עבודה זו מומנה, בין השאר, על ידי NIH מענקים HL087653 ו HL105314. כמה שיטות פותחו במעבדה של ד&quot;ר רוברט Mecham באוניברסיטת וושינגטון בית הספר לרפואה.

1. אולטראסאונד מערכת הלחץ <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> להפעיל את מערכת אולטרסאונד על פי הוראות היצרן (770 Vevo, Visualsonics). למלא את החללית המתאימה (גיל E18 - P7 = מודל 708, גיל&gt; = P7 דגם 707B) עם מים מזוקקים להתחבר למערכת אולטרסאונד. מניחים את החללית בדוכן מתכווננת על הכיוון המשוער הדרוש כדי להשיג ראייה ארוכת ציר LV על העכבר רכוב על פלטפורמת הדמיה כך איפקס LV הוא הצביע על הזרוע ההזרקה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מערכת הלחץ מורכב מתמר מלא נוזלים בלחץ, מגבר גשר, מערכת נתונים הרכישה ההקלטה נתונים התוכנה (LabChart). חיבורים אלה כוללים 3-way והברזים למיניהם, צינורות, מנעולים luer ו קרסים צינור. מזרק 20 מ&quot;ל מלא מלוחים heparinized 10% שטיפה בקצה אחד. הקצה השני מתחבר מחט וגוף מזרק 3 מ&quot;ל משתנה לשמש מעטפת להחזיק צינורות המחט בזרוע הזרקה (איור 1). </li><lאני&gt; כיול המערכת מתמר לחץ עם מד לחץ. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הר צינורות המחט מעטפת בזרוע הזריקה של מערכת אולטרסאונד. הצמד מתמר הלחץ עמדה טבעת בגובה משוער של פלטפורמת הדמיה. צרף מחט מתאימה לעידן של העכבר (גיל E18 - P3 =, 30G גיל&gt; P3 = 25 גרם) כדי צינורות המחט. מחטים קטנים יותר לקבל סמיך יותר, קשה יותר להתקדם דרך בית החזה, ויש לי זמן תגובה איטי יותר. לפיכך, גודל המחט הגדולה ביותר שמתאים לומן LV משמש בגיל זה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מניחים תלולית של ג&#39;ל אולטרסאונד על פלטפורמת הדמיה בזהירות בשורה בדיקה באמצעות מעמד מתכוונן כך את המחט ניתן מתקדמים ישירות תחת במרכז בדיקה הדמיה (איור 2) לתוך הג&#39;ל. המחט צריכה להיות מספיק רחוק מתחת בדיקה לא לנקב את מכסה בדיקה, אבל מספיק קרוב כדי להיות בתוך עומק בדיקה מרחק. במידת הצורך, המחט עשוי להיות כפוף ביד כך שהוא נשאר הדואר המטוס הנכון לאורך כל הנסיעה שלו. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> שמירה על יישור, לחזור בו מחט ולהעלות את החללית הדמיה למקם העכבר על פלטפורמת הדמיה. לשטוף את המחט כדי למנוע כל ג&#39;ל שאולי נכנס עצה. </li></ol> 2. עכבר הכנה <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> כל השיטות המוצגות פרוטוקול זה אושרו על ידי טיפול בבעלי חיים מוסדי ועדת שימוש. להרדים בהריון בעיתוי (E18) או עכבר בילוד (P1 - 20) על ידי שאיפה מתמדת של 1.5% isoflurane. צינורות שניתן להוסיף חרוט אף תקן כדי להכיל את ראש קטן של עכבר בילוד מוקדם (P1 - 15). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> להבטיח את העכבר על פלטפורמת הדמיה של מערכת אולטרסאונד במצב משכוב הגב עם איפקס LV מצביע לעבר הזרוע ההזרקה. עבור נשים הרות, החל ג&#39;ל אולטרסאונד לנטר את קצב הלב עם גלאי אק&quot;ג המצורף ולהכניס את המדחום בפי הטבעת עבור משוב של טמפרטורת הגוף. עכברים היילודים הם F קטן מדיאו גלאים אלו, ולכן קצב הלב מנוטר במהלך מדידות לחץ וטמפרטורה הגוף נשמר עם מנורת חום חיצוני. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הסרת שיער מהבטן של האם בהריון או החזה של העכבר צעיר עם קרם מקריח. עכברים היילודים (P1 - 10) לא דורש שום להסרת שיער. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> עבור נשים הרות, לחתוך לפתוח את הבטן באמצעות מספריים הניתוח, מלקחיים מעוגלים. להחצין קרן אחת במקום הרחם ועל גזה טבולה תמיסת מלח חמים. לתמרן בזהירות עובר למצב הנכון לקבל תצוגה parasternal ציר זמן של LV באמצעות בדיקה אולטרסאונד. למדוד את הלחץ עוברים את כל זה בצד לפני להחצין קרן הרחם השני. הרחק את כל העוברים ואת הבטן של האם לחות בתוספת תקופתית של מי מלח חמימים. </li></ol> 3. מדידת לחץ <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מקום prewarmed, ג&#39;ל אולטרסאונד degassed על העכבר עובריים או הילוד. עכברים ילודים שלא היו דepilated צריך כמות קטנה של ג&#39;ל אולטרסאונד שפשף על החזה שלהם לפני ג&#39;ל אולטרסאונד שנותר הוא ליישם כדי לשפר את הצימוד. מנמיכים את החללית הדמיה ולהתאים את זווית פלטפורמת הדמיה לקבל תצוגה אופטימלית parasternal LV ציר זמן. לא לשנות את הזווית של החללית כי יישור מחט יאבדו. