Mesure échocardiographique des paramètres diastoliques ventriculaires droits dans la souris

Résumé

Ici, nous décrivons et comparons deux positions pour obtenir la vue apical à quatre chambres chez les souris. Ces positions permettent la quantification de la fonction ventriculaire droite, fournissent des résultats comparables, et peuvent être utilisées de façon interchangeable.

Résumé

Le dysfonctionnement diastolique est une caractéristique proéminente du remodelage ventriculaire droit (RV) associé aux conditions de surcharge de pression. Cependant, la fonction diastolique de RV est rarement quantifiée dans les études expérimentales. Cela pourrait être dû à des difficultés techniques dans la visualisation du RV dans la vue apaïque à quatre chambres chez les rongeurs. Ici nous décrivons deux positions facilitant la visualisation de la vue aconique de quatre chambres chez les souris pour évaluer la fonction diastolique de RV.

La vue apical à quatre chambres est activée en inclinant la plate-forme de fixation de la souris vers la gauche et caudally (LeCa) ou vers la droite et cranially (RiCr). Les deux positions fournissent des images de qualité comparable. Les résultats de la fonction diastolique DE RV obtenus à partir de deux positions ne sont pas sensiblement différents. Les deux positions sont relativement faciles à exécuter. Ce protocole peut être incorporé dans les protocoles publiés et permet des enquêtes détaillées de la fonction RV.

Introduction

Le dysfonctionnement diastolique est une caractéristique proéminente du remodelage ventriculaire droit (RV)¹ et est associé aux conditions de pression-surcharge^2. L'échocardiographie (EchoCG) peut être utilisée pour la caractérisation du dysfonctionnement diastolique DE RV^3,4. En dépit des développements récents dans l'échocardiographie de petit animal, des mesures des paramètres diastoliques sont rarement rapportées. En revanche, les mesures de la fonction systolique sont largement utilisées pour la caractérisation des souris transgéniques⁵, ainsi que pour l'évaluation d'une réponse de traitement⁶.

Cela peut s'expliquer en partie par les difficultés dans la mesure des paramètres diastoliques de la vue apaïque à quatre chambres. La visualisation du cœur dans cette position peut être facilitée en inclinant la plate-forme de fixation LeCa ou RiCr. Même si ces manipulations sont utilisées, les échocardiographes ne les rapportent pas dans leurs manuscrits^4,7. Par conséquent, il n'est pas clair si ces manipulations donnent des résultats comparables. En outre, ceci empêche également un développement de nomenclature normalisée de cette position pour des souris.

Le but de cette étude était de décrire deux positions pour la visualisation aconique de vue à quatre chambres et de comparer leurs résultats. Pour déterminer les différences entre les deux positions, nous avons utilisé le modèle de baguage de l'artère pulmonaire de souris (PAB), dans lequel un clip de tantale conduit à une occlusion partielle de l'artère pulmonaire. Cette occlusion a comme conséquence le remodelage droit de ventricule et le dysfonctionnement. Tous les détails de l'opération PAB peuvent être trouvés dans les travaux publiés précédemment³. Des souris Sham-opérées, où le clip a été placé à côté de l'artère pulmonaire, ont été employées pour la comparaison. Des investigations d'EchoCG ont été exécutées trois semaines après opération utilisant le système d'imagerie avec une tête de balayage de 30 MHz (voir tableau des matériaux pour les deux). Nomenclature pour la description des positions et des orientations entre la souris et le faisceau d'ultrasons est utilisé comme décrit par Zhou et al.⁷.

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Protocole

L'étude a été réalisée conformément à la réglementation nationale pour l'expérimentation animale et à la directive de l'UE 2010/63. Préparer l'équipement tel que décrit précédemment par Brittain et coll.⁸.

1. Préparation de la souris

1. Obtenir des souris C57Bl6/J mâles de 12 à 13 semaines et les loger avec un cycle de lumière/obscurité de 12 h, à une température ambiante constante, et avec un accès ad libitum à la chow et à l'eau de laboratoire standard, jusqu'au début de l'expérience.
2. Anesthésiez la souris à l'aide d'une anesthésie générale approuvée par l'Institut et vérifiez l'absence de réponse à la pince des orteils. Sous anesthésie légère avec isoflurane 0.8%-1.2%, fixez la souris sur une plate-forme chauffée. Appliquer du gel d'électrode à ses extrémités pour la surveillance continue de sa fréquence cardiaque et de sa température.
3. Dépiiller les poils de la poitrine de la souris à l'aide d'une crème de dépillation. Pour réduire la pression sur son thorax, n'appliquez pas le gel de couplage à ultrasons directement sur le thorax; plutôt, appliquer une couche du gel à la pointe du transducteur.

