Name: murine echocardiography of left atrium, aorta, and pulmonary artery
Uploaded: 2017-02-20T15:00:00.000+00:00
Duration: 8 min 17 s
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This work was supported by the Huffington Center on Aging at Baylor College of Medicine, Geriatrics, CVS DeBakey Heart Center at Houston Methodist Hospital and BCM, NIH RO-1 HL 13870 to ML Entman, as well as a Career Development Award # IK2BX002410 from the United States Department of Veterans Affairs (LMP), Biomedical Laboratory Research and Development Program.
We are immensely grateful to Mark Entman M.D. for sharing his wisdom and supporting this work.

全ての動物は、ベイラー医科大学の実験動物の管理と使用に関する健康ガイドの国立研究所のガイドラインに従って世話しました。 1.セットアップ<ol><li>心エコーシステムの電源を入れます。表示されたドロップダウンメニューから「心臓測定」を選択して、ソフトウェアを起動し、「初期化」をクリックします。 </li><li>画面上部の「新規」ボタンを新たな研究のクリックを開始し、研究にマウスの人口統計学的情報を入力します。例えば、マウスのID、性別、生年月日だけでなく、研究をしているオペレータの名前。 </li><li> 「TEMP ON / OFF」ボタンをクリックすることで、温度制御EKGボードの電源をオンにします。上下の矢印を使用して39℃の温度に設定します。 </li><li>麻酔室のセットアップを開始するには、第1の酸素およびイソフルランレベルが送達システムのそれぞれに適切であることを確認してください。 </li><l私&gt;麻酔チャンバー内にマウスを置き、リカンベントまで、イソフルランと酸素で誘導した後、マスクに直面し、それを移します。マウスが適切に足をつまむと運動の欠如を確認することにより麻酔していることを確認します。正の足引っ込め応答を回避し、可能な限り低いレベルでイソフルランを維持します。 </li><li>温度制御EKGボード上の仰臥位でマウスを置き、ボード上の対応する振動素子に各足をテープで固定します。必要に応じて、信号を改善するために、トランスデューサのクリームを使用しています。 </li><li>乾燥を防ぐために、マウスの目に人工涙液の眼用潤滑剤の軟膏を適用します。 </li><li>マウスがEKGボードにテープで固定されると、モニターの下部にトレースEKGを観察します。最良の結果を保証するために、研究全体を通じて心拍数を監視します。 400拍/分の心拍数が理想的です。この範囲を下回る心拍数は、イソフルランの影響を示唆しているかもしれません。 </li><li>マウスは酸素を受け取り、保持していることを確認しますフェイスマスクによってイソフルラン。 </li><li>マウスの前歯の胸部と上腹部領域からボディの毛皮を剃るために電気かみそりを使用してください。さらに毛皮の除去を確実にするために、必要に応じて脱毛クリームを使用してください。 </li><li>マウスの胸にトランスデューサーゲルの寛大な量を入れてください。 </li></ol> 2.画像​​取得<ol><li> 左心房測定 <ol><li> EKGボードの下にハンドルの位置を確認します。マウスが置かれた可動EKGボードの角度を調整するためにハンドルを使用してください。 X軸とY軸に沿って0°の角度に沿って45°の角度 - 30にEKGボードを調整することから始めます。著者は「仰向け」位置としてそれを参照してください。左心房の測定値取得のすべてのために、この位置を使用します。 </li><li>長軸ビューで心エコー可動アームクランプで25 MHzの走査ヘッドを配置します。心エコーシステムにおける心臓測定フィルタおよび2D Bモードを選択することを確認します。 </li><li>エコーがいることに注意してくださいcardiographicセットは、時計回りまたは反時計回りに移動することができ、XとY軸調整トルクを有しています。大動脈流出路のレベルで心臓の長軸像を取得し、5秒動画記録を取得するためにそれらを回転させます。心エコーシステムのキーボード上の「シネ・ストア」ボタンを押してスキャンを取得します。 LAの優れた-劣る測定を計算するために使用します。 </li><li>映画の買収後、心エコーシステムのキーボード上の「Mモード」ボタンを押して、Mモードに心エコービューを切り替えます。 </li><li>サジタルビューとカーソルを守ってください。それは、大動脈流出路のレベルで全体のLAを包含するようにカーソルを置きます。この新しいビューの3画像を取得します。心エコーシステムのキーボード上の「フレームストア」ボタンを押してスキャンを取得します。 LAの前後の測定値を計算するために使用します。 </li><li> 「Bモード」を押して、Bモードに戻りますが、<html>心エコーシステムのキーボード上のトン。 </li><li>設定時計回りに90度の可動アームクランプを回転させます。これは、短軸像で走査ヘッドを設定します。 </li><li> Y軸トルクを使用して関節内隔壁を見つけます。心房の壁を可視化することを確認します。 5秒動画記録を取得します。心エコーシステムのキーボード上の「シネ・ストア」ボタンを押してスキャンを取得します。 LAの内外方向の測定を計算するために使用します。 </li></ol></li></ol><img alt="図1" src="/files/ftp_upload/55214/55214fig1.jpg" /> 図1：「仰臥位」ポジション。 「仰臥位」位置にマウスの表現。約30 - X軸とY軸に沿って0°の角度に沿って45°の角度。この位置は、左心房の測定のすべてを取得するために使用されます。トン= &quot;_空白&quot;&gt;この図の拡大版をご覧になるにはこちらをクリックしてください。 <ol start="2"><li> 大血管の測定 <ol><li> 30 MHzの走査ヘッドのために25 MHzの走査ヘッドを交換することで続行します。可動アームクランプから25 MHzの走査ヘッドを取り外し、代わりに30 MHzの走査ヘッドを配置します。心エコーシステムにおける腹部測定フィルタおよび2D Bモードを選択することを確認します。 </li><li> EKGボードの下にハンドルの位置を確認します。マウスが位置する可動EKGボードの角度を調整するためにハンドルを使用してください。 X軸とY軸に沿って60°の角度に沿って5°の角度にEKGボードを調整することによって開始。大動脈と肺動脈の測定値の取得のために、このpoditionを使用してください。 「起立」位置として、この参照してください。 </li><li>心エコーセットにXとY軸調整トルクを用いて、大動脈流出路のレベルでの心臓の長軸像を取得し、5秒動画記録を取得します。目を買収eは心エコーシステムのキーボード上の「シネ・ストア」ボタンを押して、スキャンします。大動脈直径を計算するために使用します。 </li><li>映画の買収後、設定時計回りに90度の可動アームクランプを回転させます。これは、短軸像で走査ヘッドを設定します。 </li><li> Y軸トルクを使用すると、その分岐部のレベルで肺動脈を見つけ、5秒動画の撮影を取得します。心エコーシステムのキーボード上の「シネ・ストア」ボタンを押してスキャンを取得します。肺動脈の直径を計算するために使用します。 注：研究者は、肺動脈の正確な識別を確実にするためのツールとしてドップラー画像を使用してもよいです。必要であれば、一度ドップラー画像を得るために、心エコーシステムのキーボード上の「PW」ボタンステップ2.2.5プレスを完成。特徴的な肺波追跡が見られる場合は、研究者は、正しい位置が確認されたことを安心することができます。 </li></ol></li></ol<html> &gt; <img alt="図2" src="/files/ftp_upload/55214/55214fig2.jpg" /> 図2：「立ち上げ」ポジション。 「立ち上げ」の位置にマウスの表現。 X軸とY軸に沿って60°の角度に沿って約5°の角度。この位置は、大動脈と肺動脈の直径を得るために使用されます。 <a href="http://ecsource.jove.com/files/ftp_upload/55214/55214fig2large.jpg" target="_blank">この図の拡大版をご覧になるにはこちらをクリックしてください。