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> תוך מעקב אחר תמונה LV על המסך אולטרסאונד, לאט לקדם את המחט עד שהוא קרוב לתחתית של החללית. לשנות את מיקום המחט בדיקה, אם יש צורך בכך, כדי לתקן משמרות יישור. לשטוף בעדינות את המחט עם מי מלח. הפעל לחץ הנתונים הקלטה ואפס מתמר לחץ עם תוכנת LabChart. מתמר נסחף עם טמפרטורה עמדה, ולכן חשוב לאפס אותו לפני מדידת לחץ כל עכבר. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לאט לאט לקדם את המחט עד שניתן לראות בקצה התמונה אולטרסאונד, אך עדיין לא LV. לשנות את מיקום המחט, במידת הצורך, כדי להזין את LV באיפקס. לשנות את מיקום החללית, במקרה הצורך, כדי לשמור על תמונה ברורה של המחט. לקדם את המחט לתוך לומן LV (איור 3), בעת הקלטת נתונים בלחץ וניטור מיקום המחט על תמונת אולטרסאונד. תחילת ההקלטות pulsatile מ מתמר לחץ מאשרת את המיקום בתוך לומן LV (איור 4). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> אם המחט נראה ב לומן LV, אבל הקלטות הלחץ לא pulsatile, סומק עם ברז אור על הבוכנה במזרק, רק עד להגביר את הלחץ מזוהה (כ 5-10 בנפח μL). זה אמור לנקות את כל כפכפים שניתן למנוע קריאה מדויקת. אם קריאות הלחץ עדיין לא pulsatile, המחט עשוי להיות מעל או מתחת למישור הנכון ולא להיות מוכנס לתוך לומן LV. חוזר בי את המחט, לשטוף עם מי מלח, ו מראש שוב. אם קריאות pulsatile עדיין לא השיג, לעבור העכבר הבא. השתמש מחט חדשה כל עכבר. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> קריאות לחץ מוצלחים ניתן לקבל 75%עכברים עובריים בילוד ניסו. קריאות צריך לקחת 5 - 10 דקות כל אחד והנתונים לחץ על העכבר אין לכלול אם קצב הלב שונים משמעותית מהצפוי (5 א &#39;איור). קצב לב יש השפעה משמעותית על צעדים לב וכלי דם קצב הלב שינו מעידים על מצוקה של הלב. מצוקה עוברית מתרחשת בדרך כלל 1 - 1.5 שעות לאחר החצנה הראשונה של הרחם, ולכן המהירות חשובה למדידת הלחצים המלטה שלמה. </li></ol> 4. נציג תוצאות כל התוצאות המוצגות הן עבור עכברים C57BL6J. הדימוי של המחט לומן LV על העכבר P1 ב שמוצג באיור 3. מחט יש צורך לנקב את דופן בית החזה ולהשיג גישה קטן LV לומן, אבל זה מגביר באופן משמעותי את זמן התגובה של המערכת בלחץ. כאשר עלייה לשלב משוער בלחץ מוחל באופן ידני למערכת, זמן להגיע 67% מהלחץ המקסימלי הוא 0.067 SEג עם צינור בלבד (רוב מעיד סביר של זמן אמיתי ליישם את הצעד לחץ), 0.105 שניות עם מחט 25 G ו - 0.529 שניות עם מחט 30 G. עיכוב להגיע הלחץ המרבי ניתן לראות את עקבות שלמים המוצגים 4A הדמות 4C. למרות זמן התגובה הוא איטי יותר עם ​​מחט 30G, צורת הגל נתפס טוב יותר בשלבים עובריים בילוד מוקדם, כי קצב הלב עולה עם הגיל בעכברים 5. למרות מגבלה זו, לחץ סיסטולי ניתן לחשב בהנחה נכון LV הלחץ הדיאסטולי (מינימום) הוא אפס, ואת הלחץ (מרבי) סיסטולי LV פי שניים בלחץ הממוצע LV נקבע מתוך קריאה על מצב יציב (איור 4 ב ו - 4D ) 6. מקובל להניח כי LV הסיסטולי ולחצים העורקים שווים. הלחצים נמדד קצב הלב ומחושב LV עבור הגילאים השונים בין E18 ו P14 מוצגות באיור 5. <img src="/files/ftp_upload/3756/3756fig1.jpg" /> באיור 1. תמונה של מתמר לחץ עם 3 כיווני והברזים למיניהם מצורפים, זכר (M) ונקבה (ו) חיבורי luer לנעול, קרסים צינור, צינורות, מזרקים, מחטים. <img src="/files/ftp_upload/3756/3756fig2.jpg" /> איור 2. תמונה של הקים כדי ליישר את המחט עם בדיקה הדמיה (א &#39;). פלטפורמת הדמיה הוא הסתובב כך איפקס LV של העכבר עומד בפני הזרוע ההזרקה. החללית הוא רכוב על דוכן מתכוונן על הכיוון המשוער הדרוש כדי להשיג תמונה רב ציר LV. מעטפת צינורות מחט הוא רכוב בזרוע הזריקה. מחט הוא התקדם לתוך תלולית של ג&#39;ל אולטרסאונד על פלטפורמת ההדמיה כדי לקבוע את הזווית הנכונה למצב אנכי ואופקי ביחס בדיקה הדמיה (ב &#39;). <img src="/files/ftp_upload/3756/3756fig3.jpg" /> איור 3. תמונה של המחט (N) התקדם דרך בית החזה (CW) ולתוך לומן LV ב העכבר P1. סרגל קנה מידה = 0.1 מ&quot;מ. <img src="/files/ftp_upload/3756/3756fig4.jpg" /> איור 4. Pulsatile דוגמה לחץ קריאות כמו מחט נכנס LV של E18 (א) ו - P14 (C) העכבר. יש עיכוב להגיע למצב יציב בשל זמן התגובה של המערכת עם המחט מחוברת. צפיות זום של קריאות על מצב יציב מוצגים ב &#39;הערה ד&#39; כי המינימום E18 לחצים LV הם כמעט לאפס, אבל צורת גל מלא מאפס הלחץ המקסימלי לא ניתן להקליט את קצב הלב גבוה יותר של p14 בעכברים. הלחצים מתכוון נמדדות על פי הקריאות המצב היציב ואת ההנחה היא כי LV הלחץ הסיסטולי = 2 x נמדד הלחץ אומר. <img src="/files/ftp_upload/3756/3756fig5.jpg" /> איור 5 קצב הלב נמדד (א) ומחושב סיסטולי לחצים LV (ב) - E18. P14 עכברים. N = 7 עבור E18, 5 עבור P1, P3 על 22, 23 ו 16 של P7 על P14 <sup&gt; 5-7.

