الموجات فوق الصوتية والتصوير دوبلر طرائق الحصول على قياسات ثلاثية الأبعاد للقلب داخل القلب وتدفق الدم ، والتي توفر معا بتقييم أداء القلب وضغط الدم الانقباضي الانبساط...

Video: Transthoracic Echocardiography in Mice

Murine Echocardiography and Ultrasound Imaging

Rodent models of cardiac pathophysiology represent a valuable research tool to investigate mechanism of disease as well as test new therapeutics.1 Echocardiography provides a powerful, non-invasive tool to serially assess cardiac morphometry and function in a living animal.2 However, using this technique on mice poses unique challenges owing to the small size and rapid heart rate of these animals.3 Until recently, few ultrasound systems were capable of performing quality echocardiography on mice, and those generally lacked the image resolution and frame rate necessary to obtain truly quantitative measurements. Newly released systems such as the VisualSonics Vevo2100 provide new tools for researchers to carefully and non-invasively investigate cardiac function in mice. This system generates high resolution images and provides analysis capabilities similar to those used with human patients. Although color Doppler has been available for over 30 years in humans, this valuable technology has only recently been possible in rodent ultrasound.4,5 Color Doppler has broad applications for echocardiography, including the ability to quickly assess flow directionality in vessels and through valves, and to rapidly identify valve regurgitation. Strain analysis is a critical advance that is utilized to quantitatively measure regional myocardial function.6 This technique has the potential to detect changes in pathology, or resolution of pathology, earlier than conventional techniques. Coupled with the addition of three-dimensional image reconstruction, volumetric assessment of whole-organs is possible, including visualization and assessment of cardiac and vascular structures. Murine-compatible contrast imaging can also allow for volumetric measurements and tissue perfusion assessment.

This video demonstrates use of a rail-mounted high-frequency ultrasound probe to perform echocardiography on an anesthetized mouse. The methods describe both conventional two-dimensional and M-mode measurements of cardiac function in addition to newer, more powerful tools such as color Doppler, strain analysis, as well as general and targeted contrast imaging.

فأري ضربات القلب والتصوير بالموجات فوق الصوتية

Rodent models of cardiac pathophysiology represent a valuable research tool to investigate mechanism of disease as well as test new therapeutics.1  ...

Murine Fetal Echocardiography

Transgenic mice displaying abnormalities in cardiac development and function represent a powerful tool for the understanding the molecular mechanisms underlying both normal cardiovascular function and the pathophysiological basis of human cardiovascular disease. Fetal and perinatal death is a common feature when studying genetic alterations affecting cardiac development 1-3. In order to study the role of genetic or pharmacologic alterations in the early development of cardiac function, ultrasound imaging of the live fetus has become an important tool for early recognition of abnormalities and longitudinal follow-up. Noninvasive ultrasound imaging is an ideal method for detecting and studying congenital malformations and the impact on cardiac function prior to death 4. It allows early recognition of abnormalities in the living fetus and the progression of disease can be followed in utero with longitudinal studies 5,6. Until recently, imaging of fetal mouse hearts frequently involved invasive methods. The fetus had to be sacrificed to perform magnetic resonance microscopy and electron microscopy or surgically delivered for transillumination microscopy. An application of high-frequency probes with conventional 2-D and pulsed-wave Doppler imaging has been shown to provide measurements of cardiac contraction and heart rates during embryonic development with databases of normal developmental changes now available 6-10. M-mode imaging further provides important functional data, although, the proper imaging planes are often difficult to obtain. High-frequency ultrasound imaging of the fetus has improved 2-D resolution and can provide excellent information on the early development of cardiac structures 11.

Fetal and perinatal death is a common feature when studying genetic alterations affecting cardiac development. High-frequency ultrasound imaging has improved 2-D resolution and can provide excellent information on early cardiac development and is an ideal method to detect the impact on cardiac structure and function prior to death.

الجنين ضربات القلب الفئران

Transgenic mice displaying abnormalities in  cardiac development and function represent a powerful tool for the understanding  the molecular mechanisms ...

In utero Measurement of Heart Rate in Mouse by Noninvasive M-mode Echocardiography

Congenital heart disease (CHD) is the most frequent noninfectious cause of death at birth. The incidence of CHD ranges from 4 to 50/1,000 births (Disease and injury regional estimates, World Health Organization, 2004). Surgeries that often compromise the quality of life are required to correct heart defects, reminding us of the importance of finding the causes of CHD. Mutant mouse models and live imaging technology have become essential tools to study the etiology of this disease. Although advanced methods allow live imaging of abnormal hearts in embryos, the physiological and hemodynamic states of the latter are often compromised due to surgical and/or lengthy procedures. Noninvasive ultrasound imaging, however, can be used without surgically exposing the embryos, thereby maintaining their physiology. Herein, we use simple M-mode ultrasound to assess heart rates of embryos at E18.5 in utero. The detection of abnormal heart rates is indeed a good indicator of dysfunction of the heart and thus constitutes a first step in the identification of developmental defects that may lead to heart failure.

