Diese Arbeit wurde unterstützt von der National Natural Science Foundation of China (Grant No. 82270352), dem Beijing Research Ward Construction Clinical Research Project (2022-YJXBF-04-03), der National High Level Hospital Clinical Research Funding (2022-NHLHCRF-YSPY-01), Capital's Founds for Health Improvement and Research (Nr. 2022-1-4062), dem National Key Clinical Specialty Discipline Construction Program (Grant No. 2020-QTL-009) und der Stiftung der Chinese Society of Cardiology (Nr. CSCF2021B02).

Alle Versuche wurden vom Animal Care and Use Committee der Universität Peking genehmigt. Für die vorliegende Studie wurden 8-12 Wochen alte männliche C57-Mäuse verwendet. Die Tiere wurden aus einer kommerziellen Quelle gewonnen (siehe Materialtabelle).
1. Vorbereitung der Tiere
<ol><li>Entfernen Sie die Haare aus dem präkordialen Bereich mit einer Haarentfernungscreme (siehe Materialtabelle). Fahren Sie dann mit der Aufnahme der Ultraschallbilder fort, indem Sie Schritt 2 befolgen.</li>
</ol>2. Ultraschallbildgebung vor der IR-Operation
<ol><li>Betäuben Sie die Maus, indem Sie sie in die Isofluran-Induktionskammer legen (siehe Materialtabelle) und initiieren Sie die Isofluranabgabe in einer Konzentration von 1,5 % mit einem Durchfluss von 1,5-2,0 l/min O2 .</li>
	<li>Positionieren Sie die anästhesierte Maus in Rückenlage auf der physiologischen Überwachungsplattform (Bildgebungsplattform des Ultraschallsystems, siehe Materialtabelle). Tragen Sie eine kleine Menge leitfähiges Gel auf das Kupferblech des physiologischen Überwachungstisches auf und befestigen Sie die Mauspfoten mit niedrigem Klebeband, um physiologische Informationen über EKG und Atmung zu erhalten. Halten Sie die Körpertemperatur mit der eingebauten Wärmeplattform auf 37-38 °C. HINWEIS: Schalten Sie den Steuerschalter des Gasanästhesiegeräts von der Kammer auf die Maske und halten Sie die Anästhesiedosis während dieser Zeit konstant bei 1,5%. Die Herzfrequenz der Mäuse sollte zu diesem Zeitpunkt etwa 350-450 Schläge/min betragen.</li>
	<li>Tragen Sie vor der Bildgebung ophthalmic vet Salbe auf die Augen auf, um Trockenheit zu vermeiden.</li>
	<li>Die transthorakale Echokardiographie ist mit einer linearen 40-MHz-Sonde9 (z. B. MS550-Sonde für Mäuse) durchzuführen (Abbildung 1A). HINWEIS: Das Ultraschallgerät ist mit der Sonde MS550 ausgestattet.</li>
	<li>Tragen Sie das Ultraschall-Transmissionsgel großzügig auf (siehe Materialtabelle), um eine optimale Bildqualität zu gewährleisten.</li>
	<li>Passen Sie die Position der Sonde und der Plattform an, um eine modifizierte parasternale Langachse (PLAX) Ansicht9 (Abbildung 1A) zu bilden, um die linke anteriore absteigende Arterie (LAD) im B-Modus zu untersuchen. Stellen Sie sich kurz das Herz mit einer parasternalen Längsachsenansicht vor, bei der die Plattform seitlich ausgerichtet und in einem kleinen Winkel zwischen Sonde und Plattform positioniert ist.</li>
	<li>Suchen Sie das passende Herzteil im B-Modus und aktivieren Sie den Farbdoppler auf dem Touchscreen (Abbildung 1B). Der LAD (weißer Pfeil) ist innerhalb der linken Ventrikelwand zu erkennen (Abbildung 1B). Die rote Echtzeitfarbe zeigt die Richtung des Blutflusses an (d. h. der Blutfluss erfolgt in Richtung der Sonde). HINWEIS: Durch die Anpassung der x-Achse ermöglicht der Farbdoppler die Visualisierung der gesamten LAD (vom Aortensinus bis zur distalen Aststelle) innerhalb dieses Bildfensters.</li>
	<li>Bewegen Sie die Sonde leicht, um die richtige Position zu finden und den Einfluss des Lungenvenenblutflusses zu verringern. HINWEIS: Um den Einfluss des Blutflusses der Lungenvene zu verringern, stellen Sie die Sonde leicht ein und unterscheiden Sie die LAD von der Lungenvene. Die LAD verläuft in der linken Ventrikelwand, während die Lungenvene in den linken Vorhof abfließt. Suchen Sie den LAD mit dem Farbdoppler und verwenden Sie den B-Modus, um den geeigneten Abschnitt auszuwählen.</li>
	<li>Nachdem Sie den LAD im Farbdoppler-Modus visualisiert haben, drücken Sie die Pulswellen-Taste (PW) und wechseln Sie in den PW-Modus. Positionieren Sie die gelbe Indikatorlinie auf der Koronararterie und stellen Sie sicher, dass sie parallel zur Flussrichtung verläuft. Drücken Sie dann die Schaltfläche Clip speichern , um die Basisdaten aufzuzeichnen.</li>
	<li>Erhöhen Sie die Isoflurankonzentration auf 3% und warten Sie 30 s. Stellen Sie sicher, dass die Strömungsgeschwindigkeit mit der Zeit allmählich zunimmt. Drücken Sie die Schaltfläche Clip speichern häufig, um die höchste Blutflussgeschwindigkeit zu erfassen. HINWEIS: Der Isofluran-Stimulus bewirkt, dass das Herz härter arbeitet, was zu einer möglichen Bewegung des Herzens und des LAD führt. Sobald das Bild im PW-Modus aufgenommen oder im Kino gespeichert wurde, klicken Sie auf den PW-Modus , um sicherzustellen, dass sich die gelbe Anzeigelinie auf dem KOP befindet. Wenn eine Verschiebung auftritt, stellen Sie die gelbe Indikatorlinie leicht auf den Punkt des Blutflusses ein und setzen Sie die Aufzeichnung fort. Dieser Prozess erfordert eine schnelle Beherrschung und Umschaltung.</li>
	<li>Schalten Sie nach dem Sammeln von Bildern des koronaren Blutflusses das Anästhetikum aus und stellen Sie die Sonde auf die normale PLAX-Ansicht ein. Warten Sie, bis die Herzfrequenz der Maus langsam auf etwa 500 Schläge pro Minute ansteigt, und messen Sie dann die Herzfunktion der Maus, indem Sie die Sonde auf den parasternalen Kurzachsenabschnitt (PSAX) umschalten.</li>
	<li>Nach Abschluss der echokardiographischen Bildgebung nehmen Sie das Tier von der Plattform und lassen Sie es sich in seinem Käfig erholen. Entfernen Sie das Gel und lassen Sie das Tier trocknen, um eine Unterkühlung zu vermeiden.</li>
	<li>Verwenden Sie die Funktionswerkzeuge Peak Vel und LV , um die diastolischen Spitzengeschwindigkeiten bzw. die systolische Funktion des Herzens aus den Bildern zu erhalten.</li>
	<li>Berechnen Sie CFR als das Verhältnis der diastolischen maximalen koronaren Flussgeschwindigkeit (CFV) bei maximalem Fluss zu diastolischer Peak-CFV zu Studienbeginn.</li>
</ol>3. Verfahren der myokardialen Ischämie-Reperfusion
HINWEIS: Die erste Messung war zu Studienbeginn, dann wurde eine Operation am selben Tier durchgeführt.