<ol>
	<li>Ji, R. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Onset+of+cardiac+function+during+early+mouse+embryogenesis+coincides+with+entry+of+primitive+erythroblasts+into+the+embryo+proper.">Onset of cardiac function during early mouse embryogenesis coincides with entry of primitive erythroblasts into the embryo proper.</a> Circ. Res. 92 (2), 133-135 (2003).</li><li>Ishiwata, T., Nakazawa, M., Pu, W. T., Tevosian, S. G., Izumo, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Developmental+changes+in+ventricular+diastolic+function+correlate+with+changes+in+ventricular+myoarchitecture+in+normal+mouse+embryos.">Developmental changes in ventricular diastolic function correlate with changes in ventricular myoarchitecture in normal mouse embryos.</a> Circ. Res. 93 (9), 857-865 (2003).</li><li>Huang, Y., Guo, X., Kassab, G. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Axial+nonuniformity+of+geometric+and+mechanical+properties+of+mouse+aorta+is+increased+during+postnatal+growth.">Axial nonuniformity of geometric and mechanical properties of mouse aorta is increased during postnatal growth.</a> Am. J. Physiol. Heart Circ. Physiol. 290 (2), H657-H664 (2006).</li><li>Ishii, T., Kuwaki, T., Masuda, Y., Fukuda, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Postnatal+development+of+blood+pressure+and+baroreflex+in+mice.">Postnatal development of blood pressure and baroreflex in mice.</a> Auton. Neurosci. 94 (1-2), 34-41 (2001).</li><li>Le, V. P., Knutsen, R. H., Mecham, R. P., Wagenseil, J. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Decreased+aortic+diameter+and+compliance+precedes+blood+pressure+increases+in+postnatal+development+of+elastin-insufficient+mice.">Decreased aortic diameter and compliance precedes blood pressure increases in postnatal development of elastin-insufficient mice.</a> Am. J. Physiol. Heart Circ. Physiol. , (2011).</li><li>Wagenseil, J. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Reduced+vessel+elasticity+alters+cardiovascular+structure+and+function+in+newborn+mice.">Reduced vessel elasticity alters cardiovascular structure and function in newborn mice.</a> Circ. Res. 104 (10), 1217-1224 (2009).</li><li>Wagenseil, J. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+importance+of+elastin+to+aortic+development+in+mice.">The importance of elastin to aortic development in mice.</a> Am. J. Physiol. Heart Circ. Physiol. 299 (2), H257-H264 (2010).</li><li>Ramirez, F., Sakai, L. Y., Rifkin, D. B., Dietz, H. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Extracellular+microfibrils+in+development+and+disease.">Extracellular microfibrils in development and disease.</a> Cell. Mol. Life Sci. 64 (18), 2437-2446 (2007).</li><li>Li, D. Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Elastin+point+mutations+cause+an+obstructive+vascular+disease,+supravalvular+aortic+stenosis.">Elastin point mutations cause an obstructive vascular disease, supravalvular aortic stenosis.</a> Hum. Mol. Genet. 6 (7), 1021-1028 (1997).</li><li>Roth, D. M., Swaney, J. S., Dalton, N. D., Gilpin, E. A., Ross, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Impact+of+anesthesia+on+cardiac+function+during+echocardiography+in+mice.">Impact of anesthesia on cardiac function during echocardiography in mice.</a> Am. J. Physiol. Heart Circ. Physiol. 282 (6), H2134-H2140 (2002).</li><li>Phoon, C. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Imaging+tools+for+the+developmental+biologist:+ultrasound+biomicroscopy+of+mouse+embryonic+development.">Imaging tools for the developmental biologist: ultrasound biomicroscopy of mouse embryonic development.</a> Pediatr. Res. 60 (1), 14-21 (2006).</li></ol>

