1. הכנה 1.1. הרדמה של החולדות <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מניחים את החולדה לחדר מלא מראש עם isoflurane (תלוי בגודל של החדר בערך 3 דקות של 5%) כדי להרדים את העכברוש. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> ברגע שהרדים, להסיר את העכברוש ולשקול אותו. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מניחים את האף של החולדה למסכת ההרדמה (2-3% isoflurane בחמצן 1 ליטר / דקה) כדי לשמור על הרדמה. במהלך הרדמה עם isoflurane, את קצב הלב של חולדות להקטין ל300-340 פעימות לדקה (380-420 פעימות לדקה בעכברים). </li></ol> 1.2. הכנס צינורית וריד זנב <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> שטוף את הזנב של החולדה עם מים חמים (38 מעלות צלזיוס) וסבון כדי לאפשר לכלי הדם ניתן לראות בקלות רבה יותר. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> Cannulate או וריד, אשר ניתן לראות בקלות בצד הלטרלי של הזנב. באמצעות צנתר 22-24 G IV, להתחיל ניסיונות כ 1/3 מהדרך מהקצה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> אם המאמצים הראשוניים הם לא הצליחו, נסה שוב יותר proximally. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> קח דם סםple לניתוח של המטוקריט (יש לחשב שבריר נפח תאי = ECV). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> אבטח את צנתר IV עם דבק עור וקלטת. </li></ol> 1.3. מיקום של האלקטרודות <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> יש לנקות את כל כריות הרגלים עם ספוגית רוויה אלכוהול או במים וסבון. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> ארבע אלקטרודות יש צורך, אחד לכל כף רגל. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לצרף את האלקטרודות לאמצע שודד ולאבטח אותם בנייר דבק. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> טוויסט או לקלוע את כבלי א.ק.ג. ברחבי אחד את השני כדי לצמצם את היווצרות של לולאות שתגרום הפרעה לאות אק&quot;ג. </li></ol> 2. סריקה 2.1. מיקומו של בעל החיים והמעקב <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מניחים את החולדה במצב שכיבה או נוטה על צינור ההדמיה ולמקם את הלב במרכז הסליל. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מסדרים את העכברוש, כך שהאף שלה מוטל בחרוט אשר מספק הרדמה isoflurane (2-3% בחמצן 1 ליטר / דקה). העכברוש מותר לנשימהבחופשיות בכל הליך ההדמיה כולו. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מקם את החיישן של המדחום בפתח פי הטבעת ולתקן אותו על השולחן עם קלטת. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> טמפרטורת גוף נשמר ב38 ± 1 ° C על ידי מערכת חימום מים חמה. מחצלת ההתחממות ממוקמת מתחת להיבט נמוך יותר של בעלי החיים המשתרע מחוץ לסליל. אנא ראה את הייצוג סכמטי של ההתקנה הניסיונית MRI (איור 2) לקבלת פרטים נוספים. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> חברו את האלקטרודות א.ק.ג., ברגע שהאות א.ק.ג. היא יציב תתחיל הדמיה. </li></ol> 2.2. פרמטרים סריקת פרוטוקול / דימות <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> במחקר זה מערכת פיליפס Ingenia 3.0T קלינית MRI עם סליל סולנואיד עם קוטר פנימי 70 מ&quot;מ הייתה בשימוש [דרישות מערכת MR הן טרחניות קטן (למשל 16 ס&quot;מ) או לשעמם גדול (גודל אנושי, למשל 65 ס&quot;מ) עם חיה קטנה ייעודית סליל, יכולות gating א.ק.ג. לקצב לב עד 500/min, מערכת אספקת חמצן והסרה לגזי הרדמה]. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> התחל עם סקר כדי לאתר את הלב במרכז שדה MRI של נוף. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> ברגע שהעמדה נכונה, תמשיך עם נוף ארבע הקאמרית cine MRI שתי קאמרי ולקבוע את הגיאומטריה של הערימה של תמונות ציר קצרות. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לSALLI, פרוסה עמדת אמצע החלל קצרה על ציר ושתי התמונות של ארבע הקאמריות (PreSALLI). שילוב של משך רכישה 4,000 אלפיות שני ומשך 4,000 הרפיה אלפיות שנייה מאפשר התאוששות מספקת של המגנטיזציה לאורך ציר z ומונע התחממות יתר של מעברי צבע. כדי לאפשר ניתוח פונקציונלי, יש לקבוע שלבים ללפחות 12, עם undersampling הזמני של גורם 2 כדי להאיץ את הרכישה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> להזריק חומר הניגוד המבוסס על גדוליניום לקטטר השכינה, מבלי להזיז את העכבר. חכה חמש דקות. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> להתחיל לתכנן SALLI כmultislice ערימת ציר קצרה, בהיקף של לפחות 7 פרוסות (מ&quot;מ עובי פרוסת 2.4). מקם את הפרוסות כך שהדיסטלי ביותר הוא מתחת לשיא של הלב ולאהוא ברמה העליונה היא דיסטלי רק לשסתומי הלב. נסה לוודא שהצירים הקצרים הם בניצב למחיצה. כמעט כל 30 דקות (בסביבות שלוש Sallis) להזריק עוד מנה של חומר ניגוד. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> כאשר רכישת תמונה הוא סיים להסיר את העכברוש מהסורק ולאפשר לו להתאושש מהרדמה. </li></ol> 3. שחזור תמונה שחזור תמונה עשויה להתבצע באופן מקוון באמצעות פרמטרים מוגדרים מראש, שיחזור או לא מקוונים באמצעות כלי שחזור תמונה ייעודיים: 3.1. פורום שיקום <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> ניתן להגדיר פרמטרים שונים ובכלל זה: </li></ol><ul style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> למיפוי T1: מיקום ורוחב של חלון השיקום בתוך מחזור הלב (למשל 50-100 אלפיות השני כדי להשיג מפת T1 הסיסטולי בקצב לב 300/min) </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> ל( LGE) תמונות IR-מוכנים: מיקום ורוחב של זמן ההיפוך (TI) חלון ומספר התמונות להיות משוחזר wiדק שחלון (למשל TI 100-300 אלפיות שניים, 5 תמונות, ליצור 5 תמונות LGE עם TIs 100-150-200-250-300 אלפיות השני). </li></ul> 3.2. שיקום מנותק <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> בעת שימוש בחבילת תוכנה ייעודית (Gyrotools, ציריך, שוויץ) לשיקום תדמית, לחלץ את שלוש הקבוצות של נתונים (Cine MR, היפוך התאוששות ומפות T1) בצורה אינטראקטיבית יותר. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> התאם את ההגדרה של סוף התכווצות או הסוף ירוויח עבור T1 על ידי בחירת תמונת Cine המקבילה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> דמיינו מפות T1 כמו מפות צבעוניות. מצא את הערכים מדויקים על ידי העברת העכבר על פני שטח של עניין. ניתן לאחסן תמונות בפורמטים של תמונות שונות לניתוח נוסף (למשל חישוב של ECV מהערכים של לפני ואחרי ניגוד T1 של שריר הלב ובריכת דם) 12. </li></ol>

