אף אחד.

ניסויים בבעלי חיים בוצעו בהתאם להנחיית האיחוד האירופי (2010/63 / UE) ואת החוק האיטלקי (D.Lvo 26/2014), והוא נגרר עקרונות טיפול בבעלי חיים במעבדה. פנל האישור האתי המקומי אשר את המחקר. 1. נוהל הדמיה <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מניחים את העכבר בתא אינדוקציה הרדמה מלא isoflurane 2.5% ב 1 L / min חמצן טהור. בדוק את עומק ההרדמה על ידי חוסר תגובה לצבוט הבוהן. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מניח את החיה על לוח בקרת טמפרטורה במצב שכיבה. להרטיב את העיניים של החיה עם משחת עין, כדי למנוע מהם לפעול יבש. לספק זרימת גז הרדמה (isoflurane 1.5%) על ידי צבת האף של עכבר חרטומו הייעודי. במידת הצורך, לשנות את אחוז isoflurane ממקרה למקרה, בהתאם החיה הנחקרת. תקן את טמפרטורת הלוח ב 40 ° C. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מעיל ארבע הגפיים של החיה עם רסק מוליך ואת קלטת אותם על אלקטרודות א.ק.ג. מוטבעלוּחַ. טמפרטורת גוף מדוד עם בדיקה רקטלית משומנת עם וזלין. בדוק שכל המדידות הפיזיולוגיות (אק&quot;ג אות נשימה כמו גם טמפרטורה) נרכשים מוצגים כראוי. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הסרת שיער כימית מהבטן עם קרם מקריח לצפות אותו ג&#39;ל צימוד אקוסטי. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מניחים את החללית ארה&quot;ב (13-24 MHz) ב הזרוע המכנית. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> התקן מקביל חללית ארה&quot;ב חי לשנות את המיקום שלו כדי להשיג תמונות אורכות של אב העורקים בבטן עם האזור של אינטרס ממוקם באזור המוקד. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> אסוף מידע אנטומי. <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הקש על הכפתור המאפשר מסגרת השיעור הגבוה א.ק.ג. מגודרת רכישה 9, לבחור רכישת מסגרת דולר שווה 700 fps ולהתחיל את הרכישה. הערה: בדרך זו תמונות האנטומי של כלי הקשורות במחזור הלב בודד יכול להירכש. </li></ol></li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> אסוף מידע מהירות הזרימה. &lt;/ Strong&gt; <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> באמצעות הקרנה סריקה אותו, ללחוץ על כפתור PW-דופלר, למקם את נפח דגימה במרכז הספינה ולרכוש תמונות להבטיח הלולאה cine שלא תקצר מ -3 s. לקבל נתונים אלה שמירה על תיקון הזווית קטנה ככל האפשר, התאים אותו ממקרה למקרה על בסיס תחזית ארה&quot;ב שהושגה. </li></ol></li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הסר את החיה המלוחה בקרת הטמפרטורה ולחכות התאוששות מלאה. הערה: מניסיוננו זה לוקח בערך 10 דקות. אל תשאירו ובעלי חיים ללא השגחה עד שהוא שב להכרתו מספיק כדי לשמור שכיבה sternal. </li></ol> 2. לאחר עיבוד <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> B-mode היצוא PW-דופלר תמונות כקובצי DICOM ולשמור אותם על מחשב אישי. להפוך קבצי DICOM PW-דופלר לתמונות .tiff. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> תמונות B-mode תהליך. <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> ייבא את קובץ DICOM המתאים באמצעות ממשק המשתמש הגרפי הייעודי (GUI). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> כדי לאתחל קווי המתאר, למתוח קו קרוב לקיר המרוחק של כלי (לחיצה בודדת לפתיחת זה ולחץ לחיצה כפולה להפשרת) ולחץ פעמיים על קרוב לקיר הקרוב. קו מקביל לזה קרוב לקיר הרחוק יופיע באופן אוטומטי. החל את האלגוריתם על מסגרת אחת על ידי לחיצה על הכפתור &quot;נתח&quot;. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> בדוק את התוצאה. אם השוליים זוהה כהלכה (כלומר., האבולוציה של נקודות שאותחלו זיהתה הן אחורית ואת הקיר הקדמי), להחיל את האלגוריתם על cine הלולאה כולו על ידי לחיצה על הכפתור &quot;GO&quot;. אם את הקצוות אינם מזוהים כראוי, לנקות אותם על ידי לחיצה על &quot;נקה קונטור&quot; ו לאתחל אותם שוב על ידי חזרה לנקודה 2.2.2. הערה: האלגוריתם מבוסס על טכניקות מעקב איתור קונטור קצה תוארה בעבר בפירוט 10. