동물 실험은 유럽 지침 (63분의 2,010 / UE) 및 이탈리아어 법 (D.Lvo 2,014분의 26)에 따라 수행하고, 그 실험 동물 보호 원칙을 따랐다. 로컬 윤리 승인 패널 연구를 승인했다. 1. 이미징 절차 <ol><li> 1 L / 분 순수한 산소에 2.5 %의 이소 플루 란 가득 마취 유도 챔버에 마우스를 놓습니다. 발가락 핀치에 응답하지 않는 문제가 마취의 깊이를 확인합니다. </li><li> 부정사 위치에 온도 제어 보드에 동물을 배치합니다. 공회전을 방지하기 위해, 눈 연고와 동물의 눈을 적셔. 전용 코 콘에서 마우스의 코를 배치하여 마취 가스 유량 (1.5 % 이소 플루 란)를 제공합니다. 필요한 경우, 연구 대상 동물에 따라, 케이스의 경우에서 이소 플루 란의 비율을 조정한다. 40 ° C에서의 기판 온도를 수정합니다. </li><li> 코트 네 도전성 페이스트 동물의 사지가에 포함 된 ECG 전극 그들을 테이프판. 석유 젤리로 윤활 직장 프로브와 함께 체온을 측정한다. 모든 생리 학적 측정 (ECG와 호흡 신호뿐만 아니라 온도가) 제대로 인수 표시되어 있는지 확인합니다. </li><li> 제모 크림과 음향 커플 링 젤 코트를 함께 복부에서 화학적으로 머리를 제거합니다. </li><li> 기계 팔에 (13-24 메가 헤르츠) 미국 프로브를 놓습니다. </li><li> 동물의 US 프로브 평행 수정하고 초점 영역에있는 관심 영역과 복부 대동맥의 전후 이미지를 얻기 위해, 그것의 위치를 ​​조정한다. </li><li> 해부학 적 정보를 수집합니다. <ol><li> 높은 프레임 속도 인수 (9) ECG-문이 허용 버튼을 클릭하면, 700 FPS와 동일한 프레임 속도 취득을 선택하고 인수를 시작합니다. 주 : 이러한 방식으로 하나의 심장주기에 관한 용기의 해부학 적 이미지를 얻을 수있다. </li></ol></li><li> 유속 정보를 수집합니다. &lt;&gt; / 강해 <ol><li> 동일한 스캔 투영을 사용하여 상기 PW 도플러 버튼을 클릭 용기의 중심에 샘플 볼륨을 위치시키고 시네 루프 3 초보다 짧게되지 않도록 이미지를 획득. 이러한 데이터 획득 US 투영에 기초하여 구별하는 경우에서의 조정 가능한 한 작은 각도 보정 유지를 얻었다. </li></ol></li><li> 온도 제어 보드에서 동물을 제거하고 전체 복구 기다립니다. 참고 :이 약 10 분 소요 우리의 경험에서. 이 흉골 드러 누움을 유지하기 위해 충분한 의식을 회복 할 때까지두고 무인 동물하지 마십시오. </li></ol> 2. 사후 처리 <ol><li> 수출 B 모드 및 DICOM 파일로 PW-도플러 이미지와 개인용 컴퓨터에 저장합니다. 티파니 이미지 PW-도플러 DICOM 파일을 변환. </li><li> 프로세스 B 모드 이미지. <ol><li> 전용 그래픽 사용자 인터페이스 (GUI)를 사용하여 대응 DICOM 파일을 가져. </li><li> 윤곽을 초기화 (를 시작하기위한 단 한번의 클릭과 더블 클릭을 종료하기위한) 용기의 맨 벽에 가까이 선 그리려면 가까운 벽에 가까운 두 번 클릭합니다. 멀리 벽에 그 가까운 라인과 평행이 자동으로 표시됩니다. 은 &quot;ANALYSE&quot;버튼을 눌러 단일 프레임에 알고리즘을 적용합니다. </li><li> 결과를 확인합니다. 가장자리가 정확하게 확인 된 경우 (예., 초기화 된 점의 진화는 후방 및 전방 벽을 모두 감지 한)은 &quot;GO&quot;버튼을 클릭하여 전체 시네 루프에 알고리즘을 적용합니다. 가장자리가 올바르게 식별되지 않은 경우, &quot;지우기 형상&quot;을 클릭하여 그들을 취소 및 포인트 2.2.2를 반복하여 다시 초기화합니다. 