Name: measuring ascending aortic stiffness in vivo in mice using ultrasound
Uploaded: 2014-12-02T12:00:00.000+00:00
Duration: 10 min 8 s
Description: Watch this Scientific Journal Video about Measuring Ascending Aortic Stiffness In Vivo in Mice Using Ultrasound at JoVE.com

This work was supported by a National Heart, Lung, and Blood Institute grant 1RO1-HL-105296-01 (to D.E. Berkowitz) and an Australian Research Council Grant DP110101134 (to A. Avolio).

이 프로토콜은 존스 홉킨스 대학의 기관 동물 케어 및 사용위원회에 의해 승인되었습니다. 솔루션, 재료, 동물의 1. 준비 <ol><li> 페닐에 (PE) 0.9 % 식염수 나트륨 니트 로프 루시드 (SNP)의 300 ㎍ / ㎖의 용액의 300 ㎍ / ㎖의 솔루션을 준비합니다. 10 ml의 0.9 %의 식염수에 ml의 헤파린 1000 U / 1 ㎖를 혼합하여 별도의 헤파린 식염수를 준비합니다. 참고 : 마약 사용하기 전에 실온에 있어야합니다. </li><li> 두 30 G X ½ &quot;피하 주사 바늘과 PE 10 폴리에틸렌 튜브에서 정맥 내 약물 주입 용 카테터를 확인합니다. , 카테터을 튜브의 한쪽 끝으로 하나의 바늘을 삽입합니다. 다른 피하 주사 바늘의 바늘 부분을 제거하고 튜브의 다른 쪽 끝으로 무딘 끝을 연결합니다. 1 ML의 주사기에 카테터를 연결하고 헤파린 식염수 용액으로 카테터를 입력합니다. </li><li> 마취 유도 챔버 (C)에 넣어 마우스100 % 산소에 2-2.5 %의 이소 플루 란을 ontaining. 그것은 외부 자극에 응답하지 않는 때까지 유도 챔버에 마우스를 둡니다. </li><li> 유도 챔버에서 마우스를 제거하고 가열 된 심전도 (ECG) 패드에 놓습니다. 2 % 이소 플루 란에서 동물을 유지한다. </li><li> 절차를 수행하는 동안 건조를 방지하기 위해 동물의 눈에 수의사 연고 또는 식염수를 적용합니다. </li></ol> 꼬리 정맥에 카테터를 삽입 2. <ol><li> 꼬리 정맥 꼬리의 양쪽에 횡 방향으로 배치되기 때문에, 더 나은 액세스쪽으로 동물을 놓는다. 테이프로 ECG 패드에 마우스를 고정합니다. 동물이 꼬리 정맥의 혈관 확장을 촉진하기 위해 따뜻한 유지되어 있는지 확인합니다. </li><li> 지혈대로 실라 스​​틱 튜브의 조각을 사용하여, 꼬리의 기지 주변에 지혈대를 묶어. 혈관을 축소 할만큼 꽉하지만 동맥 순환을 차단하는 것만으로는 충분하지 지혈대를 묶어. 2-3 분 후, 정맥 팽출 더욱 볼 수있게해야. </li><li> 조심스럽게 팽팽 꼬리를 잡아 당깁니다. 한 손으로 각도로 꼬리를 구부리고 다른와 꼬리에 바늘 평행을 유지. 피어스 꼬리 정맥에 피부를 통해 구부러진 바늘. 바늘이 혈관에 삽입하는 경우 혈액이 카테터에 다시 밀어 버린다. </li><li> 바늘이 카테터를 확보하기 위해 삽입 조직 접착제 한 방울을 놓습니다. 지혈대를 제거하고 작은 저항 식염수를 주입하여 개통을 확인합니다. </li></ol> 대퇴 동맥을 통해 혈액의 압력 카테터 3. 삽입 <ol><li> 증류수로 채워진 30 ㎖ 주사기로 압력 카테터를 삽입하고, 압력 제어 유닛에 카테터를 연결한다. 물에 카테터를 적시, 설정 및 수술 과정에서 30 ~ 45 분에 연결. </li><li> 동물 부정사를 놓고 ECG 패드에 그것의 발을 붙입니다. 대퇴 동맥을 통해 가슴과 지역에 제모 크림을 적용합니다. <ol><li> 3-5 분 정도 기다렸다가 크림과 머리를 제거합니다. 목oroughly 초음파 동안 유물을 방지하기 위해 가슴에서 머리를 제거합니다. 초과 제모 크림을 제거하기 위해 적신 솜으로 가슴과 뒷다리 지역 모두를 닦습니다. </li></ol></li><li> 미세 가위를 사용하여, 대퇴 동맥의 위치에서 상기 피부 절개. 대퇴 동맥을 나타 내기 위해 피하 지방 조직을 해부하다. 대퇴 동맥 복부 부분적으로 덮여있다. 복부를 멀리 이동하는 지혈제를 사용합니다. 