Farelerde Sağ Kalp Ekokardiyografik Değerlendirilmesi

Özet

Bu makalede, sağ ventrikül boyut ve farelerde pulmoner hipertansiyon ekokardiyografik değerlendirilmesi için bir protokol sağlar. Uygulamalar transgenik ve kardiyomiyopati ve pulmoner vasküler hastalığı toksin kaynaklı fare modellerinde fenotip kararlılık ve seri değerlendirmesini içerir.

Özet

Transgenik ve pulmoner arteriyel hipertansiyon (PAH), toksik modeller yaygın PAH patofizyolojisini incelemek ve olası tedavileri araştırmak için kullanılır. Hastalığının hayvan modelleri oluşturma dahil masraf ve zaman göz önüne alındığında, araştırmacılar doğru hastalığın fenotipik ifadesini değerlendirmek için araçlara sahip olması önemlidir. Sağ ventrikül disfonksiyonu, pulmoner hipertansiyonun önemli tezahürüdür. Ekokardiyografi kemirgen modellerinde sağ ventrikül fonksiyonlarının noninvaziv değerlendirilmesi dayanak noktası ve aynı araç kullanıldığı kime insanlara açık çeviri avantaja sahiptir. PAH kemirgen modellerinde Yayınlandığı ekokardiyografi protokolleri eksik.

Bununla birlikte, bu protokol, pulmoner damar ve sağ kalp etkileyen herhangi bir hastalık için geçerlidir, bu yazıda, RV ve bir baskın negatif BMPRII mutasyonlu PAH bir fare modelinde pulmoner vasküler fonksiyonunu tahmin etmek için bir protokol açıklar. Bizhayvan hazırlanması, görüntü elde etme ve inme hacmi, kalp debisi ve pulmoner arter basıncında bir tahmin hemodinamik hesaplama ayrıntılı bir açıklamasını sağlar.

Giriş

Artmış pulmoner basıncı ve sağ ventrikül (RV) disfonksiyon hayvan modellerinde ve pulmoner arteriyel hipertansiyon (PAH) ile insan hastalarda pulmoner vasküler hastalığı özellikleridir. PAH Transgenik ve toksik (örneğin Monokrotalin veya hipoksi) modeller yaygın PAH patofizyolojisini incelemek ve olası tedavileri araştırmak için kullanılır. Hastalığının hayvan modelleri oluşturma dahil masraf ve zaman göz önüne alındığında, araştırmacılar doğru hastalığın fenotipik ifadesini değerlendirmek için araçlara sahip olması önemlidir.

Ekokardiyografi kemirgen modellerinde ^1,2 ventriküler fonksiyonun noninvaziv değerlendirilmesi dayanak noktası. Ekokardiyografi aynı araç kullanıldığı kime insanlara çeviri açık bir avantaja sahiptir. Buna ek olarak, bazı genetik modeller eksik penetransdır ³ sergilemek; noninvaziv etkilenen hayvanları tanımlamak için yeteneği değerli zaman ve kaynak tasarrufu sağlar. Disea noninvaziv değerlendirilmesiBir hayvan ödün vermeden se şiddeti de araştırmacılar seri soruşturma tedavilerin etkilerini incelemek için izin verir. Bu öteleme tedaviler insan denemelerinde ^4,5 ilerleyebilir hangi ile hız verilen özellikle önemlidir.

İnsanlarda, RV büyüklüğü ve pulmoner hipertansiyon ekokardiyografik değerlendirme nedeniyle retrosternal konumu ve RV ⁶ düzensiz şekline özellikle zordur. Kemirgen modelleri küçük boyutta katma zorlukları ve son derece hızlı kalp hızı (300-700 atım / dk) var. En kemirgen görüntüleme anestezi altında yapılır ^7,8 olsa daha yüksek kare hızları ve daha küçük dönüştürücüler dahil olmak üzere son gelişmeler, görüntü kalitesi ve bazı deneysel protokoller bile izin bilinçli görüntüleme düzeldi. PAH sıçan modellerinde ekokardiyografi Mükemmel deneysel protokolleri MRG ve invaziv hemodinami ^1,9 hem de karşı tanımlanmış ve onaylanmıştır. Ancak, yayınlanan ekokardiyografiPAH kemirgen modellerinde protokolleri eksik.