주 :이 알고리즘은 에지 검출 및 윤곽 추적 기술에 기초 이전 세부 (10)에 설명되었다. </li><li> 은 &quot;RECORD&quot;버튼을 눌러 최종 결과를 얻기과 CORR 저장하나의 심장주기에 관련된 순간 직경 값을 포함 .MAT 파일을 esponding. </li></ol></li><li> LND-V 루프 구현을위한 GUI를 엽니 다. </li><li> 속도 곡선을 의미 단일 비트에 이르게 PW-도플러 영상 처리를 시작하기 위해 &quot;VELOCITY&quot;버튼을 클릭합니다. <ol><li> PW-도플러 추적을 확인하고 &quot;WHITE LINE&quot;버튼을 눌러 제로와 동일한 속도 값에 해당하는 줄을 찾습니다. </li><li> 각각 (교정 패널에서)은 &quot;VELOCITY&quot;와 &quot;TIME&quot;버튼을 사용하여 속도 교정 및 시간 보정을 수행합니다. 이 버튼을 누르면 하나의 길이가 삽입 된 보정 계수에 해당하는 선을 그릴 수 있습니다. </li><li> 수동으로 &quot;ROI 물리 치료사&quot;버튼을 사용하여 생리 학적 신호를 포함하는 투자 수익 (ROI)을 선택합니다. </li><li> 수동 &quot;ROI SIGNAL&quot;버튼을 누름으로써 PW 도플러 추적을 포함하는 ROI를 선택한다. </li><li> CLI봉투가 확인 된 경우 및 &quot;ANALYSE&quot;버튼 CK 확인. 결과가 만족스럽지 않은 경우 (이하 &quot;임계 속도&quot;편집 가능한 텍스트 필드에 새로운 값을 입력하여) 임계 값을 변경하고 다시 &quot;ANALYSE&quot;버튼을 누른다. 곡 이미지의 품질에 따라 케이스의 경우와 문턱. 은 &quot;를 만드는데&quot;버튼을 누릅니다. </li><li> 심전도 신호의 R-피크를 찾아 &quot;UPDATE&quot;버튼을 클릭하여 그에 따라 속도 봉투 신호를 나눕니다. 은 &quot;비트를 선택&quot;버튼을 클릭하여 잡음에 의해 손상되거나 흡기 단계에없는 비트를 선택합니다. 이와 같이, 단일 비트와 속도 파형을 의미 얻었다. </li></ol></li><li> 고속 푸리에 변환은 주파수 도메인에서 선택된 비트를 보간 및 기준 (11)에 설명 된대로 모두가 같은 점수로 구성하도록 변환 방법 사용. 단순히 RET을 누르면 자동으로이 작업을 수행박자 번 PC 키보드의 항아리 키가 선택되었습니다. 은 &quot;VELOCITY 의미 &#39;체크 박스가 하나의 비트를 선택하면 속도 신호 포물선 속도 분포를 가정하는 12 개의 최대 속도로 곡선을 분할함으로써 달성되는 것을 의미한다. &quot;OK&quot;버튼을 누릅니다. </li><li> 은 &quot;DIAMETER&quot;버튼을 클릭합니다. 은 &quot;INTERPOLATE&quot;버튼을 누름으로써 단일 비트 속도 신호와 동일한 샘플링 주파수를 갖는 단일 - 비트 경 신호를 얻기 위해 시간 영역에서의 단일 - 비트 경 파형 보간. &quot;확인&quot;버튼을 클릭합니다. 참고 : 동일한 샘플링 주파수와 데이터 포인트의 동일한 개수와 속도 곡선을 단일 비트의 직경을 가지고 의미하기 위해, 이들이 주파수 영역에서 보간된다. </li><li> (직경과 속도 파형을 표시하는 그래프 위) 정렬 방법과 &quot;둘째 유도체&quot;접근 방식을 선택하고 &quot;업데이트&quot;버튼 회로 차단기를 클릭엔. 두 곡선은 자동 시간 정렬 이차 미분 방법 (14)를 사용하는 것입니다. </li><li> 속도 값을 의미 단일 ​​비트에 대하여 단일 비트 직경 값의 자연 로그를 플롯하여 최종 LND-V 루프 구축. 두 파형이 정렬 될 때이를 자동으로 수행됩니다. 주 : 5 % 단일 비트의 최대치의 90 % 사이에 포함되는 점의 속도 곡선은 자동 위치하며이 점에 선형 보간이 루프의 직선 부분의 기울기를 평가하기 위해 적용되는 것을 의미한다. </li><li> PWV는 다음 수학 식 7에 따라 계산 <img alt="식 (1)" src="/files/ftp_upload/54362/54362eq1.jpg" /></li></ol>

