JoVE Logo
АВТОРЫ
СВЯЖИТЕСЬ С НАМИ

Войдите в систему

В этой статье

  • Резюме
  • Аннотация
  • Введение
  • протокол
  • Результаты
  • Обсуждение
  • Раскрытие информации
  • Благодарности
  • Материалы
  • Ссылки
  • Перепечатки и разрешения

Резюме

УЗИ стало общей модальности для определения Люминал размеры аневризмы грудной и брюшной аорты у мышей. Этот протокол описывает процедура получения надежных и воспроизводимых двумерных УЗИ изображения по возрастанию и брюшной аорты у мышей.

Аннотация

Современным высоким разрешением ультразвуковые инструменты имеют достаточное разрешение для облегчения измерения мыши аорты. Эти инструменты широко используются для измерения аорты измерений в модели мыши аневризмы аорты. Аневризмы аорты, определяются как постоянного Диатермический аорты, которые наиболее часто встречаются в восходящем и брюшной области. Последовательные измерения аорты измерений ультразвуковым являются основной подход для оценки развития и прогрессирования аневризмы аорты в естественных условиях. Хотя многие сообщили исследования используется ультразвуковой визуализации для измерения диаметров аорты как первичной конечной точки, есть смешанные факторы, такие как положение зонда и сердечного цикла, которые могут повлиять на точность сбора данных, анализа и интерпретации. Целью настоящего Протокола является обеспечить практическое руководство по вопросам использования УЗИ для измерения диаметра аорты на основе надежных и воспроизводимых. Этот протокол вводит мышей и инструментов, приобретение соответствующих ультразвуковых изображений и анализа данных.

Введение

Аневризмы аорты являются общие сосудистые заболевания характеризуется постоянным Люминал дилатация грудной и брюшной аорты1,2,3,4. Для предотвращения дилатация и разрыв аневризмы аорты, который подчеркивает необходимость взглянуть на патогенетических механизмов были созданы не фармакологической терапии. Для выяснения механизмов аневризмы аорты, мыши модели, производимые генетических или химических манипуляций были широко используется4,5,6,,78, 9 , 10 , 11 , 12. точная количественная оценка диаметра аорты у мышей является основой исследований аневризмы аорты.

Развитие высокочастотных ультразвуковых увеличилась пространственного и временного разрешения изображений для обнаружения небольших различий в аортальной размеры13,14,15. Это дало возможность последовательного измерения диаметров аорты у мышей, и таким образом, он стал предпочтительным методом для измерения диаметров аорты в мышиных исследования аневризмы аорты. Хотя УЗИ — это простой метод, чтобы получить соответствующие изображения для точных измерений, анализа данных и интерпретации требуется знание аорты анатомии и физиологии. Аорты является пульсирующим цилиндрических органом с переменной кривизны в проксимальном грудной области16. Это способствует потенциал для неточные определения аспектов аорты обычно полученные изображения двухмерный (2D). Точность измерений аорты может оказаться под угрозой дальнейшего аорты извилистость аневризмы государства17. Для получения надежных и воспроизводимых измерений аорты дилатацию, этот протокол обеспечивает практическое руководство для использования с высоким разрешением ультразвуковая система для измерения проксимальной грудной и брюшной аорты диаметров в мышах.

протокол

УЗИ в мышах проводится с одобрения Университета Кентукки институциональный уход животных и использование Комитет (IACUC номер протокола: 2018-2967). Во время визуализации, мышей под наркозом с использованием изофлюрановая 1%-3% vol/vol и размещены на платформе Отопление для снижения процедурных стресса и профилактики гипотермии. Глаз смазки применяется для предотвращения повреждение роговицы из-за потери мигать рефлекс во время анестезии.

1. Оборудование для установки

  1. Включите аппарат УЗИ, Отопление платформы, и гель теплее (рис. 1).
  2. Откройте программу «УЗИ». Введите информацию о исследования, например исследования сведений об имени и мыши.
  3. Проверьте изофлюрановая испарителем и O2 танк. Если содержание является низкой, заполните изофлюрановая испарителем и/или обменять его на новый танк2 O.
  4. Соедините цистит, очистки фильтров в палату индукции и носовой конус.
  5. Откройте отделение для индукции камеры.
  6. Включите O2 танк.
  7. Включите O2 и изофлюрановая ручки анестезии испаритель 1 Л/мин и 0% vol/vol, соответственно, чтобы заполнить в камеру с O2.