<ol>
	<li>Messroghli, D. R., Nordmeyer, S., Buehrer, 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=Small+animal+Look-Locker+inversion+recovery+(SALLI)+for+simultaneous+generation+of+cardiac+T1+maps+and+cine+and+inversion+recovery-prepared+images+at+high+heart+rates:+initial+experience.">Small animal Look-Locker inversion recovery (SALLI) for simultaneous generation of cardiac T1 maps and cine and inversion recovery-prepared images at high heart rates: initial experience.</a> Radiology. 261 (1), 258-2565 (2011).</li><li>Messroghli, D. R., Nordmeyer, S., Dietrich, T., 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=Assessment+of+diffuse+myocardial+fibrosis+in+rats+using+small-animal+Look-Locker+inversion+recovery+T1+mapping.">Assessment of diffuse myocardial fibrosis in rats using small-animal Look-Locker inversion recovery T1 mapping.</a> Circ. Cardiovasc. Imaging. 4 (6), 636-640 (2011).</li><li>Flett, A. S., Hayward, M. P., Ashworth, M. T., 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=Equilibrium+contrast+cardiovascular+magnetic+resonance+for+the+measurement+of+diffuse+myocardial+fibrosis:+preliminary+validation+in+humans.">Equilibrium contrast cardiovascular magnetic resonance for the measurement of diffuse myocardial fibrosis: preliminary validation in humans.</a> Circulation. 122 (2), 138-144 (2010).</li><li>Arheden, H., Saed, M., Higgins, C. N., 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=Measurement+of+the+distribution+volume+of+gadopentetate+dimeglumine+at+echo-planar+MR+imaging+to+quantify+myocardial+infarction:+comparison+with+99mTc-DTPA+autoradiography+in+rats.">Measurement of the distribution volume of gadopentetate dimeglumine at echo-planar MR imaging to quantify myocardial infarction: comparison with 99mTc-DTPA autoradiography in rats.</a> Radiology. 211 (3), 698-708 (1999).</li><li>Messroghli, D. R., Walters, K., Plein, 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=Myocardial+T1+mapping:+application+to+patients+with+acute+and+chronic+myocardial+infarction.">Myocardial T1 mapping: application to patients with acute and chronic myocardial infarction.</a> Magn. Reson. Med. 58 (1), 34-40 (2007).</li><li>O H-Ici, D., Ridgway, J., Kuehne, T., 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=Cardiovascular+magnetic+resonance+of+myocardial+edema+using+a+short+inversion+time+inversion+recovery+(STIR)+black-blood+technique:+Diagnostic+accuracy+of+visual+and+semi-quantitative.">Cardiovascular magnetic resonance of myocardial edema using a short inversion time inversion recovery (STIR) black-blood technique: Diagnostic accuracy of visual and semi-quantitative.</a> 14 (1), (2012).</li><li>Sagar, S., Liu, P. P., Cooper, L. T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Myocarditis.">Myocarditis.</a> Lancet. 379, 738-747 (2012).</li><li>Skouri, H. N., Dec, G. W., Friedrich, M. G., Cooper, L. T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Noninvasive+imaging+in+myocarditis.">Noninvasive imaging in myocarditis.</a> J. Am. Coll. Cardiol. , 2085-2093 (2006).</li><li>Zagrosek, A., Abdel-Aty, H., Boy&#233;, P., 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=Cardiac+magnetic+resonance+monitors+reversible+and+irreversible+myocardial+injury+in+myocarditis.">Cardiac magnetic resonance monitors reversible and irreversible myocardial injury in myocarditis.</a> JACC Cardiovasc. Imaging. 2 (2), 131-138 (2009).</li><li>Friedrich, M. G., Sechtem, U., Schulz-Menger, J., 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=Cardiovascular+magnetic+resonance+in+myocarditis:+a+JACC+White+Paper.">Cardiovascular magnetic resonance in myocarditis: a JACC White Paper.</a> J. Am. Coll. Cardiol. 54, 1475-1487 (2009).</li><li>Korkusuz, H., Esters, P., Naguib, N., 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=Acute+myocarditis+in+a+rat+model:+late+gadolinium+enhancement+with+histopathological+correlation.">Acute myocarditis in a rat model: late gadolinium enhancement with histopathological correlation.</a> Eur. Radiol. 19 (11), 2672-2678 (2009).</li><li>Ugander, M., Oki, A. J., Hsu, L. Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Extracellular+volume+imaging+by+magnetic+resonance+imaging+provides+insights+into+overt+and+sub-clinical+myocardial+pathology.">Extracellular volume imaging by magnetic resonance imaging provides insights into overt and sub-clinical myocardial pathology.</a> Eur. Heart J. 33 (10), 1268-1278 (2012).</li><li>Gilson, W. D., Kraitchman, D. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cardiac+magnetic+resonance+imaging+in+small+rodents+using+clinical+1.5.">Cardiac magnetic resonance imaging in small rodents using clinical 1.5.</a> T and. 3 (1), 35-45 (2007).</li><li>Messroghli, D. R., Radjenovic, A., Kozerke, S., Higgins, D. M., Sivananthan, M. U., Ridgway, J. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Modified+Look-Locker+inversion+recovery+(MOLLI)+for+high-resolution+T1+mapping+of+the+heart.">Modified Look-Locker inversion recovery (MOLLI) for high-resolution T1 mapping of the heart.</a> Magnetic resonance in medicine. 52 (1), 141-146 (2004).</li></ol>