In utero Measurement of Heart Rate in Mouse by Noninvasive M-mode Echocardiography

Ultra-high frequency ultrasound is a powerful live imaging tool to examine cardiac abnormalities in small animals. Its noninvasiveness allows maintaining the physiologic state of embryos. Herein, we show the use of M-mode ultrasound to measure the heart rates of embryos at E18.5 in utero.

في قياس الرحم من معدل ضربات القلب في الماوس بواسطة موسع M-وضع ضربات القلب

Congenital heart disease (CHD) is the most frequent noninfectious cause of death at birth. The incidence of CHD ranges from 4 to 50/1,000 births (Disease ...

Assessment of Right Ventricular Structure and Function in Mouse Model of Pulmonary Artery Constriction by Transthoracic Echocardiography

Emerging clinical data support the notion that RV dysfunction is critical to the pathogenesis of cardiovascular disease and heart failure1-3. Moreover, the RV is significantly affected in pulmonary diseases such as pulmonary artery hypertension (PAH). In addition, the RV is remarkably sensitive to cardiac pathologies, including left ventricular (LV) dysfunction, valvular disease or RV infarction4. To understand the role of RV in the pathogenesis of cardiac diseases, a reliable and noninvasive method to access the RV structurally and functionally is essential.
A noninvasive trans-thoracic echocardiography (TTE) based methodology was established and validated for monitoring dynamic changes in RV structure and function in adult mice. To impose RV stress, we employed a surgical model of pulmonary artery constriction (PAC) and measured the RV response over a 7-day period using a high-frequency ultrasound microimaging system. Sham operated mice were used as controls. Images were acquired in lightly anesthetized mice at baseline (before surgery), day 0 (immediately post-surgery), day 3, and day 7 (post-surgery). Data was analyzed offline using software.
Several acoustic windows (B, M, and Color Doppler modes), which can be consistently obtained in mice, allowed for reliable and reproducible measurement of RV structure (including RV wall thickness, end-diastolic&#160;and end-systolic dimensions), and function (fractional area change, fractional shortening, PA peak velocity, and peak pressure gradient) in normal mice and following PAC.
Using this method, the pressure-gradient resulting from PAC was accurately measured in real-time using Color Doppler mode and was comparable to direct pressure measurements performed with a Millar high-fidelity microtip catheter. Taken together, these data demonstrate that RV measurements obtained from various complimentary views using echocardiography are reliable, reproducible and can provide insights regarding RV structure and function. This method will enable a better understanding of the role of RV cardiac dysfunction.

Right ventricle (RV) dysfunction is critical to the pathogenesis of cardiovascular disease, yet limited methodologies are available for its evaluation. Recent advances in ultrasound imaging provide a noninvasive and accurate option for longitudinal RV study. Herein, we detail a step-by-step echocardiographic method using a murine model of RV pressure overload.

تقييم البطين الأيمن هيكل وظيفة في نموذج الفأر من الشريان الرئوي عبر الصدر عن طريق انقباض ضربات القلب

Emerging clinical data support the notion that RV dysfunction is critical to the pathogenesis of cardiovascular disease and heart failure1-3. Moreover, ...

Ultrasound-guided Transthoracic Intramyocardial Injection in Mice

Murine models of cardiovascular disease are important for investigating pathophysiological mechanisms and exploring potential regenerative therapies. Experiments involving myocardial injection are currently performed by direct surgical access through a thoracotomy. While convenient when performed at the time of another experimental manipulation such as coronary artery ligation, the need for an invasive procedure for intramyocardial delivery limits potential experimental designs. With ever improving ultrasound resolution and advanced noninvasive imaging modalities, it is now feasible to routinely perform ultrasound-guided, percutaneous intramyocardial injection. This modality efficiently and reliably delivers agents to a targeted region of myocardium. Advantages of this technique include the avoidance of surgical morbidity, the facility to target regions of myocardium selectively under ultrasound guidance, and the opportunity to deliver injectate to the myocardium at multiple, predetermined time intervals. With practiced technique, complications from intramyocardial injection are rare, and mice quickly return to normal activity on recovery from anesthetic. Following the steps outlined in this protocol, the operator with basic echocardiography experience can quickly become competent in this versatile, minimally invasive technique.

Echocardiography-guided percutaneous intramyocardial injection represents an efficient, reliable, and targetable modality for the delivery of gene transfer agents or cells into the murine heart. Following the steps outlined in this protocol, the operator can quickly become competent in this versatile, minimally invasive technique.

