Name: murine echocardiography of left atrium, aorta, and pulmonary artery
Uploaded: 2017-02-20T15:00:00.000+00:00
Duration: 8 min 17 s
Description: Watch this Scientific Journal Video about Murine Echocardiography of Left Atrium, Aorta, and Pulmonary Artery at JoVE.com

This work was supported by the Huffington Center on Aging at Baylor College of Medicine, Geriatrics, CVS DeBakey Heart Center at Houston Methodist Hospital and BCM, NIH RO-1 HL 13870 to ML Entman, as well as a Career Development Award # IK2BX002410 from the United States Department of Veterans Affairs (LMP), Biomedical Laboratory Research and Development Program.
We are immensely grateful to Mark Entman M.D. for sharing his wisdom and supporting this work.

Alle Tiere wurden mit den Richtlinien der National Institutes of Health Guide für die Pflege und Verwendung von Labortieren am Baylor College of Medicine in Übereinstimmung betreut. 1. Set-up <ol><li> Schalten Sie das Echokardiographie-System. Starten Sie die Software durch &quot;Kardiologische Messungen&quot; aus dem Drop-Down-Menü angezeigt und klicken Sie auf &quot;Initialisieren&quot;. </li><li> Um eine neue Studie, klicken Sie auf die Schaltfläche &quot;Neu&quot; auf dem oberen Teil des Bildschirms beginnen und die demografische Informationen der Maus in der Studie ein. Zum Beispiel Maus ID, Geschlecht, Geburtsdatum sowie den Namen des Betreibers, die Studie zu tun. </li><li> Schalten Sie den temperaturgesteuerten EKG Board durch Klicken auf die &quot;TEMP ON / OFF&quot; -Taste. Legen Sie es auf eine Temperatur von 39 ° C, um die nach oben und unten Pfeilen. </li><li> Zum Starten der Anästhesie Kammer einrichten, zunächst sicherstellen, dass die Sauerstoff und Isofluran Ebenen in jeder der Abgabesysteme geeignet sind. </li><li&gt; Platzieren Sie die Maus in der Anästhesie Kammer und induzieren mit Isofluran und Sauerstoff bis Liegerad und dann übertragen Maske ins Gesicht. Bestätigen Sie, dass die Maus richtig durch Kneifen seine Pfote betäubt und aus Mangel an Bewegung zu überprüfen. Pflegen Sie die Isofluran auf der niedrigsten Ebene, die eine positive Pfotenrückzugsreaktion vermeidet. </li><li> Platzieren Sie die Maus in Rückenlage auf der temperaturgesteuerten EKG Board und kleben jede Pfote zum entsprechenden Wandlerelement auf dem Brett. verwenden Wandler Creme optional das Signal zu verbessern. </li><li> Künstliche Tränen ophthalmische Schmiermittel Salbe auf die Augen der Maus Trockenheit zu verhindern. </li><li> Sobald die Maus an das EKG Bord sind geklebt, beobachten ein EKG im unteren Teil des Monitors zu verfolgen. Überwachen Sie die Herzfrequenz während der gesamten Studie besten Ergebnisse zu gewährleisten. Einer Herzfrequenz von 400 Schlägen / min ist ideal. Herzfrequenzen unterhalb dieses Bereichs kann Isofluran Effekte vorschlagen. </li><li> Stellen Sie sicher, dass die Maus hält empfangen Sauerstoff undIsofluran durch Gesichtsmaske. </li><li> Verwenden Sie einen elektrischen Rasierer, den Körper Fell aus die Maus des vorderen Thorax und Oberbauchbereich zu rasieren. Verwenden Sie Enthaarungscreme ggf. weiter Fell Entfernung zu gewährleisten. </li><li> Legen Sie eine großzügige Menge an Wandler Gel in der Brust der Maus. </li></ol> 2. Image Acquisition <ol><li> Left Atrium Messung <ol><li> Suchen Sie den Griff unter dem EKG Bord. Verwenden Sie den Griff, um den Winkel des beweglichen EKG Platte einzustellen, in dem die Maus platziert wurde. Beginnen Sie mit den EKG-Board zu einer 30 Einstellung - 45 ° Winkel entlang der X-Achse und 0 ° Winkel entlang der Y-Achse. Autoren bezeichnen es als &quot;Rücken&quot; Position. Verwenden Sie diese Position für alle linken Vorhof Messungen Akquisition. </li><li> Legen Sie die 25-MHz-Scankopf in der Echokardiographie beweglichen Arm Klemme in einer langen Achse. Achten Sie auf die Kardiologische Messung Filter und 2D-B-Modus in der Echokardiographie System auszuwählen. </li><li> Beachten Sie, dass das Echokardiographischen Satz hat X- und Y-Achsen-Verstellung Drehmomente, die im Uhrzeigersinn oder gegen den Uhrzeigersinn bewegt werden kann. Drehen sie eine lange Achse Ansicht des Herzens auf der Ebene des Aorten-Ausflußbahn zu bekommen und einen 5 s Filmaufnahme zu erwerben. Erwerben Sie den Scan durch den &quot;Cine Store&quot; Taste auf der Tastatur des Echokardiographie System drücken. Hier können Sie die Aufwärts-Abwärts-Messung der LA zu berechnen. </li><li> Nach dem Film Erwerb, schalten Sie die Echokardiographie im Hinblick auf M-Modus, indem Sie den &quot;M-Mode&quot; -Taste auf der Tastatur des Echokardiographie System drücken. </li><li> Beobachten Sie eine sagittale Ansicht und einen Cursor. Setzen Sie den Cursor so, dass sie die ganze LA auf der Ebene des Aorten-Ausflußbahn umfasst. Erwerben 3 Bilder dieser neuen Ansicht. Erwerben Sie den Scan durch den &quot;Frame Store&quot; Taste auf der Tastatur des Echokardiographie System drücken. Hier können Sie die anterior-posterioren Messung der LA zu berechnen. </li><li> Zurück zu B-Modus durch Drücken der &quot;B-Modus&quot;, aber<html> ton auf der Tastatur des echokardiographischen Systems. </li><li> Drehen Sie den beweglichen Arm Klammer des Satzes 90 ° im Uhrzeigersinn. Dadurch wird der Scankopf in einer kurzen Achse Ansicht eingestellt. </li><li> Mit der Y-Achse Drehmoment finden die intraartikuläre Septum. Achten Sie auf die Wand des Atriums zu visualisieren. Erwerben Sie eine 5 s Filmaufnahme. Erwerben Sie den Scan durch den &quot;Cine Store&quot; Taste auf der Tastatur des Echokardiographie System drücken. Verwenden Sie diese mediolaterale Messung der LA zu berechnen. </li></ol></li></ol><img alt="Abbildung 1" src="/files/ftp_upload/55214/55214fig1.jpg" /> Abbildung 1: &quot;Supine&quot; Position. Darstellung einer Maus in der &quot;Supine&quot; Position. Etwa 30 - 45 ° Winkel entlang der X-Achse und 0 ° Winkel entlang der Y-Achse. Diese Position wird verwendet, um alle linken Atrium Messungen zu erhalten.t = &quot;_ blank&quot;&gt; Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Figur zu sehen. <ol start="2"><li> Große Gefäße Mess <ol><li> Weiter durch die 25-MHz-Scankopf für das 30-MHz-Scankopf auszutauschen. Entfernen Sie den 25-MHz-Scankopf von dem beweglichen Arm Klammer und legen Sie die 30-MHz-Scankopf statt. Achten Sie auf die Bauch Messungen Filter und 2D-B-Modus in der Echokardiographie System auszuwählen. </li><li> Suchen Sie den Griff unter dem EKG Bord. Verwenden Sie den Griff, um den Winkel des beweglichen EKG Board einzustellen, in dem die Maus liegt. Zunächst die EKG Platte mit einem Winkel von 5 ° entlang der X-Achse und 60 ° Winkel entlang der Y-Achse einzustellen. Verwenden Sie diese podition für den Erwerb der Aorta und Lungenarterie Messungen. Siehe dies als &quot;Aufstehhilfe&quot; Position. </li><li> Unter Verwendung der X- und Y-Achsen-Verstellung Momente in der Echokardiographie-Set, erhalten eine lange Achse Ansicht des Herzens, auf der Ebene des Aorten-Ausflußbahn und erwerben Filmaufnahme eines 5 s. erwerben Sie the-Scan durch die &quot;Cine Store&quot; Taste auf der Tastatur des Echokardiographie System drücken. Hier können Sie die Aortendurchmesser zu berechnen. </li><li> Nach dem Film Erwerb, drehen Sie den beweglichen Arm Klammer des Satzes 90 ° im Uhrzeigersinn. Dadurch wird der Scankopf in einer kurzen Achse Ansicht eingestellt. </li><li> Mit der Y-Achse Drehmoment der Lungenarterie auf der Ebene seiner Gabelung lokalisieren und 5 s Filmaufnahme zu erwerben. Erwerben Sie den Scan durch den &quot;Cine Store&quot; Taste auf der Tastatur des Echokardiographie System drücken. Hier können Sie die Lungenarterie Durchmesser zu berechnen. HINWEIS: Die Forscher können Doppler-Bildgebung als Werkzeug verwenden, um eine korrekte Identifizierung der Lungenarterie zu gewährleisten. Falls gewünscht, einmal Abschluss von Schritt 2.2.5 Taste &quot;PW&quot; -Taste auf der Tastatur des Echokardiographie-System-Doppler-Bildgebung erhalten. Wenn charakteristische Lungen Welle Kurven zu sehen sind, kann der Forscher sicher sein, dass die richtige Stelle identifiziert wurde. </li></ol></li></ol<html> &gt; <img alt="Figur 2" src="/files/ftp_upload/55214/55214fig2.jpg" /> Abbildung 2: &quot;Standing-up&quot; Position. Darstellung einer Maus in der &quot;Standing-up&quot; Position. Etwa 5 ° Winkel entlang der X-Achse und einem Winkel von 60º entlang der Y-Achse. Diese Position wird verwendet, um die Aorta und Lungenarterie Durchmesser zu erwerben. <a href="http://ecsource.jove.com/files/ftp_upload/55214/55214fig2large.jpg" target="_blank">Bitte klicken Sie hier</a> , um <a href="http://ecsource.jove.com/files/ftp_upload/55214/55214fig2large.jpg" target="_blank">eine größere Version dieser Figur zu sehen.</a> <img alt="Figur 3" src="/files/ftp_upload/55214/55214fig3.jpg" /> Abbildung 3: Lungenarterie Doppler. Charakteristisch Pulmonary Artery-Doppler-Bildgebung. Der Forscher kann Doppler-Bildgebung als Werkzeug verwenden, um eine korrekte Identifizierung der Lungenarterie zu gewährleisten.blank &quot;&gt; Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Figur zu sehen. 3. nach dem Eingriff Tierrettung <ol><li> Um sicher mit der Maus aus dem EKG-Brett zu entfernen, entfernen Sie das Gel aus der Brust der Maus, und entfernen Sie das Band von den Extremitäten. </li><li> Drehen Sie die Anästhesie und Sauerstoff-Delivery-Systeme ab. Bringen Sie die Maus in seinen Käfig und lassen Sie nicht die Maus unbeaufsichtigt, bis es genügend Bewusstsein zu halten Brustlage wiedergewonnen hat. </li></ol> 4. Bildanalyse <ol><li> image - Übertragungs <ol><li> Verwenden Sie ein USB-Flash-Laufwerk, um die Bilder in der Echokardiographie-System in einen Computer gesammelt zu übertragen. Stecken Sie den USB-Stick in einen USB-Port in der Echokardiographie-System. </li><li> Wählen Sie die Studie oder Studien zu übertragen, indem Sie auf die Studie Namen klicken (s). </li><li> Klicken Sie auf das &quot;Copy To&quot; Taste auf dem oberen Teil des Bildschirms. Ein neues Fenster Dateien und Verzeichnisse angezeigt werden appOhr. Wählen Sie das Verzeichnis auf dem USB-Stick entspricht gerade eingefügt und klicken Sie auf &quot;OK&quot;. </li><li> Entfernen Sie das USB-Flash-Laufwerk aus dem Echokardiographie-System und legen Sie sie in einen USB-Port auf dem Computer für die Analyse verwendet werden. </li><li> Starten Sie die Echokardiographie-Software. Klicken Sie auf das &quot;Kopieren von&quot; Taste auf dem oberen Teil des Bildschirms. Beachten Sie ein neues Fenster mit Dateien und Verzeichnissen. Wählen Sie die Studien werden aus dem Verzeichnis kopiert entsprechend dem USB-Flash-Laufwerk nur eingefügt und klicken Sie auf &quot;OK&quot;. </li><li> Nach dem Kopieren der Dateien, so dass sie in der Untersuchungsliste zu beachten. Zunächst auf seinen Namen eine Studie, doppelklicken Sie die Analyse und den Namen des Betreibers Analyse auswählen. </li></ol></li><li> Left Atrium Analyse HINWEIS: Für alle folgenden Vorhof Messungen des EKG als Leitfaden verwenden, um die P-Welle als der Punkt auszuwählen, in dem die Forscher möchte die LA zu messen. Dies entspricht der pre-atrialen Kontraktion Zeit, wenn the LA am größten Kapazität. <ol><li> Wählen Sie den Movieclip entsprechend der Aufwärts-Abwärts-Dimension des linken Vorhofs (Schritt 2.1.3). Bestimmen Sie die Pre-Vorhofkontraktion Zeit, um das EKG als Leitfaden. Auf diese Weise wird der Hohlraum an seiner größten Kapazität gemessen. </li><li> Von der Werkzeugleiste am oberen Rand des Bildschirms, klicken Sie auf &quot;Extras&quot; und dann auf &quot;Messungen&quot;. Ein neues Fenster wird angezeigt. Klicken Sie auf den &quot;Linear Abstand Messwerkzeug&quot; Symbol (es entspricht dem ersten Symbol in der linken oberen Ecke des Fensters). Messen der Hohlraum an seinem größten Durchmesser. </li><li> Wählen Sie das Bild entsprechend der anterior-posterioren Dimension des linken Vorhofs (Schritt 2.1.5). Bestimmen Sie die Pre-Vorhofkontraktion Zeit, um das EKG als Leitfaden. Auf diese Weise wird der Hohlraum an seiner größten Kapazität gemessen. Zur Messung wiederholen Schritt 4.2.2. </li><li> Wählen Sie das Bild entsprechend der mediolateraler Dimension des linken Vorhofs (Schritt 2.1.8). Bestimmen Sie die Pre-atrial contraction Zeit, um das EKG als Leitfaden. Auf diese Weise wird der Hohlraum an seiner größten Kapazität gemessen. Messen Sie den Hohlraum von der Vorhofscheidewand zu der gegenüberliegenden Wand in einer diagonalen Art und Weise. Zur Messung wiederholen Schritt 4.2.2. HINWEIS: Wiederholen Sie die Schritte 4.2.1 bis 4.2.4 mindestens 3-mal und erwerben die Mittelwerte Fehler zu minimieren. </li></ol></li><li> Große Schiffe Analyse HINWEIS: Für alle folgenden großen Gefäße Messungen des EKG als Leitfaden verwenden, um eine Zeit nach dem QRS-Komplex als der Punkt auszuwählen, in dem die Forscher messen will. Dies entspricht dem Punkt, wo die großen Schiffe auf ihre größte Kapazität sind. <ol><li> Wählen Sie den Movieclip entsprechend der Aorta (Schritt 2.2.3). Bestimmen Sie einen Punkt nach dem QRS das EKG mit. Messung des Durchmessers in einem 90 ° -Winkel mit der Gefäßwand als Referenz. Zur Messung der es wiederholen Sie den Schritt 4.2.2 </li><li> Wählen Sie den Movieclip entsprechend der Lungenarterie (Schritt 2.2.5). Bestimmen Sie einen Punkt nach dem QRS das EKG mit. Messung des Durchmessers in einem 90 ° -Winkel mit der Gefäßwand als Referenz. Wählen Sie eine Ebene oberhalb der Lungenarterie Bifurkation. Zur Messung wiederholen Schritt 4.2.2. </li></ol></li></ol>