</a> <img alt="図3" src="/files/ftp_upload/55214/55214fig3.jpg" /> 図3：肺動脈ドップラー。特徴的な肺動脈ドップラーイメージング。研究者は、肺動脈の正確な識別を確実にするためのツールとしてドップラー画像を使用してもよいです。「ブランク&gt;この図の拡大版をご覧になるにはこちらをクリックしてください。 3.ポスト手順動物の回復<ol><li>安全EKGボードからマウスを削除するには、マウスの胸からゲルを除去し、四肢からテープを取り外します。 </li><li>麻酔および酸素デリバリーシステムの電源をオフにします。そのケージにマウスを返し、それは胸骨横臥位を維持するのに十分な意識を取り戻したまでマウス無人のままにしないでください。 </li></ol> 4.画像解析<ol><li> 画像の転送 <ol><li>コンピュータに心エコーシステムで収集した画像を転送するためにUSBフラッシュドライブを使用してください。心エコーシステムでのUSBポートにUSBフラッシュドライブを挿入します。 </li><li>調査名（複数可）をクリックして転送するための調査や研究を選択します。 </li><li>画面の上部にあるボタン &quot;へのコピー」をクリックします。ファイルおよびディレクトリを示す新しいウィンドウがアプリになります耳。挿入したばかりUSBフラッシュドライブに対応するディレクトリを選択し、「OK」をクリックします。 </li><li>心エコーシステムからUSBフラッシュドライブを取り外し、分析に使用されるコンピュータでUSBポートに挿入します。 </li><li>心エコーのソフトウェアを起動します。画面の上部にあるボタン「コピー元」をクリックします。ファイルとディレクトリを表示する新しいウィンドウを観察します。挿入したばかりUSBフラッシュドライブに対応するディレクトリからコピーする研究を選択し、「OK」をクリックします。 </li><li>ファイルをコピーした後、検査リストでそれらを観察します。その名の研究、ダブルクリックの分析を開始し、オペレータ解析の名前を選択します。 </li></ol></li><li> 左心房分析 注：以下のすべての心房測定のために、研究者は、LAを測定したい点として、P波を選択するためのガイドとしてEKGを使用します。これは、前の心房収縮時間目に相当します電子LAは、その最大容量です。 <ol><li>左心房（ステップ2.1.3）の優れた-劣る次元に対応するムービークリップを選択します。ガイドとしてEKGを用いて予備心房収縮時間を決定します。この方法は、キャビティは、その最大容量で測定されます。 </li><li>画面の上部にあるツールバーから、「ツール」、次に「測定」をクリックしてください。新しいウィンドウが表示されます。 「直線距離測定ツール」アイコン（それは、ウィンドウの左上隅に最初のアイコンに相当）をクリックします。その最大直径で空洞を測定します。 </li><li>左心房（ステップ2.1.5）の前後寸法に対応する画像を選択します。ガイドとしてEKGを用いて予備心房収縮時間を決定します。この方法は、キャビティは、その最大容量で測定されます。測定するには、ステップ4.2.2を繰り返します。 </li><li>左心房（ステップ2.1.8）の内外方向の寸法に対応する画像を選択します。事前心房contracを決定ション時のガイドとしてEKGを使用。この方法は、キャビティは、その最大容量で測定されます。斜めのファッションに対向壁に心房中隔から空洞を測定します。測定するには、ステップ4.2.2を繰り返します。 注：4.2.1 4.2.4スルー少なくとも3回、手順、エラーを最小限に抑えるために平均値を取得する繰り返します。 </li></ol></li><li> 大血管解析 注：以下のすべての大血管の測定は、研究者が測定したい点としてQRS群の後に時間を選択するためのガイドとしてEKGを使用してください。これは、大血管が彼らの最大容量である点に対応します。 <ol><li>大動脈（ステップ2.2.3）に対応したムービークリップを選択します。 EKGを使用してQRS後の点を決定します。基準として、血管壁を使用して、90°の角度で直径を測定します。それを測定するには、ステップ4.2.2を繰り返し</li><li>肺動脈（ステップ2.2.5）に対応したムービークリップを選択します。 Q後の点を決定しますEKGを使用してRS。基準として、血管壁を使用して、90°の角度で直径を測定します。肺動脈分岐部上記平面を選択します。測定するには、ステップ4.2.2を繰り返します。 </li></ol></li></ol>

