1. Preparare materiali e delle attrezzature (Tabella 1 e Figura 1)
- Accendere la macchina ad ultrasuoni. Inserire l'ID animale, la data e l'ora (per gli esperimenti di imaging di serie) e altre informazioni pertinenti.
- Utilizzare un trasduttore ad ultrasuoni ad alta frequenza, 40 MHz per i topi di imaging inferiori a ~ 20 g o 30 MHz per topi superiori a ~ 20 g.
- Collegare la piattaforma per l'elettrocardiogramma (ECG) Monitor per gating ECG delle immagini per alcune modalità.
NOTA: criticamente, questo permette anche per il calcolo istantaneo della frequenza cardiaca (HR), che può essere usato come uno dei diversi indici di una profondità appropriata di anestesia. - Pre-riscaldare la piattaforma a 37 ° C.
NOTA: Tutte le macchine a ultrasuoni disponibili in commercio hanno un pannello di controllo che fornisce i controlli di acquisizione delle immagini e dei controlli di gestione per lo studio B-mode, M-mode, ed ecocardiografia Doppler. Uno strumento di misurazione cardiaca è incorporato nella macchina per la misurazione automaticae il calcolo dei parametri ecocardiografici comuni di funzioni cardiache e valvolari.
2. Preparare il mouse per l'imaging e l'induzione dell'anestesia
- Delicatamente prendere il topo per la coda e tenere saldamente l'animale alla nuca del suo collo.
- Guida naso dell'animale nel cono naso. Inizia flusso di anestesia al 1% isoflurano. Assicurarsi che l'animale è sedato entro 3-5 s di esposizione al gas.
- Rapidamente e con precisione laici l'animale sulla piattaforma in posizione supina, facendo in modo che il anteriori e zampe posteriori si trovano sui sensori ECG della piattaforma.
- garantire delicatamente l'animale con nastro adesivo su tutti e quattro gli arti, leggermente applicare nastro adesivo per stabilizzare la testa nell'apparato cono terminale, e applicare un nastro adesivo per stabilizzare la coda. Entrambe le zampe posteriori e anteriori dovrebbero essere piatto per garantire l'acquisizione stabile e chiaro segnale ECG da parte del sistema di imaging fisiologico.
- Controllare l'HR. Fate questo utilizzando un imapiattaforma Ging con funzionalità ECG o con dispositivi ECG esterni. Assicurarsi che l'HR di base è compresa tra 600 a 700 bpm. Assicurarsi che la HR non scenda al di sotto di 450 bpm in qualsiasi circostanza.
NOTA: Durante la procedura, l'HR può diminuire leggermente a causa dell'anestesia, ma dovrebbe essere superiore a 500 bpm nella maggior parte dei casi. - Regolare il flusso anestesia da piccoli incrementi di conseguenza (~ 0,1% con incrementi ogni 15 s fino a quando si raggiunge uno stato stabile di anestesia).
NOTA: uno stato stabile di anestesia è una condizione in cui vengono mantenuti i parametri cardiaci suddetti (vedere fase 2.5) e l'animale non apertamente rispondono agli stimoli dal posizionamento della sonda su diverse finestre di imaging. È importante sottolineare che questo non è un piano chirurgica di anestesia, che si traduce in netto cardiodepression nei topi. Per le sessioni di imaging prolungate, si consiglia l'applicazione di veterinario unguento per gli occhi per prevenire la secchezza. - Controllare la temperatura corporea con un termometro rettale. Mantenere la temperatura tra i 36,5 ° C e 38 ° C.
NOTA: In una stanza adeguatamente l'ambiente controllato e su una piattaforma riscaldata, la temperatura corporea (misurata per via rettale) rimane costante durante l'intera procedura e, di conseguenza, non è un fattore di confusione che influenza l'emodinamica cardiovascolari nel tempo. - Radersi i capelli dal petto con un tagliatore elettrico progettato per l'uso con i capelli fini. Pulire il petto con un tovagliolo di carta umido. L'animale è pronto per l'imaging.
NOTA: Mentre la rimozione chimico di capelli può anche essere effettuata, evitare l'uso di tali composti, in quanto possono provocare irritazioni significative pelle nel tempo in esperimenti di lunga durata. Inoltre, l'applicazione e la rimozione di tali prodotti depilazione chimicamente basati appropriato possono prolungare la durata dell'esposizione anestesia 2-3 min (~ 10-20%). Il tempo totale di induzione dell'anestesia al completamento della preparazione della cute dovrebbe richiedere meno di 3 min.
