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Method Article
Aquí describimos, paso a paso, un protocolo detallado para realizar ecocardiografía en el modelo de conejo. Mostramos cómo obtener correctamente las diferentes vistas ecocardiográficas y planos de imagen, así como los diferentes modos de imagen disponibles en un sistema de ecocardiografía clínica utilizado rutinariamente en pacientes humanos y veterinarios.
Los grandes modelos animales como el conejo son valiosos para la investigación preclínica traslacional. Los conejos tienen una electrofisiología cardíaca similar en comparación con la de los seres humanos y la de otros grandes modelos animales como perros y cerdos. Sin embargo, el modelo de conejo tiene la ventaja adicional de menores costos de mantenimiento en comparación con otros modelos animales grandes. La evaluación longitudinal de la función cardíaca mediante ecocardiografía, cuando se implementa adecuadamente, es una metodología útil para la evaluación preclínica de nuevas terapias para la insuficiencia cardíaca con fracción de eyección reducida (por ejemplo, regeneración cardíaca). El uso correcto de esta herramienta no invasiva requiere la aplicación de un protocolo de examen estandarizado siguiendo las directrices internacionales. Aquí describimos, paso a paso, un protocolo detallado supervisado por cardiólogos veterinarios para realizar ecocardiografía en el modelo de conejo, y demostramos cómo obtener correctamente las diferentes vistas ecocardiográficas y planos de imagen, así como el diferentes modos de imagen disponibles en un sistema de ecocardiografía clínica utilizado rutinariamente en pacientes humanos y veterinarios.
La evaluación longitudinal de la función cardíaca en grandes modelos animales es una metodología de investigación robusta comúnmente utilizada para la evaluación de los efectos de las terapias novedosas para el tratamiento de la miocardiopatía isquémica y no isquémica. Entre las diversas técnicas de imagen cardiovascular disponibles para la investigación preclínica, la ecocardiografía se ha utilizado ampliamente debido a sus características no invasivas y portátiles. En manos experimentadas, la ecocardiografía es también una técnica de imagen muy reproducible para estudiar la anatomía cardíaca, así como la función sistólica y diastólica del corazón.
Grandes modelos animales preclínicos como cerdos, perros y conejos, son primordiales para la investigación traslacional preclínica1,2,3. De hecho, el beneficio potencial de nuevas terapias como la medicina regenerativa cardíaca en el entorno de la cardiomiopatía requiere extensas pruebas de hipótesis en grandes modelos preclínicos antes de que puedan ser consideradas para uso humano2,4 . En comparación con otros grandes modelos preclínicos, el modelo de conejo ofrece algunas ventajas, incluyendo su bajo costo de mantenimiento, que es comparable al de ratones y ratas. Sin embargo, a diferencia de ratones y ratas, el sistema de transporte Ca+2 y la electrofisiología cardiaca son similares en conejos que los humanos, y los de otros grandes modelos animales como perros y cerdos, aumentando así el potencial traslacional del conejo modelo1,5. Por lo tanto, el conejo, como un gran modelo experimental preclínico, tiene un equilibrio excepcional de costo y reproducibilidad para la investigación traslacional preclínica.
El conejo tiene el beneficio adicional de su amenabilidad para la imagen ecocardiográfica utilizando unidades de ultrasonido clínico utilizadas rutinariamente en pacientes humanos y veterinarios, aprovechando así la superioridad de la imagen armónica y el estado de la técnica Tecnología. Para ello, se prefieren los transductores sectoriales (también conocidos como matriz de fase) de frecuencia relativamente alta (hasta 12 MHz), como los utilizados en cardiología neonatal/pediátrica. El examen ecocardiográfico en el modelo preclínico de conejo permite la evaluación completa de la función sistólica y diastólica utilizando múltiples vistas y diferentes modos disponibles en unidades ecocardiográficas modernas (por ejemplo, Doppler de ondas continuas (CWD), Doppler de onda pulsada (PWD) e imágenes Doppler de tejido (TDI)).
La ecocardiografía es una técnica dependiente del operador y, por lo tanto, requiere una amplia formación y conocimiento sin núcleo de la técnica de acuerdo con las directrices internacionales. Parte de esta formación se puede facilitar con la visualización de vídeos explicando en detalle cómo se pueden obtener diferentes vistas ecocardiográficas. El logro de una alta competencia en imágenes ecocardiográficas, así como el desarrollo de un protocolo estandarizado y una técnica correcta, son esenciales para minimizar la influencia del operador y generar datos cuantitativos fiables, como se requiere en rigurosos investigación científica.
