Diese Methode kann helfen, wichtige Fragen im regenerativen Bereich zu beantworten, wie z. B. wie die Herzregeneration nach einer Herzkardinatientin fortschreitet. Der Hauptvorteil dieser Technik ist, dass sie eine hochauflösende, nichtinvasive und wiederholbare Beurteilung der Herzfunktion im Axolotl ermöglicht. Darüber hinaus kann diese Methode auch auf andere Amphibienmodellorganismen wie Nosien und Xenopus angewendet werden.
Beginnen Sie mit der Positionierung eines anästhetisierten Axolotl-Supine in einem lipförmigen Tierbett. Wenn das Medium hinzugefügt wird, wird das Tier schwimmen, so dass es mit lockeren Gummibändern gesichert werden muss. Als nächstes füllen Sie das Bett mit Medium mit Anästhetika, so dass der Thorax drei bis fünf Millimeter tief ist.
Wenn nur B-Modus, Farb-Doppler-Modus und Pulswellen-Doppler-Modus Daten verwenden, dann kann das Axolotl für dieses Verfahren alarmieren. In dieser Situation, positionieren Sie das Tier anfällig in einer Hängematte, und lassen Sie es von dem Stress für 30 bis 60 Minuten erholen, bevor Sie fortfahren. Für weiße oder Albino-Tiere, haben eine kalte Lichtquelle bereit, um den Wandler zu platzieren.
Verwenden Sie für einen Messumformer je nach Masse des Tieres entweder ein 40- oder 50-Hertz-Modell. Bereiten Sie dann das Ultraschallgel des Messumformers vor, und fahren Sie mit dem Sammeln von Daten fort. Beginnen Sie mit der Positionierung des Ultraschallwandlers über der Mittellinie des Tieres im Brustbereich und parallel zu seiner langen Achse.
Ein kleiner Teil des Ventrikels, rechts in der Brusthöhle positioniert, sollte im Rahmen an der ventrikulären Diastole erscheinen. Ein großer Teil beider Vorhöfe sollte ebenso sichtbar sein wie der Sinus venosus. Diese Strukturen sollten in der Diastole- oder Systole-Ansicht identifizierbar sein.
Übersetzen Sie den Messumformer ein bis drei Millimeter nach rechts, um die ventrikuläre Langachsenansicht zu erhalten. Letztlich wird die richtige Position erreicht, wenn die Querschnittsfläche der Endsystole-Ventrikel am Maximum ist. Korrekte 2D-Ultraschallmessungen sind in hohem Maße von der korrekten Positionierung des Messumformers abhängig.
Üben Sie die Beaufschlagerplatzierung akribisch und führen Sie eine Interoperatoranalyse durch, um die Subjektivität zu minimieren. Jetzt, im B-Modus, erfassen Sie mindestens drei Herzzyklen mit einem Minimum von 50 Bildern pro Sekunde. Wählen Sie zwischen der Verwendung des allgemeinen Bildgebungsmodus oder des Kardiologiemodus.
Als nächstes übersetzen Sie den Messumformer entlang der langen Achse des Tieres, bis sich die Mitte des Ventrikels in der Mitte des Bildschirms befindet. Drehen Sie dann den Messumformer um 90 Grad im Uhrzeigersinn, um die mittelventrikuläre Kurzachsenansicht zu erhalten. Bewerten Sie von dieser Position aus die kreisförmige Form des Ventrikels, indem Sie den Messumformer entlang der langen Herzachse übersetzen.
Kehren Sie dann den Messumformer auf die lange Achsenebene zurück und übersetzen Sie ihn zurück in Richtung Mittellinie, um eine vorgerichtliche Langachsen-Zweikammeransicht zu erhalten. Die richtige Position wird erreicht, wenn die Querschnittsbereiche der Endsystole-Atria an ihrer Maxima sind und die beiden Vorhöfe zusammen die Umrisse der Zahl acht annehmen, wenn sie um 45 Grad nach links geneigt sind. Sammeln Sie dann B-Modus-Bilder.
Um fortzufahren, übersetzen Sie den Messumformer nach rechts, bis der Abflusstrakt erscheint. Die ventrikuläre End-Systole-Ansicht ist korrekt, wenn der Durchmesser des Abflusses am größten ist und während der Mittleren Injektion zwei der halbluminar-Ventile am Eingang des Abflusses sichtbar sind. Aus dieser Sicht können Geschwindigkeits- und Durchflussmessungen mit Doppler-Bildgebung durchgeführt werden.
Wenden Sie den Farb-Doppler-Modus an, um die Durchblutungsgeschwindigkeiten im Abflusstrakt während der Herzinjektion zu kartieren. Wenden Sie als Nächstes Farb-Doppler-Bildgebung und Power-Doppler-Bildgebung an, um den Blutfluss in der ventrikulären Ansicht zu visualisieren, und tun Sie dasselbe in der Vorhofansicht. Als Nächstes verwenden Sie den Farb-Doppler-Modus, der auf die Position der maximalen Blutgeschwindigkeit im Abflusstrakt gerichtet ist, der direkt zum Messumformer läuft.
Wenn der Abfluss nicht vollständig senkrecht zum Messumformer ist, wenden Sie einen Abstrahlwinkel und eine Winkelkorrektur an, um das Bild um bis zu 45 Grad zu korrigieren. Als Nächstes sammeln Sie Geschwindigkeits-Zeitdaten im Pulswellen-Doppler-Modus. In keiner Phase des Herzzyklus sollte das Spiralventil die Sicht des Abflusses überlappen.