_title "> 3. seguire i principi di base e linee guida ad acquisire immagini cardiache ad ultrasuoni
NOTA: Ci sono tre modalità di ultrasuoni utilizzati per acquisire le immagini: B-mode / 2-D, M-mode e Doppler (spettrale Doppler pulsato ad onda e di imaging color Doppler). Ci sono due posizioni di trasduttore di base utilizzati per acquisire le immagini delle valvole cardiache e cuore: il parasternale e le finestre apicali (Figura 2).
- Da ogni posto di trasduttore, ottenere più immagini tomografiche del cuore rispetto ai suoi assi lunghe e corte e ruotando il trasduttore angolare i manualmente.
NOTA: Rotazione riferisce ad imperniamento o torcendo il trasduttore da una posizione fissa sulla parete toracica, mentre l'angolazione riferisce al movimento da lato a lato del trasduttore da un punto fisso sulla parete toracica. Tutti i trasduttori ad ultrasuoni hanno un indicatore di indice immagine sotto forma di una scanalatura (notch), nervature esterne, o. - Assicurarsi che il sig ultrasuoninale è perpendicolare alla struttura obiettivo regolando la posizione del trasduttore di conseguenza.
- Ottimizzare il flusso di colore e segnali di velocità di picco allineando il fascio di ultrasuoni trasmessi parallela al flusso. L'angolo tra il fascio ultrasuoni e flusso dovrebbe essere inferiore a 60 °.
- Ottimizzare la qualità dell'immagine utilizzando i comandi del pannello di controllo. Solo l'area di interrogatorio dovrebbe riempire la visualizzazione delle immagini.
NOTA: regolazioni di precisione in posizioni trasduttore e la piattaforma sono quasi sempre necessari per ottenere immagini nitide. Anche in condizioni ottimali, movimenti respiratori, della parete toracica anatomia (ad esempio, la spaziatura piccola costola), e variazioni di anatomia interna (sia intrinseca e la malattia indotta) può limitare la finestra acustica ed effettuare l'acquisizione di immagini molto impegnativo. - Quando si misurano le dimensioni del ventricolo sinistro in M-mode e 2-D / B-mode, posizionare la pinza misura in linea eco più continua.
- Regolare l'un settore color Dopplervolume del campione d alla zona d'interrogazione regolando il controllo del settore, che si trova sul pannello.
NOTA: La combinazione di colori di codifica in studi Doppler indica la velocità e la direzionalità del flusso sanguigno. segnali Doppler che sono rossi indicano il flusso sanguigno laminare verso il trasduttore. segnali Doppler che sono blu indicano flusso laminare distanza dal trasduttore. Un "mosaico" modello di colore indica le regioni del flusso sanguigno turbolento o non laminare (che si verifica comunemente in stenosi valvolare o rigurgito valvolare). - Registrare un minimo di due 5 s strisce (o 100 fotogrammi) di B-mode in tempo reale / 2D eco da ogni finestra di imaging per l'analisi offline.
NOTA: commercio-disponibili macchine di eco hanno impostazioni di acquisizione di immagini che catturano un numero prestabilito di telai o taglie cine-loop. Le impostazioni di acquisizione immagini possono essere modificati in modo che cine loop più lunghi possono essere acquisite. Acquisizione di immagini di alta qualità richiede grande esperienza e sperimentazione. investigratori devono trovare la giusta combinazione di posizionamento trasduttore e l'angolo piattaforma per ottenere immagini da molti punti di vista e finestre acustiche.
4. Valutazione della valvola aortica (AV) Funzione
NOTA: Le valutazioni della funzione della valvola aortica includono valutazioni qualitative della valvola (ad esempio, lo spessore cuspide percepito, aumentata ecogenicità causa di calcificazione valvolare, e la presenza o assenza di getti rigurgito usando il colore Doppler) e misure quantitative della funzione della valvola (ad esempio, transvalvolare picco la velocità e la distanza di separazione cuspide).
- Inizia a immagine valvola aortica selezionando acquisizione dell'immagine B-mode.
- Con l'animale fissato saldamente sulla piattaforma e la testa rivolta verso l'investigatore, inclinare il tavolo 15-20 ° a sinistra. Questo porterà cuore avanti e verso sinistra, più vicino alla parete toracica. Applicare una generosa quantità di gel ultrasuoni sul trasduttore o direttamente sul unpetto di Nimal.