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> השג את התוצאה הסופית על ידי לחיצה על כפתור &quot;הקלט&quot; ולשמור את קורesponding .mat קובץ המכיל ערכי קוטר מיידיים קשור מחזור לב יחיד. </li></ol></li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> פתח את GUI עבור מימוש הלולאה Lnd-V. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לחץ על הכפתור &quot;מהירות&quot; כדי להתחיל עיבוד תמונה PW-דופלר אשר מוביל מתכוון עקומת מהירות חד פעימה. <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> זהה את עקבות PW-דופלר ולאתר בשורה המתאימה לערך מהירות שווה לאפס על ידי לחיצה על כפתור &quot;הקו הלבן&quot;. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> בצע כיול מהירות וכיול עת באמצעות &quot;מהירות&quot; ו &quot;TIME&quot; כפתורים (בלוח כיול), בהתאמה. לחיצה על לחצנים אלה מאפשרת למתוח קו שאורכו תואם את גורם הכיול המוכנס. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> בחר באופן ידני ROI המכיל את אותות פיזיולוגיים באמצעות לחצן &quot;ROI פיזיו&quot;. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> בחר באופן ידני ROI המכיל את עקבות PW-דופלר על ידי לחיצה על &quot;ROI SIGNAL&quot; כפתור. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> CLIck על כפתור &quot;נתח&quot; ולבדוק אם המעטפה מזוהה. אם התוצאה אינה משביעת רצון, לשנות את הסף (על ידי הקלדת הערך החדש בשדה &quot;מהירות הסף&quot; לעריכת הטקסט) ולחץ על הכפתור &quot;נתח&quot; שוב. כוון את סף ממקרה למקרה, בהתאם לאיכות של תמונות. לחצו על כפתור ה &quot;שכלול&quot;. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> אתר את R-פסגות האות א.ק.ג. ולחלק את האות המעטפה מהירות בהתאם על ידי לחיצה על הכפתור &quot;רענן&quot;. בחר פעימות כי לא נפגמו על ידי רעש או ממוקמים בשלב השראה על ידי לחיצה על כפתור &quot;בחר BEATS&quot;. בדרך זו, להשיג מתכוון waveform מהירות חד פעימה. </li></ol></li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> השתמש הפורה המהיר להפוך שיטה לשרבב פעימות שנבחרו בתחום התדר ולהפוך את כולם מורכבים אותו מספר נקודות, כמפורט התייחסות 11. ביצוע פעולה זו באופן אוטומטי, פשוט על ידי לחיצה על המילמפתח כד במקלדת המחשב פעם הפעימות נבחר. אם &quot;מהירות מתכוון&quot; התיבה מסומנת הקצב יחיד אומר אות מהירות מושגת על ידי חלוקת עקומת המהירות המרבית על ידי שני, העלאת השערות פרופיל מהירות פרבוליות 12. לחץ על הכפתור &quot;אישור&quot;. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לחץ על הכפתור &quot;קוטר&quot;. לשרבב את צורת הגל בקוטר חד פעימה במישור הזמן על מנת לקבל אות בקוטר חד פעימה עם אותו תדר הדגימה כאיתות מהירות חד פעימה על ידי לחיצה על הכפתור &quot;לשרבב&quot;. לחץ על הכפתור &quot;אישור&quot;. הערה: על מנת לקבל את הקוטר חד פעימה ולהתכוון עקומות מהירות עם אותו תדר דגימה ומספר זהה של נקודות נתונים, הם אינטרפולציה בתחום התדר. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> בחר את גישת &quot;נגזרת שנייה&quot; כשיטת יישור (מעל הגרף המציג את גל קוטר ומהירות) ולחץ על butto &quot;UPDATE&quot;n. שתי העקומות תהיינה אוטומטית זמן מזדהה בשיטה נגזרת השנייה 14. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> בניית לולאת Lnd-V הסופי על ידי התוויית הלוגריתם הטבעי של ערכי קוטר חד פעימה נגד הפעימה-יחיד מתכוון ערכי מהירות. הדבר נעשה באופן אוטומטי כאשר שתי צורות הגל מיושרים. הערה: הנקודות כללו בין% 5 ו 90% של הערך המקסימאלי של-פעימה האחת אומרות עקומת מהירות ממוקמות באופן אוטומטי אינטרפולציה על נקודות אלה מוחלת להעריך את השיפוע של החלק הליניארי של הלולאה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> חישוב PWV פי המשוואה הבאה 7 <img alt="משוואה 1" src="/files/ftp_upload/54362/54362eq1.jpg" /></li></ol>

