Damos las gracias a Fred Roberts y Chris White para el apoyo técnico ejemplar. Agradecemos a la Mujer del Hospital Brigham Fisiología Cardiovascular Core para proporcionar con la instrumentación y los fondos para este trabajo. Este trabajo fue apoyado en parte por el NHLBI concede HL093148, HL086967 y HL 088533 (RL), K99HL107642 y la Fundación Ellison (SC).

Procedimiento quirúrgico <ol><li> Obtener 8 machos C57BL / 6 ratones de una semana de edad y aclimatar durante una semana antes de realizar cualquier procedimiento experimentales. </li><li> Antes de la formación de imágenes, se realiza oclusión de la arteria pulmonar como se ha descrito previamente 14 en conformidad con las directrices AVMA y aprobó los protocolos del IACUC. Imágenes ecocardiográficas Adquisición y Medidas Todas las abreviaturas utilizadas se resumen en la Tabla 1. </li></ol> 1. Paraesternal eje largo (PLAX) M Modo Ver para obtener RV Cámara Dimension, acortamiento fraccional (FS), y RV Espesor de la pared <ol><li> Usar configuración de Modo B para obtener una vista completa paraesternal eje largo del VI. Con el animal tumbado en posición supina en la plataforma (véase la Nota 6.1. Y 6.2.), La posición de la sonda de ultrasonidos 40 MHz (MS550D) en el animal con cerca de 30 ° de ángulo en sentido antihorario a la línea paraesternal izquierda con la muesca apuntando dirección caudal ( <strong&gt; Figura 1A). Ajustar el ángulo de la sonda por la inclinación ligeramente a lo largo del eje Y de la sonda (Figura 1D) para obtener una vista completa cámara del VI en el centro de la pantalla. </li><li> Una vez que los puntos de referencia apropiados (RV, BT, MT, Ao, LA) como se ilustra en las figuras 2A y 2B son claramente visualizado, cambie al modo M. Una línea del indicador se mostrará en la pantalla en el ajuste de Modo M. La línea debe ser posicionado para ir a través de la parte más ancha de la cámara RV usando Ao como hito (Figuras 2 A y B). </li><li> En este punto de vista, la pared de autocaravanas y IVS deben ser claramente visibles. Por favor, asegúrese de que la profundidad de foco se encuentra en el centro de la cámara RV. Grabe los datos con tienda de cine para la dimensión de la cámara RV medición, FS y el espesor de pared del VD fuera de línea. Los ejemplos de imágenes en modo M se muestran en las figuras 2C y 2D. (Ver Nota 6.3.) </li></ol> 2. Paraesternal eje corto Ver en MidNivel papilar obtener fraccional Cambios Área (FAC) <ol><li> Desde la posición descrita anteriormente (Figura 1A), cambie al modo B y gire la sonda 90 ° hacia la derecha para obtener la vista de eje corto paraesternal (Figura 1B). Incline la sonda ligeramente a lo largo del eje x de la sonda para evitar la vista obstructiva del esternón. </li><li> Mueva ligeramente hacia arriba y hacia abajo a lo largo del eje y de la sonda para obtener el nivel papilar mediados (Ver Nota 6.4.) </li><li> En esta vista, los músculos papilares típicamente se encuentran en la posición 2 y cinco (Figura 3). </li></ol> 3. Paraesternal eje corto Visión en la válvula aórtica Nivel (RV PSAX aórtica Nivel) para obtener RV Espesor de la pared y PA pico de velocidad <ol><li> Desde la posición descrita anteriormente (Figura 1B), mover la sonda en el eje y hacia el cráneo hasta que la sección transversal de la válvula aórtica muestra en el centro de la ventana. </li><li> Derecho de salida del ventrículo tRACT (TSVD) debe ser visible en la parte superior como una estructura en forma de media luna con válvula tricúspide separa la RV de la AR como se ilustra en las figuras 4A y B 2. Registre los datos usando store cine para la medición del espesor de la pared del VD fuera de línea. (Ver Nota 6.5.) </li><li> Permanecer en la misma posición. (Ver Nota 6.6.) </li><li> Cambie a modo Doppler color y la posición del amarillo de trazos-PW línea paralela a la dirección de flujo en el vaso. Tenga en cuenta que los colores azul y rojo indican el flujo aleja y se acerca la sonda, respectivamente (Figuras 4C y 4 D). </li><li> Coloque el cursor PW en la punta de las valvas de la válvula