נהלי כל החיה שנערך בהתאם להנחיות לטיפול ושימוש בחי מעבדה, ואושרו על ידי רשויות הטיפול בבעלי החיים המקומיות. אין ניגודי האינטרסים הכריזו.

כאן אנו מציגים שיטה ליצירה רבת אפנות (Cine MR, היפוך-T1 התאוששות ומפות) תמונות MR בבעלי חיים קטנים. מחקר בבעלי החיים קטנים משחק תפקיד חשוב יותר ויותר במחקר מחלת לב וכלי דם, וCMR הוא כלי רב עוצמה המאפשר לנו ללמוד את הפונקציה, מבנה והרכב רקמות של שריר הלב. עם זאת, בעלי החיים קטנים...

דלקת שריר הלב הוא אחד גורמים עיקרי לכישלון חריף לב, מוות פתאומי, וקרדיומיופתיה 7 הכרונית מורחבת. CMR כבר נקבע כתקן זהב הטכניקה למדידת תפקוד ולניתוח ברקמת גוף חי. טכניקות הדמיה חדשניות ושיפורים בתחום ההדמיה לא יכולים רק לשפר את האבחנה של דלקת שריר הלב, אלא גם לסייע במחקר של הפתופיזיולוגיה וזיהוי מהיר של מטרות טיפוליות 8-10. הדמיה חיה קטנה היא כלי חשוב לחקר מחלות לב וכלי דם. טכניקות המשמשות באופן שגרתי בCMR הקליני, כגון שיפור גדוליניום מאוחר (LGE) לא יכולות בקלות להיות מועברות לבעלי החיים קטנים CMR עקב קצב הלב גבוה של בעלי החיים, אבל כבר אפשר לראות 11. ההתאוששות הקטנה מבט החייתי-וקר ההיפוך (SALLI) גישה יוצרת נתוני תמונה רב מודלים קובעת המאפשרת הערכה המקיפה של תפקוד ומורפולוגיה גם לב (איורים 1ND 3). כאן אנו מציגים, בפירוט, והליך התקנה עבור הדמיה חיה קטנה עם פרוטוקול SALLI טיפוסי. בפרט אנו מציגים שחזור וניתוח של ערכות נתונים ההדמיה T1.