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</ol>

저자는 공개 아무것도 없어.

본 연구에서, 생쥐 PWV 평가 용 LND-V 루프에 기초하여 화상 처리 알고리즘을 설명 하였다. 제안 된 기법은 US 이미지 프로세싱에 기반 것이며, 따라서, 기존의 기술 6 마우스 모델에서 동맥 경화의 평가 (13)에 유효한 대안을 나타낼 수있다. 사실, 반대로 동맥 압력 신호의 획득에 기초 희생되는 동물을 필요로되는 침습적 방법 (6)에,이 기?...

마우스 모델은 점점 심혈관 질환의 조사 (CVD)에 이용하고, 특히 질병 발달 한 여러 단계의 특성을 허용 길이 연구에 사용된다. 큰 동맥의 탄성 특성은 상이한 병리 적 상태와 관련된다 기술적 관점에서, 강성 동맥 맥파가 도관 용기 (2)으로 이동하는 속도를 나타내는 펄스 파 속도 (PWV)를 측정함으로써 평가할 수있다. 임상 적 중요성 때문에, 그것은 점점 심지어 작은 전임상 동물 실험 3에서 측정된다. 다른 기술은 마우스의 PWV를 평가하는 데 사용할 수 있습니다. 침습성 방법은 카테터 팁 압력 변환기의 사용에 기초한다. PWV는 두 측정들 사이의 거리를 서로 다른 부위에서 동맥 압력 신호를 획득하고 나누어 평가한다신호 (4) 사이의 시간 시프트에 의해 ITES. 이러한 종류의 기술에 관한 주요 단점은 따라서 종의 연구에 사용될 수없는 두 측정 사이트와 사이의 거리의 평가를 위해 동물의 희생을 요구한다는 것이다. 이러한 한계를 극복하기 위해, 서로 다른 이미징 기법에 기초하여 비 침습적 방법이 개발되었다. 이전 연구 속도로 인코딩 된 자기 공명 영상 데이터 (5)와, 펄스 도플러 신호 (6)의 통과 시간 방법을 적용하여 얻은 마우스 PWV 평가를보고했다. 그러나, 이들 방법으로 얻어진 PWV 값은 동맥 경화의 지역 평가이다. 사실, 크기 및 탄성 특성의 관점에서 다른 동맥 차지하고, 평균 값을 나타낸다. 또한, 평가 이러한 종류 INF 수있는 오류의 원인은 두 측정 위치 사이의 거리에 대한 평가를 필요최종 결과 luence. PWV는 직경 속도 (LND-V) 루프 (7)을 이용하여 평가 될 수있다. 이 방법은 선택된 용기의 직경과 유속 값의 동시 평가를 기반으로한다. 이 방법에 따르면, LND-V 루프 플로팅 자연 대수 직경의 값에 의해 얻어진 VS 속도 값을 의미하고 PWV 이른 수축기에 대응 얻어지는 루프의 직선 부분의 기울기를 계산함으로써 추정된다. 이 방법의 실제 구현에 관해서는, 이전의 작품은 이미 체외 셋업 시스템 7의 응용과 인간 (8) 모두 경동맥과 대퇴 PWV의 평가에 대한 사용에 대한 결과를보고했다. 본 연구의 주 목적은 U를 사용하여 마우스의 비 침습적 동맥 PWV 측정을 제공하는 화상 처리 알고리즘의 상세한 설명을 제공하는 것이다S 이미지 만. 제안 된 방법은 복부 대동맥으로 B 모드 및 펄스 웨이브 도플러 (PW-도플러) 이미지 및 주요 중요성의 동맥에 적용 할 수있는 모두의 처리에 의해 지역의 동맥 경화의 평가를 할 수 있습니다.