<ol>
	<li>Zaragoza, C., 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=Animal+Models+of+Cardiovascular+Diseases.">Animal Models of Cardiovascular Diseases.</a> J Biomed Biotechnol. 2011, 497-841 (2011).</li><li>Laurent, 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=Expert+consensus+document+on+arterial+stiffness:+methodological+issues+and+clinical+applications.">Expert consensus document on arterial stiffness: methodological issues and clinical applications.</a> Eur Heart J. 27, 2588-2605 (2006).</li><li>Wang, Y. X., 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=Increased+aortic+stiffness+assessed+by+pulse+wave+velocity+in+apolipoprotein+E-deficient+mice.">Increased aortic stiffness assessed by pulse wave velocity in apolipoprotein E-deficient mice.</a> Am. J. Physiol. Heart Circ. Physiol. 278, 428-434 (2000).</li><li>Mitchell, G. F., Pfeffer, M. A., Finn, P. V., Pfeffer, J. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Comparison+of+techniques+for+measuring+pulse-wave+velocity+in+the+rat.">Comparison of techniques for measuring pulse-wave velocity in the rat.</a> J Appl Physiol. 82 (1), 203-210 (1997).</li><li>Parczyk, M., Herold, V., Klug, G., Bauer, W. R., Rommel, E., Jakob, P. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Regional+in+vivo+transit+time+measurements+of+aortic+pulse+wave+velocity+in+mice+with+high-field+CMR+at+17.6+Tesla.">Regional in vivo transit time measurements of aortic pulse wave velocity in mice with high-field CMR at 17.6 Tesla.</a> J Cardiovasc Magn Reson. 12, 72 (2010).</li><li>Hartley, C. J., Taffet, G. E., Michael, L. H., Pham, T. T., Entman, M. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Noninvasive+determination+of+pulse-wave+velocity+in+mice.">Noninvasive determination of pulse-wave velocity in mice.</a> Am J Physiol. 273 (1), 494-500 (1997).</li><li>Feng, J., Khir, A. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Determination+of+wave+speed+and+wave+separation+in+the+arteries+using+diameter+and+velocity.">Determination of wave speed and wave separation in the arteries using diameter and velocity.</a> J Biomech. 43 (3), 455-462 (2010).</li><li>Borlotti, A., Khir, A. W., Rietzschel, E. R., De Buyzere, M. L., Vermeersch, S., Segers, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Noninvasive+determination+of+local+pulse+wave+velocity+and+wave+intensity:+changes+with+age+and+gender+in+the+carotid+and+femoral+arteries+of+healthy+human.">Noninvasive determination of local pulse wave velocity and wave intensity: changes with age and gender in the carotid and femoral arteries of healthy human.</a> J Appl Physiol. 113 (5), 727-735 (2012).</li><li>Ch&#233;rin, E., 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=Ultrahigh+frame+rate+retrospective+ultrasound+microimaging+and+blood+flow+visualization+in+mice+in+vivo.">Ultrahigh frame rate retrospective ultrasound microimaging and blood flow visualization in mice in vivo.</a> Ultrasound Med Biol. 32 (5), 683-691 (2006).</li><li>Gemignani, V., Faita, F., Ghiadoni, L., Poggianti, E., Demi, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+system+for+real-time+measurement+of+the+brachial+artery+diameter+in+B-mode+ultrasound+images.">A system for real-time measurement of the brachial artery diameter in B-mode ultrasound images.</a> IEEE Trans Med Imaging. 26 (3), 393-404 (2006).</li><li>Di Lascio, N., Stea, F., Kusmic, C., Sicari, R., Faita, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Non-invasive+assessment+of+pulse+wave+velocity+in+mice+by+means+of+ultrasound+images.">Non-invasive assessment of pulse wave velocity in mice by means of ultrasound images.</a> Atherosclerosis. 237 (1), 31-37 (2014).</li><li>Nichols, W. W., O'Rourke, M. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> McDonald's Blood Flow in Arteries: Theoretical, Experimental, and Clinical Principles. , 215-358 (1998).</li><li>Williams, R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Noninvasive+ultrasonic+measurement+of+regional+and+local+pulse+wave+velocity+in+mice.">Noninvasive ultrasonic measurement of regional and local pulse wave velocity in mice.</a> Ultrasound Med Biol. 33 (9), 1368-1375 (2007).</li><li>Penny, D. 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=Aortic+wave+intensity+of+ventricular-vascular+interaction+during+incremental+dobutamine+infusion+in+adult+sheep.">Aortic wave intensity of ventricular-vascular interaction during incremental dobutamine infusion in adult sheep.</a> Am J Physiol Heart Circ Physiol. 294, 481-489 (2008).</li><li>Segers, 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=Wave+reflection+leads+to+over-+and+underestimation+of+local+wave+speed+by+the+PU-+and+QA-loop+methods:+theoretical+basis+and+solution+to+the+problem.">Wave reflection leads to over- and underestimation of local wave speed by the PU- and QA-loop methods: theoretical basis and solution to the problem.</a> Physiol Meas. 35 (5), 847-861 (2014).</li></ol>