الموجهة بالأمواج فوق الصوتية عبر الصدر حقن داخل عضلة القلب في الفئران

Murine models of cardiovascular disease are important for investigating pathophysiological mechanisms and exploring potential regenerative therapies. ...

Carotid Artery Infusions for Pharmacokinetic and Pharmacodynamic Analysis of Taxanes in Mice

When proposing the use of a drug, drug combination, or drug delivery into a novel system, one must assess the pharmacokinetics of the drug in the study model. As the use of mouse models are often a vital step in preclinical drug discovery and drug development1-8, it is necessary to design a system to introduce drugs into mice in a uniform, reproducible manner. Ideally, the system should permit the collection of blood samples at regular intervals over a set time course. The ability to measure drug concentrations by mass-spectrometry, has allowed investigators to follow the changes in plasma drug levels over time in individual mice1, 9, 10. In this study, paclitaxel was introduced into transgenic mice as a continuous arterial infusion over three hours, while blood samples were simultaneously taken by retro-orbital bleeds at set time points. Carotid artery infusions are a potential alternative to jugular vein infusions, when factors such as mammary tumors or other obstructions make jugular infusions impractical. Using this technique, paclitaxel concentrations in plasma and tissue achieved similar levels as compared to jugular infusion. In this tutorial, we will demonstrate how to successfully catheterize the carotid artery by preparing an optimized catheter for the individual mouse model, then show how to insert and secure the catheter into the mouse carotid artery, thread the end of the catheter out through the back of the mouse&#8217;s neck, and hook the mouse to a pump to deliver a controlled rate of drug influx. Multiple low volume retro-orbital bleeds allow for analysis of plasma drug concentrations over time.

This method was developed with the goal of delivering a steady drug solution via the carotid artery, to assess the pharmacokinetics of novel drugs in mouse models.

الحقن الشريان السباتي لوأضافا الدوائية وتحليل Taxanes في الفئران

When proposing the use of a drug, drug combination, or drug delivery into a novel system, one must assess the pharmacokinetics of the drug in the study ...

Transthoracic Speckle Tracking Echocardiography for the Quantitative Assessment of Left Ventricular Myocardial Deformation

The value of conventional echocardiography is limited by differences in inter-individual image interpretation and therefore largely dependent on the examiners&#39; expertise. Speckle tracking Echocardiography (STE) is a promising but technically challenging method that can be used to quantitatively assess regional and global systolic and diastolic myocardial performance. Myocardial strain and strain rate can be measured in all three dimensions&#160;&#8212; radial, circumferential, longitudinal &#8212; of myocardial deformation. Standard cross-sectional two-dimensional B-mode images are recorded and subsequently postprocessed by automated continuous frame-by-frame tracking and motion analysis of speckles within the myocardium. Images are recorded as digital loops and synchronized to a 3-lead EKG for timing purposes. Longitudinal deformation is assessed in the apical 4-, 3-, and 2-chamber views. Circumferential and radial deformation are measured in the parasternal short axis plane.
Optimal image quality and accurate tissue tracking are paramount for the correct determination of myocardial performance parameters. Utilizing transthoracic STE in a healthy volunteer, the present article is a detailed outline of the essential steps and potential pitfalls of quantitative echocardiographic myocardial deformation analysis.

Speckle tracking echocardiography is an emerging diagnostic imaging technique for the quantitative assessment of global and regional myocardial performance. Standard view echocardiographic motion images are recorded and deformation parameters are subsequently measured by automated continuous frame-by-frame tracking and motion analysis of speckles within the B-mode images of the myocardium.

عبر الصدر الرقطة تتبع ضربات القلب لتقييم الكمي من البطين الأيسر عضلة القلب التشوه

The value of conventional echocardiography is limited by differences in inter-individual image interpretation and therefore largely dependent on the ...

Murine Echocardiography of Left Atrium, Aorta, and Pulmonary Artery

The present methodology teaches the investigator how to measure and use the LAV as a surrogate of chronic elevations in Left Ventricular diastolic pressure through echocardiography, as well as to obtain measurements of the Aorta and PA diameter in mice.
Mice older than 10 d of age can be analyzed using the present technique. The technique is composed of 3 main steps: set-up, image acquisition, and image analysis. The set-up step consists of getting the mouse anesthetized with 1% isoflurane, shaving it, and taping it in a supine position to a heated EKG board where the image acquisition will take place. The image acquisition step consists of learning to identify the cardiac structures and obtaining all the required images with its correspondent probe and axis in order to be able to calculate volumes and diameters. The image analysis step consists of measuring the previously acquired images with the aid of computer software.
Advantages of the proposed technique include a fast (15 min) procedure that would allow the researcher to evaluate interventions in a non-invasive, non-terminal approach and therefore follow the same mouse over time; each mouse can be used as its own control. This fact plus having the same operator perform all the acquisition and analysis for the entire experiment minimizes the limitation of operator-dependency. The present methodology is useful for mouse researchers in cardiovascular and pulmonary medicine.