2. Подготовка мыши

  1. Поместите указатель мыши в O2-заполнены индукции камеры для минимизации нежелательных сердечно-сосудистых изменений, обусловленных анестезии.
  2. Включите изофлюрановая испарителем (1,5 – 2,5% vol/vol).
  3. Подтвердите отсутствие рефлекс вывод задних конечностей.
  4. Удаление мыши из камеры и одной капли Стерильные глазные смазки в каждый глаз.
  5. Перенаправить анестезии для носовой конус и закрыть поток в палату индукции.
  6. Положите мыши дорзально на платформе Отопление с его носом в анестезии носовой конус.
  7. Примените депиляционный крем для груди или животе, используя ватный тампон. Минимизируйте количество депиляционный крем использовать, чтобы избежать раздражения.
  8. Подождите 1 мин и затем аккуратно стереть все сливки и волос.
  9. Полива области с теплой водой и вытрите его насухо, чтобы полностью удалить крем.
  10. Точка лари на каждого из четырех медных провода на платформе.
  11. Ленте каждой лапой pad вниз (ладонями вниз) приводит для чтения электрокардиограммы (ЭКГ). Это обеспечит ЭКГ и дыхательных физиологии мыши, в то время как под наркозом.
  12. Убедитесь, что частота сердечных сокращений составляет 450 – 550 уд/мин. После анестезии влияет на функции сердца, которое может изменить диаметр аорты, отрегулируйте скорость доставки анестезии, так что частота сердечных сокращений в соответствующий диапазон.
  13. Примените подогретую ультразвуковой гель на подготовленный сайт.
  14. Прикрепите зонд для владельца.
  15. Повернуть платформу для оптимального сканирования и ниже зонд до тех пор, пока она находится в контакте с ультразвуковой гель.

3. томография грудной аорты

  1. Наклон вниз платформы к левой стороне мыши.
  2. Положите зонд на правом краю грудины мыши (рисA). Расположите ссылку маркера на зонд каудально.
    Примечание: Маркер ссылки на зонд указывает направление зонда и согласуется с чайник на мониторе ультразвуковой системы (рис. 2A-D). Форма маркера меняется в каждой ультразвуковой системы.
  3. Используйте цветовой доплер на грудной аорте для подтверждения поток крови.
  4. Отрегулируйте стадии и зонд угол для того, чтобы ясно показать аорты (рис. 3A, B).
    Примечание: Аортальный клапан и непоименованные и легочной артерии может использоваться для анатомические ориентиры для правой парастернальной длинной оси зрения. Таким образом аортальный образы из этого представления может включать аортального клапана и непоименованные и легочной артерии в одном кадре (рис. 3А). Если это трудно захватить весь восходящей части аорты в одном сканирования, благодаря аорты патологии аорты дилатация и извилистость, изображения должны быть захвачены отдельно. Так как отдельных изображений может привести к недооценке аорты измерений, точно позиционировать на сцене и зонд не требуется. Правой парастернальной длинной оси зрения является оптимальным для изображений всей восходящей части аорты (рис. 3C). Однако часто трудно захватить аорты пазухи в этой точке зрения, особенно в аневризмы аорты. Левый парастернальной длинной оси позволяет захвата от корня аорты в проксимальном восходящей части аорты как альтернативный подход, хотя эта точка зрения не может захватить аорты в одном кадре (рис. 3C). Для представления длинной оси левой парастернальной Положите зонд на левом краю грудины (рис. 2B). Стадии является плоской или слегка наклонена правой мыши. Выполните другие шаги процедуры таким же образом как правой парастернальной длинной оси зрения. В таблице 2описаны преимущества и недостатки этих позиций зонд. Аорты изображения должны быть захвачены последовательно в любом представлении длинной оси влево или вправо парастернальной.
  5. Обрежьте изображение УЗИ для увеличения частоты кадров, с помощью ручки для изображения глубины и ширины.
  6. Изменение глубины очага на спинной стороне восходящей части аорты, используя ручку для глубины очага.
  7. Проверьте параметры ультразвука. УЗИ параметры для этого протокола, описаны в таблице 1.
  8. Переместите зонд аккуратно, с помощью оси X и Y этап ручку, продольной аорты образ с большой возможной диаметр.
  9. Храните один Кинопетля.

4. томография брюшной аорты

  1. Место зонд поперечно, чуть ниже грудины и мечевидного отростка (рис. 2C). Маркер ссылки на зонд должен столкнуться мыши справа. Брюшной аорты должен быть расположен рядом с нижней полой вены и/или воротной вены (рис. 3D).
  2. Визуализируйте брюшной аорты с цветной допплер для подтверждения пульсирующего потока.
    Примечание: Если Doppler угол перпендикулярно поток крови, цвет доплеровского сигнала не будет отображаться в аорту. В дополнение к цветной допплер изображений, брюшной аорты можно отличить от верхней полой вены и воротной вены, слегка нажав вниз зонд. Верхней полой вены и воротной вены сжатием, в то время как аорты сохраняет ее проходимости.
  3. Обрежьте изображение УЗИ увеличить частоту кадров.
  4. Изменение глубины очага на задней стенке брюшной аорты.
  5. Переместите зонд каудально, чтобы визуализировать точки филиала целиакии и превосходной верхней брыжеечной артерии.
  6. Найдите прямо почечной артерии и используйте его как ориентир.
    Примечание: Так как аневризм брюшной аорты может привести к аортальной извилистость, отрегулируйте угол зонд для изображения брюшной аорты перпендикулярно. Для внутреннего контроля должны быть захвачен одно изображение точки правой почек филиал.
  7. Захват Кинопетля региона интерес, который показывает максимальный дилатация в брюшной аорты (рис. 3D, E).
    Примечание: В каждой модели на животных варьируется локализации аневризмы аорты. Аорты дилатация в ангиотензин II-индуцированной мышей происходит преимущественно в suprarenal аорты, в то время как2 CaCl или эластазы индуцирует аневризма аорты в infrarenal аорты у мышей.