אין ניגוד עניינים הצהיר.

הפרוטוקול המובא כאן מספק שיטה למדידת לחץ LV ב עובריים בסוף שנות ועכברים בילוד מוקדם. המגבלה העיקרית של פרוטוקול זה הוא הפתרון הזמני של המערכת לחץ. אותות הלחץ דיכא כפי שהוא נוסע מ LV באמצעות מחט כדי מתמר, ורק אומר ערכי לחץ ניתן להקליט. דעיכת ניתן למזער באמצעות מחט הגדול ב?...

<table border="1" style=";text-align:right;direction:rtl"><tbody><tr><td> שם מגיב / ציוד </td><td> חברה </td><td> מספר קטלוגי </td><td> תגובות </td></tr><tr><td> ברזולוציה גבוהה אולטרסאונד מערכת </td><td> Visualsonics </td><td> Vevo 770 </td><td> או אולטרסאונד אחרת המערכת המתאימה </td></tr><tr><td> אולטרסאונד בתדירות גבוהה בדיקות </td><td> Visualsonics </td><td> 708 ו 707B </td><td></td></tr><tr><td> פלטפורמת הדמיה והזרוע זריקה </td><td> Visualsonics </td><td> הדמיה תחנה 2 </td><td> עם אק&quot;ג משוב בקרת טמפרטורה של פלטפורמת </td></tr><tr><td> לחץ מתמר </td><td> אלצהיימר מכשירים </td><td> MLT 844 </td><td></td></tr><tr><td> גשר מגבר </td><td> אלצהיימר מכשירים </td><td> ML221 </td><td></td></tr><tr><td> נתוני מערכת הרכישה </tד&gt; <td> אלצהיימר מכשירים </td><td> ML866 </td><td></td></tr><tr><td> נתונים ההקלטה תוכנה </td><td> אלצהיימר מכשירים </td><td> LabChart </td><td></td></tr><tr><td> טבעת לעמוד לצבוט </td><td> ספקים שונים </td><td></td><td> להחזיק מתמר הלחץ במהלך המדידות </td></tr><tr><td> 3-way והברזים למיניהם עם קשרים luer, נעילת זכר </td><td> קול בן הזוג </td><td> 30600-02 </td><td></td></tr><tr><td> 1/16 &quot;ID Tubing Tygon </td><td> קול בן הזוג </td><td> 06408 </td><td></td></tr><tr><td> Luers זכר ונקבה w / 1/16 &quot;ברביטורטים צינור </td><td> קול בן הזוג </td><td> 45510-50 45510-00 </td><td></td></tr><tr><td> 24 &quot;עם צינורות luer זכר ונקבה בכל קצה </td><td> קול בן הזוג </td><td> 30600-60 </td><td></td></tr><tr><td> 3 ו 10 מ&quot;ל מזרקים </td><td> BD Biosciences </td><td></td><td></td></tr><tr><td> 30 ו 25 גרם מחטי </td><td> BD Biosciences </td><td></td><td> 1.5 ס&quot;מ אורך </td></tr><tr><td> ביג בן מנומטר </td><td> Riester </td><td> 1456-100 </td><td></td></tr><tr><td> מלוח </td><td> ספקים שונים </td><td></td><td></td></tr><tr><td> הפרין </td><td> ספקים שונים </td><td></td><td></td></tr><tr><td> אולטראסאונד ג&#39;ל </td><td> פרקר </td><td> Aquasonic 100 </td><td></td></tr><tr><td> מסיר שיער קרם </td><td> נאיר </td><td></td><td></td></tr></tbody></table>