pulmonar. (Ver Nota 6.7.) Registrar los datos usando store cine. Medir la velocidad pico PA fuera de línea. </li></ol> 4. Modificado largo paraesternal eje Vista de autocaravanas y PA obtener PA pico de velocidad <ol><li> Continúe por la configuración de Modo B, coloque la sonda (MS250 MS550D o) A la línea paraesternal derecho (Figura 1C) y el título lentamente la sonda unos 30-45 ° de ángulo en el eje y de la sonda (Figura 1D) hacia el pecho de los ratones para visualizar claramente el cruce PA sobre la aorta tal como se ilustra en las Figuras 5A y 5 B. </li><li> Cambie a modo Doppler color y la posición del amarillo de trazos-PW línea paralela a la dirección de flujo en el vaso (Figuras 5C y 5 D). Coloque el cursor PW en la punta de las valvas de la válvula pulmonar. (Ver Nota 6.6.) Registrar los datos de la memorización de cine y medir la velocidad pico PA fuera de línea. </li></ol> 5. Cálculo y análisis de datos <ol><li> Espesor de la pared de RV puede calcularse a partir de los datos del modo de B obtenidos a partir de nivel de aorta de RV PSAX como se describió anteriormente (Protocolo 3). Seleccione la herramienta de rastreo de área 2D para trazar el área de la pared del VD en diástole (como se muestra en el área de color rosa en la Figura 6). A continuación, utilice la herramienta de rastreo de distancia para rastrear las circunferencias interior y exterior de la pared de TSVD (como se muestra en líneas azules en la Figura 6). Tomar la media de las circunferencias interior y exterior. Usando la ecuación <img fo:content-width="0.8in" src="/files/ftp_upload/51041/RVW_Thickness.jpg" width="80px" /> , Calculamos RV pared (RVW) de espesor. (Ver Nota 6.8.) </li><li> Para otros parámetros estándar, por favor, consulte los manuales de los respectivos fabricantes para llevar a cabo el análisis de datos. </li></ol> 6. Notas <ol><li> Todas las imágenes son tomadas utilizando el sistema de Vevo 2100. Imágenes similares se pueden obtener usando los sistemas de imágenes de ultrasonido de otros fabricantes, y los pros y los contras relativos de los diversos instrumentos de ultrasonido han sido previamente comparación 8,12,15. Se recomienda que se deben obtener todas las imágenes y analizadas de forma ciega siempre que sea posible. </li><li> La elección adecuada de la anestesia, tales como un corto dguración del isoflurano inhalado (2-3% para inducir, y el 1,0% para mantener) es crucial en el mantenimiento de los latidos del corazón a tasas fisiológicas normales (por encima de 500 latidos / min), que nos permite detectar basal reproducible y consistente y arterial pulmonar elevada presión sistólica en el estudio. </li><li> Asegúrese de recoger los datos con la máxima frecuencia de imagen posible posible (&gt; 200 cuadros / seg). </li><li> Busque el punto de vista de la dimensión más grande de la cámara. </li><li> La obstrucción debido a las costillas y el esternón en gran parte debido a la posición retroesternal de la RV es el mayor impedimento para la obtención de excelentes imágenes en este método de obtención de imágenes del RV. Por el reposicionamiento del animal o de la sonda, un operador puede superar el bloque del esternón y obtener vistas necesarias de la RV. Esto puede tomar de 5-15 minutos, dependiendo de la fisiología del animal. </li><li> Puede que tenga que cambiar la sonda para MS250 desde la sonda MS550D se puede utilizar en farsa y ratones antes de PAC y la sonda de 40 MHz es capaz de grabarla velocidad pico de 300-1,500 m / seg, mientras que MS250 es capaz de capturar la velocidad parque hasta 4000 mm / seg. </li><li> Es aceptable tener un ángulo de sonda de menos de 20 ° para una medición precisa de la velocidad pico PA. </li><li> Mediciones constantes de el espesor de la pared del VD y de zona / dimensiones se hicieron utilizando múltiples ventanas acústicas, tanto en el eje corto a largo y. La elección de algunas de estas ventanas dependerá de la experiencia del operador, y podría ser responsable de la variabilidad que podría ser que contribuye a diferentes resultados estadísticos. </li></ol>