5. postscanning мыши ухода и очистки

  1. Протрите ультразвуковой гель, орошают грудной клетки или живота с теплой водой и аккуратно вытрите мыши.
  2. Возвращение мыши в своей клетке, который помещается на грелку.
  3. Выключите изофлюрановая испарителем и O2 танк. Пополните испаритель, если низкий уровень изофлюрановая.
  4. Очистите Ультразвуковая машина, зонд и платформы с мягкой тканью и изопропиловый спирт или глютаральдегид салфетки.
  5. Скачайте все файлы, собранные во время сканирования.
  6. Выключите машину УЗИ.
  7. Мышей можно вернуть животных жилья номера после того, как они оправились от анестезии.

6. анализ

  1. Анализ изображений грудной аорты
    1. Запустите программное обеспечение для анализа и откройте ультразвуковых данных. Пример изображения программного обеспечения для анализа (Vevo лаборатории 3.0.0) показан дополнительный рисунок1.
    2. Выберите один из аорты ультразвуковое изображение для измерений Кинопетля (рис. 4A, C, E, G и Дополнительные рис. 1).
      Примечание: Этот протокол обычно определяет шесть-семь биения в одном Кинопетля. Поскольку диаметр аорты между различными систолы и диастола (рис. 4A-G), измерения должны рассматриваться в соответствии фазы сердечного цикла. Систола определяется от R волны до конца T волны. В общем T волны трудно определить в мыши ЭКГ. Таким образом диаметр аорты в систолы должна измеряться на физиологическое систолы, определенные путем визуального осмотра (Рисунок 4я). Этапа сердца, когда аорты максимально расширили должно быть midsystole. Конец диастола легко определяется на волне R ЭКГ (Рисунок 4я). Аорты измерения в конце диастола проще, чем в midsystole плане разграничения сердечного цикла.
    3. Нарисуйте линию в центре просвета аорты. Этот центр линия будет использоваться для обеспечения того, чтобы измерительные линии перпендикулярно аорты (рис. 4B, D и Дополнительные рисунок 1).
    4. Привлечь перпендикулярные линии через разбивочной линии от Люминал внутренний край внутренний край в аорты синуса и максимальной восходящей аорты уровни (Рисунок 4B, D и Дополнительные рис. 1).
    5. Измерьте диаметр аорты в по меньшей мере три отдельных сердцебиения и вычислить среднее измерений.
      Примечание: Vevo2100 система использует программное обеспечение для анализа Vevo лаборатории для измерений аорты измерения. Ниже приводятся краткие пояснения для каждой кнопки. Режим измерения (Дополнительные рис. 1A): этот режим должен быть выбран для аорты измерений. Ползунок Кинопетля (Дополнительные рис. 1B): УЗИ рамка выбирается с помощью этого ползунка. Трассируется расстояние (дополнительная цифра 1 c): Центральная линия рисуется с помощью этой функции. Линейное расстояние (дополнительная цифра 1 d): аортальный измерения измеряется с помощью этой функции.
  2. Анализ изображений брюшной аорты
    1. Запустите программное обеспечение для анализа и откройте ультразвуковых данных.
    2. Выберите изображение аорты для анализа Кинопетля (Рисунок 4E, G).
      Примечание: Подобно грудной аорты измерений, сердечного цикла может на брюшной аорты диаметр и области. Измерения должны быть определены на последовательное фазы сердечного цикла.
    3. Нарисуйте линию через самый большой диаметр Люминал, от внутреннего края на внутренний край просвета сосуда (Рисунок 4F, H).
    4. Трассировка внутренний край просвета аорты для области Люминал (Рисунок 4F, H).
    5. Приобрести аорты измерения как минимум три отдельных сердцебиения и вычислить среднее значение данных.

Результаты

Представитель ультразвуковых изображений nonaneurysmal проксимального грудной и брюшной аорты показаны в рисунке 3A и 3 на рисункеC, соответственно. Восходящей части аорты расположен рядом с легочной артерии и образует изогнутой трубки с тремя ветвями в регионе арки: безымянной артерии, левой общей сонной артерией и левой подключичной артерии (рисA). Дорсально к нижней полой вены (рис. 3D) обнаружен брюшной аорты. Представитель изображения аневризмы грудной и брюшной аорты с глубоким дилатацию, по сравнению с нормальной диаметров в рисунке 3A и 3 на рисункеD, указаны в рисунке 3B и Рисунок 3 H, соответственно. Все ультразвуковые изображения были захвачены в конце диастола.

