JoVE Logo
Authors
Contact Us

Sign In

A subscription to JoVE is required to view this content. Sign in or start your free trial.

In This Article

  • Summary
  • Abstract
  • Introduction
  • Protocol
  • תוצאות
  • Discussion
  • Disclosures
  • Acknowledgements
  • Materials
  • References
  • Reprints and Permissions

Summary

הפרוטוקול הנוכחי מתאר אפיון אקוקרדיוגרפי של מורפולוגיה ותפקוד של החדר הימני במודל חולדה של יתר לחץ דם עורקי ריאתי.

Abstract

יתר לחץ דם עורקי ריאתי (PAH) היא מחלה פרוגרסיבית הנגרמת על ידי היצרות כלי דם ועיצוב מחדש של העורקים הקטנים בריאות. עיצוב מחדש זה מוביל לעמידות מוגברת של כלי הדם הריאתיים, להחמרה בתפקוד החדר הימני ולמוות בטרם עת. הטיפולים המאושרים כיום עבור PAH מתמקדים בעיקר במסלולים מרחיבי כלי דם ריאתיים; עם זאת, שיטות הטיפול המתפתחות לאחרונה מתמקדות במסלולים חדשים אחרים המעורבים בפתוגנזה של המחלה, כולל שיפוץ החדר הימני (RV). טכניקות הדמיה המאפשרות הערכה אורכית של טיפולים חדשניים שימושיות מאוד לקביעת יעילותן של תרופות חדשות במחקרים פרה-קליניים. אקוקרדיוגרפיה טרנס-חזה לא פולשנית נותרה הגישה הסטנדרטית להערכת תפקוד הלב והיא נמצאת בשימוש נרחב במודלים של מכרסמים. עם זאת, הערכה אקוקרדיוגרפית של RV יכול להיות מאתגר בשל המיקום האנטומי שלה ואת המבנה. בנוסף, חסרות הנחיות סטנדרטיות לאקוקרדיוגרפיה במודלים פרה-קליניים של מכרסמים, דבר המקשה על ביצוע הערכה אחידה של תפקוד RV במחקרים במעבדות שונות. במחקרים פרה-קליניים, מודל הפגיעה במונוקרוטאלין (MCT) בחולדות נמצא בשימוש נרחב כדי להעריך את יעילות התרופות לטיפול ב-PAH. פרוטוקול זה מתאר הערכה אקוקרדיוגרפית של RV בחולדות PAH נאיביות וחולדות MCT.

Introduction

PAH היא מחלה פרוגרסיבית המוגדרת כלחץ עורקי ריאתי ממוצע במנוחה של יותר מ -20 מ"מ כספית1. שינויים פתולוגיים ב- PAH כוללים עיצוב מחדש של עורק הריאה (PA), היצרות כלי דם, דלקת והפעלה והתפשטות של פיברובלסטים. שינויים פתולוגיים אלה מובילים להתנגדות מוגברת של כלי הדם הריאתיים וכתוצאה מכך לעיצוב מחדש של החדר הימני, היפרטרופיה וכשל2. PAH היא מחלה מורכבת הכוללת הצלבה בין מספר מסלולי איתות. התרופות המאושרות כיום לטיפול ב-PAH מכוונות בעיקר למסלולים מרחיבי כלי דם, כולל מסלול חד-פוספט גואנוזין מחזורי של תחמוצת החנקן, מסלול פרוסטציקלין ומסלול אנדותלין. טיפולים המכוונים למסלולים אלה שימשו הן כמונותרפיה והן בטיפולים משולבים 3,4. למרות ההתקדמות בטיפול ב- PAH בעשור האחרון, ממצאים מרישום REVEAL בארה"ב מראים שיעור הישרדות נמוך של 5 שנים עבור חולים שאובחנו לאחרונה5. לאחרונה, שיטות טיפוליות מתפתחות התמקדו בחומרים משני מחלה שיכולים להשפיע על הפתופיזיולוגיה הרב-תכליתית של עיצוב מחדש של כלי הדם המתרחשת ב- PAH בתקווה לשבש את המחלה6.

מודלים של PAH בבעלי חיים הם כלים שלא יסולא בפז בהערכת היעילות של טיפולים תרופתיים חדשים. מודל חולדות PAH המושרה על ידי MCT הוא מודל בעל חיים נפוץ המאופיין בעיצוב מחדש של כלי הדם עורקי הריאה, אשר בתורו מוביל להתנגדות מוגברת של כלי הדם הריאתיים ולהיפרטרופיה ותפקוד לקוי של החדר הימני 7,8. כדי להעריך את יעילותם של טיפולים חדשים, החוקרים מתמקדים בדרך כלל בהערכה הסופית של לחץ RV מבלי לקחת בחשבון את הערכת האורך של לחץ PA, מורפולוגיה של RV ותפקוד RV. השימוש בטכניקות הדמיה לא פולשניות ולא סופניות חיוני לבחינה מקיפה של התקדמות המחלה במודלים של בעלי חיים. אקוקרדיוגרפיה טרנס-חזה נותרה הגישה הסטנדרטית להערכת המורפולוגיה והתפקוד של הלב במודלים של בעלי חיים בשל עלותה הנמוכה וקלות השימוש בה בהשוואה לשיטות הדמיה אחרות, כגון דימות תהודה מגנטית. עם זאת, הערכה אקוקרדיוגרפית של RV יכולה להיות מאתגרת בשל מיקום ה- RV מתחת לצל עצם החזה, הטרבקולציה המפותחת שלו וצורתו האנטומית, כל אלה מקשים על תיחום הגבול האנדוקרדי 9,10,11.