Bu makalede, bir baskın negatif BMPRII mutasyon ve pulmoner arter bantlama sonra izole edilmiş RV sonraki yük bir modeli ile PAH bir fare modelinde RV ve pulmoner vasküler fonksiyonunu tahmin etmek için bir protokol açıklar, ancak bu protokol etkileyen herhangi bir hastalık için geçerlidir pulmoner damar ya da sağ kalp. Biz hayvan hazırlık ve RV büyüklüğü ve işlevi gibi ana pulmoner arter (PA) boyutu detaylı değerlendirmesini anlatacağız. Biz de inme hacmi ve kardiyak çıkışı tahmin etmek için gerekli teknikleri ve hesaplamaları göstermektedir. Teknik sınırlamalar pulmoner basınç doğru Doppler tahminleri engellemez, ama biz PA basıncını tahmin etmek için iyi valide insan suret, pulmoner arter hızlanma zamanı, uyguladık.

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Protokol

1.. Ekipmanları Hazırlık

1. Kusurları için ultrason dönüştürücüyü inceleyin. Kullanılan ekipman bağlı olarak, bu adım gereksiz olabilir.
   1. Bir hava kabarcığı gözlenirse, dönüştürücü kafanın sağ tarafında bulunan vida kaldırmak ve bir 26 G iğne ile delikten steril su ekleyin. Dönüştürücü kafa içinde hava kabarcıkları yaygındır. Onlar kaliteli görüntüler satın engel olacaktır.
   2. Sızıntı veya delikler için prob kaplayan zar edin. Gerekirse değiştirin.
2. Yazılımını açın ve prob başlatılamıyor.
   1. Uygun adaptörlerle birlikte, açılır menüden gelen kalp paketi seçin. "Başlat" düğmesini tıklayın. 35 g veya daha büyük fareler için 35 g ve 15-45 MHz prob altında fareler için bir sonda kullanarak, 20-60 MHz.
   2. Demografik ekranda operatörü, hayvan ve tarih seçin ve "start" seçeneğini seçin.

2. Fare preparatAnestezi, Epilasyon, ve Konumlandırma dahil iyon

1. Anestezi: Bir indüksiyon odasında yerde fare ve izofluran buharlaştırıcı ve bir atık gaz kabı içeren taşınabilir, masa üstü anestezi makinesi ile uyutmak.
   1. 3 l / dk arasında bir oksijen akış hızı ile% 3 buharlaştırıcı ayarlayın. Bu, nispeten yüksek hızlı bir anestezi oranı anestezik etki elde etmek ve bu nedenle de kardiyak fonksiyonunu etkileyebilir stres yanıtı en aza indirmek için kullanılır. Protokolün süresi kısa hayvana herhangi bir potansiyel riskini en aza indirir. Her zaman anestezi oranı aynı tutmak için çok önemlidir. Bu protokol, bu nedenle diğer ajanlar için optimum koşullar, bu protokolde değişebilir, anestezik olarak izofluran özel kullanımı için optimize edilmiştir. Anestezi düşük bir derinlik deneysel gereksinimlerine bağlı olarak, seçilebilir, ancak bir anestezi protokolü belirlendikten sonra, değiştirilemez olmamalıdır. Anestezi kalp hızı ve othe etkilerr hemodinamik ölçümler. Anestezi derinliği bir deney sırasında değişirse, bu nedenle, veri analizleri için yararlı olmayabilir. Birkaç fareler bir gün görüntülü edilecekse, bunları ayrı ayrı uyutmak.
   2. Bu deney grupları arasında aynı olmasını sağlamak için oda sıcaklığına izleyin. Fare ısıtılmış bir masanın üzerinde, izlenmesi ve bu nedenle karşılaştırılacaktır Deney grupları arasında, aynı tutulmalıdır bile Oda sıcaklığı, vazoreaktivite etkileyebilir. Bu protokol doğrudan hayvan sıcaklığını ölçmek olmamasına rağmen, sürekli ortam ve tablo sıcaklık deney grupları arasındaki sıcaklık küçük bir değişiklik olmasını sağlar.
2. Epilasyon: fare anestezi sonra bir tüy dökücü krem ile göğüs saç çıkarın. Clavicles de, pamuk uçlu bir aplikatör ile uygulamaya başlamak, ve diyaframın hemen altında devam ediyor.
   1. 1 dakika için geri anestezi odasında fare yerleştirintüy dökücü çalışmasına izin vermek için. Anestezi etkili olup olmadığını belirlemek için, sıkıca fare pençeleri birine karşı üzerlerine basın. Herhangi bir geri varsa, anestezi yeterlidir. Uzuv çekilirse, bir dakika için anestezi odasına geri fare yerleştirin.
   2. Korneaya zarar vermemek için fare gözlerine merhem yağlama küçük bir miktar uygulayın.
   3. Gazlı bezle x 2'de 2 ile göğüs saç kaldırmak. Tüy dökücü krem ​​kullanılan kimyasal kostik olduğunu ve çok uzun süre açık kalırsa cilde zarar vereceğini, bu nedenle bakım cilt tüm ürün kaldırmak için alınmalıdır.
   4. Epilasyon sonrasında bir cilt nemlendirici uygulayın.
3. Konumlandırma: 37 ° C'ye ayarlanmış bir ısıtılmış masada bir ventrodorsal konumda fare yerleştirin Doğru konumlandırma kaliteli görüntüler satın zorunludur. Vücut ısısı, solunum ve kalp hızını yakalayabilir bir tablo kullanın. Entegre bir raylı sistem tüm Kullanımıhassas konumlandırma ve daha sonra, görüntü optimizasyonu için ows.
   1. Yavaşça dört pençeleri aşağı bant ve göğüs transdüksiyon jel kuruş büyüklüğünde uygulayın.