- Posizionare il trasduttore parasternale, circa 90 ° perpendicolare all'asse lungo del cuore, con l'indicatore di indice immagine del trasduttore puntamento posteriormente (Figura 2). Mentre in / B-modalità 2D, far scorrere il cefalica trasduttore fino a quando il AV entra in vista. Questo è il "asse corto" vista della valvola aortica.
NOTA: Una valvola aortica normale ha tre cuspidi sottili apribili ampiamente durante la sistole e chiudono adeguatamente durante la diastole in modo che non vi sia rigurgito di ritorno del sangue nel ventricolo sinistro. Le cuspidi sono molto sottili, muoversi molto rapidamente, e spesso possono essere difficili da visualizzare. - Ruotare il trasduttore in senso orario fino a quando i punti marcatori indice di immagine caudale. Osservare la radice aortica, valvola aortica, a sinistra del tratto di efflusso ventricolare, valvola mitrale, atrio sinistro, e una parte del diritto tratto di efflusso del ventricolo sulla visualizzazione delle immagini.
NOTA: Questo è il "parasternale asse lungo" vista della AV. L'ecografista deveaccertare che ci sono due cuspidi valvolari aortiche visibili durante il ciclo cardiaco nelle immagini B-mode, che permetterà la successiva formazione immagine M-Mode e analisi (vedi sotto). - Valutare la radice aortica in questa vista. spazzare con cura avanti e indietro in modo che le immagini della radice aortica contengono le maggiori dimensioni della radice aortica. Misurare la dimensione maggiore antero-posteriore dell'aorta utilizzando il calibro elettronico associato con lo strumento di misurazione integrato nella macchina.
- Individuare la valvola aortica in asse lungo. Ridurre la larghezza dell'immagine in modo che solo la valvola aortica è visualizzata sul display dell'immagine regolando immagine tasto larghezza nel pannello di controllo. Posizionare la linea M-mode di interrogatori dove si interseca le punte della valvola aortica per valutare con precisione aortica separazione valvola cuspide.
- Nel display M-mode della valvola aortica, misurare la distanza di separazione cuspide (aspetto scatolare in sistole) utilizzando il calibro elettronico associato al measurstrumento ement incorporato nella macchina.
NOTA: Il grande vantaggio di immagini M-mode è la risoluzione temporale molto elevata, che è essenziale per la valutazione della funzionalità della valvola aortica. Mentre le immagini M-mode della AV possono essere acquisiti in entrambi i punti di vista a breve e lungo assi, l'asse lungo parasternale è generalmente preferito, perché il piano di imaging consente l'ecografista di identificare facilmente l'orientamento e la posizione delle punte del cuspidi durante la sistole. - Mentre era ancora in parasternale asse lungo della valvola aortica, premere il tasto di controllo del colore Doppler nel pannello di controllo. Applicare il colore Doppler alla regione della valvola aortica.
NOTA: Flusso normale dal ventricolo sinistro attraverso la valvola aortica durante la sistole è verso il trasduttore e quindi è codificato rossa. - Documentare la presenza o l'assenza di rigurgito della valvola aortica.
NOTA: aortica rigurgito della valvola è un flusso anomalo che si verifica durante la diastole ed è diretta dal transducER; pertanto, è codificato blu. - Premere il tasto di controllo Doppler pulsato ad onda. Utilizzando il track ball trova nel pannello di controllo, posizionare il volume del campione onda pulsata in aorta ascendente prossimale, appena sopra la valvola aortica, facendo in modo che l'angolo tra il fascio di ultrasuoni e il flusso di sangue è inferiore a 60 ° inclinando la piattaforma e / o il trasduttore. Se possibile, ottenere il picco di velocità attraverso la valvola aortica dalla finestra soprasternale.
- Misurare la velocità di picco dalla visualizzazione spettrale utilizzando le pinze elettronici associati con lo strumento di misurazione integrato nella macchina (Figura 3C e 3F).
NOTA: Un mosaico di colore denota velocità di flusso che è probabile che contengono schemi di flusso non laminare.