מאמר זה נועד לתאר פרוטוקול מקיף להערכת ממדים, אזורים ונפחים של קרוואנים, ותפקוד סיסטולי ודיאסטולי בחולדות נאיביות ו-MCT בחולדות Sprague Dawley (SD). בנוסף, פרוטוקול זה מפרט שיטה להערכת ממדי אקוקרדיוגרפיה באטריום הימני התקין והמורחב.

Protocol

כל הניסויים בפרוטוקול זה בוצעו בהתאם להנחיות הטיפול בבעלי חיים של אוניברסיטת אילינוי בשיקגו, הוועדה המוסדית לטיפול ושימוש בבעלי חיים בשיקגו. חולדות Sprague Dawley (SD) זכרים שקלו בין 0.200-0.240 ק"ג בזמן הזרקת MCT; עם זאת, ניתן להשתמש בפרוטוקול המתואר במאמר זה עם טווח משקל גוף רחב יותר. בעלי החיים התקבלו ממקור מסחרי (ראו טבלת חומרים).

1. עיצוב הלימודים

  1. חיות
    1. השג חולדות SD זכרים ואפשר להם להתאקלם במשך 4-7 ימים. קבצו את החולדות על ידי קבוצת הניסוי בכלובים נקיים והחזיקו אותן בחדר מתוחזק בטמפרטורה של 20-26 מעלות צלזיוס (68-79 מעלות פרנהייט) ומואר באורות פלורסנט המתוזמנים לתת מחזור אור של 14 שעות, 10 שעות חושך.
    2. תנו לחולדות גישה לתזונה סטנדרטית ולמי ברז למשך הניסוי.
  2. ניהול MCT
    1. ביום המחקר 0, יש לתת לחולדות מינון תת-עורי (3.0 מ"ל/ק"ג) של MCT (60 מ"ג/ק"ג ב-HCl/NaOH, pH 7.4; ראו טבלת חומרים; קבוצת MCT) או רכב (מים נטולי יונים, pH 7.4; קבוצת ביקורת).
      הערה: בשל אמצעי זהירות הקשורים למינון MCT, יש לתת את כל החולדות ביום המחקר 0 בחדר דיור לסיכון כימי ולשכן אותן שם עד יום המחקר השביעי.
    2. ביום המחקר השביעי, העבירו את החולדות בחזרה לחדר דיור כללי למשך המחקר.
  3. תצפיות קליניות
    1. יש לבצע תצפיות צד בכלוב לבריאות כללית ולמראה פעם ביום. התבוננו בבעלי החיים לתמותה ולסימני כאב ומצוקה.
    2. רשום כל תצפית חריגה שצוינה לאורך כל תקופת המחקר במחברת הנתונים הגולמיים.
  4. משקלי גוף
    1. רשמו את משקל הגוף ביום המחקר 0 (לפני המינון), מדי שבוע במהלך המחקר וביום האקוקרדיוגרפיה.