Представитель грудной и брюшной аорты УЗИ изображения были захвачены midsystole и конец диастола (рис. 4A, C, E, G). В рисунке 4B, D, F, Hпредставлены представителя изображения показаны измерения. Зеленая линия в центре восходящей части аорты был использован для стандартизации аорты синуса и восходящей аорты диаметр (Рисунок 4B, D). Линии были обращено перпендикулярно к «зеленой линии» между двумя внутренними краями просвета на аорты синуса (желтая линия) и максимальный диаметр восходящей аорты (красная линия). Люминал диаметры грудной и брюшной аорты отличались между систолы и диастола (рис. 4A-H). Для брюшной аорты, максимальный диаметр аорты (красный) и просветный области (зеленый) были измерены (Рисунок 4F, H). Представитель изображения монитор ЭКГ показано на рис. 4,я. Сердечный цикл необходимо рассматривать для точных измерений. Конец диастола и Систола обозначаются Белые точками и розовые линии, соответственно.

Чтобы проверить точность и воспроизводимость этого протокола, мы провели экспериментальные исследования. Представитель грудной аорты УЗИ и ex vivo изображения показаны на рис. 5A. Не было разницы крупных диаметров, измеренное между этими изображениями для восходящей аорты диаметр (УЗИ: 1,67 мм против ex vivo: 1,65 мм). Так как аорты пазухи было трудно увидеть в ex vivo изображения, диаметр аорты синуса не измеряется ex vivo. Интер - и intraobserver воспроизводимость настоящего Протокола показаны на рис. 5B, C. Для определения потенциальных вариативности, УЗИ была выполнена двумя наблюдателями самостоятельно, а именно опытного кардиолога и nonexperienced студент, который учится эту технику, на двух различных дней, используя же мышей ( n = 5). Все точки были расположены между SD среднее ± 1,96 в рисунке 5B, C, который показывает, без крупных Интер- или intraobserver изменчивости для этого протокола.

figure-results-3575
Рисунок 1 : Настройка рабочей станции. Станция включает в себя камеры индукции анестезии, цистит очистки фильтров, подогретую платформу, УЗИ гель и гель с подогревом. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы посмотреть большую версию этой фигуры. 

figure-results-4117
Рисунок 2 : Примеры размещения зонд для проксимальной грудной и брюшной аорты воображения. Зонд для (A) право размещения и (B) левой парастернальной длинной оси зрения корня аорты, восходящий арки регионов, и (C) короткой оси зрения брюшной аорты. (D) A представитель монитора изображение ультразвуковой системы. Черные стрелки указывают ссылку маркера на зонд. Желтая стрелка указывает сторону ссылку маркера. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы посмотреть большую версию этой фигуры. 

figure-results-4988
Рисунок 3 : Представитель УЗИ изображения грудной и брюшной аорты. Nonaneurysmal (A) и (B) аневризмы восходящей аорты, от правой парастернальной длинной оси зрения. (C) Nonaneurysmal, восходящей аорты, от левой парастернальной длинной оси зрения. Nonaneurysmal (D) и (E) аневризмы брюшной аорты. ASC Ao = восходящей аорты, IA = безымянной артерии, ДМС = левую общую сонную артерию, НУА = левой подключичной артерии, ПА = легочной артерии, синуса = аорты синуса, IVC = нижней полой вены и Абд Ao = брюшной аорты. Желтые треугольники указывают аневризма аорты. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы посмотреть большую версию этой фигуры. 

figure-results-6007
Рисунок 4 : Измерения аорты изображений. Образы грудной аорты, захвачен в(A) midsystole и (C) конец диастола. Изображения показаны измерения диаметров аорты в регионе проксимальной грудной аорты во время (B) midsystole и (D) диастола. Зеленая линия показывает центр восходящей части аорты. Желтые и красные линии показывают диаметров аорты синуса и восходящей части аорты, соответственно. Цифры в желтый и красный цвета указывают фактических диаметров аорты синуса и восходящей части аорты, соответственно. Образы брюшной аорты захватили на (E) midsystole и (G) конец диастола. Изображения показаны измерения suprarenal аорты во время (F) midsystole и (H) конец диастола. Красные и зеленые линии указывают диаметр и просветный область брюшной аорты, соответственно. Цифры в красный и зеленый цвета показывают фактический диаметр и брюшной аорты, соответственно. (я) монитор электрокардиограммы (ЭКГ) записаны во время приобретения изображения. Зеленые и желтые линии указывают ЭКГ и дыхательного цикла, соответственно. Белый пунктирная линия указывает конец диастола, а фиолетовая линия систолой. P = P волна и R = R волны. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы посмотреть большую версию этой фигуры. 