촉촉한 거즈로 덮고 또는 대안 마르지 조직을 방지하기 위해 정기적으로 그 위에 식염수 떨어지는하여 촉촉한 조직을 유지합니다. </li><li> 미세 집게를 사용하여, 동맥 - 정맥 번들 거리에 신경을 분리합니다. 조심스럽게 정맥에서 동맥을 분리 동맥 - 정맥 번들 주위에 칼집을 관통. 기단부에서 동맥 주위에 하나의 봉합사를 전달하고 말단에 두 봉합을 배치합니다. </li><li> 안전하게 말초 혈액의 흐름을 중지 가장 말단 봉합 매듭. 페이지를 끌어 지혈제를 사용하여roximal 봉합 일시적으로 대퇴 동맥으로 혈액의 흐름을 중지합니다. 대퇴 동맥에 작은 절개를 만들기 위해 microscissors를 사용합니다. 말초 매듭 근처의 절개를합니다. </li><li> 압력 제어 유닛에 교정 설정을 사용하여 카테터로 데이터 수집 소프트웨어를 보정. 변환기를 읽고 다시 압력 제어 수단을 전환하고 압력 카테터 균형되도록 물로 채워진 주사기 카테터 출력 0mm 수은. </li><li> 대퇴 동맥에 카테터를 삽입합니다. 한 손으로 미세 집게로 절개를 열고 다른 손으로 동맥에 카테터 헤드를 삽입합니다. <ol><li> 동맥에 카테터를 확보하기 위해 카테터 와이어 주위의 중간 봉합 매듭. 근위 봉합을 휴식과 복부 대동맥으로 앞으로 카테터를 진행합니다. 근위 봉합사는 상기 카테터를 고정 및 출혈을 방지 매듭. </li></ol></li><li> 조심스럽게 마우스, 압력 카테터들과 식염수로 ECG 패드를 이동초음파 촬상 스테이지 yringe. 압력 제어 유닛에 혈압 카테터를 연결한다. 주사기 펌프의 식염수 주사기를 놓습니다. 동물과 카테터가 20 분 동안 평형을 허용합니다. </li></ol> 4. 혈압 범위 대동맥 직경 측정 <ol><li> 1.5 %로 이소 플루 란을 줄일 수 있습니다. 장축 뷰를 이용하여 B 모드에 종 대동맥 시각화. 동일한 뷰가 실험 기간 동안 유지 될 수 있도록 레일 시스템 상에 변환기를 탑재. </li><li> 초음파 메인 프레임에서 대동맥의 섹션을 통해 M 모드 커서를 추적 할 놓습니다. M 모드를 사용하여 심장주기 위에 대동맥 직경 변화를 추적. </li><li> PE 솔루션 주사기에 식염수를 변경하고 주사기 펌프에 주사기를 놓습니다. <ol><li> 기준 대동맥 압력에서 녹음 M 모드. 360 ㎍ / kg / min으로 주입을 시작하여 고원에 도달하는 대동맥 압력 1 분 동안 달이다. 25g 마우스의 경우, 이것은 수행SE는 30 μL / 분 동일합니다. </li><li> 다음 주입을 중지, M 모드를 기록하고 혈압을 기준으로 복귀하는 2 분을 기다립니다. </li></ol></li><li> 240 ㎍ / kg / 분으로 낮은 주입 속도. 25g 마우스의 경우,이 용량은 20 μL / 분 동일합니다. 고원에 혈압, 기록 M 모드 1 분 동안 주입, 주입을 시작합니다. 주입을 중지하고 혈압을 기준으로 복귀하는 2 분을 기다립니다. </li><li> 120 ㎍ / kg 단계를 반복 4.4 / 분 PE (25g 마우스 10 μL / 분). </li><li> 식염수로 PE를 교체하고 360 ㎍ / kg / 분의 주입에 사용되는 속도로 식염수를 주입 (30 μL / 분 25g 마우스의 경우). 상기 주입 대동맥 압력 및 압력이 기준 복귀된다의 증가를 생성하지 않을 때까지 2-3 분 동안 주입한다. 베이스 라인에서 안정 될 때 혈압을 위해 5 분을 기다립니다. </li><li> SNP와 식염수를 교체합니다. <ol><li> 기준 대동맥 압력에서 녹음 M 모드. 240 ㎍ / kg / min으로 주입을 시작 (20 μL / 분 25g 마우스 용)1 분 동안 달이다. 동맥압이 정체기에 도달 할 때, M 모드를 기록한다. 주입을 중지하고 혈압을 기준으로 복귀하는 2 분을 기다립니다. </li></ol></li><li> 120 ㎍ / kg / 분 (25g 마우스 10 μL / 분)에 대한 낮은 주입 속도. 고원에 혈압, 기록 M 모드 1 분 동안 주입, 주입을 시작합니다. 주입을 중지하고 혈압을 기준으로 복귀하는 2 분을 기다립니다. </li><li> 60 ㎍ / kg 단계를 반복 4.8 / 분 SNP (25g 마우스 5 μL / 분). </li></ol> 5. 실험 종료 <ol><li> 동물을 안락사하려면 4 %에 이소 플루 란을 증가시킨다. 일반적으로 1 ~ 2 분에, 둔화 호흡 할 때, 흉강을 열고 심장을 노출 가위로 흉골을 통해 절단. </li><li> 매체 집게로 마음을 잡고 가위로 상행 대동맥에서 절단하여 몸에서 절제. </li></ol>