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

ultrasound-based pulse wave velocity evaluation in mice

동맥 강성 즉 맥파 속도 (PWV), 맥파가 도관 용기 내에서 이동하는 속도를 계산함으로써 평가 될 수있다. 이 매개 변수는 점점이 특정 유전자형 / 치료와 관련된 혈관 기능의 변화를 평가하기 위해 또는 심장 질환의 진행을 특성화에 사용되는 작은 설치류 모델에서 연구되고있다. 이 프로토콜은, 초음파 (US) 이미지만을 사용하여 생쥐의 비 침습적 동맥 PWV 측정 리드 화상 처리 알고리즘을 설명한다. 제안 된 기술은 마우스에서 복부 대동맥 PWV 평가 및 연령 - 관련 변화를 평가하기 위해 사용되었다. 복부 대동맥 US 스캔 고주파 US 프로브를 구비 한 특정 US 장치를 이용하여 기체 마취 마우스로부터 수득된다. B 모드 및 맥파 도플러 (PW 도플러) 이미지는 각각의 속도 값을 순시 직경을 구하여 평균하기 위해 분석. 이를 위해, 에지 검출 및 윤곽 추적 기술이 사용된다. 단일 비트의 직경과 속도의 파형이 시간 직경 속도 (LND-V) 루프를 달성하기 위하여 정렬되고 결합되어 의미한다. PWV 값은 초기 수축기에 해당 루프의 직선 부분의 기울기로부터 얻어진다. 마우스에 대한 본 방법, 해부학 적 및 기능적 정보를 이용하여 복부 대동맥은 비 침습적 달성 할 수있다. US 화상 처리를 요구하는 것은 아니라, 탄성 특성의 관점에서 마우스 다른 동맥 부위의 비파괴 특성에 유용한 도구를 나타낼 수있다. 본 기술의 적용을 용이하게, 따라서 다중 사이트 동맥 경화 평가를 얻을 수있는 가능성을 제공하고, 예컨대 경동맥 혈관 다른 지역으로 확장 될 수있다.

제안 된 방법은 이전의 연구 (11)에서 마우스 복부 대동맥에 적용되었다. 다음 그림은 실제 마우스 이미지에 기술 된 방법의 응용 프로그램의 결과를 보여줍니다. 이러한 데이터는 하나의 동물 (: C57BL6 중량 : 13 주령 야생형 마우스 스트레인 33g)로부터있다 특히,도 1은 US 영상의 분석 결과를 나타낸다. 양상은 직경 파형을 제공하는 ECG가 게이?...

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Ultrasound-based Pulse Wave Velocity Evaluation in Mice

동맥 강성 동맥 경화에 대한 대리 지표로서 간주 될 수있는 심혈 관계 질환 및 맥박 파 속도 (PWV)의 핵심 요소를 나타낸다. 이 프로토콜은 서로 다른 혈관 부위에 적용 가능하다 초음파 화상 처리에 기초하여 마우스에서 PWV를 산출하는 화상 처리 알고리즘을 설명한다.