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	<li>Upadhya, B., Taffet, G. E., Ping, C., Kitzman, D. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Heart+failure+with+preserved+ejection+fraction+in+the+elderly:+scope+of+the+problem.">Heart failure with preserved ejection fraction in the elderly: scope of the problem.</a> Journal of Molecular and Cellular Cardiology. 83, 73-87 (2015).</li><li>Mclaughlin, V. V., Archer, S. 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The authors have nothing to disclose.

正常にLAV、大動脈およびPAの直径を測定するための3つの重要なステップがあります。セットアップ時には、完全に胸に毛皮を除去することが重要です。そうしないと、画質との干渉になります。それが25 MHzおよび心臓フィルターLAVの評価のため、30 MHzおよび評価のための腹部フィルターです：画像中に取得1秒あたりのフレーム数を調べるために、プローブから変わるので、それらに対応する...

本発明の方法論は、測定し、イソフルラン下のマウスでの2D心エコー検査とLAV、大動脈径とPAの直径を使用する方法を研究者を教えています。高齢者における保存駆出率（HFpEF）と心不全は、かなりの罹患率と死亡率でそれらの80歳以上の1、その結果に10％にまで影響を与えます。重要な死亡率はまた、肺動脈圧は、労作性呼吸困難、プログレッシブ右心不全、およびしばしば死に至る上昇した肺高血圧症（PH）、HFpEFと同様の症状を示す潜行性の疾患プロセスから発生します。 2 HFpEFとPHの両方の増加罹患率は、非侵襲的、非末端のアプローチでマウスモデルにおける介入の正確な評価と監視を可能にする方法を開発する必要性を意味します。 心室最先端の変化を介して、拡張機能の低下につながるエイジングerial補強、血管機能不全、炎症3、減損カルシウム調節4は 、βアドレナリン応答性を減少し、身体機能の低下生産は、アクティブなリラクゼーションを遅くし、受動的な剛性を増加させました。時間が経つにつれて、これは増加したLV充満圧とLAの代償拡大につながります。 5 このような弁機能不全（僧帽弁逆流や狭窄症）および浸潤プロセスのような他の病因は、LA 1内の圧力と体積の上昇を引き起こすものの、欧州心臓病学会は、LV機能の非侵襲的な反射としてLAのサイズの追加をサポートしています。 6 LAのボリュームと拡張機能の侵襲的な措置との間の相関は、マウスで研究されてきました。機能の違いと相関LAボリュームは両方のための年齢グループ内侵襲的に決定14-および31-月齢メートル氷。 14ヶ月齢のマウスでは、LAのボリュームは拡張機能の3つの標準的な侵襲的措置と相関-dP / dtmin（R 2 = 0.5、P &lt;0.05）、タウ（緩和の時定数、（R 2 = 0.6、 P &lt;0.05）、および左心室拡張末期圧（R 2 = 0.25、P &lt;0.05）。31月齢のマウスについては、LAのボリュームと-dP / dtminとの相関（R 2 = 0.92、P &lt;タウとの関係があまりはっきりしていたものの0.05）とLVEDP（R 2 = 0.61、P &lt;0.05）が明らかであった。したがって、LAのボリュームはグループ全体ではなく年齢グループ内だけでなく、拡張期機能障害とともに増加した。7 心臓の性能を評価するために、カテーテルの技術を使用して、マウスモデルにおける心機能の研究は、厳格かつ信頼性の高いものの、繰り返しによる評価との非互換性に制限されています。 MRIや3D心エコー検査などの侵襲的な措置に8代替品であってもよいです2D心エコー技術よりも正確で、彼らはより高価です。 2D心エコー検査は、LAのボリューム評価のための十分な考えられています。 9、10 心エコー検査でLAのボリュームとPA径の評価は、肺動脈と左心房のように拡大両方あるものからLA圧力またはLAVに変化はないとPA径の増加をもたらす肺動脈抵抗の主要な増加を生み出すモデル間の識別を可能に心臓の左側に上昇し、充填圧力の結果。このアプローチは、スカリアらによって撮影されました。人は人で、左心房比（ePLAR）に心エコー肺動脈を正確にプレ肺毛細血管高血圧とポストcapillaryhypertensionを有する患者を区別するためのパラメータであることを示しました。 11