<ol><li>Betäuben Sie die Mäuse mit Natrium-Pentobarbital (60 mg/kg) und verabreichen Sie das schmerzstillende Carprofen (5 mg/kg, subkutane Injektion). Verwenden Sie während des gesamten chirurgischen Eingriffs ein vorgewärmtes Heizkissen (37 °C). Stellen Sie eine angemessene Anästhesietiefe sicher, indem Sie keinen Entzugsreflex für Zehenkneif- und Blinzelreflexe haben. Legen Sie die Maus in Rückenlage auf das Heizkissen und tragen Sie Augensalbe auf die Augen auf, um ein Austrocknen zu verhindern. Führen Sie eine endotracheale Intubation zur mechanischen Beatmung durch: Desinfizieren Sie den Bereich mit 3 abwechselnden Peelings mit Betadin oder Chlorhexidin und 70% Alkohol vor und nach der Entfernung der Halshaare. Lokalisieren Sie die Luftröhre und führen Sie den Katheter vorsichtig ein. Schließen Sie dann die Mäuse an das Beatmungsgerät an (inspiratorisches Atemzugvolumen von 250 μl bei 120 Atemzügen/min) (siehe Materialtabelle).</li>
	<li>Desinfizieren Sie die Haut des präkordialen Bereichs mit 3 abwechselnden Peelings aus Betadin oder Chlorhexidin und 70% Alkohol. Legen Sie das Herz frei, indem Sie eine linke Thorakotomie10 im vierten Interkostalraum durchführen.</li>
	<li>Ligatten Sie die linke vordere absteigende Arterie (LAD) mit einem Gleitknoten unter Verwendung einer 5-0-Seidennaht (siehe Materialtabelle) und setzen Sie sie 1-2 mm unterhalb der Wurzel des linken Vorhofohrs ein. Achten Sie darauf, dass die Nährichtung parallel zur Unterkante des linken Vorhofohrs verläuft. Visuelle Bestätigung der Ischämie bei allen Mäusen durch lokale Farbverdunkelung des ischämischen Myokards.</li>
	<li>Verschluss der LAD-Arterie für 30 min11. Nach 30 min lösen Sie die Ligatur und überprüfen die Reperfusion, indem Sie die Rötung des zuvor verfärbten Bereichs des Herzmuskels 1-2 min lang beobachten.</li>
	<li>Nach dem Koronarverschluss/der Reperfusion schließen Sie die Brust in Schichten und lassen Sie die Mäuse etwa eine halbe Stunde lang erholen11.</li>
</ol>4. Ultraschallbildgebung nach einer IR-Operation
<ol><li>Messen Sie den CFR erneut 1 h, 3 h, 5 h, 8 h, 24 h bzw. 48 h nach der Reperfusion gemäß den in Abschnitt 2 beschriebenen Schritten. Vergleichen Sie diese Messungen mit den CFR-Werten, die vor dem Ischämie-Reperfusions-Verfahren (IR) erhalten wurden.</li>
</ol>5. Statistische Auswertung
<ol><li>Führen Sie statistische Analysen mit einer geeigneten statistischen Analysesoftware durch (siehe Materialtabelle). HINWEIS: Verwenden Sie für den Vergleich kontinuierlicher Variablen zwischen gepaarten Stichproben gepaarte t-Tests , wenn die Daten normalverteilt sind. Für nicht normalverteilte Daten oder wenn die Annahmen der Normalverteilung nicht erfüllt sind, verwenden Sie die Friedman-ANOVA. Betrachten Sie p < 0,05 als statistisch signifikant.</li>
</ol>