measuring left ventricular pressure in late embryonic and neonatal mice

לחץ הדם עולה באופן משמעותי במהלך ההתפתחות העוברית ואחרי לידה אצל בעלי חיים בעלי חוליות. בשנת העכבר, זרימת הדם ניתן לזהות 1 סביב יום עובריים (E) 8.5 1. סיסטולי שמאל (LV) החדר הוא 2 מ&quot;מ כספית על E9.5 ו 11 מ&quot;מ כספית על E14.5 2. על אלה באמצע בשלבים עובריים, LV נראה בבירור דרך בית החזה למדידות לחץ פולשניים, כי הצלעות ועור לא מפותחת. בין E14.5 ולידה (כ E21) שיטות הדמיה יש להשתמש כדי להציג LV. לאחר הלידה, כלומר עליית לחץ הדם של 30 - 70 מ&quot;מ כספית מיום הלידה (P) 2-35 3. מעבר P20, לחץ הדם ניתן למדוד עם מצב מוצק צנתרים (כלומר מילר או Scisense). לפני P20, צנתרים אלו גדולים מדי לפיתוח עורקי של העכבר או לחץ הדם יש למדוד את משך מותאם אישית קטטר פלסטיק המחוברים מלאות נוזל מתמרים לחץ 3 או זכוכית micropipettes עו&quot;דכאב כדי סרוו מתמרים לחץ ריק 4. העבודה האחרונה שלנו הראו כי העלייה הגבוהה ביותר בלחץ הדם מתרחשת במהלך העוברי המאוחרות ועד לתקופה שלאחר הלידה המוקדמת בעכברים 5-7. זו עלייה גדולה בלחץ הדם עשויה להשפיע על השריר החלק הנייד (SMC) פנוטיפ בעורקים מתפתחות להפעיל אירועים mechanotransduction חשובים. המחלה האנושית, שבו תכונות מכניות של עורקים המתפתחות נמצאים בסכנה בשל פגמים חלבונים תאי מטריקס (תסמונת כלומר של מרפאן 8 ו היצרות מסתם אאורטלי Supravalvular 9) שינויים מהירים בלחץ הדם בתקופה זו עשויים לתרום פנוטיפ המחלה וחומרת באמצעות שינויים mechanotransduction אותות. לכן, חשוב להיות מסוגל למדוד את לחץ הדם משתנה במהלך עובריים בסוף שנות ותקופות היילודים בעכברי מודל למחלה האנושית. אנו מתארים שיטה לחץ LV מדידה בסוףהעוברית (E18) ו המוקדמות לאחר הלידה (P1 - 20) עכברים. המחט מחוברת מתמר מלא נוזלים בלחץ מוכנס לתוך LV בהנחיית אולטרסאונד. הטיפול נלקח כדי לשמור על תפקוד הלב תקין במהלך פרוטוקול הניסוי, במיוחד עבור עכברים עובריים. הנתונים מייצגים מוצגים ואת המגבלות של פרוטוקול הם דנו.

Watch this Scientific Journal Video about Measuring Left Ventricular Pressure in Late Embryonic and Neonatal Mice at JoVE.com

Measuring Left Ventricular Pressure in Late Embryonic and Neonatal Mice

מדידת לחץ חדר שמאל (LV) בעכברים עובריים בילוד מתואר. הלחץ נמדד על ידי החדרת מחט מחוברת מתמר מלא נוזלים לתוך LV בהנחיית אולטרסאונד. יש להקפיד לשמור על תפקוד הלב תקין במהלך פרוטוקול הניסוי.

מדידת לחץ חדרית השמאל עכברים עובריים ילודים המאוחרת

Blood pressure increases significantly during embryonic and postnatal development in vertebrate animals. In the mouse, blood flow is first detectable ...

measuring-left-ventricular-pressure-late-embryonic-neonatal

Research

JoVE Journal

Bioengineering

13.9K Views.  Saint Louis University. מדידת לחץ חדר שמאל (LV) בעכברים עובריים בילוד מתואר. הלחץ נמדד על ידי החדרת מחט מחוברת מתמר מלא נוזלים לתוך LV בהנחיית אולטרסאונד. יש להקפיד לשמור על תפקוד הלב תקין במהלך פרוטוקול הניסוי.

