Ecocardiografia 2D e 3D nell'Axolotl (Ambystoma Mexicanum)

Questo metodo può aiutare a rispondere a domande chiave nel campo rigenerativo, ad esempio come la rigenerazione cardiaca progredisce dopo la lesione del miocardio. Il principale vantaggio di questa tecnica è che fornisce una valutazione ad alta risoluzione, non invasiva e ripetibile della funzione cardiaca nell'axolotl. Inoltre, questo metodo può essere applicato anche ad altri organismi modello anfibi, come trichechi e xenopo.

Inizia posizionando una supina di axolotl anestetizzata in un letto di animali a forma di labbro. Quando il mezzo viene aggiunto, l'animale galleggerà, quindi deve essere fissato con elastici sciolti. Quindi, riempire il letto con un mezzo contenente anestetici in modo che il torace sia profondo da tre a cinque millimetri.

Se si utilizzano solo i dati in modalità B, color-Doppler e Doppler pulse-wave, l'axolotl può essere avvisato per questa procedura. In questa situazione, posizionare l'animale incline su un'amaca e lasciarlo recuperare dallo stress per 30-60 minuti prima di procedere. Per gli animali bianchi o albini, avere una fonte di luce fredda pronta ad aiutare a posizionare il trasduttore.

Per un trasduttore, utilizzare un modello da 40 o 50 hertz a seconda della massa dell'animale. Quindi, preparare il gel ad ultrasuoni trasduttore e procedere con la raccolta dei dati. Inizia con il posizionamento del trasduttore ad ultrasuoni sulla linea mediana dell'animale nella regione toracica e parallelo al suo lungo asse.

Una piccola porzione del ventricolo, posizionata a destra nella cavità toracica, dovrebbe apparire in-frame al diastole ventricolare. Anche gran parte di entrambi gli atri dovrebbe essere visibile, così come il seno velenoso. Queste strutture dovrebbero essere identificabili nella vista diastole o systole.

Successivamente, traslare il trasduttore da uno a tre millimetri a destra, per ottenere la vista ventricolare a lungo asse. In definitiva, la posizione corretta viene raggiunta quando l'area della sezione trasversale del ventricolo del sistole finale è al suo massimo. Le misurazioni corrette degli ultrasuoni 2D dipendono fortemente dal corretto posizionamento del trasduttore.

Pratica meticolosamente il posizionamento del trasduttore ed esegui analisi inter-operatore per ridurre al minimo la soggettività. Ora, in modalità B, acquisire almeno tre cicli cardiaci ad un minimo di 50 fotogrammi al secondo. Scegli tra l'utilizzo della modalità di imaging generale o della modalità cardiologia.

Successivamente, traduci il trasduttore lungo il lungo asse dell'animale fino a quando il centro del ventricolo non è al centro dello schermo. Quindi, ruotare il trasduttore di 90 gradi in senso orario per ottenere la vista dell'asse corto medioventricolare. Da questa posizione, valutare la forma circolare del ventricolo traducendo il trasduttore lungo il lungo asse del cuore.

Quindi, riportare il trasduttore sul piano dell'asse lungo e riportarlo verso la linea mediana per ottenere una vista a due camere atriale a lungo asse. La posizione corretta si ottiene quando le aree di sezione trasversale degli atri di sistole finale sono ai loro massimi, e i due atri combinati assumono il contorno del numero otto quando inclinati di circa 45 gradi a sinistra. Quindi, raccogli immagini in modalità B.

Per procedere, traslare il trasduttore a destra fino a quando non appare il tratto di deflusso. La vista ventricolare end-systole è corretta quando il diametro del deflusso è al massimo e quando, durante l'iniezione media, due delle valvole semiluminarie, all'ingresso del deflusso, sono visibili. Da questa vista, le misurazioni della velocità e del flusso possono essere effettuate utilizzando l'imaging Doppler.

Applicare la modalità colore-Doppler per mappare le velocità del flusso sanguigno nel tratto di deflusso durante l'iniezione cardiaca. Quindi, applicare l'imaging Doppler a colori e l'imaging power-Doppler per visualizzare il flusso sanguigno nella vista ventricolare e fare lo stesso nella vista atriale. Successivamente, utilizzare la modalità colore-Doppler diretta alla posizione della massima velocità del sangue nel tratto di deflusso che corre direttamente verso il trasduttore.

Quando il deflusso non è completamente perpendicolare al trasduttore, applicare un angolo del fascio e una correzione angolare per correggere l'immagine fino a 45 gradi. Quindi, raccogli i dati del tempo di velocità in modalità Doppler a onda d'impulso. Durante nessuna fase del ciclo cardiaco la valvola a spirale deve sovrapporsi alla vista del deflusso.