Algunas consideraciones son necesarias con respecto al sistema y la configuración de laboratorio utilizado para la ecocardiografía en conejos y otros modelos animales grandes. Para una evaluación ecocardiográfica transtorácica estándar de la función cardíaca, el sistema de ultrasonido debe incluir las siguientes modalidades: modo bidimensional (modo B o 2D), modo de movimiento (modo M), Color Doppler, así como CWD, PWD y TDI. Además, la máquina debe tener instalado un software completo de medición y análisis cardíaco, así como suficiente espacio en el disco duro interno para almacenar suficientes imágenes fijas digitales de alta calidad y bucles de vídeo para el análisis fuera de línea. Algunos sistemas utilizan transductores de matriz lineal; sin embargo, para la mejor imagen del corazón, se prefieren transductores sectoriales de matriz por fases con un pequeño diámetro de cabeza de escaneo, ya que permiten un paso más fácil de las ondas de ultrasonido a través de los espacios intercostales estrechos. Para conejos, utilizamos transductores de frecuencia relativamente alta (hasta 12 MHz). La posición del animal para la toma de imágenes es de suma importancia para adquirir imágenes de buena calidad. Por lo tanto, se recomiendan las posiciones de reclinación laterales derecha e izquierda para obtener todos los planos de imagen estándar durante un examen ecocardiográfico. Para ello, se recomienda una mesa con una muesca que coincida con la zona cardiaca del tórax (Figura1A). Esta mesa con muescas facilita el acceso con el transductor a la zona del pecho que será escaneada, y por lo tanto permite la libre movilidad de la mano del operador sin tener la mejor posición de escaneo del animal. Colocar al animal en una posición lateral reclinada da como resultado una caída del corazón hacia el transductor y la elevación de los pulmones, así como enlachar la ventana de acceso del haz de ultrasonido a través de los espacios intercostales, mejorando así la imagen general calidad(Figura 1A). El examen ecocardiográfico debe realizarse de manera ciega y siguiendo las directrices del Comité de Ecocardiografía del Colegio Americano de Medicina Interna Veterinaria y la Sociedad Americana de Ecocardiografía/Europa Asociación para las Imágenes Cardiovasculares6,7,8.
Parte de nuestro equipo científico está asociado con el Servicio de Cardiología de un Hospital De Enseñanza Veterinaria que atiende diariamente a pacientes veterinarios (por ejemplo, perros y gatos), para lo cual cuenta con la formación y acreditación pertinente según la ecocardiografía, y sus diferentes modalidades de imagen, así como una amplia experiencia en la toma de imágenes de diferentes tamaños de pacientes animales y conformaciones torácicas con esta técnica. Además, utilizamos comúnmente ecocardiografía para la evaluación longitudinal de la función cardiaca enun modelo de conejo de cardiomiopatía inducida por antraciclinas 9. Aquí, describimos un protocolo de ecocardiografía paso a paso para la evaluación de la función cardíaca utilizando una unidad de ultrasonido clínico en un modelo preclínico grande como el conejo. Este protocolo está adaptadopara las directrices internacionales actuales 8, e incluye recomendaciones prácticas basadas en nuestras propias experiencias en entornos clínicos y experimentales.
Los experimentos descritos en el presente documento fueron aprobados por el Comité de Investigación Etica de la Universidad de Murcia, España, y se realizaron de conformidad con la Directiva 2010/63/UE de la Comisión Europea. Los pasos descritos se realizaron en virtud de protocolos operativos estándar que formaban parte del plan de trabajo y no se han realizado únicamente con el propósito de filmar el vídeo que acompaña a este documento.
1. Preparación del conejo
Figura 1 . Preparación y posicionamiento del conejo para ecocardiografía. (A) Tabla con muesca que coincide con el área cardiaca a tomar imágenes. (B) Retire el vello del pecho. (C) Conecte los electrodos ECG para controlar el corazón. (D) Posicionamiento del operador durante el preformación del examen ecocardiográfico. Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.