Video: Measuring Left Ventricular Pressure in Late Embryonic and Neonatal Mice

Murine Fetal Echocardiography

Transgenic mice displaying abnormalities in cardiac development and function represent a powerful tool for the understanding the molecular mechanisms underlying both normal cardiovascular function and the pathophysiological basis of human cardiovascular disease. Fetal and perinatal death is a common feature when studying genetic alterations affecting cardiac development 1-3. In order to study the role of genetic or pharmacologic alterations in the early development of cardiac function, ultrasound imaging of the live fetus has become an important tool for early recognition of abnormalities and longitudinal follow-up. Noninvasive ultrasound imaging is an ideal method for detecting and studying congenital malformations and the impact on cardiac function prior to death 4. It allows early recognition of abnormalities in the living fetus and the progression of disease can be followed in utero with longitudinal studies 5,6. Until recently, imaging of fetal mouse hearts frequently involved invasive methods. The fetus had to be sacrificed to perform magnetic resonance microscopy and electron microscopy or surgically delivered for transillumination microscopy. An application of high-frequency probes with conventional 2-D and pulsed-wave Doppler imaging has been shown to provide measurements of cardiac contraction and heart rates during embryonic development with databases of normal developmental changes now available 6-10. M-mode imaging further provides important functional data, although, the proper imaging planes are often difficult to obtain. High-frequency ultrasound imaging of the fetus has improved 2-D resolution and can provide excellent information on the early development of cardiac structures 11.

Fetal and perinatal death is a common feature when studying genetic alterations affecting cardiac development. High-frequency ultrasound imaging has improved 2-D resolution and can provide excellent information on early cardiac development and is an ideal method to detect the impact on cardiac structure and function prior to death.

אקו העוברי Murine

Transgenic mice displaying abnormalities in  cardiac development and function represent a powerful tool for the understanding  the molecular mechanisms ...

Medicine

Right Ventricular Systolic Pressure Measurements in Combination with Harvest of Lung and Immune Tissue Samples in Mice

The function of the right heart is to pump blood through the lungs, thus linking right heart physiology and pulmonary vascular physiology. Inflammation is a common modifier of heart and lung function, by elaborating cellular infiltration, production of cytokines and growth factors, and by initiating remodeling processes 1.
Compared to the left ventricle, the right ventricle is a low-pressure pump that operates in a relatively narrow zone of pressure changes. Increased pulmonary artery pressures are associated with increased pressure in the lung vascular bed and pulmonary hypertension 2. Pulmonary hypertension is often associated with inflammatory lung diseases, for example chronic obstructive pulmonary disease, or autoimmune diseases 3. Because pulmonary hypertension confers a bad prognosis for quality of life and life expectancy, much research is directed towards understanding the mechanisms that might be targets for pharmaceutical intervention 4. The main challenge for the development of effective management tools for pulmonary hypertension remains the complexity of the simultaneous understanding of molecular and cellular changes in the right heart, the lungs and the immune system.
Here, we present a procedural workflow for the rapid and precise measurement of pressure changes in the right heart of mice and the simultaneous harvest of samples from heart, lungs and immune tissues. The method is based on the direct catheterization of the right ventricle via the jugular vein in close-chested mice, first developed in the late 1990s as surrogate measure of pressures in the pulmonary artery5-13. The organized team-approach facilitates a very rapid right heart catheterization technique. This makes it possible to perform the measurements in mice that spontaneously breathe room air. The organization of the work-flow in distinct work-areas reduces time delay and opens the possibility to simultaneously perform physiology experiments and harvest immune, heart and lung tissues.
The procedural workflow outlined here can be adapted for a wide variety of laboratory settings and study designs, from small, targeted experiments, to large drug screening assays. The simultaneous acquisition of cardiac physiology data that can be expanded to include echocardiography5,14-17 and harvest of heart, lung and immune tissues reduces the number of animals needed to obtain data that move the scientific knowledge basis forward. The procedural workflow presented here also provides an ideal basis for gaining knowledge of the networks that link immune, lung and heart function. The same principles outlined here can be adapted to study other or additional organs as needed.

A specific and rapid protocol to simultaneously investigate right heart function, lung inflammation, and the immune response is described as a learning tool. Video and figures describe physiology and microdissection techniques in an organized team-approach that is adaptable to be used for small to large sized studies.

מדידות נכונות חדרית סיסטולי לחץ בשילוב עם קציר של ריאה ודגימות רקמה חיסוניות בעכברים

The function of the right heart is to pump blood through the lungs, thus linking right heart physiology and pulmonary vascular physiology. Inflammation is ...