Raccogliere dati da almeno tre cicli cardiaci. Quindi, senza spostare il trasduttore, acquisire dati in modalità B da almeno tre cicli cardiaci. Successivamente, solo per gli animali anestetizzati, ruotare l'animale di 90 gradi in modo che la parte destra dell'animale sia rivolta verso l'alto e spostare il trasduttore nella vista para-branchia obliqua, appena parallela e posteriore alle branchie sporgenti.

Questa vista offre una misurazione alternativa della velocità del flusso sanguigno nel tratto di deflusso. Il tratto di deflusso dovrebbe correre verso il basso a circa 45 gradi e gli atri dovrebbero apparire sotto il tratto di deflusso durante l'iniezione. Infine, passare alla modalità Doppler a onda d'impulso e posizionare il trasduttore per visualizzare la velocità massima del sangue che scappa dal trasduttore nel tratto di deflusso.

Se necessario, utilizzare fino a 45 gradi di angolo del fascio e correzione angolare per rendere il deflusso perpendicolare al trasduttore. Quindi, raccogliere i dati in modalità Doppler a onda d'impulso e in modalità B dalla stessa posizione di prima. L'acquisizione 3D richiede un po 'di tempo, quindi l'axolotl deve essere anestetizzato.

Mettilo supina nel letto animale a forma di labbro. Fissarlo con elastici e immergere la sua superficie toracica in tre o cinque millimetri di mezzo ad ultrasuoni contenente un anestetico. I movimenti durante l'acquisizione 3D sono dannosi per la successiva ricostruzione.

Se l'animale si muove durante l'acquisizione di ultrasuoni 3D, la procedura deve essere ripetuta fin dall'inizio. Quindi, posizionare il trasduttore sulla linea mediana nella regione toracica e posizionarlo parallelamente all'asse lungo per una registrazione 3D sagittale o ortogonale all'asse lungo per la registrazione 3D trasversale. Quindi, traduci il trasduttore per assicurarti che l'intera regione cardiaca venga coperta nella successiva cattura 3D.

Spostatelo sia nella quota del piano che nella quota fuori piano. Per la modalità di imaging, se la frequenza cardiaca dell'animale è compresa tra 20 e 60 battiti al minuto, selezionare la modalità di imaging generale. Altrimenti, scegli la modalità cardiologia.

Spegni la luce. Ora, nell'immagine grezza in modalità B, regola il guadagno 2D a un livello in cui le strutture anatomiche sono appena riconoscibili. Ciò aumenterà il rapporto segnale/rumore nelle ricostruzioni finali.

Quindi, decidere la dimensione del passo Z o dello spessore della fetta. Ora, traduci il trasduttore un passo Z alla volta, prendendo una registrazione contenente 1.000 fotogrammi ad ogni passo Z fino a quando l'intera regione cardiaca non è stata coperta. Un'analisi ecocardiografica 2D di un axolotl da 10 grammi e 10 centimetri è stata eseguita utilizzando la tecnica descritta.

La vista a lungo asse ha fornito un buon punto di partenza. Il piano della linea mediana mostrava il seno velenoso, gli atri e parti del ventricolo. La visione del piano ventricolare ha mostrato che il ventricolo è sferico e altamente trabeculato.

Nel piano atriale, gli atri apparivano più irregolari e a malapena trabecolati. Il centro del tratto di deflusso è vicino al centro del ventricolo. Le misurazioni del ciclo cardiaco usando doppler a onda d'impulso dal lungo asse e dal piano para-branchiale obliquo avevano un certo rumore di fondo.

Questo rumore era sormontabile quando si effettuava la misurazione dell'integrale del tempo di velocità. L'imaging Color-Doppler e power-Doppler ha mostrato il modello di flusso attraverso le camere cardiache. Le viste erano possibili dal ventricolo, dagli atri e dal tratto di deflusso.

È stata eseguita anche l'ecocardiografia 3D. Questa vista multiplanar del cuore ha molti usi, come ricostruzioni di superficie e volume, o segmentazione e generazione di modelli 3D. Dopo aver visto questo video, dovresti avere una buona comprensione di come eseguire l'ecocardiografia 2D e 3D nell'axolotl.

Una volta padroneggiata, la tecnica ad ultrasuoni 2D può essere eseguita in meno di cinque minuti per animale, se viene eseguita correttamente, mentre l'acquisizione 3D può richiedere fino a un'ora per animale. Seguendo questa procedura, è possibile eseguire altri metodi come l'estrazione cardiaca e l'istologia al fine di rispondere ad altre domande relative alla struttura cardiaca e all'anatomia.