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The authors have nothing to disclose.

Es gibt drei wichtige Schritte, um erfolgreich die LAV messen, Aorta und PA Durchmesser. Während des Set-up ist es wichtig, das Fell auf der Brust vollständig zu entfernen; Geschieht dies nicht in Interferenz mit der Bildqualität zur Folge haben. Während der Bild Schritte Acquisition ist es wichtig, jedes Bild mit ihren entsprechenden Sonde und Filter zu erhalten, da die Bilder pro Sekunde von der Sonde variieren zu sondieren: dh 25 MHz und Cardiac Filter für die Beurteilung des LAV und 30 MHz und Abdominal Filter Beurteilungs der Aorta und PA Durchmessern. Der Forscher kann durch eine schlechte Bildaufnahme begrenzt manchmal, wenn die Maus eine große Menge an Fett hat, oder wenn eine Rippe macht es schwierig, ein gutes Fenster zu bekommen. Während der Bildanalyseschritte ist es wichtig, die Hohlräume mit ihrer maximalen Kapazität zu messen, wie in der Repräsentative Ergebnisse Abschnitt beschrieben. Verwenden Sie das EKG als Anleitung. Die Echokardiographie ist bekannt Betreiber abhängig zu sein. Diese Technik erfordert,Gewöhnung an die Herzanatomie und echokardiographische Fenster für beste Bildaufnahme sowie die zum Zeitpunkt der Studie zu reduzieren. Einarbeitungs wird relevant Komplikationen aus der längere Verwendung von Isofluran wie Verlangsamung der Herzfrequenz und des hämodynamischen Kompromiß abgeleitet zu verhindern. Um dies zu verhindern, eine genaue Überwachung des Tieres muss, indem die Herzfrequenz über 400 Schläge / min während der gesamten Studie sichergestellt werden. Diese Technik bietet viele Vorteile im Vergleich zu anderen verfügbaren Techniken Herzfunktion in Mäusen zu bewerten. Im Vergleich zu invasiven Katheterisierung ist es eine nicht-invasive, nicht-Terminal-Technik, die serielle Messungen ermöglicht; im Vergleich zu MRT, ist es billiger und 8 schneller. Diese neue Technik für LAV und PA Durchmesser durch 2D-Echokardiographie Messung öffnet Türen zu überwachen Interventionen und die weitere Forschung in Herz-Lungen-Wissenschaften.