<table><tbody><tr><td>Vevo 770 high-resolution in vivo micro-imaging system</td><td>Visual Sonics</td><td>Vevo 770-120</td><td>Echocardiographic Equipment</td></tr><tr><td>707B RMV (Real time MicroVisualization) 30 MHz Scanhead with encapsulated transducer&amp;nbsp;</td><td>Visual Sonics</td><td>707B-256</td><td>Real Time Microvisualization Scanhead</td></tr><tr><td>710B RMV (Real time MicroVisualization) 25 MHz Scanhead with encapsulated transducer&amp;nbsp;</td><td>Visual Sonics</td><td>710B-159</td><td>Real Time Microvisualization Scanhead</td></tr><tr><td>Vevo integrated rail system including physiological monitoring unit&amp;nbsp;</td><td>Visual Sonics</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Inhalation Anesthesia System</td><td>VetEquip</td><td>VE2627</td><td>Anesthesia System</td></tr><tr><td>Isofluorane</td><td>Henry Schein</td><td>50033</td><td></td></tr><tr><td>Electric razor&amp;nbsp;</td><td>Wahl</td><td>General supply</td><td></td></tr><tr><td>Hair removal cream</td><td>Nair</td><td>General supply</td><td></td></tr><tr><td>Transductor cream</td><td>Parker</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Transductor gel</td><td>Parker</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Standard Gauze pads&amp;nbsp;&amp;nbsp;</td><td>McKeeson</td><td>General supply</td><td></td></tr><tr><td>Tape</td><td>Durapore</td><td>General supply</td><td></td></tr><tr><td>Nose cone&amp;nbsp;</td><td></td><td></td><td>For anesthesia delivery</td></tr><tr><td>Water&amp;nbsp;</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Vet eye ointment&amp;nbsp;</td><td>Puralube</td><td>General supply&amp;nbsp;</td><td>To prevent dryness&amp;nbsp;</td></tr><tr><td>Cotton tipped applicators&amp;nbsp;</td><td></td><td>General supply</td><td></td></tr><tr><td>USB Flash Drive</td><td></td><td>General supply</td><td></td></tr></tbody></table>

murine echocardiography of left atrium, aorta, and pulmonary artery

本発明の方法論は、測定し、心エコー検査を通って左心室拡張期血圧における慢性標高の代理としてLAVを使用するだけでなく、マウスでは大動脈およびPA直径の測定値を得るためにする方法を研究者を教示しています。 生後10日間以上経過したマウスは、本技術を用いて分析することができます。セットアップ、画像取得および画像解析：技術は、3つの主要なステップから構成されています。セットアップ手順は、1％のイソフルランで麻酔したマウスを得ることを剃ると、画像取得が行われる加熱されたEKGボードに仰臥位でそれをテーピングで構成されています。画像取得ステップは、心臓の構造を識別するために学習し、ボリュームおよび直径を計算することができるようにするために、その対応するプローブと軸との必要なすべての画像を取得から成ります。画像解析ステップは、コンピュータソフトウェアの助けを借りて、以前に取得した画像を測定することからなります。 <p clasS = &quot;jove_content&quot;&gt;提案手法の利点は、研究者は、非侵襲的、非末端のアプローチで介入を評価するため、時間をかけて同じマウスに従うことができるようになる、高速（15分）の手順を含みます。各マウスは、それ自身の対照として使用することができます。同じ演算子を持つプラスこの事実は、実験全体のためのすべての取得および分析は、オペレータ依存性の制約を最小限に行います。本発明の方法論は、心血管および肺の医学のマウスの研究者のために有用です。

心エコー検査でLAのボリュームとPA径の評価は、肺動脈と左心房の拡大は両方で上昇し、充填圧力の結果であるものからLAVに変化はないと増加したPAの直径が増加した肺動脈抵抗の結果モデル間の識別を可能にします心臓の左側。 2病態生理の違いを表示する画像は、 図4に示されています。 LA及びPAのイメージは、若い、低酸素誘発肺高血圧症及び年齢関?...

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Murine Echocardiography of Left Atrium, Aorta, and Pulmonary Artery

以下のプロトコルは、マウスの左心房容積（LAV）、大動脈（AO）の直径、および肺動脈（PA）の直径を得るために使用される心エコー画像の取得および分析のための方法を記載しています。この技術は、心肺機能の評価を可能にする非侵襲性、非末端の手順です。

左心房、大動脈、肺動脈のマウス心エコー

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

murine-echocardiography-of-left-atrium-aorta-and-pulmonary-artery

Research

JoVE Journal

Medicine

14.3K ビュー.  Baylor College of Medicine. 以下のプロトコルは、マウスの左心房容積（LAV）、大動脈（AO）の直径、および肺動脈（PA）の直径を得るために使用される心エコー画像の取得および分析のための方法を記載しています。この技術は、心肺機能の評価を可能にする非侵襲性、非末端の手順です。 

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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.