2. אקוקרדיוגרפיה

  1. הכנה
    1. ביום המחקר ה-23 לאחר נטילת MCT, יש להרדים את החולדות עם איזופלורן בשיעור של 2%-3%, המונע על ידי 100% חמצן (1 ליטר/דקה) בתא זירוז (ראו טבלת חומרים).
    2. הוציאו את החולדות מהחדר לאחר אובדן ההכרה והעבירו אותן לתחנת ההדמיה (ראו טבלת חומרים) במצב דקוביטוס גבי. מתן איזופלורן באמצעות חרוט אף המחובר לוופורייזר המספק 1%-2% איזופלורן המונע על ידי 100% חמצן (1 ליטר לדקה).
    3. החל אלקטרודה ג'ל על כל כפה ולאבטח את הכפות בלוחות עופרת אלקטרוקרדיוגרמה של פלטפורמת החי.
    4. הסירו את הפרווה על ידי גילוח החזה ושימוש בחומר מסיר פילציה (ראו טבלת חומרים). אבטח בדיקת טמפרטורה רקטלית (ראה טבלת חומרים) במקומה. הניחו גלילי כותנה בצד ימין ובצד שמאל של בעל החיים והדקו אותם באמצעות נייר דבק כדי לשמור על מיקום החיה כאשר הפלטפורמה מוטה.
  2. ניטור
    1. עקוב אחר טמפרטורת הגוף וקצב הלב (HR) באמצעות מערכת הדמיית אולטרסאונד (ראה טבלת חומרים) לאורך כל ההליך.
    2. שמור על טמפרטורת הגוף על 37 ± 0.5 ° C ולשמור על HR על 350 פעימות לדקה ומעלה, אם אפשר. השתמשו בשולחן החימום ובמנורת חום כדי לשמור על הטמפרטורה.
  3. רכישת תמונות
    1. ביצוע אקוקרדיוגרפיה טרנס-חזה באמצעות מערכת תמונת אולטרסאונד בתדר גבוה המצוידת במתמר אולטרסאונד מערך מצב מוצק (ראה טבלת חומרים).
      הערה: כל הכיוונים שצוינו בשיטות אקוקרדיוגרפיה מתייחסים לימין או לשמאל של הסונוגרף.
    2. חדר שמאל (LV) מבט על ציר ארוך (PLAX)
      1. כאשר החולדות נמצאות במצב דקוביטוס גבי, הטו את המשטח שמאלה והורידו אותו בצורה קאודלית מטה כ-10°.
      2. הניחו את המתמר במחזיק במצב חצי נעילה כאשר החריץ מצביע לכיוון הקאודלי. הזיזו את המתמר כך שהוא יצביע לכיוון הקו הפרסטרנלי השמאלי. סובבו את המתמר נגד כיוון השעון בערך 30°-45° והטו מעט גולגולת לאורך ציר y (ציר המתמר הצידי).
      3. יש למרוח ג'ל אולטרסאונד חם (ראו טבלת חומרים) על חזה החולדה ולהוריד את המתמר עד שהוא בא במגע עם הג'ל.
      4. הזז את הפלטפורמה ימינה או שמאלה כדי לקבל תצוגה של כל LV במרכז המסך. התאימו את עומק התמונה במידת הצורך והזיזו את אזור המוקד לקיר האחורי.
      5. בצע התאמות עדינות במיקום הפלטפורמה כדי להבטיח שאבי העורקים והקודקוד נמצאים באותו מישור אופקי, ומערכת זרימת ה- LV גלויה.
      6. הקש על Cine Store כדי להקליט את הנתונים. דוגמאות לתצוגות PLAX של תמונות LV מוצגות באיור 1A.
        הערה: הדמיה של LV מאפשרת היכרות עם מיקום הלב בחזה. RV מורחב יכול להחליף את LV.
    3. תצוגת PLAX שונה של מערכת זרימת החדר הימני
      1. הטה את הפלטפורמה ימינה בערך 10°-15° והורידו אותה בצורה קאודלית למטה בערך 5°.
      2. הזיזו את המתמר כך שיצביע על הקו הפרסטרנלי הימני של החולדה. סובבו את המתמר נגד כיוון השעון בזווית של כ-30°.
      3. יש למרוח ג'ל אולטרסאונד על חזה החולדה ולהוריד את המתמר עד שהוא בא במגע עם הג'ל.
      4. הזז את הפלטפורמה שמאלה או ימינה עד שהקרוואן יהיה מוצג. בתצוגת PLAX שונה זו, דופן ה-RV ומחיצה בין-חדרית (IVS) נראים בבירור, כפי שניתן לראות באיור 1B.
      5. סובב את המתמר נגד כיוון השעון במידת הצורך כדי לוודא שאבי העורקים והמסתם המיטרלי גלויים.
      6. העבר את אזור המוקד לאזור הקיר החופשי של הקרוואנים כדי לשפר את הגדרת הגבול האנדוקרדי ולהתאים את הרווח במידת הצורך.
      7. הקש על Cine Store כדי להקליט את הנתונים.
      8. מקם את קו עוצמת הקול לדוגמה במצב M באזור שבו ה-RV הוא הרחב ביותר וכוונן את השער כך שיכלול את ה-RV וה-LV. קו נפח הדגימה ממוקם בדרך כלל בין הצל של שתי חוליות רציפות בחולדות.