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Reson. 15, 35 (2013).</li><li>Williams, R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Noninvasive+ultrasonic+measurement+of+regional+and+local+pulse-wave+velocity+in+mice.">Noninvasive ultrasonic measurement of regional and local pulse-wave velocity in mice.</a> Ultrasound Med. Biol. 33, 1368-1375 (2007).</li><li>Senechal, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+simple+Doppler+echocardiography+method+to+evaluate+pulmonary+capillary+wedge+pressure+in+patients+with+atrial+fibrillation.">A simple Doppler echocardiography method to evaluate pulmonary capillary wedge pressure in patients with atrial fibrillation.</a> Echocardiography. 25, 57-63 (2008).</li><li>Frea, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Echocardiographic+evaluation+of+right+ventricular+stroke+work+index+in+advanced+heart+failure:+a+new+index.">Echocardiographic evaluation of right ventricular stroke work index in advanced heart failure: a new index.</a> J. Card. 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No hay nada que revelar.

Se demuestra que la ETT proporciona una metodología sensible y reproducible para la evaluación de rutina de la estructura y la función del VD en ratones. Antes del advenimiento de TTE, los estudios de la RV se centraron principalmente en la medición PSVD vía cateterismo cardíaco derecho, una terminal y procedimiento invasivo 6,9,11,17. Informes anteriores han descrito una variedad de técnicas para realizar mediciones del corazón derecho 3,4,11,17-19. Sin embargo...

Históricamente, la evaluación del pronóstico de la insuficiencia cardiaca se ha centrado en el LV, que es fácil de imagen a través de la ecocardiografía. Numerosos estudios sobre la estructura y función del VI mediante ecocardiografía han llevado al establecimiento de los valores normales para la estructura y la función LV 1,5,6. Las mediciones de tamaño y la función sistólica LV obtenidos a partir de imágenes bidimensionales y color de Doppler son de gran importancia, ya que permiten la delineación visual de los compartimentos y la geometría en gran detalle para el LV 7. M-Mode se utiliza a menudo para medir las dimensiones del VI y la fracción de acortamiento (FS) en ratones. Inter-observador y la variabilidad intra-observador son bajos para las mediciones de diámetro que utilizan este modo, pero las mediciones de espesor de pared tienden a ser bastante variable 7. Doppler pulsado con el color (PW o Doppler color) se ha utilizado para evaluar la regurgitación valvular 8,9. Similar a LV, la RV tiene un papel importante y es una p significativaredictor de morbilidad y mortalidad en los pacientes que sufren de enfermedad cardiopulmonar 1,7,10. Sin embargo, la evaluación ecocardiográfica de RV está intrínsecamente un desafío debido a su compleja forma de 5,11 y su posición retroesternal que bloquea las ondas de ultrasonido 8,9. RV es una estructura en forma de media luna de envolver alrededor de la LV y tiene una anatomía compleja con paredes delgadas que están acostumbrados a baja presión y la resistencia a la vasculatura pulmonar 6. Para superar la resistencia vascular elevada (PVR), la RV aumenta por primera vez en el tamaño y sufre hipertrofia. En enfermedades crónicas como la hipertensión pulmonar o enfermedad vascular pulmonar, RV, se somete a la dilatación progresiva, resultando eventualmente en el deterioro de la función sistólica y diastólica 4,5,10. Ecocardiografía juega un papel importante en la detección y el diagnóstico de HAP a pesar de algunas limitaciones presentes en su capacidad de diagnóstico clínico. La principal ventaja deTTE radica en que no es invasiva y que se puede realizar en ligeramente sedado, o incluso animales conscientes 9. TTE también proporciona una estimación razonable de presiones de la AP, así como una evaluación continua de los cambios en la estructura y la función del VD 12,13. Debido a los avances técnicos en la ETT, que incluyen el desarrollo de sondas mecánicas de alta frecuencia, lo que permite una resolución axial de aproximadamente 50 micras, con una profundidad de 5 a 12 mm, alta velocidad de fotogramas (más de 300 cuadros / seg), y las altas tasas de muestreo , la ecocardiografía es una herramienta de elección para obtener imágenes de la contratación rápidamente de tamaño pequeño ratón 8,11 corazón. Monitoreo longitudinal de la función del VD utilizando múltiples puntos de vista, incluidos los de 2 dimensiones (2D) de eje corto y largo, modo M y Doppler ventanas acústicas proporcionan información complementaria de la anatomía y la función del VD. En conjunto, esta metodología permite la evaluación longitudinal completo de la hemodinámica de RV en la fisiología y la configuración patológica <sup&gt; 4,7. En este documento, se propone una metodología detallada paso a paso de la utilización de ETT no invasivo para caracterizar anatómica RV y cambios funcionales secundarias a la PAC en los ratones.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" width="609">
	<colgroup>
		<col />
		<col />
		<col />
		<col />
	</colgroup>
	<tbody>
		<tr height="61">
			<td height="61" style="height:61px;width:157px;">High Frequency Ultrasound</td>
			<td style="width:108px;">FUJIFILM VisualSonics, Inc.</td>
			<td style="width:96px;">Vevo 2100</td>
			<td style="width:248px;"></td>
		</tr>
		<tr height="60">
			<td height="60" style="height:60px;width:157px;">High-frequency Mechanical Transducer</td>
			<td style="width:108px;">FUJIFILM VisualSonics, Inc.</td>
			<td style="width:96px;">MS250, MS550D, MS400</td>
			<td style="width:248px;"></td>
		</tr>
		<tr height="67">
			<td height="67" style="height:67px;width:157px;">Millar Mikro Pressure Catheter</td>
			<td style="width:108px;">Millar</td>
			<td style="width:96px;">SPR-1000</td>
			<td style="width:248px;"></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