<table border="1">
		<tbody>
		 <tr>
			<td>Name of Reagent/Material</td>
			<td>Company</td>
			<td>Catalog Number</td>
			<td>Comments</td>
		 </tr>
		 <tr>
			<td>Adhesive Tape (Silkafix)</td>
			<td>Lohmann und Rauscher</td>
			<td>34327</td>
			<td></td>
		 </tr>
		 <tr>
			<td>Gadopentetat-Dimeglumin (Magnevist)</td>
			<td>Bayer</td>
			<td>G-00012163</td>
			<td>2mmol/Kg</td>
		 </tr>
		 <tr>
			<td>Introcan Safety-W (G24)</td>
			<td>B. Braun</td>
			<td>4254503-01</td>
			<td></td>
		 </tr>
		 <tr>
			<td>Red Dot, Neonatal Monitoring Electrode with Pre-Attached Lead Wire</td>
			<td>3M</td>
			<td>2269T</td>
			<td></td>
		 </tr>
		 <tr>
			<td>Skin glue (Histoacryl)</td>
			<td>B. Braun</td>
			<td>1050052</td>
			<td></td>
		 </tr>
		 <tr>
			<td>Scales (Typ 440)</td>
			<td>Kern</td>
			<td>95088</td>
			<td></td>
		 </tr>
		 <tr>
			<td>Skin desinfection (Softasept N)</td>
			<td>B. Braun Petzold</td>
			<td>360250</td>
			<td></td>
		 </tr>
		 <tr>
			<td>Thermometer </td>
			<td>LumaSense Technologies</td>
			<td>Luxtron 812</td>
			<td></td>
		 </tr>
		</tbody>
 </table>

assessment of cardiac function and myocardial morphology using small animal look-locker inversion recovery (salli) mri in rats

הדמיה בתהודה מגנטית קטנה בעלי חיים היא כלי חשוב ללמוד לתפקד ושינויים ברקמת שריר הלב לב. קצב הלב גבוה של בעלי חיים קטנים (200 עד 600 פעימות / דקה) היה מוגבל בעבר את התפקיד של CMR הדמיה. התאוששות היפוך תסתכל-וקר חיה קטנה (SALLI) היא רצף מיפוי T1 לבעלי חיים קטנים כדי להתגבר על בעיה זו 1. מפות T1 לספק מידע כמותי על שינויים ברקמות וקינטיקה חומר ניגוד. כמו כן ניתן לזהות תהליכים דיפוזיים שריר הלב כגון סיסטיק ביניים או בצקת 1-6. יתר על כן, מקבוצה אחת של נתוני תמונה, ניתן לבחון את תפקוד לב והצטלקות שריר הלב על ידי יצירת cine והיפוך התאוששות שהוכנו תמונות מאוחרות גדוליניום שיפור מסוג MR 1. וידאו מוצג תערוכות צעד אחר צעד את ההליכים לביצוע קטן חיה CMR הדמיה. הנה הוא מוצג עם ספראג-Dawl בריאהחולדה אי, עם זאת באופן טבעי הוא יכול להיות מורחב למודלים של בעלי חיים קטנים לב שונים.

כאן אנו מדגימים את הממצאים מעכברוש Dawley ספראג בריא. עם התקנת חיה מוכנה היטב שתארנו קודם, זה אפשרי כדי לקבל אות א.ק.ג. יציבה. בדומה לפרוטוקולי MRI לב אנושיים, אנחנו מתחילים עם סקר כדי לאתר את הלב. אם עמדתו של העכברוש בסליל היא נכונה, אנו ממשיכים עם נוף שני קאמרי ונוף ארבעה תא...

Watch this Scientific Journal Video about Assessment of Cardiac Function and Myocardial Morphology Using Small Animal Look-locker Inversion Recovery SALLI MRI in Rats at JoVE.com

Assessment of Cardiac Function and Myocardial Morphology Using Small Animal Look-locker Inversion Recovery SALLI MRI in Rats

לעומת זאת תהודה מגנטית לב משופרת (CMR) מאפשרת מקיפה<em&gt; In vivo</em&gt; הערכה של הלב במודלים של בעלי חיים קטנים של מחלת לב וכלי דם. כאן אנו מפרטים את הנהלים לביצוע CMR הדמיה, שחזור וניתוח באמצעות שחזור היפוך נעילת וקר חיה קטן (SALLI) בחולדות.

הערכה של תפקוד לב ומורפולוגיה שריר הלב באמצעות שחזור קטן בעלי חיים תראו-הלבשה היפוך (SALLI) בדיקת MRI בחולדות

Small animal magnetic resonance  imaging is an important tool to study cardiac function and changes in myocardial  tissue. The high heart rates of small ...

assessment-cardiac-function-myocardial-morphology-using-small-animal

Research

JoVE Journal

Medicine

Assessment of Cardiac Function and Myocardial Morphology Using Small Animal Look-locker Inversion Recovery (SALLI) MRI in Rats

12.6K Views.  German Heart Institute Berlin. לעומת זאת תהודה מגנטית לב משופרת (CMR) מאפשרת מקיפה In vivo הערכה של הלב במודלים של בעלי חיים קטנים של מחלת לב וכלי דם. כאן אנו מפרטים את הנהלים לביצוע CMR הדמיה, שחזור וניתוח באמצעות שחזור היפוך נעילת וקר חיה קטן (SALLI) בחולדות.