figure-results-7676
Рисунок 5 : Точность и воспроизводимость результатов УЗИ. (A) представитель изображения грудной аорты УЗИ и ex vivo изображения в самцов мышей C57BL/6J (10-12 недель). Bland-Альтман участки шоу (B) Интер- и вариативности intraobserver (C) настоящего Протокола. ASC Ao = восходящей аорты, IA = безымянной артерии, ДМС = левую общую сонную артерию, НУА = левой подключичной артерии, ПА = легочной артерии и синуса = аорты синуса. Зеленая линия показывает центр восходящей части аорты. Желтые и красные линии показывают диаметров аорты синуса и восходящей части аорты, соответственно. Цифры в красного цвета обозначают фактические диаметры восходящей части аорты, измеряется в УЗИ и ex vivo изображений. Черные пунктирные линии показывают среднее и среднее ± 1,96 SD. пожалуйста, нажмите здесь, чтобы посмотреть большую версию этой фигуры. 

figure-results-8867
Дополнительные рисунок 1: пример образ программного обеспечения для анализа ультразвуковых. Анализ данных УЗИ должны выполняться в режиме измерения (A). Для анализа от Кинопетля используя (B) бегунок Кинопетля выбирается один из аорты ультразвуковое изображение. Центральная линия рисуется с использованием функции (C) прослеживается расстояние. Аорты измерения измеряется (D) линейное расстояние функции. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы посмотреть большую версию этой фигуры.

Обсуждение

Этот протокол обеспечивает техническое руководство для захвата изображений грудной и брюшной аорты в мышей, с использованием системы высокой частоты ультразвука. УЗИ аорты имеет потенциал вмешивающиеся факторы, такие как зонд позиции и сердечного цикла, который может нарушить точность измерений, аорты, особенно в проксимальном грудной аорты. Этот протокол описывает подробные инструкции и стратегии для приобретения, измерения и данных анализа изображений, чтобы точно измерить размеры аорты.

Для визуализации проксимальной грудной аорты, существует несколько подходов к зонд размещение. Просмотр длинной оси правой парастернальной, показан на рисунке 2A был использован для ультразвуковой визуализации в настоящем Протоколе. Эта точка зрения облегчает приобретение изображения высокого качества от аорты пазухи части аорты. Это не является оптимальным для нисходящей аорты из-за вмешательства ультразвуковых волн. Этот протокол является для большинства моделей мыши аневризмы грудной аорты, потому что они проявляют Люминал дилатация преимущественно в корня аорты на восходящей части аорты. Это включает в себя хронический ангиотензина II настой, который вызывает формирования аневризмы восходящей аорты мышей18,19,20,21,,2223. Мышь модели Синдром Марфана (fibrillin 1C1041G / + и fibrillin 1mgR/mgR мышей) отображение корня аорты и восходящей аорты дилатация23,24,25. Loeys-Dietz синдром мыши модели (послеродовой удаление рецептора TGF-β 1 или 2 в клетках гладких мышц) также разработать аневризмы в корня аорты и восходящей аорты18,26,27,28 . Таким образом мнение длинной оси правой парастернальной подходит для аорты изображений в этих моделях мыши аневризмы грудной аорты. С другой стороны правой парастернальной короткой оси зрения имеет потенциал, чтобы захватить аорты изображения по диагонали, потому что аневризм часто осложняется аорты извилистость, который может привести к завышению диаметров. В отличие от грудной аорты короткой оси зрения был использован для визуализации брюшной аорты в настоящем Протоколе. Так как аорты кривизны и извилистость скромны в брюшной аорты, по сравнению с грудной аорты, приобретение изображений в представлении короткой оси улучшает недооценкам диаметра аорты. Важно отметить, что различные зонд позиции обеспечивают различные углы, и диаметр аорты может отличаться в каждый угол зрения. Таким образом надежный аорты диаметр измерения усиливаются, применяя ту же позицию зонд для всех изображений в рамках исследования. Интересно, что трехмерная (3D) УЗИ изображения сердца и аорты были недавно сообщила29,30,,3132. Кроме того текущие ультразвуковых систем могут получить 3D изображения с течением времени четырехмерное изображения33. Таким образом эти технологии 3D визуализации могут продемонстрировать аорты структуры более точно, который может решить проблему щупа позиционирования.

Ультразвуковые изображения могут быть захвачены в 2D яркость (B-режим) или одномерный движения (M-режим). Хотя некоторые статьи использовали M-режим для измерения диаметра аорты, B-режим является предпочтительным15,34,35,36. M-режим имеет способность изображения в двух измерениях увеличить временнóго и пространственного разрешения. Однако этот режим основывается на предположении, что аорты является концентрических цилиндров изображаемого перпендикулярно к ультразвуковых волн. Это предположение не может выполняться в состоянии аневризмы и кривизны восходящей части аорты делает это трудно, даже в государствах, nonaneurysmal. Кроме того аорты не оставаться в фиксированном положении на протяжении всего сердечного цикла37. Таким образом M-режим может привести к ошибкам измерения, включая над - и занижения.