3. Görüntüler Toplama: Parasternal Uzun Eksen Görünümünde Görüntüleme

1. Raylı sistem üzerinde montaj içindeki yerine ultrason transdüktörünü kilitlemek ve dönüştürücünün metal prob kalp üzerinde doğrudan yerleştirilmiş, böylece saat yönünün tersine 10 ° döndürmek. Daha spesifik olarak, sonda 2. veya 3. interkostal, göğsün sol tarafında, ve sternum lateral gerekir.
   1. Doğru görünüm elde edilinceye kadar, raylı sistem üzerinde yer alan x-ve y-eksenleri işleyin.
   2. "B Modu" seçin. Bu 2B canlı görüntü proje için, sistem konsolun sağ üst kısmında bulunur.
   3. Monitörde aşağıdaki anatomik yapıların görüntülenmesi:
      1. Aort için tepe noktasından tüm kalpa - apeks uzak ekranın sol ve sağda aort görüntülendi olacak.
      2. Sol ventrikül (LV) ait lümen
      3. Sol ventrikül posterior duvar (LPW)
      4. Interventriküler septum (IVS)
      5. Sağ ventrikül lümen (RV)
      6. Anterior ve posterior mitral kapakçıkların (AML & PML)
      7. Aorta (AO)
      8. Sol atrium (LA)
2. "Dondurulmuş" görüntü için tarama / dondurma düğmesine basarak bu görünümde aort bir çap ölçümü edinin. Sol karıncık sistolün, ve aorta en büyük çapı kadar sonra görüntünün altındaki video döngü içinde geri çekmek için fare kullanın.
   1. Ekranın sol üst köşesindeki ölçüm aracını tıklatın ve diyagonal bir çizgi gibi görünüyor simgesini seçin. Farenizi tıklayın ve aort, perpendicula arka duvarına anterior düz bir çizgi çizin soluzun eksenine r. "Frame Store" düğmesine basarak kaydedin.
   2. "Cine Mağazada" tuşuna basarak video döngü oluşturmak