Video: Assessment of Cardiac Function and Myocardial Morphology Using Small Animal Look-locker Inversion Recovery SALLI MRI in Rats

Assessment of Cardiac Function and Energetics in Isolated Mouse Hearts Using 31P NMR Spectroscopy

Bioengineered mouse models have become powerful research tools in determining causal relationships between molecular alterations and models of cardiovascular disease. Although molecular biology is necessary in identifying key changes in the signaling pathway, it is not a surrogate for functional significance. While physiology can provide answers to the question of function, combining physiology with biochemical assessment of metabolites in the intact, beating heart allows for a complete picture of cardiac function and energetics. For years, our laboratory has utilized isolated heart perfusions combined with nuclear magnetic resonance (NMR) spectroscopy to accomplish this task. Left ventricular function is assessed by Langendorff-mode isolated heart perfusions while cardiac energetics is measured by performing 31P magnetic resonance spectroscopy of the perfused hearts. With these techniques, indices of cardiac function in combination with levels of phosphocreatine and ATP can be measured simultaneously in beating hearts. Furthermore, these parameters can be monitored while physiologic or pathologic stressors are instituted. For example, ischemia/reperfusion or high workload challenge protocols can be adopted. The use of aortic banding or other models of cardiac pathology are apt as well. Regardless of the variants within the protocol, the functional and energetic significance of molecular modifications of transgenic mouse models can be adequately described, leading to new insights into the associated enzymatic and metabolic pathways. Therefore, 31P NMR spectroscopy in the isolated perfused heart is a valuable research technique in animal models of cardiovascular disease.

Assessment of Cardiac Function and Energetics in Isolated Mouse Hearts Using 31P NMR Spectroscopy

Langendorff-mode isolated heart perfusion, in conjunction with 31P NMR spectroscopy, combines the fields of biochemistry and physiology into one experiment. The protocol allows for the dynamic measurement of high energy phosphate content and turnover in the heart while concurrently monitoring physiologic function. When performed correctly, this is a valuable technique in the assessment of cardiac energetics.

הערכה של תפקוד הלב Energetics בלבבות עכבר בודדות שימוש 31 P NMR ספקטרוסקופיה

Bioengineered mouse models have become powerful research tools in determining causal relationships between molecular alterations and models of ...

Acute Myocardial Infarction in Rats

With heart failure leading the cause of death in the USA (Hunt), biomedical research is fundamental to advance medical treatments for cardiovascular diseases. Animal models that mimic human cardiac disease, such as myocardial infarction (MI) and ischemia-reperfusion (IR) that induces heart failure as well as pressure-overload (transverse aortic constriction) that induces cardiac hypertrophy and heart failure (Goldman and Tarnavski), are useful models to study cardiovascular disease. In particular, myocardial ischemia (MI) is a leading cause for cardiovascular morbidity and mortality despite controlling certain risk factors such as arteriosclerosis and treatments via surgical intervention (Thygesen). Furthermore, an acute loss of the myocardium following myocardial ischemia (MI) results in increased loading conditions that induces ventricular remodeling of the infarcted border zone and the remote non-infarcted myocardium. Myocyte apoptosis, necrosis and the resultant increased hemodynamic load activate multiple biochemical intracellular signaling that initiates LV dilatation, hypertrophy, ventricular shape distortion, and collagen scar formation. This pathological remodeling and failure to normalize the increased wall stresses results in progressive dilatation, recruitment of the border zone myocardium into the scar, and eventually deterioration in myocardial contractile function (i.e. heart failure). The progression of LV dysfunction and heart failure in rats is similar to that observed in patients who sustain a large myocardial infarction, survive and subsequently develops heart failure (Goldman). The acute myocardial infarction (AMI) model in rats has been used to mimic human cardiovascular disease; specifically used to study cardiac signaling mechanisms associated with heart failure as well as to assess the contribution of therapeutic strategies for the treatment of heart failure. The method described in this report is the rat model of acute myocardial infarction (AMI). This model is also referred to as an acute ischemic cardiomyopathy or ischemia followed by reperfusion (IR); which is induced by an acute 30-minute period of ischemia by ligation of the left anterior descending artery (LAD) followed by reperfusion of the tissue by releasing the LAD ligation (Vasilyev and McConnell). This protocol will focus on assessment of the infarct size and the area-at-risk (AAR) by Evan's blue dye and triphenyl tetrazolium chloride (TTC) following 4-hours of reperfusion; additional comments toward the evaluation of cardiac function and remodeling by modifying the duration of reperfusion, is also presented. Overall, this AMI rat animal model is useful for studying the consequence of a myocardial infarction on cardiac pathophysiological and physiological function.