החוקרים אין לי מה לחשוף.

במחקר זה, אלגוריתם עיבוד תמונה המבוסס על לולאת Lnd-V להערכת PWV בעכברים תואר בפירוט. הגישה המוצעת מבוססת על עיבוד תמונות ארה&quot;ב בלבד, ולכן יכולים לייצג אלטרנטיבה חוקית לטכניקות קיימות 6, 13 להערכת קשיות העורקים במודלים של עכברים. למעשה, לע?...

מודלים עכבר מועסקים ויותר לחקירה למחלות לב וכלי דם (CVD) ומשמש בעיקר מחקרים ארוכי טווח המאפשרים אפיון של השלבים השונים של התפתחות המחלה 1. תכונות אלסטיות של עורקים גדולים קשורות במצבים פתולוגיים שונים; מנקודת מבט טכנית, ניתן להעריך קשיות העורקים על ידי מהירות גל הדופק מדידה (PWV), המייצג את המהירות שבה גל הדופק נוסע צינור כלי 2. בגלל המשמעות הקלינית שלה, היא נמדדת ויותר אפילו 3 במודלים של בעלי חיים קטנים פרה-קליניים. טכניקות שונות זמינות להערכת PWV בעכברים. גישות פולשנית מבוססות על השימוש מתמר ללחץ קטטר-קצה. PWV נבחנת באמצעות רכישת אותות הלחץ בשני אתרים עורקים שונים חלוקת המרחק בין שני של המדידהites ידי שינוי הזמן בין אותות 4. החסרון העיקרי הקשורים אלו סוגים של טכניקות הוא שהם דורשים קורבן חיה להערכת המרחק בין שני האתרים מדידים, ולכן לא ניתן להשתמש מחקרים ארוכים טווח. כדי להתגבר על מגבלה זו, גישות לא פולשנית, המבוססת על שיטות הדמיה שונות, פותחו. המחקרים קודמים דיווחו ערכות PWV בעכברים מתקבלות על ידי יישום שיטת זמן המעבר על נתוני הדמיה בתהודה מגנטית בקידוד מהירות 5 אותות פעמו-דופלר 6. עם זאת, ערך PWV שהושג עם שיטות אלה היא ערכה אזורית של קשיות עורקות. למעשה, היא מייצגת ערך ממוצע, והיוותה עורקים שונים מבחינת גודל ומאפיינים אלסטית. בנוסף, אלו סוגים של הערכות דורשים הערכת המרחק בין שני האתרים מדידים המהווה מקור לטעויות שיכולים INFluence את התוצאה הסופית. PWV ניתן להעריך באמצעות מהירות קוטר (Lnd-V) לולאה 7. שיטה זו מבוססת על ההערכה סימולטני של ערכי מהירות קוטר וזרימה בתוך כלי שנבחר. על פי גישה זו, הלולאה-V Lnd מתקבלת על ידי ערכי קוטר לוגריתם טבעי זוממים vs מתכוונת ערכי מהירות PWV מוערך על ידי חישוב שיפוע החלק הליניארי של לולאת השיג המתאימה השלב הסיסטולי מוקדם. באשר ליישום המעשי של שיטה זו, עבודות קודמות כבר דיווחו על תוצאות על יישומו מערכת הגדרה במבחנת 7 והשימוש בו להערכה הן הקרוטיד PWV ירך בבני האדם 8. המטרה העיקרית של המחקר הנוכחי היא לספק תיאור מפורט של אלגוריתם עיבוד תמונה המספק מדידת PWV עורקי פולשני בעכברים באמצעות Uתמונות S בלבד. הגישה המוצעת מאפשרת הערכה של קשיות העורקים המקומית באמצעות עיבוד של שני B-mode ו פעמו-Wave דופלר (PW-דופלר) תמונות יכול להיות מיושם על העורקים בעל חשיבות עליונה, כגון אבי העורקים בבטן.

<table><tbody><tr><td>VEVO2100</td><td>FUJIFILM VisualSonics Inc, Toronto, Canada</td><td></td><td>micro-ultrasound equipment</td></tr><tr><td>MS250 Ultrasound Probe</td><td>FUJIFILM VisualSonics Inc, Toronto, Canada</td><td></td><td>micro-ultrasound probe</td></tr><tr><td>EKV Software</td><td>FUJIFILM VisualSonics Inc, Toronto, Canada</td><td></td><td>Software</td></tr><tr><td>Matlab R2015a&amp;nbsp;</td><td>MathWorks Inc, Natick, MA, USA</td><td></td><td>Software</td></tr><tr><td>Conductive Paste</td><td>Chosen by the operator</td><td></td><td>Laboratory material</td></tr><tr><td>Petroleum Jelly</td><td>Chosen by the operator</td><td></td><td>Laboratory material</td></tr><tr><td>Depilatory Cream</td><td>Chosen by the operator</td><td></td><td>Laboratory material</td></tr><tr><td>Acoustic Coupling Gel&amp;nbsp;</td><td>Chosen by the operator</td><td></td><td>Laboratory material</td></tr><tr><td>Developed Matlab Software</td><td></td><td></td><td>The authors are willing to collaborate with those researchers who are interested in the software and to make the software available under their supervision</td></tr></tbody></table>