Die vorliegende Methodik lehrt die Ermittler, wie die LAV zu messen und zu verwenden, Aorta Durchmesser und PA Durchmesser mit 2D-Echokardiographie bei Mäusen unter Isofluran. Herzinsuffizienz mit erhaltener Ejektionsfraktion (HFpEF) bei älteren Menschen betrifft bis zu 10% in den 80 Jahre und älter 1 und führt zu einer erheblichen Morbidität und Mortalität. Signifikante Sterblichkeit treten auch von pulmonaler Hypertonie (PH), einer schleichenden Krankheitsprozess mit ähnlichen Symptomen wie HFpEF präsentiert, in der Lungenarterie Druck führen zu Belastungsdyspnoe, progressive Rechtsherzversagen erhöht, und oft den Tod. 2 Die zunehmende Verbreitung von sowohl HFpEF und PH bedeuten die Notwendigkeit für die Entwicklung einer Methode , die für eine genaue Bewertung und Überwachung der Interventionen in murinen Modellen in einer nicht-invasive, nicht-terminalen Ansatz ermöglicht. Alterung führt zu einer Verschlechterung der diastolischen Funktion über Veränderungen in ventrikulären-arterial Versteifung, Gefäßstörungen, Entzündungen 3, beeinträchtigt Kalziumregulation 4, verminderte β-adrenergen Ansprechbarkeit und körperliche Dekonditionierung Herstellung verlangsamt aktive Entspannung und erhöhte passive Steifigkeit. Im Laufe der Zeit führt dies zu einer erhöhten LV Fülldruck und Ausgleichs Vergrößerung des LA. 5 Obwohl auch andere Ursachen wie valvular Dysfunktion (Mitralinsuffizienz oder Stenose) und infiltrative Prozesse Erhebungen in Druck und Volumen in der LA - 1 führen, unterstützt die Europäische Gesellschaft für Kardiologie die Zugabe von LA Größe als nicht - invasive Reflexion der LV - Funktion. 6 Die Korrelationen zwischen LA Volumen und invasive Maßnahmen der diastolischen Funktion haben bei Mäusen untersucht worden. LA Volumen mit Unterschieden in der Funktion korreliert bestimmt invasiv innerhalb Altersgruppen sowohl für 14- und 31-Monate-alten mEis. In den 14-Monate alten Mäusen mit drei Standard - invasive Maßnahmen der diastolischen Funktion korreliert LA Volumen -dP / dtmin (r 2 = 0,5, p &lt;0,05), Tau (Zeitkonstante der Entspannung, (r 2 = 0,6, p &lt;0,05), und die linksventrikuläre enddiastolische Druck (r 2 = 0,25, p &lt;0,05). Für die 31 Monate alten Mäusen, die Korrelationen zwischen LA Volumen und -dP / dtmin (r 2 = 0,92, p &lt; 0,05) und LVEDP (r 2 = 0,61, p &lt;0,05) waren offensichtlich , obwohl die Beziehung mit Tau weniger klar war. Daher mit diastolischer Beeinträchtigung LA Volumen in Gruppen erhöht nicht nur , sondern innerhalb von Altersgruppen. 7 Untersuchungen der Herzfunktion in Mausmodellen Kathetertechniken unter Verwendung von Herzleistung zu bewerten, obwohl streng und zuverlässig, begrenzt sind aufgrund ihrer Unvereinbarkeit mit wiederholten Einschätzungen. 8 Alternativen zu invasiven Maßnahmen wie MRT und 3D - Echokardiographie kann auch sein ,genauer als 2D-Echokardiographie Techniken, aber sie sind teurer; 2D-Echokardiographie wird als ausreichend angesehen für LA Volumen Auswertung. 9, 10 Bewertung des LA Volumen und PA Durchmesser mit Echokardiographie ermöglicht die Unterscheidung zwischen Modellen, die primäre Anstieg der Lungenarterie Widerstand erzeugen in einem Anstieg der PA Durchmesser ohne Änderung in LA Druck oder LAV von den resultierenden, wo die Lungenarterie und sowohl linke Atrium vergrößern als ein Ergebnis der erhöhten Füllungsdruck auf der linken Seite des Herzens. Dieser Ansatz wurde von Scalia et al genommen. die zeigten, dass ein Parameter bei Menschen, die Echokardiographie Lungenarterie zu linksatrialen Ratio (ePLAR) zwischen Patienten mit bereits pulmonalkapillären Hypertonie und post-capillaryhypertension genau zu unterscheiden. 11

<table><tbody><tr><td>Vevo 770 high-resolution in vivo micro-imaging system</td><td>Visual Sonics</td><td>Vevo 770-120</td><td>Echocardiographic Equipment</td></tr><tr><td>707B RMV (Real time MicroVisualization) 30 MHz Scanhead with encapsulated transducer&amp;nbsp;</td><td>Visual Sonics</td><td>707B-256</td><td>Real Time Microvisualization Scanhead</td></tr><tr><td>710B RMV (Real time MicroVisualization) 25 MHz Scanhead with encapsulated transducer&amp;nbsp;</td><td>Visual Sonics</td><td>710B-159</td><td>Real Time Microvisualization Scanhead</td></tr><tr><td>Vevo integrated rail system including physiological monitoring unit&amp;nbsp;</td><td>Visual Sonics</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Inhalation Anesthesia System</td><td>VetEquip</td><td>VE2627</td><td>Anesthesia System</td></tr><tr><td>Isofluorane</td><td>Henry Schein</td><td>50033</td><td></td></tr><tr><td>Electric razor&amp;nbsp;</td><td>Wahl</td><td>General supply</td><td></td></tr><tr><td>Hair removal cream</td><td>Nair</td><td>General supply</td><td></td></tr><tr><td>Transductor cream</td><td>Parker</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Transductor gel</td><td>Parker</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Standard Gauze pads&amp;nbsp;&amp;nbsp;</td><td>McKeeson</td><td>General supply</td><td></td></tr><tr><td>Tape</td><td>Durapore</td><td>General supply</td><td></td></tr><tr><td>Nose cone&amp;nbsp;</td><td></td><td></td><td>For anesthesia delivery</td></tr><tr><td>Water&amp;nbsp;</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Vet eye ointment&amp;nbsp;</td><td>Puralube</td><td>General supply&amp;nbsp;</td><td>To prevent dryness&amp;nbsp;</td></tr><tr><td>Cotton tipped applicators&amp;nbsp;</td><td></td><td>General supply</td><td></td></tr><tr><td>USB Flash Drive</td><td></td><td>General supply</td><td></td></tr></tbody></table>

murine echocardiography of left atrium, aorta, and pulmonary artery

Die vorliegende Methodik lehrt die Ermittler, wie zu messen und die LAV als Surrogat für chronische Erhöhungen der linksventrikulären diastolischen Druck durch Echokardiographie, sowie zu erhalten Messungen der Aorta und PA Durchmesser in Mäusen verwendet werden. Mäuse älter als 10 d des Alters können unter Verwendung der vorliegenden Technik analysiert werden. Die Technik besteht aus drei Hauptschritten: Set-Up, Bildaufnahme und Bildanalyse. Das Set-up Schritt besteht darin, die Maus des Erhaltens mit 1% Isofluran betäubt, Rasieren, und es in Rückenlage auf einer beheizten EKG Bord Taping, wo die Bildaufnahme stattfinden wird. Die Bildakquisitionsschritt besteht aus dem Erlernen der Herzstrukturen und erhalten alle erforderlichen Bilder mit ihrer Korrespondenz Sonde und der Achse, um in der Lage zu identifizieren Volumen und Durchmessern zu berechnen. Die Bildanalyseschritt besteht darin, die zuvor aufgenommenen Bilder mit Hilfe von Computer-Software zu messen. <p class = &quot;jove_content&quot;&gt; Die Vorteile der vorgeschlagenen Technik umfassen eine schnelle (15 min) Verfahren, das die Forscher erlauben würde Eingriffe in einer nicht-invasive, nicht-terminalen Ansatz zu bewerten und daher die gleiche Maus im Laufe der Zeit folgen; Jede Maus kann als seine eigene Kontrolle verwendet werden. Diese Tatsache sowie die gleichen Betreiber, die führen alle die Erfassung und Analyse für das gesamte Experiment, um die Begrenzung der Bediener Abhängigkeit minimiert. Die vorliegende Methode ist nützlich für die Maus Forscher in Herz-Kreislauf- und Lungenmedizin.