The rat model of acute myocardial infarction (AMI) is useful to study the consequence of a MI on cardiac pathophysiological and physiological function.

באוטם שריר הלב אצל חולדות

With heart failure leading the cause of death in the USA (Hunt), biomedical research is fundamental to advance medical treatments for cardiovascular ...

MRI and PET in Mouse Models of Myocardial Infarction

Myocardial infarction is one of the leading causes of death in the Western world. The similarity of the mouse heart to the human heart has made it an ideal model for testing novel therapeutic strategies.
In vivo magnetic resonance imaging (MRI) gives excellent views of the heart noninvasively with clear anatomical detail, which can be used for accurate functional assessment. Contrast agents can provide basic measures of tissue viability but these are nonspecific. Positron emission tomography (PET) is a complementary technique that is highly specific for molecular imaging, but lacks the anatomical detail of MRI. Used together, these techniques offer a sensitive, specific and quantitative tool for the assessment of the heart in disease and recovery following treatment.
In this paper we explain how these methods are carried out in mouse models of acute myocardial infarction. The procedures described here were designed for the assessment of putative protective drug treatments. We used MRI to measure systolic function and infarct size with late gadolinium enhancement, and PET with fluorodeoxyglucose (FDG) to assess metabolic function in the infarcted region. The paper focuses on practical aspects such as slice planning, accurate gating, drug delivery, segmentation of images, and multimodal coregistration. The methods presented here achieve good repeatability and accuracy maintaining a high throughput.

We describe how to perform MRI and PET imaging of the mouse heart. The protocol is tailored to assess treatment efficacy in models of myocardial infarction and heart failure.

Myocardial infarction is one of the leading causes of death in the Western world. The similarity of the mouse heart to the human heart has made it an ...

Ascending Aortic Constriction in Rats for Creation of Pressure Overload Cardiac Hypertrophy Model

Ascending aortic constriction is the most common and successful surgical model for creating pressure overload induced cardiac hypertrophy and heart failure. Here, we describe a detailed surgical procedure for creating pressure overload and cardiac hypertrophy in rats by constriction of the ascending aorta using a small metallic clip. After anesthesia, the trachea is intubated by inserting a cannula through a half way incision made between two cartilage rings of trachea. Then a skin incision is made at the level of the second intercostal space on the left chest wall and muscle layers are cleared to locate the ascending portion of aorta. The ascending aorta is constricted to 50&#8211;60% of its original diameter by application of a small sized titanium clip. Following aortic constriction, the second and third ribs are approximated with prolene sutures. The tracheal cannula is removed once spontaneous breathing was re-established. The animal is allowed to recover on the heating pad by gradually lowering anesthesia. The intensity of pressure overload created by constriction of the ascending aorta is determined by recording the pressure gradient using trans-thoracic two dimensional Doppler-echocardiography. Overall this protocol is useful to study the remodeling events and contractile properties of the heart during the gradual onset and progression from compensated cardiac hypertrophy to heart failure stage.

We describe a stepwise procedure for creating pressure overload and left ventricular hypertrophy in Wistar rats by constriction of the ascending aorta using a small metallic clip. This model is extensively used for studying remodeling changes during cardiac hypertrophy and for identifying and evaluating strategies for regression of such changes.

עולה אבי העורקים תעוקה בחולדות ליצירת עומס יתר לחץ לב היפרטרופיה הדגם

Ascending aortic constriction is the most common and successful surgical model for creating pressure overload induced cardiac hypertrophy and heart ...

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

Emerging clinical data support the notion that RV dysfunction is critical to the pathogenesis of cardiovascular disease and heart failure1-3. Moreover, the RV is significantly affected in pulmonary diseases such as pulmonary artery hypertension (PAH). In addition, the RV is remarkably sensitive to cardiac pathologies, including left ventricular (LV) dysfunction, valvular disease or RV infarction4. To understand the role of RV in the pathogenesis of cardiac diseases, a reliable and noninvasive method to access the RV structurally and functionally is essential.
A noninvasive trans-thoracic echocardiography (TTE) based methodology was established and validated for monitoring dynamic changes in RV structure and function in adult mice. To impose RV stress, we employed a surgical model of pulmonary artery constriction (PAC) and measured the RV response over a 7-day period using a high-frequency ultrasound microimaging system. Sham operated mice were used as controls. Images were acquired in lightly anesthetized mice at baseline (before surgery), day 0 (immediately post-surgery), day 3, and day 7 (post-surgery). Data was analyzed offline using software.
Several acoustic windows (B, M, and Color Doppler modes), which can be consistently obtained in mice, allowed for reliable and reproducible measurement of RV structure (including RV wall thickness, end-diastolic&#160;and end-systolic dimensions), and function (fractional area change, fractional shortening, PA peak velocity, and peak pressure gradient) in normal mice and following PAC.
Using this method, the pressure-gradient resulting from PAC was accurately measured in real-time using Color Doppler mode and was comparable to direct pressure measurements performed with a Millar high-fidelity microtip catheter. Taken together, these data demonstrate that RV measurements obtained from various complimentary views using echocardiography are reliable, reproducible and can provide insights regarding RV structure and function. This method will enable a better understanding of the role of RV cardiac dysfunction.