Sammeln Sie Daten aus mindestens drei Herzzyklen. Dann, ohne den Messumformer zu bewegen, erfassen Sie Daten im B-Modus aus mindestens drei Herzzyklen. Als nächstes, nur für anästhesierte Tiere, drehen Sie das Tier um 90 Grad, so dass der rechte Teil des Tieres nach oben zeigt, und bewegen Sie den Wandler zur schrägen Parakiemenansicht, nur parallel und nachträglich zu den hervorstehenden Kiemen.
Diese Ansicht bietet eine alternative Messung der Durchblutungsgeschwindigkeit im Abflusstrakt. Der Abflusstrakt sollte bei etwa 45 Grad nach unten verlaufen, und die Vorhöfe sollten während der Injektion unter dem Abflusstrakt erscheinen. Wechseln Sie schließlich in den Pulswellen-Doppler-Modus und positionieren Sie den Messumformer, um die maximale Blutgeschwindigkeit anzuzeigen, die vom Messumformer im Abflusstrakt wegläuft.
Verwenden Sie bei Bedarf bis zu 45 Grad Abstrahlwinkel und Winkelkorrektur, um den Abfluss senkrecht zum Messumformer zu machen. Sammeln Sie dann Daten im Pulswellen-Doppler-Modus und im B-Modus aus der gleichen Position wie zuvor. Die 3D-Erfassung dauert eine Weile, so dass das Axolotl bezähnstisös sein muss.
Legen Sie es supine in das lipförmige Tierbett. Sichern Sie es mit Gummibändern, und tauchen Sie seine Brustoberfläche in drei bis fünf Millimeter Ultraschallmedium mit einem Anästhetikum. Bewegungen während der 3D-Erfassung sind nachteilig für die nachfolgende Rekonstruktion.
Bewegt sich das Tier während der 3D-Ultraschallaufnahme, muss der Eingriff von Anfang an wiederholt werden. Als nächstes positionieren Sie den Messumformer über der Mittellinie im Brustbereich, und platzieren Sie ihn parallel zur langen Achse für eine sagittale 3D-Aufnahme oder orthogonal zur langen Achse für die transversale 3D-Aufnahme. Übersetzen Sie dann den Messumformer, um sicherzustellen, dass die gesamte Herzregion in der nachfolgenden 3D-Aufnahme abgedeckt wird.
Verschieben Sie sie sowohl in der Dimension in der Ebene als auch in der Dimension a-of-plane. Wählen Sie für den Bildgebungsmodus den allgemeinen Bildgebungsmodus aus, wenn die Herzfrequenz des Tieres zwischen 20 und 60 Schlägen pro Minute liegt. Andernfalls wählen Sie den Kardiologiemodus aus.
Schalten Sie das Licht aus. Passen Sie nun im rohen B-Modus-Bild die 2D-Verstärkung auf eine Ebene an, auf der die anatomischen Strukturen kaum erkennbar sind. Dies wird das Signal-Rausch-Verhältnis in den letzten Rekonstruktionen erhöhen.
Entscheiden Sie dann über die Größe der Z-Schritt- oder Scheibendicke. Übersetzen Sie nun den Messumformer jeweils einen Z-Schritt, indem Sie eine Aufnahme mit 1.000 Frames pro Z-Schritt machen, bis die gesamte Herzregion abgedeckt ist. Eine 2D-echokardiographische Analyse eines 10-Gramm-Axolotls mit 10 Gramm, 10 Zentimetern durchgeführt wurde.
Die Langachsansicht bot einen guten Ausgangspunkt. Die Mittellinie zeigte den Sinus venosus, Vorhöfe und Teile des Ventrikels. Betrachtet man die ventrikuläre Ebene, zeigte sich der Ventrikel sphärisch und stark trabeculated.
In der Vorhofebene erschienen die Vorhöfe unregelmäßiger und kaum trabeculated. Das Zentrum des Abflusstraktes befindet sich in der Nähe des Zentrums des Ventrikels. Messungen des Herzzyklus mit Pulswellen-Doppler von der Langachse und von der schrägen Para-Gill-Ebene hatten einige Hintergrundgeräusche.
Dieses Geräusch war überwindbar, wenn Messungen der Geschwindigkeitszeit integriert wurden. Color-Doppler und Power-Doppler-Bildgebung zeigten das Strömungsmuster durch die Herzkammern. Ansichten waren von der Herzkammer, von den Vorhöfen und vom Abflusstrakt möglich.
3D-Echokardiographie wurde ebenfalls durchgeführt. Diese multiplanare Ansicht des Herzens hat viele Anwendungen, wie Z. B. Oberflächen- und Volumenrekonstruktionen oder Segmentierung und Generierung von 3D-Modellen. Nachdem Sie sich dieses Video angeschaut haben, sollten Sie ein gutes Verständnis dafür haben, wie Sie 2D- und 3D-Echokardiographie im Axolotl durchführen.
Einmal gemeistert, kann die 2D-Ultraschalltechnik in weniger als fünf Minuten pro Tier durchgeführt werden, wenn sie richtig durchgeführt wird, während die 3D-Erfassung bis zu einer Stunde pro Tier dauern kann. Nach diesem Verfahren können andere Methoden wie Herzextraktion und Histologie durchgeführt werden, um zusätzliche Fragen im Zusammenhang mit Herzstruktur und Anatomie zu beantworten.