Bewertung des LA Volumen und PA Durchmesser mit Echokardiographie ermöglicht die Unterscheidung zwischen Modellen, bei denen ohne eine Änderung in LAV von denen in erhöhten PA Durchmesser Pulmonalarterie Widerstand führt erhöht, wo die Pulmonalarterie und Left Atrial Erweiterung beide eine Folge der erhöhten Füllungsdruck auf die linken Seite des Herzens. Bilder , die Unterschiede in den beiden Pathophysiologien Anzeigen sind in Abbildung 4 dargestellt. Bilder des LA und PA sind aus jungen, Hypoxie induzierte pulmonale Hypertonie und LV diastolischen Dysfunktion Alter. Die Pulmonary Hypertension Modelle zu entwickeln, eine Erhöhung der PA Durchmesser ohne Änderung in der linken Atrium Volumen über einen 4 Wochen Zeit. Im Vergleich dazu entwickeln sich die alten Tieren eine Erhöhung sowohl in ihrer Lungenarterie Durchmesser und linke Atrium Volumen, das rückwärts Ausbreitung von Druck treiben den Anstieg der PA Durchmesser in dieser Gruppe hindeutet. Abbildung 4: LA-Abwärts - und PA - Durchmesser auf einer normalen Maus, ein Pulmonary Hypertension Modell Maus und einer alten Maus mit altersassoziierten LV diastolische Dysfunktion. Bilder (A) und (B) zeigen die LA-Abwärts und PA Durchmesser von jeweils 15 Wochen alt normale Maus. Bilder (C) und (D) zeigen die LA-Abwärts und PA Durchmesser von jeweils 15 Wochen alt Modell Maus Pulmonary Hypertension. Pulmonale Hypertonie wurde vier Wochen nach der Exposition gegenüber 10% Hypoxie und der PA systolische Druck wurde 75% von Rechtsherzkatheter-Studien erhöht. Bitte beachten Sie den Unterschied in PA Durchmesser. Bilder (E) und (F) zeigen die LA-Abwärts und PA Durchmesser jeweils aus einem 21 Monate alten Maus mit erhöhten LV Ende diastolischen Druck. Der Fülldruck wwie fast 300% in den alten Mäusen erhöht. Bitte beachten Sie, dass sowohl die LA und PA Durchmesser größer sind im Vergleich zu den 15 Wochen alten Mäusen. Skaleneinheiten in Millimetern. Der Marker &quot;Δ&quot; bezeichnet den Punkt in der EKG an der das Bild dargestellt ist, erhalten. LA SI: Left Atrium von oben nach unten, PA: Lungenarterie. <a href="http://ecsource.jove.com/files/ftp_upload/55214/55214fig4large.jpg" target="_blank">Bitte klicken Sie hier</a> , um <a href="http://ecsource.jove.com/files/ftp_upload/55214/55214fig4large.jpg" target="_blank">eine größere Version dieser Figur zu sehen.</a> Um die Genauigkeit der Ergebnisse ist es notwendig, dass die Messungen an ihren geeigneten Zeitpunkt in dem Herzzyklus genommen werden. Wenn die LAV Messung der Forscher will das Atrium am größten Kapazität für alle drei Maßnahmen zu messen, bedeutet dies vor Vorhofkontraktion. Wenn die LA Anhängsel in allen Mäusen in den Superior-Inferior-Ansicht zu sehen ist, empfehlen die Autoren, es zu ignorieren, wenn die Messung zu tun. Bei der Messung der großen Gefäße der Forscher wants sie an ihrem größten Kapazität zu messen, nach dem QRS Sinn oder kurz nach dem die Ventrikel Blut in die Gefäße gepumpt haben. Figuren 5 bis 9 zeigen Bilder , die auf dem gleichen Tier entsprechen, zu verschiedenen Zeitpunkten auf dem EKG gemessen , um die Unterschiede zwischen einem richtigen und falschen Messung zu veranschaulichen. Der Forscher kann nun die LAV berechnet unter Verwendung der Formel der prolate Ellipse 9, 10 , wie im folgenden Beispiel: (4 * π * Superior-inferior Dimension * Anterior-posteriore Dimension * mediolateraler Dimension) / (3 * 2 * 2 * 2) In Figur 5 ist eine &quot;Korrekt&quot; Messung, die mit dem EKG als Führung erhalten die Forscher zu gewährleisten ist an der größten Kapazität des Hohlraums zu messen. In diesem Fall ter Vorhöfen am größten Kapazität, wenn nur an der P-Welle gemessen. (A, C). Eine &quot;falsche&quot; Messung ist, dass an jedem Punkt außer der P-Welle erhalten. Es neigt dazu, kleinere Abmessungen wie die linken Vorhof Verträge oder Füllungen zu geben. (B, D). In Figur 6 ist eine &quot;Korrekt&quot; Messung, die mit dem EKG als Führung erhalten die Forscher zu gewährleisten ist an der größten Kapazität des Hohlraums zu messen. In diesem Fall wird die Vorhöfe am größten Kapazität ist, wenn nur an der P-Welle gemessen (LA (1)). Eine &quot;falsche&quot; Messung ist, dass an jedem Punkt außer der P-Welle erhalten. Es neigt dazu, kleinere Abmessungen wie die linken Vorhof Verträge oder Füllungen zu geben. (LA (2)). In 7 ist eine &quot;Korrekt&quot; Messung, die mit dem EKG als Führung erhalten die Forscher zu gewährleisten ist an der größten Kapazität des Hohlraums zu messen. Die Vorhöfe am größten Kapazität, wenn nur an der P-Welle gemessen. (A, C). Eine &quot;falsche&quot; Messung ist, dass zu erhaltened an irgendeiner Stelle außer der P-Welle. (B, D). * Die Autoren denken, die cine zur Bestimmung der Grenzen des LA äußerst hilfreich ist. Der Forscher sollte die LA Bewegung während des Herzzyklus zu sehen können. In 8 ist eine &quot;Korrekt&quot; Messung, die mit dem EKG als Führung erhalten die Forscher zu gewährleisten ist an der größten Fassungsvermögen des Behälters zu messen. In diesem Fall ist die Aorta am größten Kapazität gleich nach dem QRS-Komplex. (A, C). Eine &quot;falsche&quot; Messung ist, dass kurz nach dem QRS-Komplex als an irgendeiner anderen Stelle erhalten. Es neigt dazu, kleinere Abmessungen wie die Aorta Verträge oder Füllungen zu geben. (B, D). In 9 ist eine &quot;Korrekt&quot; Messung, die mit dem EKG als Führung erhalten die Forscher zu gewährleisten ist an der größten Fassungsvermögen des Behälters zu messen. In diesem Fall ist die Lungenarterie am größten Kapazität gleich nach dem QRS-Komplex. (A, C). Eine &quot;falsche&quot; Messung ist, dass in jedem p erhaltenunkt andere als kurz nach dem QRS-Komplex. Es neigt dazu, kleinere Abmessungen wie die Lungenarterie Verträge oder Füllungen zu geben. (B, D). <img alt="Abbildung 5" src="/files/ftp_upload/55214/55214fig5.jpg" /> Abbildung 5: LA-Abwärts - Messungen. Bilder (A) und (B) entsprechen den gleichen Maus Probe. Skaleneinheiten in Millimetern. Bild (C) entspricht dem unteren rechten Fragment von EKG von Bild (A). Nicht maßstäblich. Bild (D) entspricht dem unteren rechten Fragment des EKG von Bild (B). Nicht maßstäblich. Beachten Sie die Markierung &quot;Δ&quot; in Bilder (C) und (D). Der Marker &quot;Δ&quot; bezeichnet den Punkt in der EKG an der das Bild dargestellt ist, erhalten. <a href="http://ecsource.jove.com/files/ftp_upload/55214/55214fig5large.jpg" target="_blank">Bitte klicken Sie hier</a> , um <a href="http://ecsource.jove.com/files/ftp_upload/55214/55214fig5large.jpg" target="_blank">eine größere Version dieser Figur zu sehen.