      9. הקש Update ולאחר מכן הקש Cine Store כדי להקליט את הנתונים. דוגמאות למצב M בתמונות תצוגת PLAX ששונו מוצגות באיור 1C, והתמונות האלה משמשות לניתוח הקוטר הפנימי של RV במהלך דיאסטולה (RVIDd), קוטר פנימי של RV במהלך סיסטולה, ועובי דופן ללא RV (RVFWT).
      10. הרימו את המתמר ומקמו אותו מחדש כך שהוא נוטה רק מעט לכיוון הקו הפרסטרנלי הימני של החולדה. הזז את הפלטפורמה למיקום המוטה רק מעט ימינה.
      11. מנמיכים את המתמר עד שהוא בא במגע עם הג'ל.
      12. הזיזו את הפלטפורמה בצורה קאודלית ימינה או שמאלה עד שמסלול זרימת הקרוואנים נראה לעין ושסתום הריאה (PV) ממוקד ונראה בבירור.
      13. הקש על Cine Store כדי להקליט את הנתונים. דוגמאות למצב B בתצוגת PLAX ששונתה ברמה של תמונות מערכת זרימת החדר הימני מוצגות באיור 2A; תמונות אלה משמשות לניתוח קוטר PV.
      14. שמירה על אותו מיקום תמונה במצב B, לחץ על צבע כדי לסייע בזיהוי הזרימה דרך PV. התאם את המהירות כדי למטב את ההחלקה, כך שנקודת המהירות הגבוהה ביותר תהיה גלויה. הגדל את קצב המסגרות, במידת הצורך, על-ידי הקטנת תיבת תמונת דופלר הצבע.
      15. לחץ על PW (גל פולסים) כדי לכמת את ספקטרום זרימת הדם. הגדל את גודל שער נפח הדגימה למקסימום.
      16. התאם את מהירות קו הבסיס ואת רווח הדופלר, במידת הצורך, כך שהזרימה תהיה גלויה.
      17. יישר את זווית PW במקביל לכיוון הזרימה דרך PV. מקם את נפח הדגימה במהירות הגבוהה ביותר (נקודת הכינוי) או בקצות עלון PV.
      18. לחץ על עדכן כדי להציג את מהירויות הריאה.
      19. הקש על Cine Store כדי להקליט את הנתונים. דוגמאות לתמונות דופלר PV PW מוצגות באיור 2B; תמונות אלה משמשות לניתוח זמן פליטת ריאות (PET), זמן תאוצה ריאתית (PAT), מהירות שיא סיסטולית ריאתית (PV PSV), תפוקת לב (PV CO), נפח שבץ (PV SV), דופק ואורך מחזור הלב (CL).
    4. מבט אפי ממוקד RV בעל ארבעה תאים
      1. הטה את הרציף לפינה השמאלית ומטה בגולגולת ככל שהוא יכול ללכת.
      2. סובבו את המתמר נגד כיוון השעון 30°-45°, והזיזו את המתמר כך שיצביע על כתף/אוזן ימין של החיה.
      3. מנמיכים את המתמר עד שהוא בא במגע עם הג'ל. מיקום זה מאפשר תצוגה טיפוסית של ארבעה תאים שבה נראים ה-LV והאטריה השמאלית (LA), אך צל עצם החזה נמצא מעל הקיר החופשי של הקרוואנים.
      4. כוונן את התצוגה האפיקלית בעלת ארבעת התאים כדי לקבל את התצוגה הממוקדת של RV על ידי הצבת המתמר מעט לרוחב לקודקוד האמיתי. בצע התאמות עדינות עד לקבלת המישור המקסימלי. הזז את הפלטפורמה מעט בזהירות במידת הצורך. בתצוגה זו, צל עצם החזה ממוקם במחיצה, והקיר החופשי של הקרוואנים נראה בבירור.
      5. ודא שה-RV, האטריה הימנית (RA) והשסתום הטריקוספיד (TV) גלויים בחלון האקוסטי.
        הערה: אם תא הקרוואן מורחב מאוד, ייתכן שתא ה-LV לא יהיה גלוי לחלוטין. החזקת המתמר באופן ידני מאפשרת התאמה עדינה של זווית המתמר לשיפור הדמיית RV.
      6. ודא כי RV אינו מקוצר וכי מערכת זרימת LV לא נפתח.
      7. הקש על Cine Store כדי להקליט את הנתונים. דוגמאות למצב B בתמונות תצוגה אפיות ממוקדות RV בעלות ארבעה תאים מוצגות באיור 3A,B; תמונות אלה משמשות לניתוח האזור הפרוזדורי הימני (RAA), האזור הדיאסטולי הסופי של RV (RVEDA) והאזור הסיסטולי הסופי של RV (RVESA).
      8. מקם את סמן מצב M דרך הטבעת הטריקוספידית בקיר החופשי של RV. ודא שיש לך כיוון תמונה אופטימלי כדי למנוע הערכת חסר של מהירויות. לחץ על Update ועל Cine Store כדי לתעד את הנתונים.