Right ventricle (RV) dysfunction is critical to the pathogenesis of cardiovascular disease, yet limited methodologies are available for its evaluation. Recent advances in ultrasound imaging provide a noninvasive and accurate option for longitudinal RV study. Herein, we detail a step-by-step echocardiographic method using a murine model of RV pressure overload.

הערכה של מבנה הנכון חדרית ותפקוד בעכבר הדגם של תעוקת עורק ריאה על ידי Transthoracic אקו

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

Echocardiographic and Histological Examination of Cardiac Morphology in the Mouse

An increasing number of genetically modified mouse models has become available in recent years. Moreover, the number of pharmacological studies performed in mice is high. Phenotypic characterization of these mouse models also requires the examination of cardiac function and morphology. Echocardiography and magnetic resonance imaging (MRI) are commonly used approaches to characterize cardiac function and morphology in mice. Echocardiographic and MRI equipment specialized for use in small rodents is&#160;expensive and requires a dedicated space. This protocol describes cardiac measurements in mice using a clinical echocardiographic system with a 15 MHz human vascular probe. Measurements are performed on anesthetized adult mice. At least three image sequences are recorded and analyzed for each animal in M-mode in the parasternal short-axis view. Afterwards, cardiac histological examination is performed, and cardiomyocyte diameters are determined on hematoxylin-eosin- or wheat germ agglutinin (WGA)-stained paraffin sections. Vessel density is determined morphometrically after Pecam-1 immunostaining. The protocol has been applied successfully to pharmacological studies and different genetic animal models under baseline conditions, as well as after experimental myocardial infarction by the permanent ligation of the left anterior descending coronary artery (LAD). In our experience, echocardiographic investigation is limited to anesthetized animals and is feasible in adult mice weighing at least 25 g.

Echocardiographic examination is frequently used in mice. Expensive high-resolution ultrasound devices have been developed for this purpose. This protocol describes an affordable echocardiographic procedure combined with histological morphometric analyses to determine cardiac morphology.

בבדיקה היסטולוגית ו echocardiographic של מורפולוגיה לב העכבר

An increasing number of genetically modified mouse models has become available in recent years. Moreover, the number of pharmacological studies performed ...

In Vivo Evaluation of Fracture Callus Development During Bone Healing in Mice Using an MRI-compatible Osteosynthesis Device for the Mouse Femur

Endochondral fracture healing is a complex process involving the development of fibrous, cartilaginous, and osseous tissue in the fracture callus. The amount of the different tissues in the callus provides important information on the fracture healing progress. Available in vivo techniques to longitudinally monitor the callus tissue development in preclinical fracture-healing studies using small animals include digital radiography and &#181;CT imaging. However, both techniques are only able to distinguish between mineralized and non-mineralized tissue. Consequently, it is impossible to discriminate cartilage from fibrous tissue. In contrast, magnetic resonance imaging (MRI) visualizes anatomical structures based on their water content and might therefore be able to noninvasively identify soft tissue and cartilage in the fracture callus. Here, we report the use of an MRI-compatible external fixator for the mouse femur to allow MRI scans during bone regeneration in mice. The experiments demonstrated that the fixator and a custom-made mounting device allow repetitive MRI scans, thus enabling longitudinal analysis of fracture-callus tissue development.

In Vivo Evaluation of Fracture Callus Development During Bone Healing in Mice Using an MRI-compatible Osteosynthesis Device for the Mouse Femur

The evaluation of tissue development in the fracture callus during endochondral bone healing is essential to monitor the healing process. Here, we report the use of a magnetic resonance imaging (MRI)-compatible external fixator for the mouse femur to allow MRI scans during bone regeneration in mice.

אין ויוו הערכה של שבר פיתוח קסם במהלך עצם הריפוי בעכברים שימוש בהתקן התואם ל- MRI Osteosynthesis את העכבר אתי

Endochondral fracture healing is a complex process involving the development of fibrous, cartilaginous, and osseous tissue in the fracture callus. The ...

Normothermic Ex Situ Heart Perfusion in Working Mode: Assessment of Cardiac Function and Metabolism

The current standard method for organ preservation (cold storage, CS), exposes the heart to a period of cold ischemia that limits the safe preservation time and increases the risk of adverse post-transplantation outcomes. Moreover, the static nature of CS does not allow for organ evaluation or intervention during the preservation interval. Normothermic ex situ heart perfusion (ESHP) is a novel method for preservation of the donated heart that minimizes cold ischemia by providing oxygenated, nutrient-rich perfusate to the heart. ESHP has been shown to be non-inferior to CS in the preservation of standard-criteria donor hearts and has also facilitated the clinical transplantation of the hearts donated after the circulatory determination of death. Currently, the only available clinical ESHP device perfuses the heart in an unloaded, non-working state, limiting assessments of myocardial performance. Conversely, ESHP in working mode provides the opportunity for comprehensive evaluation of cardiac performance by assessment of functional and metabolic parameters under physiologic conditions. Moreover, earlier experimental studies have suggested that ESHP in working mode may result in improved functional preservation. Here, we describe the protocol for ex situ perfusion of the heart in a large mammal (porcine) model, which is reproducible for different animal models and heart sizes. The software program in this ESHP apparatus allows for real-time and automated control of the pump speed to maintain desired aortic and left atrial pressure and evaluates a variety of functional and electrophysiological parameters with minimal need for supervision/manipulation.