</a> <img alt="Figur 6" src="/files/ftp_upload/55214/55214fig6.jpg" /> Abbildung 6: LA anterior-posterioren Messungen. M-Modus Ansicht von Left Atrium. Das Bild entspricht einem M-Modus Ansicht von links Atrium, um die anterior-posterioren Messung zu erhalten. <a href="http://ecsource.jove.com/files/ftp_upload/55214/55214fig6large.jpg" target="_blank">Bitte klicken Sie hier</a> , um <a href="http://ecsource.jove.com/files/ftp_upload/55214/55214fig6large.jpg" target="_blank">eine größere Version dieser Figur zu sehen.</a> <img alt="7" src="/files/ftp_upload/55214/55214fig7.jpg" /> Abbildung 7: LA mediolateraler Messungen. Bilder (A) und (B) entsprechen den gleichen Maus Probe. Skaleneinheiten in Millimetern. (C) entspricht einem Fragment von EKG von (A). Nicht maßstäblich. (D) einem Fragment des EKG von (B). Nicht zuRahmen. Beachten Sie die Markierung &quot;Δ&quot; in Bilder (C) und (D). Der Marker &quot;Δ&quot; bezeichnet den Punkt in der EKG an der das Bild dargestellt ist, erhalten. LV: linke Ventrikel, RA: Rechter Vorhof, LA: Linker Vorhof. <a href="http://ecsource.jove.com/files/ftp_upload/55214/55214fig7large.jpg" target="_blank">Bitte klicken Sie hier</a> , um <a href="http://ecsource.jove.com/files/ftp_upload/55214/55214fig7large.jpg" target="_blank">eine größere Version dieser Figur zu sehen.</a> <img alt="Abbildung 8" src="/files/ftp_upload/55214/55214fig8.jpg" /> Abbildung 8: Aorta Messungen. Bilder (A) und (B) entsprechen den gleichen Maus Probe. Skaleneinheiten in Millimetern. (C) entspricht einem Fragment von EKG von (A). Nicht maßstäblich. (D) einem Fragment des EKG von (B). Nicht maßstäblich. Beachten Sie die Markierung &quot;Δ&quot; in Bilder (C) und (D). Der Marker &quot;Δ&quot; bezeichnet den Punkt, in dem EKG, bei demDas gezeigte Bild wurde erhalten. <a href="http://ecsource.jove.com/files/ftp_upload/55214/55214fig8large.jpg" target="_blank">Bitte klicken Sie hier</a> , um <a href="http://ecsource.jove.com/files/ftp_upload/55214/55214fig8large.jpg" target="_blank">eine größere Version dieser Figur zu sehen.</a> <img alt="9" src="/files/ftp_upload/55214/55214fig9.jpg" /> Abbildung 9: Pulmonary Artery Messungen. Bilder (A) und (B) entsprechen den gleichen Maus Probe. Skaleneinheiten in Millimetern. (C) entspricht einem Fragment von EKG von (A). Nicht maßstäblich. (D) einem Fragment des EKG von (B). Nicht maßstäblich. Beachten Sie die Markierung &quot;Δ&quot; in Bilder (C) und (D). Der Marker &quot;Δ&quot; bezeichnet den Punkt in der EKG an der das Bild dargestellt ist, erhalten. <a href="http://ecsource.jove.com/files/ftp_upload/55214/55214fig9large.jpg" target="_blank">Bitte klicken Sie hier</a> , um <a href="http://ecsource.jove.com/files/ftp_upload/55214/55214fig9large.jpg" target="_blank">eine größere Version dieser Figur zu sehen.</a> Um die Reproduzierbarkeit und Konsistenz dieser Technik zu demonstrieren, bieten die Autoren zwei Beispiele, die von ihrer eigenen Arbeit. Die erste stellt eine Gruppe von 19 Monaten alten Mäusen, die später Grundlinie Echokardiographie und anschließender Echokardiographie 1 Woche unterzog. Die Autoren sammelten die Messungen für die linke Atrium und der großen Gefäße, wie zuvor beschrieben und die folgenden Resultate erhalten. Die linke Seite Grafik zeigt jedes linke Atrium Volumen der einzelnen Maus 10 die prolate Ellipse Formel 9 berechnet. Die rechte Seite Grafik zeigt jeweils Lungenarterie Durchmesser der einzelnen Maus. Die Daten zeigten, Änderung von nur wenigen Prozent. <img alt="10" src="/files/ftp_upload/55214/55214fig10.jpg" /> Abbildung 10: Linker Vorhof Volumen und Lungenarterie Durchmesser auf zwei aufeinanderfolgenden ass<html> essments. (A) zeigt das linke Atrium Volumen in mm³ von sechs 19 Monate alten Mäusen auf zwei nachfolgenden Einschätzungen. (B) zeigt die Pulmonary Artery Durchmesser in mm des gleichen 19 Monate alten Mäusen Gruppe. <a href="http://ecsource.jove.com/files/ftp_upload/55214/55214fig10large.jpg" target="_blank">Bitte klicken Sie hier</a> , um <a href="http://ecsource.jove.com/files/ftp_upload/55214/55214fig10large.jpg" target="_blank">eine größere Version dieser Figur zu sehen.</a> Als zweites Beispiel stellen die Autoren zwei Bilder des gleichen 21 Monate alten Maus am selben Tag erworben durch zwei verschiedene Forscher. Die ersten beiden Platten entsprechen den Bildern durch Forscher # 1 und die zweiten zwei Platten auf die Bilder durch Forscher # 2 erfasst entsprechen erworben. Bitte beachten Sie, dass der Unterschied in der &quot;Time Gain Compensation&quot; nicht die Messungen nicht beeinflusst. Dieses Beispiel veranschaulichen die große Bedeutung der richtigen Stelle in QRS auszuwählen, während die Hohlraumgröße zu messen, wie zuvor beschrieben. jove_content &quot;fo: keep-together.within-page =&quot; 1 &quot;&gt; <img alt="11" src="/files/ftp_upload/55214/55214fig11.jpg" /> Abbildung 11: LA-Abwärts und PA Durchmesser desselben 19 Monate alten Maus durch zwei verschiedene Forscher erworben. (A) zeigt das linke Atrium-Abwärts - Durchmesser. (B) zeigt den PA Durchmesser derselben Maus. Beide Bilder wurden nach dem gleichen Forscher am selben Tag erworben. (C) zeigt das linke Atrium-Abwärts - Durchmesser. (D) zeigt den PA Durchmesser derselben Maus. Beide Bilder wurden durch einen zweiten Forscher am selben Tag erworben. Skaleneinheiten in Millimetern. Der Marker &quot;Δ&quot; bezeichnet den Punkt in der EKG an der das Bild dargestellt ist, erhalten. LA SI: Left Atrium von oben nach unten. <a href="http://ecsource.jove.com/files/ftp_upload/55214/55214fig11large.jpg" target="_blank">Bitte klicken Sie hier</a> , um <a href="http://ecsource.jove.com/files/ftp_upload/55214/55214fig11large.jpg" target="_blank">eine größere Version dieser Figur zu sehen.</a>