        הערה: דוגמאות לתמונות תנועה של טבעת טריקוספידית מוצגות באיור 4A,B; תמונות אלה משמשות לניתוח הטיול הסיסטולי של המישור הטבעתי הטריקוספיד (TAPSE).
      9. לחץ על B-Mode ולאחר מכן לחץ על Color כדי לסייע בזיהוי הזרימה דרך הטלוויזיה. התאם את המהירות כדי למטב את ההחלקה, כך שנקודת המהירות הגבוהה ביותר תהיה גלויה. הגדל את קצב המסגרות באמצעות הקטנת תיבת תמונת דופלר הצבע.
      10. לחץ על PW כדי לכמת את ספקטרום זרימת הדם. הגדל את גודל שער נפח הדגימה למקסימום.
      11. התאם את מהירות קו הבסיס ואת רווח הדופלר במידת הצורך.
      12. יישר את זווית PW במקביל לכיוון זרימת RV. מניחים את נפח הדגימה במהירות הגבוהה ביותר (נקודת ההחלקה) או בקצות העלון הטריקוספיד.
        הערה: הדמיה של מהירויות זרימה טריקוספידיות יכולה להיות מאתגרת; ייתכן שיהיה צורך בהתאמה עדינה של מיקום המתמר.
      13. לחץ על Update כדי להציג את מהירויות הזרימה הטריקוספידיות.
      14. הקש על Cine Store כדי להקליט את הנתונים. דוגמאות לתמונות דופלר PW טריקוספידיות מוצגות באיור 5A,B; תמונות אלה משמשות לניתוח מהירות זרימת הדם בטלוויזיה במהלך מילוי דיאסטולי מוקדם (E), מהירות זרימת הדם בטלוויזיה במהלך מילוי דיאסטולי מאוחר (A), זמן פתיחת סגירת טריקוספיד (TCO) וזמן פליטה (ET).
      15. חזור למצב B ולחץ על Tissue. כוונן מעט את הפלטפורמה כדי להבטיח שטבעת הטריקוספיד נראית בבירור, ומקם את שער נפח דגימת דופלר הרקמה בטבעת הטריקוספיד בקיר החופשי של הקרוואנים. הגדל את שער עוצמת הקול של הדגימה לרוחב מרבי.
      16. התאם את מהירות קו הבסיס ואת רווח הדופלר במידת הצורך.
      17. לחץ על Update כדי להציג את תמונת דופלר הרקמות.
      18. הקש על Cine Store כדי להקליט את הנתונים. דוגמאות לתמונות דופלר רקמות מוצגות באיור 6A,B; תמונות אלה משמשות לניתוח המהירות הטבעתית הטריקוספידית בדיאסטולה המוקדמת (E'), המהירות הטבעתית הטריקוספידית בדיאסטולה המאוחרת (A'), והמהירות הטבעתית הטריקוספידית בסיסטולה (S).
        הערה: TAPSE ודופלר רקמות נמדדים תמיד בקיר החופשי של הקרוואנים ולא במחיצה הבין-חדרית.
  4. ניתוח תמונות
    1. בצע ניתוח תמונה במצב לא מקוון באמצעות תוכנה תואמת מכשירים (ראה טבלת חומרים).
    2. הימנע מאזורים שבהם מתרחשת השראה לכל המדידות וקח תמיד לפחות שלוש מדידות עבור כל פרמטר לניתוח.
    3. תצוגה פרסטרנלית ארוכת ציר שונה של חדר ימין M-mode
      1. בחר תמונה שהתקבלה מתצוגת הציר הארוך של החזה של החדר הימני במצב M ונתח את RVIDd (מ"מ), RVIDs (מ"מ) ו- RVFWT (מ"מ).
      2. בחרו ' עומק' מכלי המדידה הכלליים.
      3. עקבו אחר הקוטר הפנימי של תא הקרוואנים בדיאסטולה ובסיסטולה (איור 1C) ותייגו את המדידות כ-RVIDd ו-RVID, בהתאמה.
      4. בחרו בכלי עומק כדי למדוד את עובי הדופן נטולת הקרוואנים. יישרו את הסמן עם שיא גל ה-R של האק"ג ועקבו אחר הקיר בקצה הדיאסטולה (איור 1C). אל תכלול טרבקולציות RV ושריר פפילרי מהגבול האנדוקרדי של RV, אם קיים, כדי למדוד במדויק את עובי דופן ה- RV. כמו כן לא לכלול שומן אפיקרדיאלי, אם קיים, כדי למנוע מדידות מוגברות בטעות.
        הערה: טרבקולציות RV ושרירים פפילריים מופיעים כקווים שהופסקו העוקבים אחר תנועת דופן ה-RV. מדידות RVIDd, RVID ו- RVFWT יוצגו בדוח תחת סעיף החבילה הגנרית. כאשר יש עיבוי משמעותי של קרום הלב, המדידה של קיר RV עשוי להיות קשה; לכן, בחר את תחום הניתוח בקפידה.
    4. מצב PV B
      1. בחר תמונה שהתקבלה ממצב PV B ונתח את קוטר PV (מ"מ).