Важно также отметить, что сердечный цикл влияет на Люминал диаметр в аорту. Как и ожидалось, диаметр аорты в систолы больше, чем в диастола (рис. 4A-H), который связан с эластичность аорты стены и процедите. Эластичность аорты стены и деформации могут быть рассчитаны по разности диаметров аорты между систолы и диастола. Эластичность и штамм уменьшаются в аневризмы аорты, по сравнению с нормальной аорты31,34,35,,3839,40. Аорты жесткости невозможно измерить непосредственно при ультразвуковом исследовании. Измерение скорости волны импульса (ПВВ) можно оценить его жесткость как прокси, который, как сообщается в аневризмы аорты31,35,,4142. Транзитное время между двумя сайтами артериальной, используя импульсный волна Doppler изображений и их соответствующее расстояние рассчитывается ПВВ. Для сравнения диаметров аорты, в отличие от диспансеризация, существует нет строгой стандартизации с точки зрения сердца фазы для аорты измерений в мышах. Таким образом, до сих пор неясно какие сердечный этап подходит для аорты измерений. Однако для обеспечения надежных и воспроизводимых сравнений, диаметров аорты должна измеряться в определенной фазы сердечного цикла.

Этот протокол содержит подробные инструкции для аорты изображений и анализа данных для того, чтобы точно измерить размеры аорты. Аорты измерения, используя этот протокол, согласуется с фактическим ex vivo аорты диаметр (рис. 5A). Мы также подтвердили консистенции Интер- и intraobserver воспроизводимости (рис. 5B, C). Все шаги в настоящем Протоколе, особенно положение зонда и сердечного цикла, являются необходимыми для точных измерений. Однако даже при использовании соответствующих процедур, артефакты во время УЗИ неизбежны. Расположение ребер и легких, а также дыхания и сердечной пульсации, может повлиять на качество изображения грудной аорты. Кишечных газов также может вызывать помехи в брюшной изображений. Таким образом мы предлагаем, определение критериев исключения, когда после этого протокола в случае бедных аорты изображения.

С появлением высокого разрешения ультразвуковых систем аортальный структура мышей может быть рассмотрен в изысканных деталей, как серийно, так и условно, тем самым значительно способствует пониманию аневризмы аорты. УЗИ, с протоколом, как описано выше, представляет собой надежных и воспроизводимых неинвазивная подход для количественной оценки аневризмы аорты у мышей.

Раскрытие информации

Авторы не имеют ничего раскрытия.

Благодарности

Авторов научно-исследовательская работа была поддержана национальной сердца, легких, и крови института национальных институтов здоровья под награду номера R01HL133723 и R01HL139748 и американская SFRN ассоциация сердца в сосудистых заболеваний (18SFRN33960001). Э.С. поддерживается AHA докторантура стипендий (18POST33990468). Ж.к. поддерживается NCATS UL1TR001998. Содержание в этой рукописи является исключительно ответственности авторов и не обязательно отражают официальную точку зрения национальных институтов здоровья.

Материалы

NameCompanyCatalog NumberComments
Name of Reagent
Isothesia (Isoflurane)Henry SchinNDC11695-6776-2Anesthetic Agent
Omnicon F/Air Anesthesia Gas Filter CanisterA.M. Bickford Inc.80120Scavenging System for Anesthesia
Puralube Vet OintmentDechraNDC17033-211-38Lubricating Eye Drops
Aquasonic Parker Laboratories01-08Ultrasound Gel
NairNairDepilliating Cream
Transeptic Transducer Cleaning SolutionParker Laboratories341-09-25Cleaning spray for probes
Name of Equipment
Vevo 2100VisualSonicsVevo 2100Ultrasound Machine
Vevo LAB 3.0.0VisualSonicsVevo LAB 3.0.0Ultrasound Analysis Software
MS-550DVisualSonicsMS-550DUltrasound Probe
EX3 VaporizerPatterson VeterinaryEX 3Analogue Anestheic Vaporizer
Heating PadSunbeamE12107Heating Pad