assessment of right ventricular structure and function in mouse model of pulmonary artery constriction by transthoracic echocardiography

Emergentes de datos clínicos respaldan la noción de que la disfunción del VD es fundamental para la patogénesis de la enfermedad cardiovascular y la insuficiencia cardíaca 1-3. Por otra parte, la RV se ve afectada de manera significativa en las enfermedades pulmonares tales como la hipertensión arterial pulmonar (HAP). Además, la RV es notablemente sensible a patologías cardíacas, incluyendo ventricular izquierda (LV) disfunción, enfermedad valvular o RV de miocardio 4. Para entender el papel de RV en la patogénesis de las enfermedades cardíacas, un método fiable y no invasivo para acceder a la RV estructuralmente y funcionalmente es esencial. Una metodología de la ecocardiografía transtorácica no invasiva (ETT) con base fue establecida y validada para el seguimiento de los cambios dinámicos en la estructura y la función del VD en ratones adultos. Imponer el estrés RV, empleamos un modelo quirúrgico de la constricción de la arteria pulmonar (CAP) y se midió la respuesta RV durante un período de 7 días utilizando un ultrasonido MicroImaging alta frecuenciasistema. Ratones con operación simulada se utilizaron como controles. Las imágenes fueron adquiridas en ratones ligeramente anestesiados al inicio (antes de la cirugía), el día 0 (inmediatamente después de la cirugía), el día 3 y el día 7 (post-cirugía). Los datos fueron analizados utilizando el software sin conexión. Varias ventanas acústicas (modos de color de Doppler B, M y), que se pueden obtener consistentemente en ratones, permitieron la medición fiable y reproducible de la estructura RV (incluyendo el espesor de pared del VD, de fin de diástole y dimensiones telesistólico) y función ( cambio fraccional área, fracción de acortamiento, la velocidad pico PA, y el gradiente de presión pico) en ratones normales y siguiendo PAC. Usando este método, el gradiente de presión resultante de PAC se midió con precisión en tiempo real utilizando el modo de color Doppler y era comparable a las mediciones de presión directos realizados con una alta fidelidad catéter Millar micropunta. Tomados en conjunto, estos datos demuestran que las mediciones RV obtenidos de diversas complvistas imentary utilizando la ecocardiografía son fiables, reproducibles y pueden proporcionar información sobre la estructura y la función del VD. Este método permitirá una mejor comprensión de la función de RV disfunción cardíaca.