CFR-Veränderungen nach Ischämie: Implikationen für mikrovaskuläre Dysfunktion

<ol>
	<li>O'Farrell, F. M., Mastitskaya, S., Hammond-Haley, M., Freitas, F., Wah, W. R., Attwell, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Capillary+pericytes+mediate+coronary+no-reflow+after+myocardial+ischaemia.">Capillary pericytes mediate coronary no-reflow after myocardial ischaemia.</a> Elife. 6, e29280 (2017).</li><li>Dimitrow, P. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Transthoracic+Doppler+echocardiography-noninvasive+diagnostic+window+for+coronary+flow+reserve+assessment.">Transthoracic Doppler echocardiography-noninvasive diagnostic window for coronary flow reserve assessment.</a> Cardiovascular ultrasound. 1, 4 (2003).</li><li>Picano, E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Stress+echocardiography:+a+historical+perspective.">Stress echocardiography: a historical perspective.</a> The American Journal of Medicine. 114 (2), 126-130 (2003).</li><li>Lim, D. S., Kim, Y. H., Lee, H. 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A. K., Rosas, P. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Echocardiographic+characterization+of+left+ventricular+structure,+function,+and+coronary+flow+in+neonate+mice.">Echocardiographic characterization of left ventricular structure, function, and coronary flow in neonate mice.</a> Journal of Visualized Experiments. 182, e63539 (2022).</li><li>Sadauskiene, E., Zakarkaite, D., Ryliskyte, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Non-invasive+evaluation+of+myocardial+reperfusion+by+transthoracic+Doppler+echocardiography+and+single-photon+emission+computed+tomography+in+patients+with+anterior+acute+myocardial+infarction+.">Non-invasive evaluation of myocardial reperfusion by transthoracic Doppler echocardiography and single-photon emission computed tomography in patients with anterior acute myocardial infarction .</a> Cardiovascular Ultrasound. 9, 16 (2011).</li><li>Bax, M., de Winter, R. J., Schotborgh, C. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Short-+and+long-term+recovery+of+left+ventricular+function+predicted+at+the+time+of+primary+percutaneous+coronary+intervention+in+anterior+myocardial+infarction.">Short- and long-term recovery of left ventricular function predicted at the time of primary percutaneous coronary intervention in anterior myocardial infarction.</a> Journal of the American College of Cardiology. 43 (4), 534-541 (2004).</li><li>Lee, S., Otsuji, Y., Minagoe, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Noninvasive+evaluation+of+coronary+reperfusion+by+transthoracic+Doppler+echocardiography+in+patients+with+anterior+acute+myocardial+infarction+before+coronary+intervention.">Noninvasive evaluation of coronary reperfusion by transthoracic Doppler echocardiography in patients with anterior acute myocardial infarction before coronary intervention.</a> Circulation. 108 (22), 2763-2768 (2003).</li><li>Kelshiker, M. 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M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Adenosine+induces+dilation+of+epicardial+coronary+arteries+in+mice:+relationship+between+coronary+flow+velocity+reserve+and+coronary+flow+reserve+in+vivo+using+transthoracic+echocardiography.">Adenosine induces dilation of epicardial coronary arteries in mice: relationship between coronary flow velocity reserve and coronary flow reserve in vivo using transthoracic echocardiography.</a> Ultrasound in Medicine &amp; Biology. 34 (7), 1053-1062 (2008).</li></ol>

Die Autoren erklären, dass ihnen keine konkurrierenden kommerziellen oder finanziellen Beziehungen bekannt sind, die die in diesem Artikel berichtete Arbeit beeinflusst haben könnten.