ultrasound-based pulse wave velocity evaluation in mice

ניתן להעריך קשיות העורקים על ידי חישוב מהיר גל דופק (PWV), כלומר, המהירות שבה הגל הדופק נוסע בתוך כלי צינור. פרמטר זה נחקר ויותר במודלים של מכרסמים קטנים שבם הוא משמש להערכת שינויים בתפקוד כלי דם הקשורים גנוטיפים מסוימים / טיפולים או לאפיון התקדמות מחלות לב וכלי דם. פרוטוקול זה מתאר אלגוריתם עיבוד תמונה אשר מוביל מדידת PWV עורקי פולשני בעכברים באמצעות תמונות אולטרסאונד (US) בלבד. הטכניקה המוצעת נעשה שימוש כדי להעריך PWV אבי העורקים בבטן בעכברים ולהעריך שינויים גיל-הקשורים אליו. סריקות ארה&quot;ב אבי עורקים בבטן מתקבלות מעכברים בהרדמת גזים באמצעות מכשיר מסוים בארה&quot;ב מצויד בדיקות US בתדירות גבוהה. B-mode ו דופלר-הגל דופק (PW-דופלר) תמונות מנותחות על מנת לקבל בקוטר מתכוון מהירויות ערכים מיידיים, בהתאמה. לשם כך, מעקב טכניקות קונטור איתור קצה מועסקים. הסינגל-הפעימה אומרת גל קוטר ומהירות שמתאים זמן בשילוב כדי להשיג את המהירות-הקוטר (Lnd-V) לולאה. ערכי PWV מתקבלים שיפוע החלק הליניארי של הלולאה, אשר תואמת את השלב הסיסטולי מוקדם. עם הגישה הנוכחית, אנטומי ומידע לגבי תפקודו העכבר אבי העורקים בבטן יכולה להיות מושגת הלא פולשני. דרישה בעיבוד תמונות ארה&quot;ב בלבד, יתכן שהדבר מעיד כלי שימושי לאפיון לא פולשנית של אתרי עורקים שונים העכבר במונחים של תכונות אלסטיות. היישום של הטכניקה הנוכחית ניתן להרחיב בקלות למחוזות וסקולרית אחרים, כגון עורק התרדמה, ובכך לספק את האפשרות לקבל הערכת קשיות עורקים רב באתר.

הגישה המוצעת מיושמת האאורטה עכברי בטן במחקר קודם 11. התמונות הבאות מציגות את התוצאות של היישום של הגישה המתוארת על תמונות עכברים אמיתיות. נתונים אלה נלקחו חיה אחת (עכברי סוג בר, 13 שבועות, זן: C57BL6, משקל: 33 גרם) בפרט, איור 1 מייצג התוצ...

Watch this Scientific Journal Video about Ultrasound-based Pulse Wave Velocity Evaluation in Mice at JoVE.com

Ultrasound-based Pulse Wave Velocity Evaluation in Mice

קשיות עורקים מהוות גורם מפתח מהיר גל מחלה ודופק לב וכלי דם (PWV) יכול להיחשב כמדד פונדקאי עבור קשיות עורקות. פרוטוקול זה מתאר אלגוריתם עיבוד תמונה לחישוב PWV בעכברים מבוססים על עיבוד תמונת אולטרסאונד כי הוא ישים באתרים עורקים שונים.

אולטראסאונד מבוסס הערכה מהירה גל דופק של עכברים

Arterial stiffness can be evaluated by calculating pulse wave velocity (PWV), i.e., the speed with which the pulse wave travels in a conduit vessel. This ...

ultrasound-based-pulse-wave-velocity-evaluation-in-mice

Research

JoVE Journal

Medicine

13.0K Views.  Scuola Superiore Sant'Anna.  קשיות עורקים מהוות גורם מפתח מהיר גל מחלה ודופק לב וכלי דם (PWV) יכול להיחשב כמדד פונדקאי עבור קשיות עורקות. פרוטוקול זה מתאר אלגוריתם עיבוד תמונה לחישוב PWV בעכברים מבוססים על עיבוד תמונת אולטרסאונד כי הוא ישים באתרים עורקים שונים. 

Video: Ultrasound-based Pulse Wave Velocity Evaluation in Mice

Transthoracic Echocardiography in Mice

In recent years, murine models have become the primary avenue for studying the molecular mechanisms of cardiac dysfunction resulting from changes in gene expression. Transgenic and gene targeting methods can be used to generate mice with altered cardiac size and function,1-3 and as a result, in vivo techniques are needed to evaluate their cardiac phenotype. Transthoracic echocardiography, pulse wave Doppler (PWD), and tissue Doppler imaging (TDI) can be used to provide dimensional measurements of the mouse heart and to quantify the degree of cardiac systolic and diastolic performance. Two-dimensional imaging is used to detect abnormal anatomy or movements of the left ventricle, whereas M-mode echo is used for quantification of cardiac dimensions and contractility.4,5 In addition, PWD is used to quantify localized velocity of turbulent flow,6 whereas TDI is used to measure the velocity of myocardial motion.7 Thus, transthoracic echocardiography offers a comprehensive method for the noninvasive evaluation of cardiac function in mice.