En este estudio, la ecocardiografía de línea de base se llevó a cabo 48 horas antes de la cirugía. Los ratones fueron distribuidos aleatoriamente en dos grupos. Los ratones recibieron las oclusiones de la arteria pulmonar (CAP) y las operaciones simuladas (Sham). La ecocardiografía se realizó a los días 0, 3, y 7 siguiente procedimiento quirúrgico. Los animales fueron sacrificados inmediatamente después de la última ecocardiografía y los corazones se cosecharon para la evaluación histológica. Cateterizació...

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

El ventrículo derecho (RV) La disfunción es fundamental para la patogénesis de la enfermedad cardiovascular, sin embargo, las metodologías limitadas están disponibles para su evaluación. Los recientes avances en la ecografía proporcionan una opción no invasiva y precisa para el estudio RV longitudinal. Aquí, un método paso a paso ecocardiográfico utilizando un modelo murino de la sobrecarga de presión del VD detalle.

Evaluación del ventrículo derecho Estructura y función en modelo de ratón de la constricción de la arteria pulmonar mediante ecocardiografía transtorácica

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

assessment-right-ventricular-structure-function-mouse-model-pulmonary

Research

JoVE Journal

Medicine

27.4K vistas.  Harvard Medical School.  El ventrículo derecho (RV) La disfunción es fundamental para la patogénesis de la enfermedad cardiovascular, sin embargo, las metodologías limitadas están disponibles para su evaluación. Los recientes avances en la ecografía proporcionan una opción no invasiva y precisa para el estudio RV longitudinal. Aquí, un método paso a paso ecocardiográfico utilizando un modelo murino de la sobrecarga de presión del VD detalle. 

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

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.

Ecocardiografía transtorácica en ratones

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

Investigación

Medicina

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.

Evaluación ecocardiográfica de la parte derecha del corazón en ratones

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

Chronic Thromboembolic Pulmonary Hypertension and Assessment of Right Ventricular Function in the Piglet

An original piglet model of Chronic Thromboembolic Pulmonary Hypertension (CTEPH) associated with chronic Right Ventricular (RV) dysfunction is described. Pulmonary Hypertension (PH) was induced in 3-week-old piglets by a progressive obstruction of the pulmonary vascular bed. A ligation of the left Pulmonary Artery (PA) was performed first through a mini-thoracotomy. Second, weekly embolizations of the right lower pulmonary lobe were done under fluoroscopic guidance with n-butyl-2-cyanoacrylate during 5 weeks. Mean Pulmonary Arterial Pressure (mPAP) measured by ritght heart catheterism, increased progressively, as well as Right Atrial pressure and Pulmonary Vascular Resistances (PVR) after 5 weeks compared to sham animals. Right Ventricular (RV) structural and functional remodeling were assessed by transthoracic echocardiography (RV diameters, RV wall thickness, RV systolic function). RV elastance and RV-pulmonary coupling were assessed by Pressure-Volume Loops (PVL) analysis with conductance method. Histologic study of the lung and the right ventricle were also performed. Molecular analyses on RV fresh tissues could be performed through repeated transcutaneous endomyocardial biopsies. Pulmonary microvascular disease in obstructed and unobstructed territories was studied from lung biopsies using molecular analyses and pathology. Furthermore, the reliability and the reproducibility was associated with a range of PH severity in animals. Most aspects of the human CTEPH disease were reproduced in this model, which allows new perspectives for the understanding of the underlying mechanisms (mitochondria, inflammation) and new therapeutic approaches (targeted, cellular or gene therapies) of the overloaded right ventricle but also pulmonary microvascular disease.

Chronic Thromboembolic Pulmonary Hypertension (CTEPH) and Right Ventricular (RV) dysfunction were induced in piglets by progressive obstruction of the pulmonary arteries. Consequences were remarkably similar to those observed in CTEPH patients. This animal model would be a very useful tool for pathophysiology and therapeutic experiments on CTEPH and RV failure.

Hipertensión pulmonar tromboembólica crónica y Evaluación de la función ventricular derecha en el Piglet

An original piglet model of Chronic Thromboembolic Pulmonary Hypertension (CTEPH) associated with chronic Right Ventricular (RV) dysfunction is described. ...