      2. בחר פונקציית RV ו - PV מהתפריט הנפתח של חבילת הלב.
      3. בחר DIAM PV ובחר מסגרת שבה השסתום פתוח. בגובה השסתום, עקבו אחר המרחק מקיר לקיר, והימנעו מביטול השסתום (איור 2A).
        הערה: מדידות יוצגו בדוח תחת המקטע פונקציות RV ו- PV.
    5. דופלר PV PW
      1. בחר תמונה שתתקבל מדופלר PV PW כדי לנתח את ה- PET (ms), PAT (ms), PV PSV (mm/s), HR (פעימות לדקה), CL (ms), יחס PAT/PET, תפוקת הלב (PV CO; מ"ל/דקה), נפח שבץ (PV SV; μL) ויחס PAT/CL.
      2. בחר פונקציית RV ו - PV מהתפריט הנפתח של חבילת הלב ובחר לפחות שלוש מהירויות PA מייצגות.
      3. בחר PAT ועקוב אחר מהירות זרימת הרשות הפלסטינית המתחילה בנקודת התאוצה ומסתיימת בשיא המהירות.
      4. בחר PET והתחל את המדידה מנקודת התאוצה וסיים כאשר האות מגיע לקו הבסיס.
      5. בחר PV peak vel, מקם את הסמן בנקודת המהירות הגבוהה ביותר ולחץ באמצעות לחצן העכבר השמאלי.
      6. לקבלת מדידת אינטגרל זמן מהירות PV (PV VTI), בחר באפשרות השלילית תחת הכלי Peak Vovo.
        הערה: ניתן לשנות את רגישות האיתור, אך יש לשמור על ערך קבוע לאורך כל המחקר.
      7. בחר PV VTI מהתפריט הנפתח. התחל את המדידה על ידי לחיצה שמאלית על תחילת הפסגה וסיים על ידי לחיצה ימנית בסוף הפסגה כדי להשלים את המדידה. התאם את מיתאר השיא על-ידי הזזת הקווים לפי הצורך.
      8. מקם את הסמן במדידת PV VTI ולחץ באמצעות לחצן העכבר הימני כדי לבחור מאפיינים, ולאחר מכן הפעל מדידת משאבי אנוש באפשרות הפרמטרים. חזור על שלב זה עבור כל שלוש מדידות PV VTI.
      9. בחר זמן מכלי המדידה הגנריים ועקוב אחר הזמן מנקודת התאוצה של מחזור אחד לנקודת התאוצה של המחזור הבא כדי לחשב את ה-CL (איור 2B).
        הערה: מדידות יוצגו בדוח תחת המקטע פונקציות RV ו- PV. יחס PAT/PET, PV CO ו- PV SV מחושבים על ידי תוכנת המכשיר.
    6. תצוגה אפית ממוקדת RV בעלת ארבעה תאים במצב B
      1. בחר תמונה המתקבלת מתצוגת ארבעת התאים הממוקדת של RV במצב B כדי לנתח את שינוי שטח השבר של RV (מ"מ 2), RVEDA (מ"מ2), RVESA (מ"מ2) ושינוי שטח השבר של RV [RVFAC = (RVEDA-RVESA)/RVEDA, %].
      2. בחר SAX (ציר קצר parasternal) מהתפריט הנפתח של חבילת הלב.
      3. בחרו תמונה במצב B בדיאסטולה הסופית מתצוגת ארבעת התאים הממוקדת ב-RV. ודא שכל הקרוואן נמצא בנוף, כולל הקודקוד והקיר הרוחבי.
      4. בחר ENDOarea;d ועקוב אחר אנדוקרדיום RV מן annulus, לאורך הקיר החופשי אל הקודקוד, ולאחר מכן בחזרה אל annulus לאורך המחיצה interventricular, למעט trabeculations אם הם קיימים.
      5. בחר תמונה במצב B בקצה הסיסטולה, בחר ENDOarea;s מהחלון הנפתח SAX B-mode וחזור על המעקב אחר RV. באמצעות אותה תמונה, בחר את האזור הדו-ממדי מכלי המדידה הגנריים ועקוב אחר ה- RA על ידי מעקב אחר אנדוקרדיום ולא כולל נספח הווריד קאווה ו- RA. האזור שבין עלוני המסתם הטריקוספיד לבין הטבעת אינו נכלל גם הוא (איור 3).
      6. חזור על מדידת שטח ENDO בדיאסטולה וסיסטולה ומדידת שטח RA בשתי תמונות נוספות.
        הערה: מדידות של אזור הקרוואנים בדיאסטולה ובסיסטולה יוצגו בדוח תחת המקטע מצב SAX-B. אזור RA יוצג תחת מדידות החבילה הגנריות. RVFAC מחושב באמצעות הנוסחה RVFAC = (RVEDA-RVESA)/RVEDA10.
    7. מצב M בחלק הלטרלי של טבעת הטריקוספיד
      1. בחר תמונה במצב M המתקבלת מהחלק הצדדי של טבעת הטריקוספיד כדי לנתח את ה- TAPSE (mm).
      2. בחר עומק מכלי המדידה הגנריים ובחר אזור של לפחות שלושה אתרי לב רצופים ללא הפרעות השראה.