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저자가 공개하는 게 없다.

압력 값의 넓은 범위에 걸쳐 여러 압력 증가에 직경 측정을 수행하는 것은 압력 경부 관계의 정확한 특성화를 위해 필요하다. 약리학 적으로 유도 할 수있는 상부 및 하부 압력 제한은 실험 집단에 따라 다를 수 있지만, 이상적인 범위는 약 12​​5mm 수은 이완기 200 mmHg로 수축기 50 mmHg에서 25 mmHg 이상이다. 360 ㎍ / kg / 분 PE 및 240 ㎍ / kg의 투여 량 / min의 SNP는 일반적으로 압력 범위의 제한을 유도. 그러나 PE의 용량은 360 ㎍ / kg / min으로는 한계에 도달했는지 확인하기 위해 480 ㎍ / kg / 분 SNP로 증가 할 수 있습니다. PE와 SNP의 작업 농도 미세한 압력 증가를 달성하도록 감소 될 수있다. 직경이 동물 실험 그룹 간의 동일한 압력 값을 유도 대동맥 압력으로 변하게 될 것은 중요하지 않다. 정맥 및 동맥 삽관 동일한 OU와 다른 위치에서 수행 될 수있다tcomes. 꼬리 정맥 삽관 때문에 꼬리 정맥의 작은 크기의 문제가 될 수있다. 또한, 꼬리 정맥은 어두운 색의 생쥐에서 쉽게 볼 수 없습니다. 대퇴 정맥 캐 뉼러로 대체 될 수있다. 대퇴 정맥이 더 접근하기 때문에이 경로는 쉽게 할 수있다. 압력 카테터를 삽입하는 대퇴 동맥 게다가, 경동맥 카테터를 통하여 삽입 될 수있다. 가슴 영역은 초음파 촬상 용 그대로 남아 있으므로 대퇴 동맥 그러나 경동맥 위에 바람직하다. 대퇴 동맥 삽관은 대퇴 동맥이 작기 때문에 더 어려울 수 있습니다. F 1.2 카테터를 사용하여 캐뉼 프로세스를 용이하게 복강 아래 근위 대퇴 동맥 카테터를 도입. 대퇴 동맥에 혈관 확장 리도카인 등 화제의 몇 방울 넣거나 또한 카테터의 삽입을 용이하게 용기를 확대 할 수 있습니다 카테터 도입기를 사용. 압력 카테터 취급 표기제조업체의 지시에 따라. 대동맥 내의 압력 강하가 미미로 대동맥 내의 카테터의 위치 동물 간의 일치 할 필요는 없다. 그러나 복부 대동맥에 카테터를 배치하면 흉부 대동맥의 초음파 영상과 간섭을 최소화하는 것이 더있을 수 있습니다. 일부 초음파 메인 프레임함으로써 M 모드에서 측정마다 직경 압력 측정을주는 M-모드 추적과 함께 압력을 실시간으로 녹화 할 수있다. 직경이 측정되는 위치는 압력이 기록되는 위치와 같은 위치가 아니기 때문에 불행히도, 래그는 카테터 기록 압력 및 대동맥에서 실제 압력 사이에 존재한다. 따라서, 단지 최대 및 최소 직경 측정은 데이터 분석을 위해 사용될 수있다. 이 방법의 주요 제한 및 오 밖으로 이동 대동맥에 의해 도입 된 측정의 불확실성이다심장주기 동안 초음파 평면 F. 모션 도입 오류가 MRI와 CT를 포함한 모든 영상 기반의 연구에 일반적입니다. 보상 전략은 움직임 (18)의 참조 프레임을 이동시키고, 데이터 처리시 구현되는 해부학 적 특징을 이용하여 포함한다. 움직임 보상 소프트웨어가 준비되지 않은 것처럼, 조사관, 혈압 상승 등의 대동맥에서의 위치 변화를 추적하고 감소하는 프로브의 위치를​​ 조절을주의 깊게 모니터링되어야한다. 직경 측정은 대동맥의 중심을주의해야한다. 그러나, M 모드 촬영 위치는 중심을 통과되는지를 결정하는 것은 특히 대동맥 시프트 위치와, 초음파 이미지에 판단하기 어려울 수있다. 도 6에서 명백한 바와 같이, 데이터의 분산의 정도에 매니페스트 이러한 한계에 의해 도입 불확도. ascendi의 세로축 대신 단면의 ​​화상을 얻기NG 대동맥이 해결책이 될 수 있습니다. 그러나, 이러한 뷰를 획득하는 때로는 더 어려울 수 있으며, 그 결과 M-모드 추적은 불명확 할 수있다. B 모드 영상의 단면 둘레 대신 M 모드 영상에서 직경을 측정 할 수있다. 최대 및 최소 원주 B-모드의 프레임 레이트에 의해 제한 될 것이다 달성되었으며 M 모드보다는 더 판단하기 어려울 수있다 그러나, 결정. 압력 경부 플롯의 다수 측정을 수행하고, 데이터의 정확성을 향상시킬 수 실험군 크기를 증가시킨다. 감압 직경 데이터는 가슴을 따라 여러 위치에서 수집 될 수있다. 이 프로토콜은 먼저 가슴에 한 위치에 배치 된 프로브로 수행 될 것이다. 대동맥이어서 다른 위치와 반복 프로토콜에 배치 프로브 가시화 될 것이다. 혈압을 조절하기 위해 사용되는 제제는 잠재적 혈관 작용 대동맥 매끄러운 영향을 미칠 수 musc다시 강성에 영향을 미칠 르 톤. 그러나, 정맥 반환에 의한 대동맥 압력의 조작 쥐에 약물 조작과 같은 침습적 측정 한 PWV 유사한 변화를 생산하는 것으로 나타났다. 이러한 연구 결과들은 혈관 작용 약제의 투여는 말초 동맥의 저항에 주로 작용하여 상당히 대동맥 평활근 (19)에 영향을주지 않는다는 것을 증명한다. 이 프로토콜은 별다른 변경 래트에서 수행 될 수있다. 가슴 제모 크림을 적용하기 전에 면도있다. 시판 27 G X ½ &quot;카테터 약물 주입을 위해 사용된다. 동맥압을 변조하는데 사용되는 투여 량은 약 40, 80, 및 PE 및 40, 80, 120 ㎍ / kg / 분이며, 120 ㎍ / kg / min의 SNP. 대동맥 외에도 대동맥 강성 지역적 차이 프로토콜이 결정될 수있다. 측정 아칸소으​​로이 방법에 의해 측정 지역 강성 PWV에 의해보다 더 정확한 것PWV 두 위치에 반대로 전자는 한 위치에서 촬영. 그러나,이 기술로 측정 할 수있다 대동맥을 따라 영역을 초음파에 의해 가시화 될 수있는 것에 한정된다. 탄성률 또한 두께 측정이 획득 될 수 있으면,이 방법에 의해 수집 된 데이터로부터 계산 될 수있다. 마우스의 대동맥 생체 측정 정확한 전류 초음파 기술의 해상도 한계에 의해 제한된다. 초음파 기술의 향상은 더 미래 가능한 생체 두께 측정에서 만들 수 있었다. 대안으로, 막 두께 측정은 생체 외 수행 될 수있다. 두께는 각각의 압력 증가로 측정 될 수 있기 때문에 압력 myography은 가장 정확한 측정을 제공 할 것이다.