2. Vista parasternal del eje largo (sagital) del corazón
Figura 2 . Cómo obtener una vista PSLAX del corazón. (A- B) Posicionamiento del transductor para obtener los dos planos diferentes de la vista PSLAX del corazón (ver descripción en el texto). Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.
3. Parasternal vista de eje corto del corazón
Figura 3 . Cómo obtener una vista PSSAX y sus diferentes planos de imagen. (A) Posición del transductor para obtener una vista PSSAX a nivel de los músculos papilares. (B) Demostración del papel de la mano izquierda para ayudar a girar el transductor al cambiar de una PSLAX a una vista PSSAX. (C) Ubicación del cursor del modo M en el plano de los músculos papilares de la vista PSSAX. (D) Posición del transductor para obtener una vista PSSAX del corazón en el plano de la válvula mitral. (E) Ubicación del cursor del modo M en el plano MV de la vista PSSAX. (F) Posición del transductor para obtener el plano AV en la vista PSSAX. (G) Demostración del color Doppler y posicionamiento del volumen de muestra PWD para evaluar la salida del PV. (H) Ubicación del cursor del modo M en el plano AoV de la vista PSSAX. LV - Ventrículo izquierdo; RV - ventrículo derecho; FW - Pared libre de LV; AoV - válvula aórtica; RVOT - pista de salida ventricular derecha; PV - Válvula pulmonar; PA - arteria pulmonar; LA - Atrio izquierdo; RA - aurícula derecha. Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.
4. Apical 4 cámaras vista del corazón
Figura 4 . Cómo obtener las vistas AP4C y AP5C del corazón. (A) Colocación del conejo en decútrito lateral izquierdo para una vista AP4C del corazón. (B) Posición del transductor para obtener una vista AP4C del corazón. (C) Ubicación del volumen de la muestra en las puntas del prospecto MV para evaluar la entrada de MV. (D) Ubicación del volumen de muestra para el análisis TDI de las velocidades miocárdicas en el lado lateral del anular MV. (E) Posición del transductor para obtener una vista AP5C del corazón. (F) Ubicación del volumen de muestra para el análisis PWD de la salida a través del AoV. LV - Ventrículo izquierdo; RV - ventrículo derecho; MV - Válvula mitral; LA - Aurícula izquierda; RA - aurícula derecha; Válvula aórtica AoV. Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.
5. Apical 5 cámaras vista del corazón
Vista parasternal del eje largo del corazón
La Figura 5A muestra un plano de imagen de la vista PSLAX derecha donde las 4 cámaras del corazón están claramente distinguidas. Puede identificar en esta vista el ventrículo derecho (RV), la válvula tricúspide (TV), IVS, LV, FW, así como la válvula mitral (MV). Cuando el ápice es claramente visible en el lado izquierdo de la ima...
Hemos descrito un protocolo para el examen ecocardiográfico de los parámetrosde la función cardiaca en el conejo, que representa un gran modelo preclínico 1,2,3. La metodología paso a paso descrita en este documento debe considerarse orientación, que con un estudio complementario de los principios básicos de ecocardiografía, y un conocimiento básico de la imagen por ultrasonido, ayudará al investigador a obtener, a tra...
Los autores no tienen nada que revelar.
Esta obra fue apoyada en parte por: Fundación Séneca, Agencia de Ciencia y Tecnología, Región de Murcia, España (JT) (Número de subvención: 11935/PI/09) y la Universidad de Reading, Reino Unido (AG, GB) (Central Funding). Los fórhechos no tuvieron ningún papel en el diseño del estudio, la recopilación y el análisis de datos, la decisión de publicar o la preparación del manuscrito.
Name | Company | Catalog Number | Comments |
Bluesensor | Medicotest | 13BY1062 | Disposable adhesive ECG lectrodes |
Domtor (Medetomidine) | Esteve | CN 570686.3 | Veterinary prescription is necessary |
HD11 XE Ultrasound System | Philips | 10670267 | Echocardiography system. |
Heating Pad | Solac | CT8632 | |
Imalgene (Ketamine) | Merial | RN 9767 | Veterinary prescription is necessary |
Omnifix-F 1 ml syringe | Braun | 9161406V | |
S12-4 | Philips | B01YgG | 4-12 MHz phase array transducer |
Ultrasound Transmision Gel (Aquasone) | Parker laboratories Inc. | N 01-08 |
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