Immunology and Infection

Fetal Mouse Cardiovascular Imaging Using a High-frequency Ultrasound (30/45MHZ) System

Congenital heart defects (CHDs) are the most common cause of childhood morbidity and early mortality. Prenatal detection&#160;of the underlying molecular mechanisms of CHDs is&#160;crucial for inventing new preventive and therapeutic strategies. Mutant mouse models are powerful tools to discover new&#160;mechanisms&#160;and environmental stress modifiers that drive cardiac development and their potential&#160;alteration in CHDs. However, efforts to establish the causality of these putative contributors have been limited to histological&#160;and molecular studies&#160;in non-survival animal experiments, in which&#160;monitoring the key physiological and hemodynamic parameters is&#160;often absent. Live imaging technology has become an essential tool to establish the&#160;etiology of CHDs. In particular,&#160;ultrasound imaging can be used prenatally without surgically exposing the fetuses,&#160;allowing maintaining&#160;their baseline physiology while monitoring the impact of environmental stress&#160;on the hemodynamic and structural aspects of cardiac chamber development. Herein, we use the High-Frequency Ultrasound (30/45)&#160;system to examine the cardiovascular system in fetal mice at E18.5 in utero at the baseline and in response to prenatal hypoxia exposure. We demonstrate the feasibility of the system to measure cardiac chamber size, morphology, ventricular function, fetal heart rate, and umbilical artery flow indices, and their alterations in fetal mice exposed to systemic chronic hypoxia in utero in real time.

Fetal Mouse Cardiovascular Imaging Using a High-frequency Ultrasound 30/45MHZ System

High-frequency ultrasound imaging of the fetal mouse has improved imaging resolution and can provide precise non-invasive characterization of cardiac development and structural defects. The protocol outlined herein is designed to perform real-time fetal mice echocardiography in vivo.

הדמיה באמצעות מערכת סאונד בתדירות גבוהה (30 / 45MHZ) וכלי דם עוברי העכבר

Congenital heart defects (CHDs) are the most common cause of childhood morbidity and early mortality. Prenatal detection&#160;of the underlying molecular ...

Developmental Biology

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.

אקו הערכה של הלב הימני בעכברים

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

Permanent Ligation of the Left Anterior Descending Coronary Artery in Mice: A Model of Post-myocardial Infarction Remodelling and Heart Failure

Heart failure is a syndrome in which the heart fails to pump blood at a rate commensurate with cellular oxygen requirements at rest or during stress. It is characterized by fluid retention, shortness of breath, and fatigue, in particular on exertion. Heart failure is a growing public health problem, the leading cause of hospitalization, and a major cause of mortality. Ischemic heart disease is the main cause of heart failure.
Ventricular remodelling refers to changes in structure, size, and shape of the left ventricle. This architectural remodelling of the left ventricle is induced by injury (e.g., myocardial infarction), by pressure overload (e.g., systemic arterial hypertension or aortic stenosis), or by volume overload. Since ventricular remodelling affects wall stress, it has a profound impact on cardiac function and on the development of heart failure. A model of permanent ligation of the left anterior descending coronary artery in mice is used to investigate ventricular remodelling and cardiac function post-myocardial infarction. This model is fundamentally different in terms of objectives and pathophysiological relevance compared to the model of transient ligation of the left anterior descending coronary artery. In this latter model of ischemia/reperfusion injury, the initial extent of the infarct may be modulated by factors that affect myocardial salvage following reperfusion. In contrast, the infarct area at 24 hr after permanent ligation of the left anterior descending coronary artery is fixed. Cardiac function in this model will be affected by 1) the process of infarct expansion, infarct healing, and scar formation; and 2) the concomitant development of left ventricular dilatation, cardiac hypertrophy, and ventricular remodelling.
Besides the model of permanent ligation of the left anterior descending coronary artery, the technique of invasive hemodynamic measurements in mice is presented in detail.

Heart failure is the leading cause of hospitalization and a major cause of mortality. A model of permanent ligation of the left anterior descending coronary artery in mice is applied to investigate ventricular remodelling and cardiac dysfunction post-myocardial infarction. The technique of invasive hemodynamic measurements in mice is presented.

קשירת קבע של העורק השמאלי קדמי יורד כלילית בעכברים: דגם של Remodelling אוטם שריר לב ופוסט-אי ספיקת לב

Heart failure is a syndrome in which the heart fails to pump blood at a rate commensurate with cellular oxygen requirements at rest or during stress. It ...

Cardiac Catheterization in Mice to Measure the Pressure Volume Relationship: Investigating the Bowditch Effect