증가 대동맥 강성은 심혈관 질환의 특징이다. 1 4 2 에이징 고지혈증, 당뇨병 3, 흡연, 심혈관 질환의 위험 인자는 대동맥 강성을 증가시키는 것으로 나타났다. 역학 조사는 또한 관상 동맥 질환 및 뇌졸중의 발병 강력한 독립 예측뿐만 아니라 심혈관 질환 및 사망률 5-8의 발생을 대동맥 강성을 증명하고있다. 증가 된 강성 때문에 대동맥의 임상 및 보건 의의, 현재의 연구는 혈관 강성의 발생 및 진행을 기본 메커니즘을 이해하는데 초점을 맞추고있다. 큰 관심을 따라서 심혈관 질환의 실험 모델에서 혈관 강성의 정확한 조치를 개발에 있습니다. 재료의 강성은의 응력 - 변형 관계 특징과 탄성 모드로 정량화 할 수있다ulus. 선형 탄성 재료는 가역적 변형과 응력 변형에 비례하여 증가한다. 대동맥 및 큰 동맥 비선형 탄성체이다 : 연신 할 때, 동맥의 강성은 일정하게 유지되지만, 팽창의 정도에 따라 증가하지 않는다. 큰 동맥의 기계적 특성이 비선​​형 혈관 벽을 구성 내력벽, 즉 콜라겐과 엘라스틴, 다른 강성의 특성에 기인한다. 엘라스틴은 0.6 MPa로의 탄성 계수와 높은 확장 할 수 있습니다. 이에 비해 콜라겐이 1 GPa의 탄성 계수를 가진 9 매우 뻣뻣. 높은 변형률 값에 전시 된 고 강성 콜라겐에 의한 동안 낮은 변형 값에서 대동맥에 의해 전시 초기 강성은 엘라스틴에 기인한다. 선박이 distends로로드 콜라겐 엘라스틴에서 전송되고 혈관 시스템이 작동 위치 전송 부하의이 지역이다. 따라서, 생리 학적 압력에서, 동맥 강성엘라스틴과 콜라겐 10 두의 기여도에 따라 달라집니다. 유통 및 엘라스틴과 콜라겐의 방향은 동맥 벽 내에서 층에 따라 다릅니다. 미디어에서, 엘라스틴, 콜라겐, 평활근 세포는 동심으로 적층 꽉 나선으로 제공됩니다. 이러한 배열은 동맥이 원주 방향으로 높은 부하에 저항하도록 허용한다. 외막은 작은 엘라스틴과 주로 콜라겐과 콜라겐 섬유는 그물 같은 방식으로 구성되어 있습니다. 이러한 콜라겐 섬유가 강세 상태에서 물결 모양이며, 부하가 증가함에 따라 평탄. 콜라겐 섬유와 같은 강성이 증가하여 overstretching 및 파열에서 동맥을 방지, 똑 바르게. 때문에 콜라겐 섬유의 구조적 조직과 변화 방향의, 동맥 이방성 : 선박 길이 방향 또는 원주 11 뻗어 경우 전시 된 강성에 따라 생체 내 stiffnes는.따라서 S 대동맥의 길이 방향과 원주 방향 강성의 복합체이다. 동맥 강성은 일반적으로 준수 또는 펄스 파 속도 (PWV)와 같은 생체 내에서 정량화 하였다. Δd 및 직경의 변화이고, ΔP는 압력에 상응하는 변화입니다 동맥 준수는 C = Δd 및 / ΔP로 정의된다. 준수의 값이 작을수록 더 엄격한 선박을 나타냅니다. 적합성은 동맥 압력 차원 관계로부터 산출 때문에 강성의 직접적인 척도이다. 강성 혈관 (12)에 균일하게 비를 보급됨에 따라, 준수는 실험 집단 간의 의미있는 비교를 위해 각 주제에 같은 / 비슷한 위치에서 측정되어야한다. 컴플라이언스 및 탄성률의 차이는 탄성률 물질의 치수로 규격화되어​​있다. 준수 따라서 탄성 계수 심판 반면 구조적 강성을 반영재료 강성을 lects. 노화, 동맥 벽의 두께 증가와 함께 엘라스틴 / 콜라겐 비율이 감소하기 때문에 구조적 강성 및 강성 재료 모두 크다. 컴플라이언스에 비해, PWV는 동맥 경화의 간접 측정치이다. PWV는 압력 펄스는 동맥의 길이를 따라 이동하고 용기 벽의 특성에 의해 영향을 받는다되는 속도이다. MOENS-Korteweg 방정식 PWV와 탄성 계수 사이의 관계를 모델링하는데 사용된다 :, ρ는 혈액 점도는 PWV는, h는 두께 E 증분 탄성율 = E (H) / (2 ρ의 R) 2이고, R은 용기 반경 . 높은 PWV 값은 따라서 엄격한 선박을 제안한다. 준수 및 탄성률 용기의 절제 세그먼트 실험적 생체 측정 될 수있다. 적합성을 결정하기 위해, 용기 세그먼트 압력 myograph 13,14에 장착된다. 용기 내 압력을 단계적와 일을 증가직경의 변화를 결과 전자는 비디오 현미경을 사용하여 추적됩니다. 적합성은 압력 경부 데이터로부터 결정된다. 증분 탄성율 인장 시험에 의해 측정 할 수있다. 이 실험에서, 상기 용기가 선정한 당겨질 단계적 및 힘 - 변위 데이터는 링 용기 나누기까지 수집된다. 과 응력 값을 산출 및 증분 탄성률을 결정하는 플롯 될 수있다. 이러한 생체 외 접근법 강성에 영향을 미치는 수동적 특성의 변화를 평가할 수있다. 생체 내에서, 부가 컨텐츠를 벽에, 강성은 혈관 평활근 혈압 13,15,16 의해 동적으로 영향을 받는다. PWV는 생체 내 실험 모델 대동맥 강성 측정하기위한 가장 널리 사용되는 방법이다. PWV는 도플러 초음파 또는 안압 17 안압계를 이용하여 간접적으로 결정될 수있다. 압력 맥동은 두 개의 위치에서 측정하고, 시간이 필요거리를 횡단하는 펄스는 펄스 파 속도이다. PWV는 대동맥의 길이에 대해 측정되기 때문에 강성의 평균 값이다. PWV는 동맥 압력에 따라 달라집니다 강성 있도록하기 때문에 큰 동맥 탄성 비선형이다. 높은 PWV 값은 따라서 강성이 증가 또는 상승 된 압력에서 발생할 수 있습니다. PWV 값 따라서 용기의 강성에 대한 결론을 도출하도록 혈압로 정규화되어야한다. 혈관 벽의 패시브 특성 및 톤 동맥 경화의 생리 학적으로 관련된 인덱스를 변경할 것이다 수득 혈관 활성 매개체의 효과와 혈압의 영향을 통합 측정 방법. 이 방법은 침습적으로 고정 된 거리 (13)에서 분리 된 두 개의 압력 센서로 카테터를 사용하여 PWV를 측정함으로써 구현된다. 이러한 이중 압력 카테터, 예컨대 페닐에 또는 니트 로프 루시드 나트륨 등의 대동맥 및 혈관 활성 약물, 삽입을 통해 정맥 내로 주입되고정맥 카테터를 인상하고 낮은 동맥압합니다. 이 프로토콜은 마우스 모델에서의 감압 차원 관계로부터 생체의 대동맥 강성을 결정하는 방법을 설명한다. 이 접근 방법은 침습적 PWV 측정에 비해 여러 장점을 제공한다. 이러한 컴플라이언스 같은 강성 지수는이 절차에 의해 수집 감압 차원 데이터로부터 계산 될 수있다. 강성도가 단일 위치에서 측정되기 때문에 더욱이,이 기술은 로컬 대동맥 강성의 측정을 허용한다. 이 접근법은이 영역의 짧은 길이를 얻기 PWV 측정 어렵게로 대동맥 강성 오름차순 측정에 특히 유용하다. 기계적 특성은 관상 동맥의 관류 및 혈관 장애로 심장 응답에 영향을하기 때문에 연구의 관심은 상행 대동맥에 구체적으로 존재한다. 생체의 대동맥 압력 경부 관계를 측정하려면 </em은&gt;, 대동맥 가시화되고 그 직경은 초음파 영상에 의해 측정된다. 대동맥 혈압 압력 카테터 침습적으로 측정된다. 혈압은 혈관 작용 약물의 정맥 내 주입에 의해 점진적으로 변화한다. 페닐에 혈관을 수축 및 대동맥 압력을 발생하는 데 사용됩니다. 니트 로프 루시드 나트륨은 혈관을 팽창 시키는데 대동맥 압력을 낮추기 위해 사용됩니다. 수축기 및 확장기 대동맥 직경 및 해당 대동맥 압력은 각각의 압력 증가를 측정한다. 적합성은 수집 감압 직경 데이터로부터 계산 될 수있다.