The following protocol describes the methodology for the acquisition and analysis of echocardiographic images used to obtain the Left Atrial Volume (LAV), Aorta (Ao) diameter, and Pulmonary Artery (PA) diameter in mice. This technique is a non-invasive, non-terminal procedure that allows assessment of the cardiopulmonary function.

فأري ضربات القلب من الأذين الأيسر، الأورطي، والشريان الرئوي

The present methodology teaches the investigator how to measure and use the LAV as a surrogate of chronic elevations in Left Ventricular diastolic ...

2D and 3D Echocardiography in the Axolotl (Ambystoma Mexicanum)

Cardiac malfunction as a result of ischemic heart disease is a major challenge, and regenerative therapies to the heart are in high demand. A few model species such as zebrafish and salamanders that are capable of intrinsic heart regeneration hold promise for future regenerative therapies for human patients. To evaluate the outcome of cardioregenerative experiments it is imperative that heart function can be monitored. The axolotl salamander (A. mexicanum) represents a well-established model species in regenerative biology attaining sizes that allows for evaluation of cardiac function. The purpose of this protocol is to establish methods to reproducibly measure cardiac function in the axolotl using echocardiography. The application of different anesthetics (benzocaine, MS-222, and propofol) is demonstrated, and the acquisition of two-dimensional (2D) echocardiographic data in both anesthetized and unanesthetized axolotls is described. 2D echocardiography of the three-dimensional (3D) heart can suffer from imprecision and subjectivity of measurements, and to alleviate this phenomenon a solid method, namely intra/inter-operator/observer analysis, to measure and minimize this bias is demonstrated. Finally, a method to acquire 3D echocardiographic data of the beating axolotl heart at a very high spatiotemporal resolution and with pronounced blood-to-tissue contrast is described. Overall, this protocol should provide the necessary methods to evaluate cardiac function and model anatomy, and flow dynamics in the axolotl using ultrasound imaging with applications in both regenerative biology and general physiological experiments.

2D and 3D Echocardiography in the Axolotl Ambystoma Mexicanum

Here we present echocardiography protocols for two-dimensional and three-dimensional image acquisition of the beating heart of the axolotl salamander (Ambystoma mexicanum), a model species in heart regeneration. These methods allow for longitudinal evaluation of cardiac function at a high spatiotemporal resolution.

تخطيط صدى القلب ثنائي الأبعاد وثلاثي الأبعاد في أكسولوتل (ميكسيكانوم أمبيستوما)

Cardiac malfunction as a result of ischemic heart disease is a major challenge, and regenerative therapies to the heart are in high demand. A few model ...

Electromagnetic Navigation Transthoracic Nodule Localization for Minimally Invasive Thoracic Surgery

The increased use of chest computed tomography (CT) has led to an increased detection of pulmonary nodules requiring diagnostic evaluation and/or excision. Many of these nodules are identified and excised via minimally invasive thoracic surgery; however, subcentimeter and subsolid nodules are frequently difficult to identify intra-operatively. This can be mitigated by the use of electromagnetic transthoracic needle localization. This protocol delineates the step-by-step process of electromagnetic localization from the pre-operative period to the postoperative period and is an adaptation of the electromagnetically guided percutaneous biopsy previously described by Arias et al. Pre-operative steps include obtaining a same day CT followed by the generation of a three-dimensional virtual map of the lung. From this map, the target lesion(s) and an entry site are chosen. In the operating room, the virtual reconstruction of the lung is then calibrated with the patient and the electromagnetic navigation platform. The patient is then sedated, intubated, and placed in the lateral decubitus position. Using a sterile technique and visualization from multiple views, the needle is inserted into the chest wall at the prechosen skin entry site and driven down to the target lesion. Dye is then injected into the lesion and, then, continuously during needle withdrawal, creating a tract for visualization intra-operatively. This method has many potential benefits when compared to the CT-guided localization, including a decreased radiation exposure and decreased time between the dye injection and the surgery. Dye diffusion from the pathway occurs over time, thereby limiting intra-operative nodule identification. By decreasing the time to surgery, there is a decrease in wait time for the patient, and less time for dye diffusion to occur, resulting in an improvement in nodule localization. When compared to electromagnetic bronchoscopy, airway architecture is no longer a limitation as the target nodule is accessed via a transparenchymal approach. Details of this procedure are described in a step-by-step fashion.

Presented here is a protocol for lung nodule localization using dye marking via electromagnetically navigated transthoracic needle access. The technique described here can be accomplished in the peri-operative period to optimize nodule localization and to successful resection when performing minimally invasive thoracic surgery.