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

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

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

Transtorácica Ecocardiografía moteado de seguimiento para la evaluación cuantitativa de la deformación miocárdica ventricular izquierda

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

Murine Echocardiography of Left Atrium, Aorta, and Pulmonary Artery

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

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

Murino de Ecocardiografía del atrio izquierdo, la aorta y arteria pulmonar

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

A Pulmonary Trunk Banding Model of Pressure Overload Induced Right Ventricular Hypertrophy and Failure

Right ventricular (RV) failure induced by sustained pressure overload is a major contributor to morbidity and mortality in several cardiopulmonary disorders. Reliable and reproducible animal models of RV failure are therefore warranted in order to investigate disease mechanisms and effects of potential therapeutic strategies. Banding of the pulmonary trunk is a common method to induce isolated RV hypertrophy but in general, previously described models have not succeeded in creating a stable model of RV hypertrophy and failure.
We present a rat model of pressure overload induced RV hypertrophy caused by pulmonary trunk banding (PTB) that enables different phenotypes of RV hypertrophy with and without RV failure. We use a modified ligating clip applier to compress a titanium clip around the pulmonary trunk to a pre-set inner diameter. We use different clip diameters to induce different stages of disease progression from mild RV hypertrophy to decompensated RV failure.
RV hypertrophy develops consistently in rats subjected to the PTB procedure and depending on the diameter of the applied banding clip, we can accurately reproduce different disease severities ranging from compensated hypertrophy to severe decompensated RV failure with extra-cardiac manifestations.
The presented PTB model is a valid and robust model of pressure overload induced RV hypertrophy and failure that has several advantages to other banding models including high reproducibility and the possibility of inducing severe and decompensated RV failure.

We present a surgical method to induce right ventricular hypertrophy and failure in rats.

Un tronco pulmonar las bandas modelo de sobrecarga de presión inducida por el fracaso y la hipertrofia Ventricular derecha

Right ventricular (RV) failure induced by sustained pressure overload is a major contributor to morbidity and mortality in several cardiopulmonary ...

Isometric Contractility Measurement of the Mouse Mesenteric Artery Using Wire Myography

The wire myograph technique is used to assess the contractility of vascular smooth muscles in response to depolarization, GPCR agonists/inhibitors and drugs. It is widely used in many studies on the physiological functions of vascular smooth muscle, the pathogenesis of vascular diseases such as hypertension, and the development of smooth muscle relaxant drugs. The mouse is a widely used model animal with a large pool of disease models and genetically modified strains. We introduced this method to measure the isometric contraction of mouse mesenteric artery in detail. A 1.4-mm segment of mouse mesenteric resistance artery was isolated and mounted on a myograph chamber by passing two steel wires through its lumen. After equilibration and normalization steps, the vessel segment was potentiated by a high-K+ solution twice prior to the contraction assay. As an example of the application of this method in drug development, we measured the relaxant effect of a novel natural substance, neoliensinine, isolated from a Chinese herb, embryos of the lotus seed (Nelumbo nucifera Gaertn.) on mouse mesenteric arteries. The vessel segments mounted on the myograph chamber were stimulated with a high-K+ solution. When the force tension reached a stable sustained phase, cumulative doses of neoliensinine were added to the chamber. We found that neoliensinine had a dose-dependent relaxant effect on smooth muscle contraction, thus suggesting that it bears potential activity against hypertension. In addition, as the vessel segment can survive at least 4 hours after mounting and maintain contractility induced by the high-K+ solution for many times, we suggest that the wire myograph system may be used for the time-consuming process of drug screening.

The wire myograph technique is used to investigate vascular smooth muscle functions and screen new drugs. We report a detailed protocol for measuring the isometric contractility of the mouse mesenteric artery and for screening new relaxants of vascular smooth muscle.

Medición de la contractilidad isométrica de la arteria mesentérica de ratón con cable miografía

The wire myograph technique is used to assess the contractility of vascular smooth muscles in response to depolarization, GPCR agonists/inhibitors and ...