<table><tbody><tr><td>Equipment</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>High-resolution ultrasound machine</td><td>Visual Sonics</td><td>Vevo2100</td><td></td></tr><tr><td>13-24 MHz transducer</td><td>Visual Sonics</td><td>MS250</td><td>Used for imaging rats</td></tr><tr><td>22-55 MHz transducer</td><td>Visual Sonics</td><td>MS550D</td><td>Used for imaging mice</td></tr><tr><td>Imaging Station</td><td>Visual Sonics</td><td>Imagine Station 1</td><td></td></tr><tr><td>1.2F Pressure catheter</td><td>Transonic</td><td>FTH-1211B-0018</td><td></td></tr><tr><td>SP200 pressure control unit</td><td>Transonic</td><td>FFS-095-DP01</td><td></td></tr><tr><td>Standard Infusion Only Harvard Pump 11 Plus syringe pump</td><td>Harvard Apparatus</td><td>702208</td><td></td></tr><tr><td>Isoflurane vaporizer</td><td>VetEquip</td><td>911103</td><td></td></tr><tr><td>Induction chamber</td><td>VetEquip</td><td>941443</td><td></td></tr><tr><td>100% O&lt;sub&gt;2&lt;/sub&gt;</td><td>Airgas</td><td>OX USP200</td><td></td></tr><tr><td>Single Stage Brass 0-50 psi General Purpose Cylinder Regulator CGA540</td><td>Airgas</td><td>Y11215B540</td><td></td></tr><tr><td>Stereo Boom Stand Microscope</td><td>National Optical</td><td>420-BMSQ</td><td></td></tr><tr><td>Fiber optic illuminator &amp;amp; light pipe</td><td>Cole Palmer</td><td>EW-41500-50</td><td></td></tr><tr><td>Supplies</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>30G x 1/2&quot; BD PrecisionGlide Needle</td><td>BD</td><td>305106</td><td>For tail vein cannulation in mice</td></tr><tr><td>Polyethylene Tubing PE10</td><td>Becton Dickinson</td><td>427401</td><td>For tail vein cannulation in mice</td></tr><tr><td>27G x 1/2&quot; Surfloe winged infusion set</td><td>Terumo</td><td>SV*27EL</td><td>For tail vein cannulation in rats</td></tr><tr><td>Signa Gel Electrode Gel</td><td>Parker</td><td>15-25</td><td>Use for ECG recording</td></tr><tr><td>Aquasonic Clear Ultrasound Gel</td><td>Parker</td><td>03-08</td><td>Use for ultrasound</td></tr><tr><td>1ml Sub-Q Syringes, 26G x 5/8&quot;</td><td>BD</td><td>309597</td><td></td></tr><tr><td>Nair</td><td>Nair</td><td></td><td>Depilatory cream</td></tr><tr><td>Histoacryl</td><td>TissueSeal</td><td>TS1050071FP</td><td>Tissue glue</td></tr><tr><td>Braided Silk Suture 6-0</td><td>Teleflex</td><td>104-S</td><td></td></tr><tr><td>Dumostar P55 fine forceps</td><td>Roboz</td><td>RS-4984</td><td></td></tr><tr><td>Microscissors</td><td>WPI</td><td>501839</td><td></td></tr><tr><td>Fine scissors</td><td>FST</td><td>14060-11</td><td></td></tr><tr><td>Medium forceps</td><td>Ted Pella</td><td>5665</td><td></td></tr><tr><td>Hemostatic forceps</td><td>Roboz</td><td>RS-7131</td><td></td></tr><tr><td>Non-sterile cotton gauze sponge</td><td>Fisherbrand</td><td>22-362-178</td><td></td></tr><tr><td>Cotton tipped applicators</td><td>Oritan</td><td>803-WC</td><td></td></tr><tr><td>Label tape</td><td>Fisherbrand</td><td>15-901-20</td><td></td></tr><tr><td>Drugs</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Sodium chloride</td><td>Sigma Aldrich</td><td>S7653</td><td></td></tr><tr><td>R-Phenylephrine hydrochloride</td><td>Sigma Aldrich</td><td>P6126</td><td></td></tr><tr><td>Sodium nitroprusside dihydrate</td><td>Sigma Aldrich</td><td>71778</td><td></td></tr><tr><td>Software</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Prism</td><td>GraphPad</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Excel</td><td>Microsoft</td><td></td><td></td></tr></tbody></table>