Ссылки

  1. Hiratzka, L. F., et al. 2010 ACCF/AHA/AATS/ACR/ASA/SCA/SCAI/SIR/STS/SVM guidelines for the diagnosis and management of patients with Thoracic Aortic Disease: a report of the American College of Cardiology Foundation/American Heart Association Task Force on Practice Guidelines, American Association for Thoracic Surgery, American College of Radiology, American Stroke Association, Society of Cardiovascular Anesthesiologists, Society for Cardiovascular Angiography and Interventions, Society of Interventional Radiology, Society of Thoracic Surgeons, and Society for Vascular Medicine. Circulation. 121 (13), 266-369 (2010).
  2. Robinet, P., et al. Consideration of Sex Differences in Design and Reporting of Experimental Arterial Pathology Studies-Statement From ATVB Council. Arteriosclerosis, Thrombosis, and Vascular Biology. 38 (2), 292-303 (2018).
  3. Wanhainen, A., Mani, K., Golledge, J. Surrogate Markers of Abdominal Aortic Aneurysm Progression. Arteriosclerosis, Thrombosis, and Vascular Biology. 36 (2), 236-244 (2016).
  4. Lu, H., Daugherty, A. Aortic Aneurysms. Arteriosclerosis, Thrombosis, and Vascular Biology. 37 (6), 59-65 (2017).
  5. Angelov, S. N., Zhu, J., Dichek, D. A. New Mouse Model of Abdominal Aortic Aneurysm: Put Out to Expand. Arteriosclerosis, Thrombosis, and Vascular Biology. 37 (11), 1990-1993 (2017).
  6. Daugherty, A., Manning, M. W., Cassis, L. A. Angiotensin II promotes atherosclerotic lesions and aneurysms in apolipoprotein E-deficient mice. The Journal of Clinical Investigation. 105 (11), 1605-1612 (2000).
  7. Kanematsu, Y., et al. Pharmacologically induced thoracic and abdominal aortic aneurysms in mice. Hypertension. 55 (5), 1267-1274 (2010).
  8. Longo, G. M., et al. Matrix metalloproteinases 2 and 9 work in concert to produce aortic aneurysms. The Journal of Clinical Investigation. 110 (5), 625-632 (2002).
  9. Pyo, R., et al. Targeted gene disruption of matrix metalloproteinase-9 (gelatinase B) suppresses development of experimental abdominal aortic aneurysms. The Journal of Clinical Investigation. 105 (11), 1641-1649 (2000).
  10. Raffort, J., et al. Monocytes and macrophages in abdominal aortic aneurysm. Nature Reviews Cardiology. 14 (8), 457-471 (2017).
  11. Senemaud, J., et al. Translational Relevance and Recent Advances of Animal Models of Abdominal Aortic Aneurysm. Arteriosclerosis, Thrombosis, and Vascular Biology. 37 (3), 401-410 (2017).
  12. Wilson, N. K., Gould, R. A., Gallo MacFarlane, E., Consortium, M. L. Pathophysiology of aortic aneurysm: insights from human genetics and mouse models. Pharmacogenomics. 17 (18), 2071-2080 (2016).
  13. Adam, M., et al. Systemic Upregulation of IL-10 (Interleukin-10) Using a Nonimmunogenic Vector Reduces Growth and Rate of Dissecting Abdominal Aortic Aneurysm. Arteriosclerosis, Thrombosis, and Vascular Biology. 38 (8), 1796-1805 (2018).
  14. Barisione, C., et al. Rapid dilation of the abdominal aorta during infusion of angiotensin II detected by noninvasive high-frequency ultrasonography. Journal of Vascular Surgery. 44 (2), 372-376 (2006).
  15. Trachet, B., et al. Ascending Aortic Aneurysm in Angiotensin II-Infused Mice: Formation, Progression, and the Role of Focal Dissections. Arteriosclerosis, Thrombosis, and Vascular Biology. 36 (4), 673-681 (2016).
  16. Sawada, H., et al. Heterogeneity of aortic smooth muscle cells: A determinant for regional characteristics of thoracic aortic aneurysms. Journal of Translational Internal Medicine. 6 (3), 93-96 (2018).
  17. Davis, F. M., et al. Smooth muscle cell deletion of low-density lipoprotein receptor-related protein 1 augments angiotensin II-induced superior mesenteric arterial and ascending aortic aneurysms. Arteriosclerosis, Thrombosis, and Vascular Biology. 35 (1), 155-162 (2015).
  18. Angelov, S. N., et al. TGF-beta (Transforming Growth Factor-beta) Signaling Protects the Thoracic and Abdominal Aorta From Angiotensin II-Induced Pathology by Distinct Mechanisms. Arteriosclerosis, Thrombosis, and Vascular Biology. 37 (11), 2102-2113 (2017).
  19. Daugherty, A., et al. Angiotensin II infusion promotes ascending aortic aneurysms: attenuation by CCR2 deficiency in apoE-/- mice. Clinical Science. 118 (11), 681-689 (2010).
  20. Fava, M., et al. Role of ADAMTS-5 in Aortic Dilatation and Extracellular Matrix Remodeling. Arteriosclerosis, Thrombosis, and Vascular Biology. 38 (7), 1537-1548 (2018).
  21. Rateri, D. L., et al. Angiotensin II induces region-specific medial disruption during evolution of ascending aortic aneurysms. The American Journal of Pathology. 184 (9), 2586-2595 (2014).