Animal models that mimic human cardiac disorders have been created to test potential therapeutic strategies. A key component to evaluating these strategies is to examine their effects on heart function. There are several techniques to measure in vivo cardiac mechanics (e.g., echocardiography, pressure/volume relations, etc.). Compared to echocardiography, real-time left ventricular (LV) pressure/volume analysis via catheterization is more precise and insightful in assessing LV function. Additionally, LV pressure/volume analysis provides the ability to instantaneously record changes during manipulations of contractility (e.g., &#946;-adrenergic stimulation) and pathological insults (e.g., ischemia/reperfusion injury). In addition to the maximum (+dP/dt) and minimum (-dP/dt) rate of pressure change in the LV, an accurate assessment of LV function via several load-independent indexes (e.g., end systolic pressure volume relationship and preload recruitable stroke work) can be attained. Heart rate has a significant effect on LV contractility such that an increase in the heart rate is the primary mechanism to increase cardiac output (i.e., Bowditch effect). Thus, when comparing hemodynamics between experimental groups, it is necessary to have similar heart rates. Furthermore, a hallmark of many cardiomyopathy models is a decrease in contractile reserve (i.e., decreased Bowditch effect). Consequently, vital information can be obtained by determining the effects of increasing heart rate on contractility. Our and others data has demonstrated that the neuronal nitric oxide synthase (NOS1) knockout mouse has decreased contractility. Here we describe the procedure of measuring LV pressure/volume with increasing heart rates using the NOS1 knockout mouse model.

This article describes the measurement of murine left ventricular function via pressure/volume analysis at different heart rates.

צנתור לב בעכברים כדי למדוד את יחסי נפח לחץ: חקירת אפקט Bowditch

Animal models that mimic human cardiac disorders have been created to test potential therapeutic strategies. A key component to evaluating these ...

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.

אקו Murine של השמאל אטריום, אבי העורקים, ו עורק הריאה

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

Echocardiographic Measurement of Right Ventricular Diastolic Parameters in Mouse

Diastolic dysfunction is a prominent feature of right ventricular (RV) remodeling associated with conditions of pressure overload. However, the RV diastolic function is rarely quantified in experimental studies. This might be due to technical difficulties in the visualization of the RV in the apical four-chamber view in rodents. Here we describe two positions facilitating the visualization of the apical four-chamber view in mice to assess the RV diastolic function.
The apical four-chamber view is enabled by tilting the mouse fixation platform to the left and caudally (LeCa) or to the right and cranially (RiCr). Both positions provide images of comparable quality. The results of the RV diastolic function obtained from two positions are not significantly different. Both positions are comparably easy to perform. This protocol can be incorporated into published protocols and enables detailed investigations of the RV function.

Here we describe and compare two positions for obtaining the apical four-chamber view in mice. These positions enable the quantification of the right ventricular function, provide comparable results, and can be used interchangeably.

המדידה האקוקרדיוגרפית של פרמטרים של הימני החדרית בעכבר

Diastolic dysfunction is a prominent feature of right ventricular (RV) remodeling associated with conditions of pressure overload. However, the RV ...

Measuring Pressure Volume Loops in the Mouse

Understanding the causes and progression of heart disease presents a significant challenge to the biomedical community. The genetic flexibility of the mouse provides great potential to explore cardiac function at the molecular level. The mouse&#39;s small size does present some challenges in regards to performing detailed cardiac phenotyping. Miniaturization and other advancements in technology have made many methods of cardiac assessment possible in the mouse. Of these, the simultaneous collection of pressure and volume data provides a detailed picture of cardiac function that is not available through any other modality. Here a detailed procedure for the collection of pressure-volume loop data is described. Included is a discussion of the principles underlying the measurements and the potential sources of error. Anesthetic management and surgical approaches are discussed in great detail as they are both critical to obtaining high quality hemodynamic measurements. The principles of hemodynamic protocol development and relevant aspects of data analysis are also addressed.

This manuscript describes a detailed protocol for the collection of pressure-volume data from the mouse.

מדידת לולאות נפח לחץ העכבר

Understanding the causes and progression of heart disease presents a significant challenge to the biomedical community. The genetic flexibility of the ...

Biology

Echocardiographic Characterization of Left Ventricular Structure, Function, and Coronary Flow in Neonate Mice

Echocardiography is a non-invasive procedure that enables the evaluation of structural and functional parameters in animal models of cardiovascular disease and is used to assess the impact of potential treatments in preclinical studies. Echocardiographic studies are usually conducted in young adult mice (i.e., 4-6 weeks of age). The evaluation of early neonatal cardiovascular function is not usually performed because of the small size of the mouse pups and the associated technical difficulties. One of the most important challenges is that the short length of the pups&#39; limbs prevents them from reaching the electrodes in the echocardiography platform. Body temperature is the other challenge, as pups are very susceptible to changes in temperature. Therefore, it is important to establish a practical guide for performing echocardiographic studies in small mouse pups to help researchers detect early pathological changes and study the progression of cardiovascular disease over time. The current work describes a protocol for performing echocardiography in mouse pups at the early age of 7 days old. The echocardiographic characterization of cardiac morphology, function, and coronary flow in neonatal mice is also described.

The present protocol describes the echocardiographic assessment of left ventricular morphology, function, and coronary blood flow in 7-day old neonate mice.

אפיון אקוקרדיוגרפי של מבנה החדר השמאלי, תפקודו וזרימה כלילית בעכברים ילודים

Echocardiography is a non-invasive procedure that enables the evaluation of structural and functional parameters in animal models of cardiovascular ...