Normothermic ex situ heart perfusion (ESHP), preserves the heart in a beating, semi-physiologic state. When performed in a working mode, ESHP provides the opportunity to perform sophisticated assessments of donor heart function and organ viability. Here, we describe our method for myocardial performance evaluation during ESHP.

Normothermic לשעבר זלוף באתרו הלב בעבודה מצב: הערכה של תפקוד הלב ואת חילוף החומרים

The current standard method for organ preservation (cold storage, CS), exposes the heart to a period of cold ischemia that limits the safe preservation ...

Continuous Blood Sampling in Small Animal Positron Emission Tomography/Computed Tomography Enables the Measurement of the Arterial Input Function

For quantitative analysis and bio-kinetic modeling of positron emission tomography/computed tomography (PET/CT) data, the determination of the temporal blood time-activity concentration also known as arterial input function (AIF) is a key point, especially for the characterization of animal disease models and the introduction of newly developed radiotracers. The knowledge of radiotracer availability in the blood helps to interpret PET/CT-derived data of tissue activity. For this purpose, online blood sampling during the PET/CT imaging is advisable to measure the AIF. In contrast to manual blood sampling and image-derived approaches, continuous online blood sampling has several advantages. Besides the minimized blood loss, there is an improved resolution and a superior accuracy for the blood activity measurement. However, the major drawback of online blood sampling is the costly and time-consuming preparation to catheterize the femoral vessels of the animal. Here, we describe an easy and complete workflow for catheterization and continuous blood sampling during small animal PET/CT imaging and compared it to manual blood sampling and an image-derived approach. Using this highly-standardized workflow, the determination of the fluorodeoxyglucose ([18F]FDG) AIF is demonstrated. Further, this procedure can be applied to any radiotracer in combination with different animal models to create fundamental knowledge of tracer kinetic and model characteristics. This allows a more precise evaluation of the behavior of pharmaceuticals, both for diagnostic and therapeutic approaches in the preclinical research of oncological, neurodegenerative and myocardial diseases.

Here a protocol for continuous blood sampling during PET/CT imaging of rats to measure the arterial input function (AIF) is described. The catheterization, the calibration and setup of the system and the data analysis of the blood radioactivity are demonstrated. The generated data provide input parameters for subsequent bio-kinetic modeling.

דגימת דם רציפה בפליטת פוזיטרון של בעלי חיים קטנים טומוגרפיה ממוחשבת/טומוגרפיה ממוחשבת מאפשרת את המדידה של פונקציית הקלט העורקי

For quantitative analysis and bio-kinetic modeling of positron emission tomography/computed tomography (PET/CT) data, the determination of the temporal ...

Echocardiographic Assessment of Cardiac Anatomy and Function in Adult Rats

The use of experimental animal models has become crucial in cardiovascular science. Most studies using rodent models are focused on two-dimensional imaging to study the cardiac anatomy of the left ventricle and M-mode echo to assess its dimensions. However, this could limit a comprehensive study. Herein, we describe a protocol that allows an assessment of the heart chamber size, left ventricular function (systolic and diastolic) and valvular function. A conventional medical ultrasound machine was used in this protocol and different echo views were obtained through left parasternal, apical and suprasternal windows. In the left parasternal window, the long and short axis were acquired to analyze left chamber dimensions, right ventricle and pulmonary artery dimensions, and mitral, pulmonary and aortic valve function. The apical window allows the measurement of heart chamber dimensions and evaluation of systolic and diastolic parameters. It also allows Doppler assessment with detection and quantification of heart valve disturbances (regurgitation or stenosis). Different segments and walls of the left ventricle are visualized throughout all views. Finally, the ascending aorta, aortic arch, and descending aorta can be imaged through the suprasternal window. A combination of ultrasound imaging, Doppler flow and tissue Doppler assessment have been obtained to study cardiac morphology and function. This represents an important contribution to improve the assessment of cardiac function in adult rats with impact for research using these animal models.

A non-invasive protocol for transthoracic echocardiography assessment of cardiac anatomy and function for adult rats is presented in the current study. The heart valves, all four cardiac chambers and the ascending aorta, aortic arch and descending aorta are studied in detail.

הערכת אקו-קרדיולוגית של אנטומיה ותפקוד בחולדות למבוגרים

The use of experimental animal models has become crucial in cardiovascular science. Most studies using rodent models are focused on two-dimensional ...