  22. Huang, X., et al. MicroRNA-21 Knockout Exacerbates Angiotensin II-Induced Thoracic Aortic Aneurysm and Dissection in Mice With Abnormal Transforming Growth Factor-beta-SMAD3 Signaling. Arteriosclerosis, Thrombosis, and Vascular Biology. 38 (5), 1086-1101 (2018).
  23. Galatioto, J., et al. Cell Type-Specific Contributions of the Angiotensin II Type 1a Receptor to Aorta Homeostasis and Aneurysmal Disease-Brief Report. Arteriosclerosis, Thrombosis, and Vascular Biology. 38 (3), 588-591 (2018).
  24. Habashi, J. P., et al. Losartan, an AT1 antagonist, prevents aortic aneurysm in a mouse model of Marfan syndrome. Science. 312 (5770), 117-121 (2006).
  25. Hibender, S., et al. Resveratrol Inhibits Aortic Root Dilatation in the Fbn1C1039G/+ Marfan Mouse Model. Arteriosclerosis, Thrombosis, and Vascular Biology. 36 (8), 1618-1626 (2016).
  26. Hu, J. H., et al. Postnatal Deletion of the Type II Transforming Growth Factor-beta Receptor in Smooth Muscle Cells Causes Severe Aortopathy in Mice. Arteriosclerosis, Thrombosis, and Vascular Biology. 35 (12), 2647-2656 (2015).
  27. Li, W., et al. Tgfbr2 disruption in postnatal smooth muscle impairs aortic wall homeostasis. The Journal of Clinical Investigation. 124 (2), 755-767 (2014).
  28. Yang, P., et al. Smooth muscle cell-specific Tgfbr1 deficiency promotes aortic aneurysm formation by stimulating multiple signaling events. Scientific Reports. 6, 35444 (2016).
  29. Dawson, D., et al. Quantitative 3-dimensional echocardiography for accurate and rapid cardiac phenotype characterization in mice. Circulation. 110 (12), 1632-1637 (2004).
  30. Grune, J., et al. Evaluation of a commercial multi-dimensional echocardiography technique for ventricular volumetry in small animals. Cardiovascular Ultrasound. 16 (1), 10 (2018).
  31. Phillips, E. H., Di Achille, P., Bersi, M. R., Humphrey, J. D., Goergen, C. J. Multi-Modality Imaging Enables Detailed Hemodynamic Simulations in Dissecting Aneurysms in Mice. IEEE Transactions on Medical Imaging. 36 (6), 1297-1305 (2017).
  32. Soepriatna, A. H., Damen, F. W., Vlachos, P. P., Goergen, C. J. Cardiac and respiratory-gated volumetric murine ultrasound. The International Journal of Cardiovascular Imaging. 34 (5), 713-724 (2018).
  33. Vevo3100 - the ultimate preclinical imaging experience. FUJIFILM VisualSonic Inc Available from: https://www.visualsonics.com/product/imaging-systems/vevo-3100 (2018)
  34. Shen, M., et al. Divergent roles of matrix metalloproteinase 2 in pathogenesis of thoracic aortic aneurysm. Arteriosclerosis, Thrombosis, and Vascular Biology. 35 (4), 888-898 (2015).
  35. Trachet, B., et al. Performance comparison of ultrasound-based methods to assess aortic diameter and stiffness in normal and aneurysmal mice. PLoS One. 10 (5), 0129007 (2015).
  36. Wang, Y., et al. TGF-beta activity protects against inflammatory aortic aneurysm progression and complications in angiotensin II-infused mice. The Journal of Clinical Investigation. 120 (2), 422-432 (2010).
  37. Goergen, C. J., et al. In vivo quantification of murine aortic cyclic strain, motion, and curvature: implications for abdominal aortic aneurysm growth. Journal of Magnetic Resonance Imaging. 32 (4), 847-858 (2010).
  38. Ben-Zvi, D., et al. Local Application of Leptin Antagonist Attenuates Angiotensin II-Induced Ascending Aortic Aneurysm and Cardiac Remodeling. Journal of the American Heart Association. 5 (5), (2016).
  39. Goergen, C. J., et al. Influences of aortic motion and curvature on vessel expansion in murine experimental aneurysms. Arteriosclerosis, Thrombosis, and Vascular Biology. 31 (2), 270-279 (2011).
  40. Phillips, E. H., et al. Morphological and Biomechanical Differences in the Elastase and AngII apoE(-/-) Rodent Models of Abdominal Aortic Aneurysms. BioMed Research International. 2015, 413189 (2015).
  41. Di Lascio, N., Kusmic, C., Stea, F., Faita, F. Ultrasound-based Pulse Wave Velocity Evaluation in Mice. Journal of Visualized Experiments. (120), e54362 (2017).
  42. Lee, L., et al. Aortic and Cardiac Structure and Function Using High-Resolution Echocardiography and Optical Coherence Tomography in a Mouse Model of Marfan Syndrome. PLoS One. 11 (11), 0164778 (2016).

Перепечатки и разрешения

Запросить разрешение на использование текста или рисунков этого JoVE статьи

Запросить разрешение

Смотреть дополнительные статьи

145

This article has been published

Video Coming Soon

JoVE Logo

Конфиденциальность

Условия эксплуатации

Политика

СВЯЖИТЕСЬ С НАМИ

РЕКОМЕНДОВАТЬ БИБЛИОТЕКЕ

НОВОСТИ JoVE

Исследования

Образование

АВТОРЫ

Библиотекарь

О JoVE

Авторские права © 2025 MyJoVE Corporation. Все права защищены