In dieser Studie wird ein Protokoll vorgestellt, das eine modifizierte parasternale Längsachsenansicht verwendet, um die CFR nach Ischämie-Reperfusion dynamisch zu beurteilen. Die wichtigsten Ergebnisse deuten auf eine signifikante Abnahme der CFR bei IR-Mäusen hin, wobei die ausgeprägteste Reduktion 1 h nach der Reperfusion beobachtet wurde. Die Herzfunktion war jedoch innerhalb von 48 h nicht beeinträchtigt.
CFR dient als Indikator für die myokardiale Blutversorgung und bietet einen nicht-invasiven Ansatz zur Beurteilung sowohl der Koronararterienstenose als auch der koronaren mikrovaskulären Zirkulation. Klinische Studien haben gezeigt, dass niedrigere CFR-Werte mit schlechteren Prognosen verbunden sind 14,15,16, und ein CFR-Cut-off-Wert von 1,75 wurde als optimal für die Risikostratifizierung festgelegt 14. Eine kürzlich durchgeführte Metaanalyse zeigte außerdem, dass das Sterberisiko um 16 % für jede Abnahme der CFR um 0,1 Einheiten steigt, was darauf hindeutet, dass CFR ein Kontinuum des Risikos darstellt, wobei niedrigere Werte die Patienten für schlechtere klinische Ergebnisse prädisponieren17. In dieser Studie zeigte sich ein Trend zur Zunahme der Reperfusionszeit, blieb aber niedriger als vor dem Eingriff, was die Bedeutung der Überwachung der Patienten nicht nur unmittelbar nach der Öffnung des verursacherlichen Gefäßes durch PCI, sondern auch nach 48 Stunden unterstreicht. Darüber hinaus dient die CFR als Maß für die koronare mikrovaskuläre Dysfunktion, indem sie die hämodynamischen Effekte von fokalen, diffusen und kleinen Gefäßerkrankungen auf die Perfusion des Myokardgewebes integriert18. Daher ist CFR eine wichtige nicht-invasive Technik zur Diagnose von koronaren mikrovaskulären Erkrankungen. Da CFR auf LAD ein starker und unabhängiger Indikator für die Mortalitätist 6,7, zielt diese Studie darauf ab, Referenzwerte für klinische Entscheidungen zu liefern. Darüber hinaus kann der Einsatz von Ultraschallgeräten den Bedarf an Koronarangiographie in einer kostensenkenden Umgebung im Gesundheitswesen reduzieren. Durch die entsprechende Schulung und Aufrüstung der Technologie kann die Risikostratifizierung auf die individuellen Bedürfnisse der Patienten zugeschnitten werden.
Die modifizierte PLAX-Ansicht bietet mehr Komfort und Zeitersparnis für wissenschaftliche Forscher. Die kontinuierliche Verbesserung dieser Technologie wird ihre breitere Anwendung bei anderen koronaren mikrovaskulären Erkrankungen erleichtern. Zu den wichtigsten Schritten in diesem Protokoll gehören die Visualisierung der Koronararterie und die Erstellung hochwertiger PW-Geschwindigkeitsbilder. Die Blutflussgeschwindigkeit nimmt mit zunehmender Anästhesiekonzentration allmählich zu, daher wird eine kontinuierliche Erfassung empfohlen, um die maximale Blutflussgeschwindigkeit nicht zu verpassen. Da eine Erhöhung der Anästhesiekonzentration die Herzfrequenz verändern kann, wird empfohlen, während der Messung kurzzeitig in den Farbdopplermodus zurückzukehren, um eine gleichmäßige Positionierung vor und nach der Messung zu gewährleisten.
Es ist wichtig, Einschränkungen zu berücksichtigen, einschließlich der Einschränkungen, die der Ultraschallmessung von CFR inhärent sind. Aufgrund der Krümmung der Koronararterie ist es nicht möglich, die gesamte Arterie vollständig darzustellen, was zu einer Messung in nur einem Segment führt. Der Bediener muss darauf abzielen, den Beginn der Koronararterie zu messen, um den Punkt der maximalen koronaren Blutflussgeschwindigkeit so genau wie möglich zu identifizieren. Darüber hinaus sollte die CFR idealerweise auf der Grundlage von Änderungen des koronaren Blutflussvolumens bestimmt werden, aber in dieser Studie wird die Blutflussgeschwindigkeit anstelle des Blutflussvolumens verwendet, wobei der Einfluss des Gefäßdurchmessers übersehen wird. Frühere Studien haben jedoch eine starke Korrelation zwischen CFR und CFVR (koronare Strömungsgeschwindigkeitsreserve)19 gezeigt. Weitere Forschungen zur koronaren mikrovaskulären Funktion können dazu beitragen, die komplexen Veränderungen der Ischämie zu verstehen und unser Verständnis der koronaren mikrovaskulären Dysfunktion zu verbessern.