マウスにおける経胸壁心エコー

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

医学

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.

マウス心エコー検査と超音波イメージング

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

Murine Fetal Echocardiography

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

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

ネズミの胎児心エコー検査

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

Echocardiographic Assessment of the Right Heart in Mice

Transgenic and toxic models of pulmonary arterial hypertension (PAH) are widely used to study the pathophysiology of PAH and to investigate potential therapies. Given the expense and time involved in creating animal models of disease, it is critical that researchers have tools to accurately assess phenotypic expression of disease. Right ventricular dysfunction is the major manifestation of pulmonary hypertension. Echocardiography is the mainstay of the noninvasive assessment of right ventricular function in rodent models and has the advantage of clear translation to humans in whom the same tool is used. Published echocardiography protocols in murine models of PAH are lacking.
In this article, we describe a protocol for assessing RV and pulmonary vascular function in a mouse model of PAH with a dominant negative BMPRII mutation; however, this protocol is applicable to any diseases affecting the pulmonary vasculature or right heart. We provide a detailed description of animal preparation, image acquisition and hemodynamic calculation of stroke volume, cardiac output and an estimate of pulmonary artery pressure.

This article provides a protocol for the echocardiographic assessment of right ventricular size and pulmonary hypertension in mice. Applications include phenotype determination and serial assessment in transgenic and toxin-induced mouse models of cardiomyopathy and pulmonary vascular disease.

マウスの右心の心エコー評価

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

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.

経胸壁心エコー検査による肺動脈狭窄のマウスモデルにおける右室の構造と機能の評価

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

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.

マウスの弁膜症の包括的表現型の特徴のための心エコーアプローチとプロトコル

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 ...

Echocardiographic Measurement of Right Ventricular Diastolic Parameters in Mouse

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

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

マウスにおける右心室拡張期パラメータの心エコー測定

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

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.

成人ラットにおける心臓解剖学と機能の心エコー評価

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

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

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

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

新生児マウスにおける左心室構造、機能、冠動脈流の心エコー特性評価

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

Transthoracic Echocardiography to Assess Post-Resuscitation Left Ventricular Dysfunction After Acute Myocardial Infarction and Cardiac Arrest in Pigs

One of the main causes of out-of-hospital cardiac arrest is acute myocardial infarction (AMI). After successful resuscitation from cardiac arrest, approximately 70% of patients die before hospital discharge due to post-resuscitation myocardial and cerebral dysfunction. In experimental models, myocardial dysfunction after cardiac arrest, characterized by an impairment in both left ventricular (LV) systolic and diastolic function, has been described as reversible but very little data are available in cardiac arrest models associated with AMI in pigs. Transthoracic echocardiography is the first-line diagnostic test for the assessment of myocardial dysfunction, structural changes and/or AMI extension. In this pig model of ischemic cardiac arrest, echocardiography was done at baseline and 2-4 and 96 hours after resuscitation. In the acute phase, the examinations are done in anesthetized, mechanically ventilated pigs (weight 39.8 &#177; 0.6 kg) and ECG is recorded continuously. Mono- and bi-dimensional, Doppler and tissue Doppler recordings are acquired. Aortic and left atrium diameter, end-systolic and end-diastolic left ventricular wall thicknesses, end-diastolic and end-systolic diameters and shortening fraction (SF) are measured. Apical 2-, 3-, 4-, and 5-chamber views are acquired, LV volumes and ejection fraction are calculated. Segmental wall motion analysis is done to detect the localization and estimate the extent of myocardial infarction. Pulsed Wave Doppler echocardiography is used to record trans-mitral flow velocities from a 4-apical chamber view and trans-aortic flow from a 5-chamber view to calculate LV cardiac output (CO) and stroke volume (SV). Tissue Doppler Imaging (TDI) of LV lateral and septal mitral anulus is recorded (TDI septal and lateral s&#39;, e&#39;, a&#39; velocities). All the recordings and measurements are done according to the recommendations of the American and European Societies of Echocardiography Guidelines.

Transthoracic echocardiography is the first-line diagnostic test for post-resuscitation left ventricular dysfunction and structural changes in a pig model of cardiac arrest.