5. Valutazione della valvola mitrale (MV) Funzione
NOTA: valutazione della funzione della valvola mitrale comprende valutazioni qualitative della valvola (ad esempio, perSpessore cuspide vuto, aumentata ecogenicità a causa di calcificazione valvolare, presenza o assenza di getti d'insufficienza utilizzando color Doppler) e le misure quantitative della funzione della valvola.
- Posizionare il trasduttore in posizione apicale in B-mode. Posizionare il trasduttore in modo che sia inclinata verso la testa del mouse (Figura 2C). Osservare il ventricolo destro (RV), ventricolo sinistro (LV), atrio destro (RA), e dell'atrio sinistro (LA) sulla visualizzazione delle immagini. inclinare manualmente la piattaforma leggermente in modo che l'animale è in una posizione "head-down" per visualizzare la valvola mitrale in quanto apre nella LV.
NOTA: La apicale 4-camera è la vista ottimale per esaminare la velocità del sangue attraverso la mitrale e tricuspide, così come la velocità del tessuto della mitrale. Questo è anche un buon fine di valutare il movimento e le dimensioni del camper e setto interventricolare. - Dal apicale 4-camera, portare la valvola mitrale a fuoco, riducendo la larghezza dell'immagine.Si osservi che i lembi della valvola mitrale appaiono come due sottili filamenti mobili aprendo e chiudendo durante ogni ciclo cardiaco.
NOTA: volantini mitrale di un topo "normale" può essere difficile da visualizzare se l'imaging viene fatto a HR fisiologica (cioè,> 450 bpm). - Posizionare il cursore M-mode attraverso la valvola mitrale per valutare lo spessore dei lembi.
NOTA: Il lembo anteriore è raffigurato in sistole quando è perpendicolare al fascio di ultrasuoni (Figura 4). - Utilizzando il apicale 4-camera, applicare il colore Doppler all'immagine il flusso dal atrio sinistro attraverso la valvola mitrale durante la diastole. Osservare per rigurgito della valvola mitrale.
NOTA: flusso è diretto verso il trasduttore ed è quindi codificato rossa. Flusso di rigurgito verrà codificata blu e si verifica durante la sistole (Figura 5). - Utilizzando la vista apicale asse lungo, passare alla modalità pulsata-wave. Spostare il volume del campione Doppler per le punte delvolantino della valvola mitrale. Nota le due cime del display flusso spettrale mitrale. Se i volantini non sono ben visualizzati-, utilizzare il colore Doppler per identificare le regioni con brillanti modelli di colore rosso o mosaico e posizionare il volume del campione in quel punto.
NOTA: La visualizzazione spettrale del flusso mitralico ha due picchi in lento HR (<450 bpm). In ore normali (> 450 bpm), il precoce (E) e tardo-riempimento dei flussi (A) sono fusi. Il display Doppler spettrale del flusso attraverso la valvola mitrale è utilizzato nella valutazione della funzione diastolica del ventricolo sinistro (vedi punto 7.5).
6. valutazione della funzionalità del lato destro della valvola cardiaca
NOTA: Il tricuspide e valvole polmonare comprendono le valvole cardiache destre. La valvola tricuspide può essere facilmente visualizzato nella apicale asse lungo, mentre la valvola polmonare può essere visualizzato nelle viste sia nel lungo parasternale e asse corto.
- Dal apicale asse lungo, inclinare o puntare u la punta del trasduttorecantare un movimento oscillante in modo che il ventricolo destro è al centro della visualizzazione dell'immagine. Ridurre la larghezza dell'immagine in modo che solo il ventricolo destro è visibile nella visualizzazione dell'immagine.
- Nello stesso piano dell'immagine, visualizzare i veli valvolari tricuspide, che appaiono, filamenti sottili mobili tra l'atrio destro e ventricolo destro e che aprono e chiudono nel corso di ciascun ciclo cardiaco.
- Applicare color Doppler nella regione della valvola tricuspide. Nota per rigurgito della valvola tricuspide.
NOTA: Flusso normale si verifica durante la diastole, è diretto verso il trasduttore, e quindi è codificato rossa. flusso di rigurgito anomala durante la sistole, è diretto dal trasduttore, e quindi è codificato blu. La velocità di picco del getto di rigurgito viene utilizzato per stimare destra pressione sistolica ventricolare. - Spostare il trasduttore nella posizione asse corto parasternale a livello della valvola aortica. Sopra la valvola aortica sono il outf del ventricolo destrobasso tratto, la valvola polmonare, l'arteria polmonare principale prossimale, e il diritto e le arterie polmonari sinistra (Figura 6).