Transthoracic echocardiography offers a noninvasive method for the evaluation of cardiac function in mice. A combination of ultrasound and Doppler imaging modalities can be used to obtain dimensional measurements of the heart and intracardiac blood flow, which together provide an assessment of cardiac systolic and diastolic performance.

אקו Transthoracic ב עכברים

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

High-frequency High-resolution Echocardiography: First Evidence on Non-invasive Repeated Measure of Myocardial Strain, Contractility, and Mitral Regurgitation in the Ischemia-reperfused Murine Heart

Ischemia-reperfusion (IR) was surgically performed in murine hearts which were then subjected to repeated imaging to monitor temporal changes in functional parameters of key clinical significance. Two-dimensional movies were acquired at high frame rate (8 kHz) and were utilized to estimate high-quality myocardial strain. Two-dimensional elastograms (strain images), as well as strain profiles, were visualized. Results were powerful in quantitatively assessing IR-induced changes in cardiac events including left-ventricular (LV) contraction, LV relaxation and isovolumetric phases of both pre-IR and post-IR beating hearts in intact mice. In addition, compromised sector-wise wall motion and anatomical deformation in the infarcted myocardium were visualized.  The elastograms were uniquely able to provide information on the following parameters in addition to standard physiological indices that are known to be affected by myocardial infarction in the mouse: internal diameters of mitral valve orifice and aorta, effective regurgitant orifice, myocardial strain (circumferential as well as radial), turbulence in blood flow pattern as revealed by the color Doppler movies and velocity profiles, asynchrony in LV sector, and changes in the length and direction of vectors demonstrating slower and asymmetrical wall movement. This work emphasizes on the visual demonstration of how such analyses are performed. 

High-frequency High-resolution Echocardiography: First Evidence on Non-invasive Repeated Measure of Myocardial Strain, Contractility, and Mitral Regurgitation in the Ischemia-reperfused Murine Heart 

High frequency Doppler ultrasound is a novel technology for assessing regional myocardial function. This work presents first evidence demonstrating applicability of this versatile imaging platform for the repeated measure of myocardial strain, dp/dt, and mitral regurgitation in the ischemia-reperfused (IR) murine heart.

בתדירות גבוהה ברזולוציה גבוהה אקו: העדות הראשונה על מדוד לא פולשני חוזרות ונשנות של הזנים Contractility שריר הלב, ו regurgitation צניפי בלב איסכמיה reperfused Murine

Ischemia-reperfusion (IR) was surgically performed in murine hearts which were then subjected to repeated imaging to monitor temporal changes in ...

Murine Echocardiography and Ultrasound Imaging

Rodent models of cardiac pathophysiology represent a valuable research tool to investigate mechanism of disease as well as test new therapeutics.1 Echocardiography provides a powerful, non-invasive tool to serially assess cardiac morphometry and function in a living animal.2 However, using this technique on mice poses unique challenges owing to the small size and rapid heart rate of these animals.3 Until recently, few ultrasound systems were capable of performing quality echocardiography on mice, and those generally lacked the image resolution and frame rate necessary to obtain truly quantitative measurements. Newly released systems such as the VisualSonics Vevo2100 provide new tools for researchers to carefully and non-invasively investigate cardiac function in mice. This system generates high resolution images and provides analysis capabilities similar to those used with human patients. Although color Doppler has been available for over 30 years in humans, this valuable technology has only recently been possible in rodent ultrasound.4,5 Color Doppler has broad applications for echocardiography, including the ability to quickly assess flow directionality in vessels and through valves, and to rapidly identify valve regurgitation. Strain analysis is a critical advance that is utilized to quantitatively measure regional myocardial function.6 This technique has the potential to detect changes in pathology, or resolution of pathology, earlier than conventional techniques. Coupled with the addition of three-dimensional image reconstruction, volumetric assessment of whole-organs is possible, including visualization and assessment of cardiac and vascular structures. Murine-compatible contrast imaging can also allow for volumetric measurements and tissue perfusion assessment.

This video demonstrates use of a rail-mounted high-frequency ultrasound probe to perform echocardiography on an anesthetized mouse. The methods describe both conventional two-dimensional and M-mode measurements of cardiac function in addition to newer, more powerful tools such as color Doppler, strain analysis, as well as general and targeted contrast imaging.

אקו Murine והדמיה אולטראסאונד

Rodent models of cardiac pathophysiology represent a valuable research tool to investigate mechanism of disease as well as test new therapeutics.1  ...