Die koronare Herzkrankheit ist eine der häufigsten Todesursachen weltweit1. Selbst wenn die verursacherliche Koronararterie durch eine primäre perkutane Koronarintervention (PCI) nach kardialer Ischämie wieder geöffnet wird, bleibt die koronare mikrovaskuläre Perfusion oft vermindert. Darüber hinaus gibt es keine Garantie für eine Reperfusion in den stromabwärts gelegenen Kapillaren, die das Myokardversorgen 1. Dieses Phänomen, das als "No-Reflow-Phänomen" bekannt ist, ist mit dem klinischen Verlauf und einer schlechten Prognose verbunden. Folglich ist das Erreichen eines adäquaten mikrovaskulären Reflows nach erfolgreicher Reperfusionstherapie entscheidend für die Rettung des Myokards. Daher ist die frühzeitige Beurteilung der mikrovaskulären Funktion nach Revaskularisation für die klinische Praxis von entscheidender Bedeutung.
Verschiedene Techniken, wie z. B. der invasive intrakoronare Temperatur-/Druckleitdraht zum Index des Mikrozirkulationswiderstands (IMR) und des hyperämischen mikrovaskulären Widerstands (HMR), die nicht-invasive kardiovaskuläre Magnetresonanz (CMR), die Einzelphotonen-Emissions-Computertomographie (SPECT) und die Positronen-Emissions-Tomographie (PET) können zur Beurteilung der mikrovaskulären Funktion eingesetzt werden2. Diese Methoden sind jedoch entweder invasiv oder semi-invasiv, teuer und oft nicht ohne weiteres verfügbar, was ihren klinischen Nutzen einschränkt. Auf der anderen Seite bietet die Beurteilung der koronaren Flussreserve (CFR) durch transthorakale Doppler-Echokardiographie einen nichtinvasiven, relativ einfachen und kostengünstigen Ansatz, ohne die Patienten ionisierender Strahlung auszusetzen, wie es bei anderen Methoden der Fall ist3.
Obwohl in früheren Studien die transthorakale Doppler-Echokardiographie zur Messung von CFR bei Mäusen und Ratten eingesetzt wurde, bleiben Herausforderungen für die Bediener bestehen, um die komplexen Winkel zwischen der Plattform, den Mäusen und der Sonde zu lokalisieren. Dieses Protokoll überwindet dieses Problem, indem es eine einfachere Methode zur Lokalisierung der Koronararterie der linken anterioren absteigenden Arterie (LAD) und zur schnellen Messung der CFR mit der modifizierten parasternalen Langachse (PLAX) bietet.
Darüber hinaus zeigte die CFR, die in der infarktverwandten Arterie (IRA) distal der verursacherlichen Läsion entnommen wurde, eine starke Korrelation mit dem Perfusionsstatus, der durch die myokardiale Kontrastechokardiographie (MCE) beurteilt wurde4. Es wurde auch als prädiktiver Marker für die Lebensfähigkeit und die Wiederherstellung der linksventrikulären (LV) Funktion nach einem akuten Myokardinfarkt (AMI) identifiziert5. Darüber hinaus hat sich CFR als zuverlässiger Marker für die Gesamtmortalität und ungünstige kardiovaskuläre Ergebnisse etabliert 6,7. In früheren Berichten wurde die Verwendung der Echokardiographie zur Beurteilung von CFR in Rattenmodellen des Myokardinfarkts beschrieben8. Dennoch ist die CFR im Frühstadium der Ischämie-Reperfusion nicht gründlich untersucht. Daher liefert diese Studie einen Referenzwert für die Diagnose einer mikrovaskulären Dysfunktion und die Beurteilung des therapeutischen Effekts der Ischämie-Reperfusion durch dynamische Tests an IR-Mäusen im Frühstadium der Reperfusion.

<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always">
	<tbody>
		<tr>
			<td>5-0 silk suture</td>
			<td>Ningbo MEDICAL Needle Co., Ltd.</td>
			<td>210322</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>C57 mice</td>
			<td>Peking University Health Science Center Department of Laboratory Animal Science</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Depilating agent</td>
			<td>Nair</td>
			<td>NAR-255-1</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Electrode gel</td>
			<td>Cofoe</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>High Frequency Ultrasound</td>
			<td>FUJIFILM VisualSonics, Inc.</td>
			<td>Vevo3100</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Isoflurane</td>
			<td>REWARD</td>
			<td>R510-22-10</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Linear array high frequency transducer</td>
			<td>FUJIFILM VisualSonics, Inc.</td>
			<td>MS550</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Rodent Ventilator</td>
			<td>Shanghai Alcott Biotech</td>
			<td>ALC-V9</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Small Animal Anesthesia Machine</td>
			<td>REWARD</td>
			<td>R530</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>SPSS</td>
			<td>IBM Corp, Armonk, NY, USA</td>
			<td>version 23.0&#160;</td>
			<td>statistical analysis software</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Ultrasound Gel</td>
			<td>Cofoe</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Vevo Lab Software</td>
			<td>FUJIFILM VisualSonics, Inc.</td>
			<td></td>
			<td>Verison 5.7.0</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

dynamic assessments of coronary flow reserve after myocardial ischemia reperfusion in mice