- Ruotare il trasduttore in senso orario per una posizione di asse lungo parasternale modificato. Poi, inclinare il trasduttore leggermente verso l'alto per ottenere una visione a breve asse della valvola polmonare.
- In questa vista, applicare immagini M-mode per valutare la distanza di separazione delle cuspidi valvola polmonare (Figura 7).
- Applicare color Doppler nella regione della valvola polmonare per valutare per rigurgito valvolare (un modello a mosaico, ad alta velocità del getto durante la diastole) e stenosi (un modello a mosaico, ad alta velocità del getto durante la sistole).
- Premere il tasto di controllo a impulsi-onda e posizionare il volume del campione subito dopo la valvola polmonare.
NOTA: Analisi del display Doppler spettrale del flusso viene utilizzato per stimare la pressione arteriosa polmonare (Figura 8).
7. Valutazione della funzione cardiaca
NOTA: La valutazione della funzione cardiaca comprende valutazioni qualitative della contrattilità del ventricolo sinistro (per esempio, la stima visiva della frazione di eiezione, l'anomalia movimento della parete regionale, e lo spessore percepito delle pareti) e le misure quantitative del ventricolo sinistro la funzione (ad esempio, la frazione di eiezione, massa ventricolare sinistra, sinistra funzione diastolica del ventricolo, e indici di performance del miocardio).
- Ottenere un asse corto del ventricolo sinistro in / B-mode 2D, con il trasduttore in posizione asse corto parasternale a livello dei muscoli papillari. Spostare il trasduttore su e giù per la scansione del LV dalla base all'apice. Osservare per anomalie di movimento della parete.
- Da un parasternale asse corto del ventricolo sinistro, premere il pulsante M-mode, che si trova nel pannello di controllo. Utilizzando il track ball, posizionare il cursore M-mode al centro della cavità ventricolare sinistra al livello dei muscoli papillari e otten immagini M-mode.
- Misurare la dimensione cavità ventricolare sinistro a fine diastole, dove la distanza tra la parete e posteriore parete anteriore è il più grande, e in telesistole, dove il movimento verso l'interno di entrambe le pareti anteriore e posteriore è massima (Figura 9).
- Misurare lo spessore della parete anteriore e posteriore a fine diastole e la sistole-end.
NOTA: mentre i muscoli papillari sono un punto di riferimento essenziale per garantire il corretto piano di imaging, fare attenzione a non includerli in tutte le misurazioni. - Spostare il trasduttore alla finestra apicale. Vedere il punto 5.1. Valutare la funzione diastolica ventricolare sinistra mediante impulsi Doppler del flusso sanguigno attraverso la valvola mitrale nel apicale asse lungo.
- Posizionare il volume del campione alle punte dei lembi della valvola mitrale. Misurare la velocità di afflusso mitrale picco dalla visualizzazione spettrale di impulsi ad onda velocità Doppler attraverso la valvola mitrale.
- Posizionare il volume del campione tra LV inflOW e deflusso. Si noti la mitrale e segnali di chiusura della valvola e apertura dell'aorta. Misurare il tempo isovolumetrico relax, tempo di contrazione isovolumica, e il tempo di eiezione ventricolare sinistra (Figura 10).
- Eseguire Doppler tissutale (TDI) dell'anello mitrale nel apicale asse lungo. Premere il tasto di controllo TDI e posizionare il volume del campione al mediale della mitrale. Assicurarsi che il volume del campione non invadere i volantini mitralica. Mantenere la dimensione del volume del campione Doppler tra 0,21 millimetri e 0,27 millimetri. Misurare la velocità all'inizio diastolica (e ') dell'anello mitrale (Figura 11).
8. Passi finali
- Rivedere le immagini acquisite. Accertarsi che tutte le immagini necessarie sono state ottenute.
- Rimuovere eventuali gel per ultrasuoni in eccesso dal torace del mouse e rimuovere delicatamente il nastro che fissa l'animale al suo posto. Spegnere l'anestesia.
- Posto l'animale su un tovagliolo di carta assorbente(Non biancheria da letto, che può essere aspirata o può bloccare le vie aeree durante il recupero). Osservare l'animale fino decubito sternale è raggiunto. Se l'anestesia viene somministrato in modo appropriato, il recupero dovrebbe avvenire entro 30 a 60 s.