      3. עקבו אחר המרחק מדיאסטולה קצה לשיא הסיסטולה של מקטע טבעתי RV בשלושה מחזורי לב רצופים (איור 4).
        הערה: מדידות יוצגו בדוח תחת המקטע חבילה כללית.
    8. טלוויזיה PW דופלר
      1. בחר תמונה שתתקבל מדופלר PW של הטלוויזיה כדי לנתח את מדד ביצועי שריר הלב E (mm/s), A (mm/s), TCO (ms), ET (ms) ו- RV myocardial performance index [RVMPI = (TCO-ET)/ET]11.
      2. בחר TV Flow מהתפריט הנפתח של חבילת הלב ובחר לפחות שלוש מהירויות טלוויזיה מייצגות.
      3. בחר TV E (מילוי מוקדם טריקוספיד), מקם את הסמן בנקודת המהירות הגבוהה ביותר של גל E ולחץ לחיצה שמאלית; קו נמשך מהמהירות הגבוהה ביותר לקו הבסיס. באופן דומה, בחר TV A (מילוי מאוחר טריקוספיד), מקם את הסמן במהירות הגבוהה ביותר של גל A ולחץ שמאלי; קו נוסף נמשך מהמהירות הגבוהה ביותר לקו הבסיס (איור 5).
      4. למדידת זמן הפליטה (ET), בחרו בכלי זמן מכלי המדידה הגנריים ומדדו את הזמן מתחילת (קצה מוביל) ועד להפסקה (קצה נגרר) של זרימה טריקוספידית (אזור שבו הזרימה נפלטת). תייגו את המדידות כ-ET (איור 5).
      5. כדי למדוד את זמן ה- TCO, בחר בכלי זמן ועקוב אחר הזמן מסוף גל A טריקוספיד של מחזור אחד לתחילת גל E הטריקוספיד של המחזור הבא. תייג את המדידות כעלות בעלות כוללת (איור 5).
        הערה: מדידות של TV E ו-TV A יוצגו בדוח תחת המקטע TV Flow. מדידות ET ו-TCO יוצגו תחת מדידות החבילה הגנריות. RVMPI מחושב כ- (TCO-ET)/ET11. E, ET ו-TCO נמדדים במרווח R-R קבוע כדי למזער את השגיאה. מדידות חוצנים יכולות להתבצע גם מהקצה האמצעי לקצה הנגרר; עקביות באופן שבו המדידה נרכשת לאורך הניתוח היא החשובה ביותר.
    9. דופלר רקמת RV לטרלית טריקוספידית annulus
      1. בחר תמונה המתקבלת מדופלר רקמת הטריקוספיד הצידי RV כדי לנתח את יחס E' (mm/s), A' (mm/s), S' (mm/s) ו- E/E'.
      2. בחר TV Flow מהתפריט הנפתח של חבילת הלב ובחר לפחות שלוש מהירויות רקמת קיר חופשיות מייצגות.
      3. בחר טלוויזיה LW E, מקם את הסמן בנקודת המהירות הגבוהה ביותר של גל E' ולחץ שמאלי; קו נמשך מהמהירות הגבוהה ביותר לקו הבסיס. באופן דומה, בחר טלוויזיה LW A, מקם את הסמן בנקודת המהירות הגבוהה ביותר של גל A' ולחץ שמאלה; קו נוסף נמשך מהמהירות הגבוהה ביותר לקו הבסיס (איור 6).
      4. בחר MV Flow מהתפריט הנפתח של חבילת הלב ובחר S WAVE.
      5. מקם את הסמן במהירות הסיסטולית הגבוהה ביותר בשלב הפליטה, מבלי להשיג יתר על המידה את מעטפת דופלר, ולחץ שמאלי; קו נמשך מהמהירות הגבוהה ביותר לקו הבסיס (איור 6).
        הערה: מדידות יוצגו בדוח תחת המקטעים TV Flow ו-MV Flow. יחס E/E' מחושב ידנית.
  5. נקרופסי
    1. הרדימו את החולדות על ידי מתן מנת יתר של איזופלורן ביום המחקר ה-24 לאחר נטילת MCT בהתאם לפרוטוקול שאושר במוסד.
    2. הסירו את בלוק הלב-ריאה והחדירו בעדינות דרך כלי הדם מי מלח קרים כקרח עד שהבוץ יתבהר. להפריד את הלב והריאות ולהסיר את עודף מלוחים.
    3. לשקול כל איבר בנפרד.
    4. מוציאים את האטריה ומשליכים.
    5. הפרידו את ה-LV עם המחיצה (LV+S) מה-RV ושקלו את החדרים בנפרד.
    6. הסר את השוקה השמאלית והפרד אותה מהרקמה הרכה.
    7. קבל מדידה אורכית של השוקה באמצעות קליפר דיגיטלי (ראה טבלת חומרים).
    8. השליכו את הלב, הריאות והשוקה המנותחים עם שאר הפגר.
      הערה: משקל הלב (HW), משקל הריאות (LW), משקל LV+S ומשקל RV מנורמלים לפי אורך השוקה (TL). היפרטרופיית ה-RV מוערכת על ידי מדד פולטון, כאשר משקל ה-RV מנורמל על ידי משקל LV+S [מדד פולטון = RV/(LV+S)]12.