Pulse Wave Velocity Testing in the Baltimore Longitudinal Study of Aging

Carotid-femoral pulse wave velocity is considered the gold standard for measurements of central arterial stiffness obtained through noninvasive methods1.&#160;Subjects are placed in the supine position and allowed to rest quietly for at least 10 min prior to the start of the exam. The proper cuff size is selected and a blood pressure is obtained using an oscillometric device. Once a resting blood pressure has been obtained, pressure waveforms are acquired from the right femoral and right common carotid arteries. The system then automatically calculates the pulse transit time between these two sites (using the carotid artery as a surrogate for the descending aorta). Body surface measurements are used to determine the distance traveled by the pulse wave between the two sampling sites. This distance is then divided by the pulse transit time resulting in the pulse wave velocity. The measurements are performed in triplicate and the average is used for analysis.

Pulse wave velocity (PWV) measurement assesses arterial stiffness by a tonometry-based system that measures the speed with which arterial pressure wave travels along the arterial tree, typically approximating the time that it takes this wave to travel from the descending aorta (using the carotid artery as a surrogate) to the femoral artery. Carotid-femoral PWV increases two- to threefold across the adult lifespan.

Pulse Wave Velocity בדיקה בבולטימור מחקר האורך של הזדקנות

Carotid-femoral pulse wave velocity is considered the gold standard for measurements of central arterial stiffness obtained through noninvasive ...

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, ...

Measuring Ascending Aortic Stiffness In Vivo in Mice Using Ultrasound

We present a protocol for measuring in vivo aortic stiffness in mice using high-resolution ultrasound imaging. Aortic diameter is measured by ultrasound and aortic blood pressure is measured invasively with a solid-state pressure catheter. Blood pressure is raised then lowered incrementally by intravenous infusion of vasoactive drugs phenylephrine and sodium nitroprusside. Aortic diameter is measured for each pressure step to characterize the pressure-diameter relationship of the ascending aorta. Stiffness indices derived from the pressure-diameter relationship can be calculated from the data collected. Calculation of arterial compliance is described in this protocol.
This technique can be used to investigate mechanisms underlying increased aortic stiffness associated with cardiovascular disease and aging. The technique produces a physiologically relevant measure of stiffness compared to ex vivo approaches because physiological influences on aortic stiffness are incorporated in the measurement. The primary limitation of this technique is the measurement error introduced from the movement of the aorta during the cardiac cycle. This motion can be compensated by adjusting the location of the probe with the aortic movement as well as making multiple measurements of the aortic pressure-diameter relationship and expanding the experimental group size.

Measuring Ascending Aortic Stiffness In Vivo in Mice Using Ultrasound

We describe a technique for measuring aortic stiffness from its pressure-diameter relationship in vivo in mice. Aortic diameter is recorded by ultrasound and aortic pressure is measured invasively with a solid-state pressure catheter. Blood pressure is changed incrementally and the resulting diameter is measured.

מדידה עולה אבי העורקים נוקשים<em&gt; In vivo</em&gt; בעכברים באמצעות אולטראסאונד

We present a protocol for measuring in vivo aortic stiffness in mice using high-resolution ultrasound imaging. Aortic diameter is measured by ultrasound ...

Ultrasound Based Assessment of Coronary Artery Flow and Coronary Flow Reserve Using the Pressure Overload Model in Mice

Transthoracic Doppler echocardiography (TTDE) is a clinically useful, noninvasive tool for studying coronary artery flow velocity and coronary flow reserve (CFR) in humans. Reduced CFR is accompanied by marked intramyocardial and pericoronary fibrosis and is used as an indication of the severity of dysfunction. This study explores, step-by-step, the real-time changes measured in the coronary flow velocity, CFR and systolic to diastolic peak velocity (S/D) ratio in the setting of an aortic banding model in mice. By using a Doppler transthoracic imaging technique that yields reproducible and reliable data, the method assesses changes in flow in the septal coronary artery (SCA), for a period of over two weeks in mice, that previously either underwent aortic banding or thoracotomy. 
During imaging, hyperemia in all mice was induced by isoflurane, an anesthetic that increased coronary flow velocity when compared with resting flow. All images were acquired by a single imager. Two ratios, (1) CFR, the ratio between hyperemic and baseline flow velocities, and (2) systolic (S) to diastolic (D) flow were determined, using a proprietary software and by two independent observers. Importantly, the observed changes in coronary flow preceded LV dysfunction as evidenced by normal LV mass and fractional shortening (FS). 
The method was benchmarked against the current gold standard of coronary assessment, histopathology. The latter technique showed clear pathologic changes in the coronary artery in the form of peri-coronary fibrosis that correlated to the flow changes as assessed by echocardiography. 
The study underscores the value of using a non-invasive technique to monitor coronary circulation in mouse hearts. The method minimizes redundant use of research animals and demonstrates that advanced ultrasound-based indices, such as CFR and S/D ratios, can serve as viable diagnostic tools in a variety of investigational protocols including drug studies and the study of genetically modified strains.