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Murine Echocardiography of Left Atrium, Aorta, and Pulmonary Artery

Das folgende Protokoll beschreibt die Methodik für die Erfassung und Analyse von echokardiographischen Bilder verwendet, um die linke atriale Volumen (LAV), Aorta (Ao) Durchmesser und Lungenarterie (PA) Durchmesser bei Mäusen zu erhalten. Diese Technik ist eine nicht-invasive, nicht-terminalen Prozedur, die Beurteilung der Herz-Lungen-Funktion ermöglicht.

Murine Echokardiographie von Linker Vorhof, Aorta und Lungenarterie

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

murine-echocardiography-of-left-atrium-aorta-and-pulmonary-artery

Nanyang Technological University

Research

JoVE Journal

Medicine

14.3K Aufrufe.  Baylor College of Medicine.  Das folgende Protokoll beschreibt die Methodik für die Erfassung und Analyse von echokardiographischen Bilder verwendet, um die linke atriale Volumen (LAV), Aorta (Ao) Durchmesser und Lungenarterie (PA) Durchmesser bei Mäusen zu erhalten. Diese Technik ist eine nicht-invasive, nicht-terminalen Prozedur, die Beurteilung der Herz-Lungen-Funktion ermöglicht. 

Serie: Murine Echocardiography of Left Atrium, Aorta, and Pulmonary Artery

Transthoracic Echocardiography in Mice

In recent years, murine models have become the primary avenue for studying the molecular mechanisms of cardiac dysfunction resulting from changes in gene expression. Transgenic and gene targeting methods can be used to generate mice with altered cardiac size and function,1-3 and as a result, in vivo techniques are needed to evaluate their cardiac phenotype. Transthoracic echocardiography, pulse wave Doppler (PWD), and tissue Doppler imaging (TDI) can be used to provide dimensional measurements of the mouse heart and to quantify the degree of cardiac systolic and diastolic performance. Two-dimensional imaging is used to detect abnormal anatomy or movements of the left ventricle, whereas M-mode echo is used for quantification of cardiac dimensions and contractility.4,5 In addition, PWD is used to quantify localized velocity of turbulent flow,6 whereas TDI is used to measure the velocity of myocardial motion.7 Thus, transthoracic echocardiography offers a comprehensive method for the noninvasive evaluation of cardiac function in mice.

Transthoracic echocardiography offers a noninvasive method for the evaluation of cardiac function in mice. A combination of ultrasound and Doppler imaging modalities can be used to obtain dimensional measurements of the heart and intracardiac blood flow, which together provide an assessment of cardiac systolic and diastolic performance.

Transthorakale Echokardiographie in Mäuse

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

Forschung

Medizin

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.

Murine Echokardiographie und Ultraschall-Bildgebung

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.

Murine fetale Echokardiographie

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

Echocardiographic Assessment of the Right Heart in Mice

Transgenic and toxic models of pulmonary arterial hypertension (PAH) are widely used to study the pathophysiology of PAH and to investigate potential therapies. Given the expense and time involved in creating animal models of disease, it is critical that researchers have tools to accurately assess phenotypic expression of disease. Right ventricular dysfunction is the major manifestation of pulmonary hypertension. Echocardiography is the mainstay of the noninvasive assessment of right ventricular function in rodent models and has the advantage of clear translation to humans in whom the same tool is used. Published echocardiography protocols in murine models of PAH are lacking.
In this article, we describe a protocol for assessing RV and pulmonary vascular function in a mouse model of PAH with a dominant negative BMPRII mutation; however, this protocol is applicable to any diseases affecting the pulmonary vasculature or right heart. We provide a detailed description of animal preparation, image acquisition and hemodynamic calculation of stroke volume, cardiac output and an estimate of pulmonary artery pressure.

This article provides a protocol for the echocardiographic assessment of right ventricular size and pulmonary hypertension in mice. Applications include phenotype determination and serial assessment in transgenic and toxin-induced mouse models of cardiomyopathy and pulmonary vascular disease.

Echokardiographische Beurteilung des rechten Herzens bei Mäusen

Transgenic and toxic models of pulmonary arterial hypertension (PAH) are widely used to study the pathophysiology of PAH and to investigate potential ...

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.

Beurteilung der rechtsventrikulären Struktur und Funktion in Maus-Modell der Lungenarterie Verengung durch transthorakale Echokardiographie

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

Echocardiographic Approaches and Protocols for Comprehensive Phenotypic Characterization of Valvular Heart Disease in Mice

The aim of this manuscript and accompanying video is to provide an overview of the methods and approaches used for imaging heart valve function in rodents, with detailed descriptions of the appropriate methods for anesthesia, the echocardiographic windows used, the imaging planes and probe orientations for image acquisition, the methods for data analysis, and the limitations of emerging technologies for the evaluation of cardiac and valvular function. Importantly, we also highlight several future areas of research in cardiac and heart valve imaging that may be leveraged to gain insights into the pathogenesis of valve disease in preclinical animal models. We propose that using a systematic approach to evaluating cardiac and heart valve function in mice can result in more robust and reproducible data, as well as facilitate the discovery of previously underappreciated phenotypes in genetically-altered and/or physiologically-stressed mice.

This protocol provides a detailed description of the echocardiographic approach for comprehensive phenotyping of heart and heart valve function in mice.