measuring ascending aortic stiffness in vivo in mice using ultrasound

우리는 높은 해상도의 초음파 영상을 이용하여 마우스 생체 내에서 대동맥 강성 측정 프로토콜을 제시한다. 대동맥 직경을 초음파에 의해 측정되고 대동맥 혈압 고체 압력 카테터 침습적으로 측정된다. 혈압은 다음 혈관에 작용하는 약물 페닐에 나트륨 니트 로프 루시드의 정맥 주입에 의해 점진적으로 저하 발생합니다. 대동맥 직경은 대동맥의 압력 경부 관계의 특성을 각각의 단계에 대한 압력을 측정한다. 압력 경부 관계로부터 유도 강성 지수는 수집 된 데이터로부터 계산 될 수있다. 동맥 준수의 계산이 프로토콜에 설명되어 있습니다. 이 기술은 심혈관 질환 및 노화와 관련된 증가 대동맥 강성 기전을 조사하기 위해 사용될 수있다. 기술은 pH가 접근하기 때문에 생체에 비해 강성의 중요한 생리 학적 측정 값을 생성대동맥 강성에 ysiological 영향은 측정에 포함된다. 이 기술의 주요 제한은 심장주기 동안 대동맥 이동로부터 도입 측정 오차이다. 이러한 운동은 운동 대동맥 프로브의 위치를​​ 조절뿐만 아니라 동맥압 경부 관계의 다수 측정을 실험군의 크기를 확장함으로써 보상 될 수있다.

도 1에 도시 된 바와 같이 좌심실 및 상행 대동맥 길이 이미지, B 모드에 포착된다. 대안 적으로, 만 대동맥 길이 화상이 얻어 질 수 있고,도 2에서와 같이. 동맥벽의 움직임을 심장 중 그림 3과 같이주기, M 모드에 두 개의 흰색 선으로 표시됩니다. 대동맥 내강 라인 사이의 지역이다. 동맥압은 혈관 작용 약제의 주입에 의해 변조된다. 도 4a에 도시 된 바와 같이, PE는 동맥압을 제기하고,도 4b에 도시 된 바와 같이, SNP는 압력을 낮춘다. M 모드가 기록되는 경우 혈압 고원의 주입 시작 후 1 분. 도 5에 도시 된 바와 같이 동맥압은 투여 약물의 투여 량을 점진적으로 변화를 통해 변화한다. 약물의 투여 량의 주입 속도를 통해 제어된다. 모든 약물 복용 ㎍ / kg / 분에 있습니다. 최대 직경과 최소 직경을 측정한다 t에서도 3에 도시 된 그 M 모드.이 지름 수축기 및 압력에 의해 기록 카테터 이완기 대동맥 압력에 대응한다. 세 개의 심장주기의 수축기 및 이완기 직경 및 압력 값은베이스 라인에서 각각의 PE 및 SNP 투여 량을 측정한다. 약물 투여 한 세 경부 측정 사이의 표준 편차는 0.01 mm 내지 0.04 mm 범위이다. 도 6a에 도시 된 바와 같이 직경이 대동맥 압력 직경의 관계를 설명하는 대응 동맥압에 대해 도시 될 수있다. 이러한 압력 경부 대동맥 컴플라이언스 값을 계산하는 데 사용된다. 동맥 준수는 계산한다 C = (D의 SYS - D 직경) / (P의 SYS - P 직경) (1) D의 SYS 및 D 직경은 수축기 및 이완기 직경 및 P ​​SYS와 P 직경 곳수축기 및 이완기 압력이다. 규정 준수 및 동맥압 (MAP)을 의미는베이스 라인에서 각각의 PE 및 SNP 용량에 대해 계산된다. 준수는 강성의 압력 의존성을 보여 MAP에 그려집니다. 때문에 대동맥의 비선형 탄성 거동의 적합성은도 6b에 도시 된 바와 같이, MAP 증가함에 따라 감소한다. <img alt="그림 1" src="/files/ftp_upload/52200/52200fig1highres.jpg" /> 그림 1 :. B 모드에서 상행 대동맥의 세로보기 지름 측정은 좌심실을 떠나는 상행 대동맥의 길이 이미지에서 가져옵니다. LV : 좌심실; PA : 폐동맥; AA : 대동맥을 오름차순. 폐동맥의 시각화가 프로브의 위치에 따라 달라집니다. 대동맥 직경은 대동맥 판막에 말초 측정한다. 이 이미지를 캡처하는 데 사용 프로브의 주파수는 40 메가 헤르츠이다. 그림 2 :. B 모드에서 상행 대동맥의 대체보기 상행 대동맥 더 띄게되고, 좌심실과 심장 벽이 뚜렷하다. AA : 오름차순 대동맥; LV : 좌심실. 이 이미지를 기록하는 데 사용되는 프로브의 주파수는 40 MHz의입니다. <img alt="그림 3" src="/files/ftp_upload/52200/52200fig3highres.jpg" /> 그림 3 :. M 모드로 시각화 대동맥 대동맥 직경은 M 모드 이미지에서 측정된다. 대동맥 벽의 움직임은 두 개의 물결 모양의 선으로 나타납니다. 두 라인 사이의 공간은 대동맥 루멘이다. 세 개의 심장주기의 수축기 및 확장기 대동맥 직경은 M 모드에서 측정된다. 이 이미지에서, 압력 카테터, ECG 신호,​​ 호흡주기에 의해 기록 된 동맥압은 M 모드에서 적색, 녹색 및 노란색으로 표시된다. 프로브 frequencY는이 이미지는 40 메가 헤르츠하고 수집 스위프 속도는 1,200 Hz에서 기록하는 데 사용. <img alt="그림 4" src="/files/ftp_upload/52200/52200fig4highres.jpg" /> 그림 4 :. 점진적으로 대동맥 압력을 변경하면 대동맥 압력이 주입 된 약물의 투여에 의해 점진적으로 변경됩니다. 약물 투여 량은 주입 속도에 의해 조절된다. 모든 용량은 ㎍ / kg / 분에 있습니다. <img alt="그림 5" src="/files/ftp_upload/52200/52200fig5highres.jpg" /> 그림 5 :. 혈관 작용 약물과 대동맥 압력을 변조하는 대동맥 압력은 혈관 수축 페닐에 (PE)의 주입 증가와 혈관 확장 나트륨 니트 로프 루시드 (SNP)의 주입으로 감소한다. 1 분 약물 주입 개시 후 동맥압 고원. 대동맥 직경의 M-모드 (A). 고원에 기록 대동맥 압력의 상승을 보여줍니다360 ㎍ / kg / 분 PE 주입과 함께. (B) 240 ㎍ / kg / 분 SNP 주입과 대동맥 압력의 감소를 보여줍니다. 시간은 주입이 시작되고, M 모드가 기록 된 시간 추적에 표시된다. &#160; 대동맥 압력이 주입 된 약물의 투여에 의해 점진적으로 변경됩니다. 약물 투여 량은 주입 속도에 의해 조절된다. 모든 용량은 ㎍ / kg / 분에 있습니다. <img alt="그림 6" src="/files/ftp_upload/52200/52200fig6highres.jpg" /> 그림 6 : 압력과 준수 대 대 직경 대동맥 압력 플롯을 의미 대동맥 직경이 압력 직경의 관계 (A)를 보여 해당 동맥압 역모를 꾸몄다 수 있습니다.. 준수는 각 압력 증가에 대해 계산 및 대동맥 강성 (B)의 압력 의존성을 보여 평균 동맥압 (MAP)에 대해 도시 될 수있다.