Nach einer kardialen Ischämie kommt es häufig zu einer unzureichenden Myokardperfusion, selbst wenn der Fluss in einer vorgelagerten Arterie erfolgreich und vollständig wiederhergestellt wurde. Dieses Phänomen, das als "No-Reflow-Phänomen" bekannt ist, wird auf eine koronare mikrovaskuläre Dysfunktion zurückgeführt und wurde mit schlechten klinischen Ergebnissen in Verbindung gebracht. In der klinischen Praxis wird eine Verringerung der koronaren Flussreserve (CFR) häufig als Indikator für eine koronare Herzkrankheit verwendet. CFR ist definiert als das Verhältnis der durch pharmakologische oder metabolische Faktoren induzierten Spitzenströmungsgeschwindigkeit zur Ruheströmungsgeschwindigkeit.
Dieses Protokoll konzentrierte sich auf die Beurteilung der dynamischen Veränderungen der CFR vor und nach der Ischämie-Reperfusion (IR) mittels Pulswellen-Doppler-Messungen. In dieser Studie zeigten normale Mäuse die Fähigkeit, die Spitzengeschwindigkeit des koronaren Blutflusses bis zu zweimal höher zu erhöhen als die Ruhewerte unter Isofluran-Stimulation. Nach Ischämie-Reperfusion nahm die CFR nach 1 h jedoch im Vergleich zum Ausgangswert vor der Operation signifikant ab. Im Laufe der Zeit erholte sich der CFR allmählich, blieb aber unter dem normalen Niveau. Trotz des Erhalts der systolischen Funktion ist die Früherkennung mikrovaskulärer Dysfunktionen von entscheidender Bedeutung, und die Erstellung eines praktischen Leitfadens könnte Ärzten bei dieser Aufgabe helfen und gleichzeitig die Untersuchung des Fortschreitens von Herz-Kreislauf-Erkrankungen im Laufe der Zeit erleichtern.

Coronary heart disease stands as one of the leading causes of mortality worldwide1. Even when the culprit coronary artery is re-opened through primary percutaneous coronary intervention (PCI) after cardiac ischemia, coronary microvascular perfusion often remains diminished. Additionally, there is no guarantee of reperfusion in the downstream capillaries supplying the myocardium1. This phenomenon, known as the "no-reflow phenomenon," is linked to clinical progression and a poor prognosis. Consequently, achieving adequate microvascular reflow after successful reperfusion therapy becomes critical for myocardial salvage. Hence, early assessment of microvascular function following revascularization is crucial for clinical practices.
Various techniques, such as invasive intracoronary temperature/pressure guide wire to index of microcirculatory resistance (IMR) and hyperemic microvascular resistance (HMR), non-invasive cardiovascular magnetic resonance (CMR), single-photon emission computed tomography (SPECT), and Positron emission tomography (PET), can be employed to assess microvascular function2. However, these methods are either invasive or semi-invasive, expensive, and often not readily available, limiting their clinical utility. On the other hand, assessing coronary flow reserve (CFR) by transthoracic Doppler echocardiography offers a noninvasive, relatively simple, and cost-effective approach without exposing patients to ionizing radiation, as seen in other methods3.
Though previous studies have employed transthoracic Doppler echocardiography to measure CFR in mice and rats, challenges remain for operators to locate the complex angles between the platform, mice, and probe. This protocol overcomes this issue by providing an easier method to locate the left anterior descending artery (LAD) coronary artery and measure CFR quickly using the modified parasternal long-axis (PLAX) view.
Furthermore, CFR obtained in the infarct-related artery (IRA) distal to the culprit lesion has shown a strong correlation with perfusion status assessed by myocardial contrast echocardiography (MCE)4. It has also been identified as a predictive marker for viability and left ventricular (LV) function recovery after an acute myocardial infarction (AMI)5. Additionally, CFR has been established as a reliable marker for all-cause mortality and adverse cardiovascular outcomes6,7. Previous reports have described the use of echocardiography to assess CFR in rat models of myocardial infarction8. Nevertheless, the CFR in the early stage of ischemia-reperfusion has not been thoroughly studied. Therefore, this study provides a reference value for diagnosing microvascular dysfunction and assessing the therapeutic effect of ischemia-reperfusion through dynamic tests in IR mice in the early stage of reperfusion.

Autor im Rampenlicht: Verbesserte Lokalisierung und Überwachung der koronaren Flussreserve mit modifizierter PLAX-Ansicht bei Mäusen

Dynamische Bewertungen der koronaren Flussreserve nach myokardialer Ischämie-Reperfusion bei Mäusen

Our protocol describes a modified parasternal long axis view for swift and precise localization of the left anterior descending artery. Using this approach, we studied dynamic changes in coronary flow reserve following myocardial ischemia-reperfusion in mice. This study presents a modified PLAX view that saves time and offers convenience for scientific researchers.Additionally, the study found that CFR increased the base reperfusion time extension, but remained lower than pre-procedure, highlighting the importance of early monitoring after PCI. Our protocol simplifies locating complex angles between the platform, mice, probe, and murine CFR.