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

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13.4K 조회수.  Scuola Superiore Sant'Anna.  동맥 강성 동맥 경화에 대한 대리 지표로서 간주 될 수있는 심혈 관계 질환 및 맥박 파 속도 (PWV)의 핵심 요소를 나타낸다. 이 프로토콜은 서로 다른 혈관 부위에 적용 가능하다 초음파 화상 처리에 기초하여 마우스에서 PWV를 산출하는 화상 처리 알고리즘을 설명한다. 

비디오: Ultrasound-based Pulse Wave Velocity Evaluation in Mice

Transthoracic Echocardiography in Mice

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

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

마우스에 Transthoracic Echocardiography

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

연구

의학

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

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

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

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

고주파 고해상도 Echocardiography : 국소 빈혈 - reperfused Murine 중심부에 심근 스트레인, 수축성 및 승모판 병리 현상의 비침습 반복 측정에 대한 최초의 증거

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

Murine Echocardiography and Ultrasound Imaging

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

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

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  ...

Pulse Wave Velocity Testing in the Baltimore Longitudinal Study of Aging

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

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

노화의 볼티모어 종관 연구에 웨이브 속도 테스트 펄스

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

Assessment of Right Ventricular Structure and Function in Mouse Model of Pulmonary Artery Constriction by Transthoracic Echocardiography

Emerging clinical data support the notion that RV dysfunction is critical to the pathogenesis of cardiovascular disease and heart failure1-3. Moreover, the RV is significantly affected in pulmonary diseases such as pulmonary artery hypertension (PAH). In addition, the RV is remarkably sensitive to cardiac pathologies, including left ventricular (LV) dysfunction, valvular disease or RV infarction4. To understand the role of RV in the pathogenesis of cardiac diseases, a reliable and noninvasive method to access the RV structurally and functionally is essential.
A noninvasive trans-thoracic echocardiography (TTE) based methodology was established and validated for monitoring dynamic changes in RV structure and function in adult mice. To impose RV stress, we employed a surgical model of pulmonary artery constriction (PAC) and measured the RV response over a 7-day period using a high-frequency ultrasound microimaging system. Sham operated mice were used as controls. Images were acquired in lightly anesthetized mice at baseline (before surgery), day 0 (immediately post-surgery), day 3, and day 7 (post-surgery). Data was analyzed offline using software.
Several acoustic windows (B, M, and Color Doppler modes), which can be consistently obtained in mice, allowed for reliable and reproducible measurement of RV structure (including RV wall thickness, end-diastolic&#160;and end-systolic dimensions), and function (fractional area change, fractional shortening, PA peak velocity, and peak pressure gradient) in normal mice and following PAC.
Using this method, the pressure-gradient resulting from PAC was accurately measured in real-time using Color Doppler mode and was comparable to direct pressure measurements performed with a Millar high-fidelity microtip catheter. Taken together, these data demonstrate that RV measurements obtained from various complimentary views using echocardiography are reliable, reproducible and can provide insights regarding RV structure and function. This method will enable a better understanding of the role of RV cardiac dysfunction.

Right ventricle (RV) dysfunction is critical to the pathogenesis of cardiovascular disease, yet limited methodologies are available for its evaluation. Recent advances in ultrasound imaging provide a noninvasive and accurate option for longitudinal RV study. Herein, we detail a step-by-step echocardiographic method using a murine model of RV pressure overload.

경 흉부 심 초음파에 의한 폐동맥 수축의 마우스 모델에서 마우스 오른쪽 심실 구조 및 기능의 평가

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

Measuring Ascending Aortic Stiffness In Vivo in Mice Using Ultrasound

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

Measuring Ascending Aortic Stiffness In Vivo in Mice Using Ultrasound

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

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 ...

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 ...

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 ...