Invasive Hemodynamic Assessment for the Right Ventricular System and Hypoxia-Induced Pulmonary Arterial Hypertension in Mice

Pulmonary arterial hypertension (PAH) is a chronic and severe cardiopulmonary disorder. Mice are a popular animal model used to mimic this disease. However, the evaluation of right ventricular pressure (RVP) and pulmonary artery pressure (PAP) remains technically challenging in mice. RVP and PAP are more difficult to measure than left ventricular pressure because of the anatomical differences between the left and right heart systems. In this paper, we describe a stable right heart hemodynamic measurement method and its validation using healthy and PAH mice. This method is based on open-chest surgery and mechanical ventilation support. It is a complicated procedure compared to closed chest procedures. While a well-trained surgeon is required for this surgery, the advantage of this procedure is that it can generate both RVP and PAP parameters at the same time, so it is a preferable procedure for the evaluation of PAH models.

Here, we present a protocol to perform an invasive hemodynamic assessment of the right ventricle and pulmonary artery in mice using an open-chest surgery approach.

Evaluación hemodinámica invasiva para el sistema ventricular derecho y hipertensión arterial pulmonar inducida por hipoxia en ratones

Pulmonary arterial hypertension (PAH) is a chronic and severe cardiopulmonary disorder. Mice are a popular animal model used to mimic this disease. ...

Morphological and Functional Assessment of the Right Ventricle Using 3D Echocardiography

Traditionally, it was believed that the right side of the heart has a minor role in circulation; however, more and more data suggest that right ventricular (RV) function has strong diagnostic and prognostic power in various cardiovascular disorders. Due to its complex morphology and function, assessment of the RV by conventional two-dimensional echocardiography is limited: the everyday clinical practice usually relies on simple linear dimensions and functional measures. Three-dimensional (3D) echocardiography overcame these limitations by providing volumetric quantification of the RV free of geometrical assumptions. Here, we offer a step-by-step guide to obtain and analyze 3D echocardiographic data of the RV using the leading commercially available software. We will quantify 3D RV volumes and ejection fraction. Several technical aspects may help to improve the quality of RV acquisition and analysis as well, which we present in a practical manner. We review the current opportunities and the limiting factors of this method and also highlight the potential applications of 3D RV assessment in current clinical practice.

Here, we provide a step-by-step acquisition and analysis protocol for the 3D volumetric assessment of the right ventricle, mainly focusing on the practical aspects that maximize the feasibility of this technique.

Evaluación morfológica y funcional del ventrículo derecho mediante ecocardiografía 3D

Traditionally, it was believed that the right side of the heart has a minor role in circulation; however, more and more data suggest that right ...

Generation and Characterization of Right Ventricular Myocardial Infarction Induced by Permanent Ligation of the Right Coronary Artery in Mice

Right ventricular infarction (RVI) is a common presentation in clinical practice. Severe RVI can lead to fatal hemodynamic dysfunction and arrhythmia. In contrast to the extensively used mouse myocardial infarction (MI) model generated by left coronary artery ligation, the RVI mouse model is rarely employed due to the difficulty associated with model generation. Research on the mechanisms and treatment of RVI-induced RV remodeling and dysfunction requires animal models to mimic the pathophysiology of RVI in patients. This study introduces a feasible procedure for RVI model generation in C57BL/6J mice. Further, this model was characterized based on the following: infarct size evaluation at 24 h after MI, assessment of cardiac remodeling and function with echocardiography, RV hemodynamics assessment, and histology of the infarct zone at 4 weeks after RVI. In addition, a coronary vasculature cast was performed to observe the coronary arterial arrangement in RV. This mouse model of RVI would facilitate the research on mechanisms of right heart failure and seek new therapeutic targets of RV remodeling.

There are several differences between the right and left ventricles. However, the pathophysiology of right ventricular infarction (RVI) has not been clarified. In the present protocol, a reproducible method for RVI mouse model generation is introduced, which may provide a means to explain the mechanism of RVI.

Generación y caracterización del infarto de miocardio del ventrículo derecho inducido por ligadura permanente de la arteria coronaria derecha en ratones

Right ventricular infarction (RVI) is a common presentation in clinical practice. Severe RVI can lead to fatal hemodynamic dysfunction and arrhythmia. In ...