In dieser Studie wurden männliche C57-Mäuse (BW ~18-20 g) verwendet, um die dynamische Veränderung von CFR zu charakterisieren. Das modifizierte PLAX-Bild wurde verwendet, um die Flusseigenschaften der Koronararterien von LAD zu beurteilen (Abbildung 1A,B). Die CFR wurde berechnet als das Verhältnis der maximalen Strömungsgeschwindigkeit während der maximalen Vasodilatation, induziert durch 3 % Isofluran, zur maximalen Strömungsgeschwindigkeit bei einem Ausgangswert von 1,5 % Isoflurankonzentration12,13. Alle Messungen und Berechnungen wurden über drei aufeinanderfolgende Herzzyklen wiederholt und gemittelt, wobei die repräsentativen Ergebnisse in Abbildung 2 dargestellt sind.
Vor der IR-Operation wurde die CFR zu Studienbeginn gemessen, und die Mäuse hatten einen normalen CFR-Wert in der Nähe von 2,14 ± 0,43. Nach der IR-Operation nahm die CFR jedoch bei einer Reperfusion von 1 h im Vergleich zu vor der IR-Operation signifikant ab (1,18 ± 0,14 vs. 2,14 ± 0,43) (Abbildung 3A). Diese Reduktion deutete darauf hin, dass die Mikrozirkulation auch nach dem Öffnen des Übelgefäßes nicht sofort wiederhergestellt wurde. Mit zunehmender Verlängerung der Reperfusionszeit blieben die CFR-Werte auf einem konstant niedrigen Niveau, mit Werten von 1,21 ± 0,20 nach 3 Stunden, 1,39 ± 0,33 nach 5 Stunden, 1,44 ± 0,38 nach 8 Stunden, 1,34 ± 0,36 nach 24 Stunden und 1,48 ± 0,47 nach 48 Stunden nach der Reperfusion, was darauf hindeutet, dass die Hypoperfusion mindestens zwei Tage lang anhalten könnte (Abbildung 3A). Darüber hinaus gab es keine statistische Signifikanz zwischen den CFR-Werten bei 1 h, 3 h, 5 h, 8 h, 24 h und 48 h.
Die Mäuse wurden auch auf ihre Herzfunktion überwacht, und es wurde beobachtet, dass es keine signifikanten Veränderungen der linksventrikulären Herzfunktion gab, wenn die CFR bei den Mäusen signifikant reduziert war (Abbildung 3B).
<img alt="Figure 1" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/65391/65391fig01.jpg"> Abbildung 1: Modifizierte parasternale Längsachsenansicht. (A) veranschaulicht die Positionierung der Sonde und der Plattform bei der Ermittlung der Koronararteriengeschwindigkeit von LAD. (B) zeigt die Platzierung des Pulswellen-Geschwindigkeitssensors an der LAD-Koronararterie. Die blaue Farbe zeigt eine Bewegung weg von der Ultraschallsonde an, während die orange Farbe eine Bewegung in Richtung der Ultraschallsonde anzeigt. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/65391/65391fig01large.jpg" target="_blank">Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Abbildung anzuzeigen.</a>
<img alt="Figure 2" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/65391/65391fig02.jpg"> Abbildung 2: Visualisierung und Aufzeichnung der Pulswellengeschwindigkeitsbildgebung von LAD. (A) Pulswellenbild während des Ruhezustands der LAD-Koronararterie. (B) Maximales hyperämisches koronares Pulswellenbild der LAD-Koronararterie. Die blaue Farbe zeigt die Bewegung weg von der Ultraschallsonde, während die orangefarbene Farbe die Bewegung in Richtung der Ultraschallsonde darstellt. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/65391/65391fig02large.jpg" target="_blank">Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Abbildung anzuzeigen.</a>
<img alt="Figure 3" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/65391/65391fig03.jpg"> Abbildung 3: Messung der koronaren Flussreserve und der Ejektionsfraktion. (A) Statistische Analyse der CFR bei Tieren vor der Ischämie bzw. 1 h, 3 h, 5 h, 8 h, 24 h bzw. 48 h nach der Reperfusion (n = 9). (B) Bewertung der Ejektionsfraktion aus jeder Gruppe zu jedem Zeitpunkt (n = 9). *p < 0,05; Daten, die als mittlere ± SD dargestellt und mit gepaarten t-Tests und Friedmans ANOVA analysiert wurden. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/65391/65391fig03large.jpg" target="_blank">Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Abbildung anzuzeigen.</a>

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Das vorliegende Protokoll beschreibt eine modifizierte parasternale Längsachsenansicht zur schnellen und präzisen Lokalisierung der linken anterioren absteigenden Arterie. Dieser Ansatz soll einfacher und benutzerfreundlicher sein und gleichzeitig die Untersuchung dynamischer Veränderungen der koronaren Flussreserve nach myokardialer Ischämie-Reperfusion bei Mäusen erleichtern.

After cardiac ischemia, there is often insufficient myocardial perfusion, even if flow has been successfully and completely restored in an upstream ...

Unser Protokoll beschreibt eine modifizierte parasternale Längsachsenansicht für eine schnelle und präzise Lokalisierung der linken anterioren absteigenden Arterie. Mit diesem Ansatz untersuchten wir dynamische Veränderungen der koronaren Flussreserve nach myokardialer Ischämie-Reperfusion bei Mäusen. Diese Studie stellt eine modifizierte PLAX-Ansicht vor, die Zeit spart und wissenschaftlichen Forschern Komfort bietet.Darüber hinaus ergab die Studie, dass CFR die Verlängerung der Basisreperfusionszeit erhöhte, aber niedriger blieb als vor dem Eingriff, was die Bedeutung einer frühzeitigen Überwachung nach der PCI unterstreicht. Unser Protokoll vereinfacht die Lokalisierung komplexer Winkel zwischen Plattform, Mäusen, Sonde und Maus-CFR.