Coronary flow reserve (CFR) is useful for assessment of myocardial oxygen demand and evaluation of cardiovascular risk. This study establishes a step-by-step transthoracic Doppler echocardiographic (TTDE) method for longitudinal monitoring of the changes in CFR, as measured from coronary artery in mice, under the experimental pressure overload of aortic banding.

הערכת אולטראסאונד מבוססת של עורקים הכליליים זרימה והזרימה כלילית ריזרב שימוש בדגם עומס יתר הלחץ בעכברים

Transthoracic Doppler echocardiography (TTDE) is a clinically useful, noninvasive tool for studying coronary artery flow velocity and coronary flow ...

Assessment of Cardiac Morphological and Functional Changes in Mouse Model of Transverse Aortic Constriction by Echocardiographic Imaging

Transverse aortic constriction (TAC) in mice has been used as a valuable model to study mechanisms of cardiac hypertrophy and heart failure1. A reliable noninvasive method is essential to assess real-time cardiac morphological and functional changes in animal models of heart disease. Transthoracic echocardiography represents an important tool for noninvasive assessment of cardiac structure and function2. Here we used a high-resolution ultrasound imaging system to monitor myocardial remodeling and heart failure progression over time in a mouse model of TAC. B-mode, M-mode, and Doppler imaging were used to precisely assess cardiac hypertrophy, ventricular dilatation, and functional deterioration in mice following TAC. Color and pulse wave (PW) Doppler imaging was used to noninvasively measure pressure gradient across the aortic constriction created by TAC and to assess transmitral blood flow in mice. Thus transthoracic echocardiographic imaging provides comprehensive noninvasive measurements of cardiac dimensions and function in mouse models of heart disease.

The goal of this protocol is to noninvasively assess cardiac structural and functional changes in a mouse model of heart disease created by transverse aortic constriction, using B- and M-mode echocardiography and color/pulse wave Doppler imaging.

שינויים הערכה לב מורפולוגי תפקודי עכבר דגם של מועקה הרוחבית אב עורקים על ידי הדמית אקו

Transverse aortic constriction (TAC) in mice has been used as a valuable model to study mechanisms of cardiac hypertrophy and heart failure1. A reliable ...

Echocardiographic Approaches and Protocols for Comprehensive Phenotypic Characterization of Valvular Heart Disease in Mice

The aim of this manuscript and accompanying video is to provide an overview of the methods and approaches used for imaging heart valve function in rodents, with detailed descriptions of the appropriate methods for anesthesia, the echocardiographic windows used, the imaging planes and probe orientations for image acquisition, the methods for data analysis, and the limitations of emerging technologies for the evaluation of cardiac and valvular function. Importantly, we also highlight several future areas of research in cardiac and heart valve imaging that may be leveraged to gain insights into the pathogenesis of valve disease in preclinical animal models. We propose that using a systematic approach to evaluating cardiac and heart valve function in mice can result in more robust and reproducible data, as well as facilitate the discovery of previously underappreciated phenotypes in genetically-altered and/or physiologically-stressed mice.

This protocol provides a detailed description of the echocardiographic approach for comprehensive phenotyping of heart and heart valve function in mice.

גישות פרוטוקולים אקו לאפיון פנוטיפי מקיף של מסתמית מחלות לב בעכברים

The aim of this manuscript and accompanying video is to provide an overview of the methods and approaches used for imaging heart valve function in ...

Measurement of Pulse Propagation Velocity, Distensibility and Strain in an Abdominal Aortic Aneurysm Mouse Model

An abdominal aortic aneurysm (AAA) is defined as a localized dilation of the abdominal aorta that exceeds the maximal intraluminal diameter (MILD) by 1.5 times of its original size. Clinical and experimental studies have shown that small aneurysms may rupture, while a subpopulation of large aneurysms may remain stable. Thus, in addition to the measurement of intraluminal diameter of the aorta, knowledge of structural traits of the vessel wall may provide important information to assess the stability of the AAA. Aortic stiffening has recently emerged as a reliable tool to determine early changes in the vascular wall. Pulse propagation velocity (PPV) along with the distensibility and radial strain are highly useful ultrasound-based methods relevant for assessing aortic stiffness. The primary purpose of this protocol is to provide a comprehensive technique for the use of ultrasound imaging system to acquire images and analyze the structural and functional properties of the aorta as determined by MILD, PPV, distensibility and radial strain.

This manuscript describes a detailed protocol for using high frequency ultrasound imaging to measure luminal diameter, pulse propagation velocity, distensibility and radial strain on a mouse model of abdominal aortic aneurysm.

מדידה של מהירות הפצת הדופק, Distensibility והזן במודל מפרצת של אבי העורקים הבטני

An abdominal aortic aneurysm (AAA) is defined as a localized dilation of the abdominal aorta that exceeds the maximal intraluminal diameter (MILD) by 1.5 ...