2. Acquisition d'images

1. Vue apicale à quatre chambres avec une inclinaison gauche et caudale de la plate-forme
   1. Après la préparation de la souris, anguler la plate-forme à gauche à 10 '15 ', puis caudally à 10 '15 '.
   2. Placez le transducteur au-dessus de l'apex avec le plan d'imagerie à 45 degrés vers le plan coronal et l'axe central du faisceau d'ultrasons dirigé cranially, postérieur, et vers la gauche pour obtenir la vue apical à quatre chambres. Appuyez sur le bouton B-Mode pour activer l'image B-mode/2-D.
      REMARQUE: Le transducteur peut être tenu manuellement ou fixé par une étape. Le terme « mode B » provient du système d'imagerie qui a été utilisé au lieu du terme plus familier « bidimensionnel » (2-D) et qui est utilisé tout au long du protocole.
   3. Recherchez l'apparition des structures suivantes dans la fenêtre acoustique : le ventricule gauche (LV), l'atrium gauche (LA), le RV, l'atrium droit (RA), la valve mitrale (MV) et la valve tricuspid (TV).
   4. Manipulez le plan d'imagerie dans le plan coronal et tournez dans le sens de l'horloge et dans le sens inverse des aiguilles d'une montre autour de l'axe central jusqu'à ce que les deux ventricules soient visualisés à leur plus longue dimension et que les deux oreillettes soient visibles. Il s'agit de la vue à quatre chambres (figure 1).
   5. Appuyez sur le bouton du magasin Cine pour enregistrer l'enregistrement.
   6. Appuyez sur le bouton Scan/Freeze pour mettre le système en pause.
2. Mesure des vitesses de flux sanguin transtricuspid
   1. Appuyez sur le bouton Scan/Freeze pour activer le système.
   2. Appuyez plusieurs fois sur le bouton Overlay pour activer le volume de l'échantillon en mode PW (onde pulsée).
   3. Tout en gardant la vue obtenue à quatre chambres, utilisez le trackball pour positionner le volume de l'échantillon à l'ouverture des valves tricuspid pour la mesure des vitesses d'entrée (vitesses de pointe E et A).
   4. Appuyez sur le bouton mode PW pour mesurer les vitesses d'entrée (vitesses de pointe E et A).
      REMARQUE: Puisque les valves tricuspides sont difficiles à visualiser dans cette position, effectuer plusieurs mesures aide à aligner correctement le volume de l'échantillon avec le flux sanguin. Effectuez l'échantillonnage Doppler avec le plus petit angle d'incidence entre le faisceau Doppler et la direction du flux sanguin. Le profil de flux sanguin obtenu doit correspondre aux critères suivants : 1) un profil d'entrée semblable à une forme M avec le premier pic inférieur au second; 2) une modulation respiratoire avec une amplitude accrue à l'inspiration; 3) une amplitude maximale des vitesses dans plusieurs mesures (figure 2).
   5. Appuyez sur le bouton du magasin Cine pour enregistrer l'enregistrement optimisé.
   6. Appuyez sur le bouton Scan/Freeze pour mettre le système en pause.
3. Mesure de l'excursion systolique du plan annulaire tricuspid (TAPSE)
   1. Appuyez sur le bouton Scan/Freeze pour activer le système.
   2. Passez en mode B en appuyant sur le bouton B-Mode. Certaines manipulations sur l'image pourraient être nécessaires pour retrouver la bonne vue à quatre chambres.
   3. Appuyez plusieurs fois sur le bouton Overlay pour activer le volume d'échantillon du mode M. À l'aide du trackball, aligner le volume de l'échantillon avec la partie latérale de l'annulus tricuspid. En tirant les bords du volume de l'échantillon à l'aide du trackball, alignez la longueur du volume de l'échantillon pour couvrir toute l'amplitude du mouvement cardiaque pendant le cycle cardiaque.
   4. Appuyez sur le bouton M-Mode pour activer le mode M. Les mouvements de tricuspide annulus doivent apparaître comme une vague (Figure 2).
   5. Appuyez sur le bouton du magasin Cine pour enregistrer l'enregistrement.
   6. Appuyez sur le bouton Scan/Freeze pour mettre le système en pause.
4. Mesure des paramètres doppler tissulaire
   1. Appuyez sur le bouton Scan/Freeze pour activer le système.
   2. Appuyez sur le bouton B-Mode pour activer le mode B.
      REMARQUE: Certaines manipulations par angulation dans le plan coronal et la rotation dans le sens horaire et inverse des aiguilles d'une montre autour de l'axe central de l'image pourraient être nécessaires pour retrouver la bonne vue à quatre chambres.
   3. Appuyez plusieurs fois sur le bouton Overlay pour activer le volume de l'échantillon pour TDI (imagerie Doppler tissu). À l'aide du trackball, alignez le volume de l'échantillon avec la partie latérale de l'annulus tricuspid, où le mur libre de RV crée un angle avec la valve tricuspid. En tirant les bords du volume de l'échantillon à l'aide du trackball, ajustez le volume de l'échantillon pour inclure à la fois les positions systoliques et diastoliques extrêmes de l'annulus.
   4. Appuyez sur le bouton Tissu pour activer le mode TDI.
      REMARQUE : Le tracé jaune de l'enregistrement TDI semble correspondre aux critères suivants :1) un enregistrement semblable à une forme M inversée; 2) des pics E' et A' clairement distinguables pendant le pic diastole et S'pendant le systole; 3) une amplitude maximale des vitesses dans plusieurs mesures (figure 2).
   5. Appuyez sur le bouton du magasin Cine pour enregistrer une image optimisée.
   6. Appuyez sur le bouton Scan/Freeze pour mettre le système en pause.
5. Vue apicale à quatre chambres avec inclinaison droite et crânienne de la plate-forme
   1. Anguler la plate-forme à droite à 10 '15 ', puis crânienne à 10 '15 '. Effectuez les mesures décrites dans les sections précédentes pour les étapes LeCa (étapes 2.1, 2.2, 2.3 et 2.4).
      REMARQUE: Pendant l'enquête, l'isoflurane doit être titré entre 0.-1.2 pour maintenir la fréquence cardiaque de la souris à 400-440 bpm. Dans cette gamme, des pics distincts de flux sanguin transtricuspid et de vitesses de Doppler (DTI) de tissu sont mesurables. Pour éviter les effets de la perte de chaleur sur l'hémodynamique, les données sont enregistrées, et l'analyse est effectuée hors ligne. Seuls les signaux obtenus à l'expiration de la fin sont utilisés pour l'analyse. Les mesures de 3 à 5 battements de cœur sont moyennes.