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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.

오름차순 대동맥 강성 측정<em&gt; 생체</em&gt; 초음파를 사용하여 마우스의

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

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Research

JoVE Journal

Medicine

Measuring Ascending Aortic Stiffness In Vivo in Mice Using Ultrasound

15.9K 조회수.  Johns Hopkins University. 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.

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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.

Murine Echocardiography 및 초음파 이미징

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

연구

의학

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.

마우스의 압력 과부하 모델을 사용하여 관상 동맥 흐름 및 관상 동맥 흐름 준비 제도 이사회의 초음파를 바탕으로 평가

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.

심 초음파 이미징에 의해 가로 대동맥 수축의 마우스 모델에서 심장 형태 학적 평가 및 기능 변경

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.

마우스의 심장 판막 질환의 종합 표현형 특성에 대한 심 초음파 접근 및 프로토콜

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 ...

Ultrasound-based Pulse Wave Velocity Evaluation in Mice

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 parameter is being increasingly investigated in small rodent models in which it is used for assessing alterations in vascular function related to particular genotypes/treatments or for characterizing cardiovascular disease progression. This protocol describes an image processing algorithm which leads to non-invasive arterial PWV measurement in mice using ultrasound (US) images only. The proposed technique has been used to assess abdominal aorta PWV in mice and evaluate its age-associated changes.
Abdominal aorta US scans are obtained from mice under gaseous anesthesia using a specific US device equipped with high-frequency US probes. B-mode and Pulse-Wave Doppler (PW-Doppler) images are analyzed in order to obtain diameter and mean velocity instantaneous values, respectively. For this purpose, edge detection and contour tracking techniques are employed. The single-beat mean diameter and velocity waveforms are time aligned and combined in order to achieve the diameter-velocity (lnD-V) loop. PWV values are obtained from the slope of the linear part of the loop, which corresponds to the early systolic phase.
With the present approach, anatomical and functional information about the mouse abdominal aorta can be non-invasively achieved. Requiring the processing of US images only, it may represent a useful tool for the non-invasive characterization of different arterial sites in the mouse in terms of elastic properties. The application of the present technique can be easily extended to other vascular districts, such as the carotid artery, thus providing the possibility to obtain a multi-site arterial stiffness assessment.

Arterial stiffness represents a key factor in cardiovascular disease and pulse wave velocity (PWV) can be considered as a surrogate index for arterial stiffness. This protocol describes an image processing algorithm for calculating PWV in mice based on ultrasound image processing that is applicable at different arterial sites.

마우스에 맥파 속도 평가 초음파 기반

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 Assessment of Flow-Mediated Dilation of the Brachial and Superficial Femoral Arteries in Rats

Arterial vasodilation to increases in wall shear rate is indicative of vascular endothelial function. In humans, the non-invasive measurement of endothelial function can be achieved by employing the flow-mediated dilation technique, typically performed in the brachial or superficial femoral artery. Briefly, a blood pressure cuff placed distal to an ultrasound probe is inflated to a suprasystolic pressure, which results in limb ischemia. After 5 min of occlusion the cuff is deflated, resulting in reactive hyperemia and increases in wall shear rate that signal vasodilatory molecules to be released from the endothelium eliciting vasodilation. Despite the thousands of studies performing flow-mediated dilation in humans, surprisingly, no studies have performed this technique non-invasively in living rats. Considering the recent shift in focus to translational research, the establishment of guidelines for non-invasive measurement of flow-mediated dilation in rats and other rodents would be extremely valuable. In the following article, a protocol is presented for the non-invasive measurement of flow-mediated dilation in brachial and superficial femoral arteries of rats, as those sites are most commonly measured in humans.