תוצאות

במחקר זה, חולדות שטופלו ב-MCT שימשו כמודל של PAH. ניתוח אקו לב בוצע ביום המחקר 23 לאחר מתן MCT, וכל המדידות והחישובים ייצגו ממוצעים משלושה מחזורים רצופים. פרמטרים אקוקרדיוגרפיים שהתקבלו מחולדות ביקורת (רכב: מים שעברו דה-יוניזציה) וחולדות שטופלו ב-MCT (60 מ"ג/ק"ג) מוצגים בטבלה 1.

Discussion

הערכה אקוקרדיוגרפית של הקרוואן היא כלי גילוי רב ערך לבדיקת יעילותם של טיפולים חדשניים במודלים של PAH בבעלי חיים. אפיון מעמיק של מבנה הקרוואנים ותפקודם נחוץ כמטרות חדשניות בטיפול בשיפוץ קרוואנים 4,14. מחקר זה מתאר פרוטוקול מפורט המאפשר אפיון מוצלח של מבנה ותפק...

Disclosures

למחברים אין מה לחשוף.

Acknowledgements

עבודה זו נתמכה על ידי NHLBI K01 HL155241 ו- AHA CDA849387 שהוענקו למחבר P.C.R.

Materials

NameCompanyCatalog NumberComments
0.9% sodium cloride injection USPBaxter2B1324
Braided cotton rolls4MD Medical SolutionsRIHD201205
Depilating agentWallgreensNair Hair Remover 
Electrode gelParker Laboratories 15-60
High frequency ultrasound image system and imaging stationFUJIFILM VisualSonics, Inc.Vevo 2100
IsofluraneMedVetRXISO-250
Male sprague Dawley ratsCharles River LaboratoriesCD 001CD IGS Rats (Crl:CD(SD))
Monocrotaline (MCT)Sigma-AldrichC2401
Rectal temperature probe  Physitemp RET-3
Sealed induction chambersScivena ScientificRES644 3 L size
Solid-state array ultrasound transducerFUJIFILM VisualSonics, Inc.Vevo MicroScan transducer MS250S
Stainless steel digital calipersVWR Digital Calipers62379-531
Ultrasound gel Parker Laboratories 11-08
Vevo Lab softwareFUJIFILM VisualSonics, Inc.Verison 5.5.1

References

  1. Galie, N., McLaughlin, V. V., Rubin, L. J., Simonneau, G. An overview of the 6th World Symposium on Pulmonary Hypertension. European Respiratory Journal. 53 (1), 1802148 (2019).
  2. Tyagi, S., Batra, V. Novel therapeutic approaches of pulmonary arterial hypertension. International Journal of Angiology. 28 (2), 112-117 (2019).
  3. Hoeper, M. M., et al. Targeted therapy of pulmonary arterial hypertension: Updated recommendations from the Cologne Consensus Conference 2018. International Journal of Cardiology. 272, 37-45 (2018).
  4. Sommer, N., et al. Current and future treatments of pulmonary arterial hypertension. British Journal of Pharmacology. 178 (1), 6-30 (2021).
  5. Farber, H. W., et al. Five-year outcomes of patients enrolled in the REVEAL registry. Chest. 148 (4), 1043-1054 (2015).
  6. Zolty, R. Novel experimental therapies for treatment of pulmonary arterial hypertension. Journal of Experimental Pharmacology. 13, 817-857 (2021).
  7. Jasmin, J. F., Lucas, M., Cernacek, P., Dupuis, J. Effectiveness of a nonselective ET(A/B) and a selective ET(A) antagonist in rats with monocrotaline-induced pulmonary hypertension. Circulation. 103 (2), 314-318 (2001).
  8. Stenmark, K. R., Meyrick, B., Galie, N., Mooi, W. J., McMurtry, I. F. Animal models of pulmonary arterial hypertension: the hope for etiological discovery and pharmacological cure. American Journal of Physiology Lung Cellular and Molecular Physiology. 297 (6), 1013-1032 (2009).
  9. Muresian, H. The clinical anatomy of the right ventricle. Clinical Anatomy. 29 (3), 380-398 (2016).
  10. Rudski, L. G., et al. Guidelines for the echocardiographic assessment of the right heart in adults: a report from the American Society of Echocardiography endorsed by the European Association of Echocardiography, a registered branch of the European Society of Cardiology, and the Canadian Society of Echocardiography. Journal of the American Society of Echocardiography. 23 (7), 685-713 (2010).
  11. Jones, N., Burns, A. T., Prior, D. L. Echocardiographic assessment of the right ventricle-state of the art. Heart Lung and Circulation. 28 (9), 1339-1350 (2019).
  12. Spyropoulos, F., et al. Echocardiographic markers of pulmonary hemodynamics and right ventricular hypertrophy in rat models of pulmonary hypertension. Pulmonary Circulation. 10 (2), 2045894020910976 (2020).
  13. Armstrong, W. F., Ryan, T., Feigenbaum, H. . Feigenbaum's echocardiography. 7th edn. , (2010).
  14. Kimura, K., et al. Evaluation of right ventricle by speckle tracking and conventional echocardiography in rats with right ventricular heart failure. International Heart Journal. 56 (3), 349-353 (2015).
  15. Cheng, H. W., et al. Assessment of right ventricular structure and function in mouse model of pulmonary artery constriction by transthoracic echocardiography. Journal of Visualized Experiments. 84, e51041 (2014).
  16. Mazurek, J. A., Vaidya, A., Mathai, S. C., Roberts, J. D., Forfia, P. R. Follow-up tricuspid annular plane systolic excursion predicts survival in pulmonary arterial hypertension. Pulmonary Circulation. 7 (2), 361-371 (2017).
  17. Grapsa, J., et al. Echocardiographic and hemodynamic predictors of survival in precapillary pulmonary hypertension: seven-year follow-up. Circulation: Cardiovascular Imaging. 8 (6), 002107 (2015).
  18. Bernardo, I., Wong, J., Wlodek, M. E., Vlahos, R., Soeding, P. Evaluation of right heart function in a rat model using modified echocardiographic views. PLoS One. 12 (10), 0187345 (2017).

Reprints and Permissions

Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article

Request Permission

Explore More Articles

191

This article has been published

Video Coming Soon

JoVE Logo

Privacy

Terms of Use

Policies

Contact Us

Recommend to library

JoVE NEWSLETTERS

Research

Education

Authors

Librarians

ABOUT JoVE

Copyright © 2025 MyJoVE Corporation. All rights reserved