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Research

JoVE Journal

Biology

Dynamic Assessments of Coronary Flow Reserve after Myocardial Ischemia Reperfusion in Mice

595 Aufrufe.  Peking University China-Japan Friendship School of Clinical Medicine. Unser Protokoll beschreibt eine modifizierte parasternale Längsachsenansicht für eine schnelle und präzise Lokalisierung der linken anterioren absteigenden Arterie. Mit diesem Ansatz untersuchten wir dynamische Veränderungen der koronaren Flussreserve nach myokardialer Ischämie-Reperfusion bei Mäusen. Diese Studie stellt eine modifizierte PLAX-Ansicht vor, die Zeit spart und wissenschaftlichen Forschern Komfort bietet.Darüber hinaus ergab die Studie, dass CFR die Verlängerung d...

Serie: Autor im Rampenlicht: Verbesserte Lokalisierung und Überwachung der koronaren Flussreserve mit modifizierter PLAX-Ansicht bei Mäusen

After cardiac ischemia, there is often insufficient myocardial perfusion, even if flow has been successfully and completely restored in an upstream artery. This phenomenon, known as the "no-reflow phenomenon," is attributed to coronary microvascular dysfunction and has been associated with poor clinical outcomes. In clinical practice, a reduction in coronary flow reserve (CFR) is frequently used as an indicator of coronary artery disease. CFR is defined as the ratio of the peak flow velocity induced by pharmacologic or metabolic factors to the resting flow velocity.
This protocol focused on assessing the dynamic changes in CFR before and after ischemia-reperfusion (IR) using pulse wave Doppler measurements. In this study, normal mice exhibited the ability to increase the peak velocity of coronary blood flow up to two times higher than the resting values under isoflurane stimulation. However, after ischemia-reperfusion, the CFR at 1 h significantly decreased compared to the pre-operation baseline. Over time, the CFR showed gradual recovery, but it remained below the normal level. Despite the preservation of systolic function, early detection of microvascular dysfunction is crucial, and establishing a practical guide could aid doctors in this task, while also facilitating the study of cardiovascular disease progression over time.

The present protocol describes a modified parasternal long-axis view for swift and precise localization of the left anterior descending artery. This approach is designed to be simpler and more user-friendly while facilitating the examination of dynamic changes in coronary flow reserve following myocardial ischemia-reperfusion in mice.

Forschung

Biologie

Assessing the Dynamic Changes in Coronary Flow Reserve (CFR) Before and After Ischemia-Reperfusion

To begin, remove the hair from the precordial area of the anesthetized mouse using hair removal cream and position the mouse with its back down on the physiologic monitoring platform. Apply a small amount of conductive gel to the copper sheet on the physiological monitoring table. Secure the mouse pause onto this gel to facilitate the capture of electrocardiogram and respiration data.Apply a small amount of ultrasound transmission gel to ensure optimal image quality. Align the platform laterally at a small angle between the probe and platform, and obtain a parasternal long axis view of the heart. Then, locate the suitable heart section in B mode.Activate Color Doppler on the touch screen and slightly move the probe to find the right position. Now, switch to the Pulse Wave mode by pressing the corresponding button. Position the yellow indicator line on the coronary artery parallel to the direction of the flow, and press the Save Clip button to document the baseline data.Increase the isoflurane concentration to 3%and wait for 30 seconds. Ensure that the flow velocity gradually increases with time. Frequently press the Save Clip button again to capture the blood flow at its highest velocity.After completing the echocardiographic imaging, carefully remove the animal from the platform. Use the peak velocity function tools to measure the peak diastolic velocities and assess the heart's systolic function using the acquired images. Calculate the CFR by dividing the diastolic peak coronary flow velocity at maximal flow by the diastolic peak coronary flow velocity at baseline.Perform a thoracotomy on the fourth intercostal space to expose the heart. Then, ligate the LAD artery using a 5-0 silk suture. Verify ischemia in mice through visual confirmation of visualizing downstream discoloration in the ischemic myocardium.Perform an LAD artery occlusion for 30 minutes. Then, release the ligature and confirm reperfusion by monitoring the reddening of the discolored heart muscle area for one to two minutes. After coronary occlusion and reperfusion, close the chest in layers and let the mice recover for approximately half an hour.Measure the CFR again at 1, 3, 5, 8, 24 and 48 hours after reperfusion as previously demonstrated. Before the ischemia reperfusion surgery, the CFR baseline was measured and the mice had a normal CFR value. However, after the surgery, there was a notable decrease in CFR after one hour of reperfusion.As the reperfusion time was prolonged, the CFR values remained consistently low, suggesting hypoperfusion could persist for at least two days. No significant changes were observed in left ventricular cardiac function when the CFR was significantly reduced in the mice.