Non-invasive assessment of endothelial function in humans can be determined by the flow-mediated dilation technique. Although thousands of studies have used this technique, no study has performed this technique non-invasively in rats. The following article describes non-invasive measurement of flow-mediated dilation in the brachial and superficial femoral arteries of rats.

흐름 매개 상완의 팽창과 쥐의 피상적 인 대퇴 동맥의 초음파 평가

Arterial vasodilation to increases in wall shear rate is indicative of vascular endothelial function. In humans, the non-invasive measurement of ...

Minimally Invasive Transverse Aortic Constriction in Mice

Minimally invasive transverse aortic constriction (MTAC) is a more desirable method for the constriction of the transverse aorta in mice than standard open-chest transverse aortic constriction (TAC). Although transverse aortic constriction is a highly functional method for the induction of high pressure in the left ventricle, it is a more difficult and lengthy procedure due to its use of artificial ventilation with tracheal intubation. TAC is oftentimes also less survivable, as the newer method, MTAC, neither requires the cutting of the ribs and intercostal muscles nor tracheal intubation with a ventilation setup. In MTAC, as opposed to a thoracotomy to access to the chest cavity, the aortic arch is reached through a midline incision in the anterior neck. The thyroid is pulled back to reveal the sternal notch. The sternum is subsequently cut down to the second rib level, and the aortic arch is reached simply by separating the connective tissues and thymus. From there, a suture can be wrapped around the arch and tied with a spacer, and then the sternal cut and skin can be closed. MTAC is a much faster and less invasive way to induce left ventricular hypertension and enables the possibility for high-throughput studies. The success of the constriction can be verified using high-frequency trans-thoracic echocardiography, particularly color Doppler and pulsed-wave Doppler, to determine the flow velocities of the aortic arch and left and right carotid arteries, the dimension of the blood vessels, and the left ventricular function and morphology. A successful constriction will also trigger significant histopathological changes, such as cardiac muscle cell hypertrophy with interstitial and perivascular fibrosis. Here, the procedure of MTAC is described, demonstrating how the resulting flow changes in the carotid arteries can be examined with echocardiography, gross morphology, and histopathological changes in the heart.

Minimally invasive transverse aortic constriction (MTAC) conserves the essentials of regular transverse aortic constriction (TAC) while eliminating the use of a ventilator with tracheal intubation. It proves to be a highly desirable method for high-throughput studies on left ventricular overload, particularly in translational studies.

마우스의 최소 침습 가로 대동맥 수축

Minimally invasive transverse aortic constriction (MTAC) is a more desirable method for the constriction of the transverse aorta in mice than standard ...

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.

복부 대동맥류 마우스 모델에서 맥박 전파 속도, 감도 및 변형률 측정

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 ...

면역학 및 감염병학

Ultrasound Imaging of the Thoracic and Abdominal Aorta in Mice to Determine Aneurysm Dimensions

Contemporary high-resolution ultrasound instruments have sufficient resolution to facilitate the measurement of mouse aortas. These instruments have been widely used to measure aortic dimensions in mouse models of aortic aneurysms. Aortic aneurysms are defined as permanent dilations of the aorta, which occur most frequently in the ascending and abdominal regions. Sequential measurements of aortic dimensions by ultrasound are the principal approach for assessing the development and progression of aortic aneurysms in vivo. Although many reported studies used ultrasound imaging to measure aortic diameters as a primary endpoint, there are confounding factors, such as probe position and cardiac cycle, that may impact the accuracy of data acquisition, analysis, and interpretation. The purpose of this protocol is to provide a practical guide on the use of ultrasound to measure the aortic diameter in a reliable and reproducible manner. This protocol introduces the preparation of mice and instruments, the acquisition of appropriate ultrasound images, and data analysis.

Ultrasound imaging has become a common modality to determine the luminal dimensions of thoracic and abdominal aortic aneurysms in mice. This protocol describes the procedure to acquire reliable and reproducible two-dimensional ultrasound images of the ascending and abdominal aorta in mice.

흉부 및 복 부 대동맥 동맥 류 크기를 결정 하는 쥐에서의 초음파 이미징

Contemporary high-resolution ultrasound instruments have sufficient resolution to facilitate the measurement of mouse aortas. These instruments have been ...

Measuring the Stiffness of Ex Vivo Mouse Aortas Using Atomic Force Microscopy

Arterial stiffening is a significant risk factor and biomarker for cardiovascular disease and a hallmark of aging. Atomic force microscopy (AFM) is a versatile analytical tool for characterizing viscoelastic mechanical properties for a variety of materials ranging from hard (plastic, glass, metal, etc.) surfaces to cells on any substrate. It has been widely used to measure the stiffness of cells, but less frequently used to measure the stiffness of aortas. In this paper, we will describe the procedures for using AFM in contact mode to measure the ex vivo elastic modulus of unloaded mouse arteries. We describe our procedure for isolation of mouse aortas, and then provide detailed information for the AFM analysis. This includes step-by-step instructions for alignment of the laser beam, calibration of the spring constant and deflection sensitivity of the AFM probe, and acquisition of force curves. We also provide a detailed protocol for data analysis of the force curves.

Measuring the Stiffness of Ex Vivo Mouse Aortas Using Atomic Force Microscopy

We present detailed protocols for isolation of aortas from mouse and measurement of their elastic modulus using atomic force microscopy.

의 강성 측정<em&gt; 전의 VIVO</em원자 힘 현미경을 사용하여&gt; 마우스 대동맥

Arterial stiffening is a significant risk factor and biomarker for cardiovascular disease and a hallmark of aging. Atomic force microscopy (AFM) is a ...

오름차순 대동맥 강성 측정

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