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Résultats

La vue apicale à quatre chambres est difficile à obtenir chez la souris. Par conséquent, les manipulations de la position de la plate-forme peuvent aider à visualiser le cœur en changeant sa position dans le thorax. L'inclinaison de la plate-forme vers la gauche et vers la droite a amélioré la fenêtre acoustique et fourni des images de qualité comparable en mode B (Figure 1). Après avoir obtenu les positions correctes, les mesures dans les modes PW,...

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Discussion

La fonction et l'évaluation de dimension échocardiographiques de RV des positions parasternal ont été bien décrites. En revanche, la position apanique dans l'échocardiographie de souris a été négligée en partie en raison des difficultés techniques. À l'aide d'une position horizontale de la plate-forme, il est difficile d'obtenir une fenêtre acoustique suffisante pour l'imagerie de vue à quatre chambres. Pour faciliter l'imagerie de cette position, la plate-forme peut être inclinée vers la gauche, une mani...

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matériels

Name	Company	Catalog Number	Comments
RMV-707B scan head 30 MHz	Visual Sonics	P/N 11459	mouse scan head
VisualSonics Vevo 770® High-Resolution Imaging System	Visual Sonics	770-230	ultrasound machine
Veet depilation creme for sensitive skin	Veet	07768307
Surgical tape Durapore 3M	3M Deutschland GmbH	1538-1	for fixation
Askina Brauncel cellulose swabs	B.Braun	9051015
Aquasonic ultrasound gel	Parker Laboratories Inc.	BT025-0037L
Electrode Gel	GE medical systems information technologies Inc.	2034731-002	apply to extremities for countinous ECG and heart rate monitoring
Thermasonic gel warmer	Parker Laboratories Inc.	82-04-20	to reduce heat loss warm up the ultrasound gel before use