Echokardiographische Ansätze und Protokolle für die umfassende phänotypischen Charakterisierung von Herzklappenerkrankungen bei Mäusen

The aim of this manuscript and accompanying video is to provide an overview of the methods and approaches used for imaging heart valve function in ...

Echocardiographic Measurement of Right Ventricular Diastolic Parameters in Mouse

Diastolic dysfunction is a prominent feature of right ventricular (RV) remodeling associated with conditions of pressure overload. However, the RV diastolic function is rarely quantified in experimental studies. This might be due to technical difficulties in the visualization of the RV in the apical four-chamber view in rodents. Here we describe two positions facilitating the visualization of the apical four-chamber view in mice to assess the RV diastolic function.
The apical four-chamber view is enabled by tilting the mouse fixation platform to the left and caudally (LeCa) or to the right and cranially (RiCr). Both positions provide images of comparable quality. The results of the RV diastolic function obtained from two positions are not significantly different. Both positions are comparably easy to perform. This protocol can be incorporated into published protocols and enables detailed investigations of the RV function.

Here we describe and compare two positions for obtaining the apical four-chamber view in mice. These positions enable the quantification of the right ventricular function, provide comparable results, and can be used interchangeably.

Echokardiographische Messung rechtsventrikulärer diastolischer Parameter in der Maus

Diastolic dysfunction is a prominent feature of right ventricular (RV) remodeling associated with conditions of pressure overload. However, the RV ...

Echocardiographic Assessment of Cardiac Anatomy and Function in Adult Rats

The use of experimental animal models has become crucial in cardiovascular science. Most studies using rodent models are focused on two-dimensional imaging to study the cardiac anatomy of the left ventricle and M-mode echo to assess its dimensions. However, this could limit a comprehensive study. Herein, we describe a protocol that allows an assessment of the heart chamber size, left ventricular function (systolic and diastolic) and valvular function. A conventional medical ultrasound machine was used in this protocol and different echo views were obtained through left parasternal, apical and suprasternal windows. In the left parasternal window, the long and short axis were acquired to analyze left chamber dimensions, right ventricle and pulmonary artery dimensions, and mitral, pulmonary and aortic valve function. The apical window allows the measurement of heart chamber dimensions and evaluation of systolic and diastolic parameters. It also allows Doppler assessment with detection and quantification of heart valve disturbances (regurgitation or stenosis). Different segments and walls of the left ventricle are visualized throughout all views. Finally, the ascending aorta, aortic arch, and descending aorta can be imaged through the suprasternal window. A combination of ultrasound imaging, Doppler flow and tissue Doppler assessment have been obtained to study cardiac morphology and function. This represents an important contribution to improve the assessment of cardiac function in adult rats with impact for research using these animal models.

A non-invasive protocol for transthoracic echocardiography assessment of cardiac anatomy and function for adult rats is presented in the current study. The heart valves, all four cardiac chambers and the ascending aorta, aortic arch and descending aorta are studied in detail.

Echokardiographische Beurteilung der Herzanatomie und Funktion bei erwachsenen Ratten

The use of experimental animal models has become crucial in cardiovascular science. Most studies using rodent models are focused on two-dimensional ...

Echocardiographic Characterization of Left Ventricular Structure, Function, and Coronary Flow in Neonate Mice

Echocardiography is a non-invasive procedure that enables the evaluation of structural and functional parameters in animal models of cardiovascular disease and is used to assess the impact of potential treatments in preclinical studies. Echocardiographic studies are usually conducted in young adult mice (i.e., 4-6 weeks of age). The evaluation of early neonatal cardiovascular function is not usually performed because of the small size of the mouse pups and the associated technical difficulties. One of the most important challenges is that the short length of the pups&#39; limbs prevents them from reaching the electrodes in the echocardiography platform. Body temperature is the other challenge, as pups are very susceptible to changes in temperature. Therefore, it is important to establish a practical guide for performing echocardiographic studies in small mouse pups to help researchers detect early pathological changes and study the progression of cardiovascular disease over time. The current work describes a protocol for performing echocardiography in mouse pups at the early age of 7 days old. The echocardiographic characterization of cardiac morphology, function, and coronary flow in neonatal mice is also described.

The present protocol describes the echocardiographic assessment of left ventricular morphology, function, and coronary blood flow in 7-day old neonate mice.

Echokardiographische Charakterisierung der linksventrikulären Struktur, Funktion und Koronarfluss bei neugeborenen Mäusen

Echocardiography is a non-invasive procedure that enables the evaluation of structural and functional parameters in animal models of cardiovascular ...

Transthoracic Echocardiography to Assess Post-Resuscitation Left Ventricular Dysfunction After Acute Myocardial Infarction and Cardiac Arrest in Pigs

One of the main causes of out-of-hospital cardiac arrest is acute myocardial infarction (AMI). After successful resuscitation from cardiac arrest, approximately 70% of patients die before hospital discharge due to post-resuscitation myocardial and cerebral dysfunction. In experimental models, myocardial dysfunction after cardiac arrest, characterized by an impairment in both left ventricular (LV) systolic and diastolic function, has been described as reversible but very little data are available in cardiac arrest models associated with AMI in pigs. Transthoracic echocardiography is the first-line diagnostic test for the assessment of myocardial dysfunction, structural changes and/or AMI extension. In this pig model of ischemic cardiac arrest, echocardiography was done at baseline and 2-4 and 96 hours after resuscitation. In the acute phase, the examinations are done in anesthetized, mechanically ventilated pigs (weight 39.8 &#177; 0.6 kg) and ECG is recorded continuously. Mono- and bi-dimensional, Doppler and tissue Doppler recordings are acquired. Aortic and left atrium diameter, end-systolic and end-diastolic left ventricular wall thicknesses, end-diastolic and end-systolic diameters and shortening fraction (SF) are measured. Apical 2-, 3-, 4-, and 5-chamber views are acquired, LV volumes and ejection fraction are calculated. Segmental wall motion analysis is done to detect the localization and estimate the extent of myocardial infarction. Pulsed Wave Doppler echocardiography is used to record trans-mitral flow velocities from a 4-apical chamber view and trans-aortic flow from a 5-chamber view to calculate LV cardiac output (CO) and stroke volume (SV). Tissue Doppler Imaging (TDI) of LV lateral and septal mitral anulus is recorded (TDI septal and lateral s&#39;, e&#39;, a&#39; velocities). All the recordings and measurements are done according to the recommendations of the American and European Societies of Echocardiography Guidelines.

Transthoracic echocardiography is the first-line diagnostic test for post-resuscitation left ventricular dysfunction and structural changes in a pig model of cardiac arrest.

Transthorakale Echokardiographie zur Beurteilung der linksventrikulären Dysfunktion nach Reanimation nach akutem Myokardinfarkt und Herzstillstand bei Schweinen