. Görüntüler 4. Toplama: Parasternal Kısa Eksen Görünümünde Görüntüleme

1. Saat 3 ve 9 konumlarında (enine) için dönüştürücüyü yeniden konumlandırmak. Açı biraz caudally transdüser manipüle ederek aort ve LV lümen iyi görünümü elde etmek için montaj. Metal prob sternum üzerinde yatay ve doğrudan yerleştirilmiş olacaktır.
   1. Doğru görünüm elde edilinceye kadar raylı sistem üzerinde x-ve y-eksenleri işleyin. LV lümen monitörün sağ tarafta görünür anterolateral ve posteromedial papiller kaslar, birlikte görülecektir. Bu, sol ventrikül orta kısmını gösteren, kısa ekseni için standart referans noktasıdır, Boyut ölçümleri nerede yapılır. Görünümünde farklı anatomik yapıları getirmek için x-ve y-eksenleri ile referans noktasından biraz sapma gerekli olacaktır, ancak yerleştirmesi yukarıdaki görünümü referans ile açıklanabilir.
2. Kısa eksen görünümde aşağıdaki ölçümleri edinin:
   1. B mod
      1. Aortun iki çap ölçümleri.
      2. Pulmoner çıkış yolunun Üç ölçümleri.
   2. Pulsed wave Doppler modu (PW)
      1. Aort üç hız zaman integrali ölçümleri (VTI)
      2. Pulmoner arter üç VTI ölçümleri pulmoner kapak yakın olarak ölçüldü.
      3. Zirve hızı kan akışının başından itibaren VTI eğrisini takip ederek pulmoner arter hızlanma süresini ölçmek.
   3. M modu
      1. Di, sol ventrikül iç çapı üç ölçümastole (LVIDd)
      2. Sistol sol ventrikül iç çapı ölçümleri üç (LVIDs)
      3. Sağ ventrikül iç çapı (RVID) Üç ölçümleri. O dilate ise RV lümen sadece bu görünümde olacaktır.
      4. Üç farklı kardiyak döngü sırasında LV ön duvarında iki diyastolik tepe arasındaki mesafeyi takip ederek m modunu kullanarak kalp hızı üç kez ölçün.
3. B mod ölçümleri:
   1. Aortun semilunar valf odak haline gelene kadar, papiller kas görünümünden cranially Y ekseni işleyin.
   2. En büyük çapta sadece valf üzerinde aorta ölçümleri elde edilir.
   3. Ekranın sol üst köşesindeki ölçüm aracını tıklatın ve diyagonal bir çizgi gibi görünüyor simgesini seçin.
   4. Sol fare tıklayın ve aort arka duvarına anterior düz bir çizgi çizin.
   5. T işleyino x-ve y-eksenleri ana pulmoner arter ikiye bölen kadar. Bu yapı ve monitörde aort sağında, öne görülecektir.
   6. Ana pulmoner arter halka görünümüne gelene kadar y-ekseni cranially işleyin. Bu açıkça aort olarak tanımlanabilir olmayacaktır.
   7. Görüntüyü "Freeze" ve sistolde ölçümü edinin.
   8. Toplam olarak üç ölçüm toplayın.
4. Darbeli dalga (PW) Doppler ölçümleri: PW Mod öncelikle arterler ve damarlar yoluyla kan akımının hemodinamik değerlendirilmesi için kullanılır. Bu protokolde, bu aorta ve pulmoner arter üç hız zaman integrali ölçümlerini almak için kullanılacaktır.
   1. Adım 4.3.1 ve madde 1. maddede anlatıldığı gibi geri görünüme aort getirin.
      1. "PW Modu" seçin. Bu sistem konsolun sağ üst köşesinde bulunur ve aort yoluyla kan akımının Doppler okuma üretecek.
      2. Sa yerleştirinsadece aort kapak seviyesinden mple hacmi. X-ve y-ekseni yeterli Doppler zarf elde edilecek şekilde hafifçe ayarlanması gerekebilir. Zarflar beyaz sınırı, ve içi boş bir iç gösteren laminer kan akışı olması gerekir.
      3. Yeterli bir görünüm elde edildikten sonra, "dondurulmuş" görüntü ve Doppler zarfın sınır iz. Bu VTI hesaplar.
      4. Monitörün üst sağ taraftaki resimde görülen kesimli sarı çizgisine kadar 0 ° olduğu sistem konsol saat yönünde yer alan "Angle" düğmesini çevirin. Bu sarı çizgi damar yoluyla kan akışının yönünü temsil eder. Transdüser kendisi kalbin bir kesit ya da enine görünümünü üretilmesi için bu şekilde açılı olduğundan, hat çıkan aort yoluyla kan dikey akışı ile hizalamak için, 0 ° 'ye ayarlanması gerekir.
   2. Merkezinde pulmoner kapak seviyesine numune hacmi proksimal yerleştirinSağ ventrikül çıkış yolu ve yukarıdaki gibi VTI ölçümleri tekrarlayın. Kan akışı ters veya monitörde aort göre kan akışına karşı görünür olmalıdır.
5. M mod ölçümleri: M-mode görüntüleme tek bir ultrason ışın boyunca doku yüksek hareket zamansal çözünürlüğü sağlar ve kapak, miyokardiyal ve damar duvar hareketini incelemek için de, kavite boyutları ölçmek için kullanılır.
   1. "B Modu" Devam ve "referans görünümü" (papiller kas seviyesinde sol ventrikül kesit görünümü) elde etmek için dönüştürücüyü yeniden konumlandırmak.
   2. Basın "M-mode". Bu aşağıdaki anatomik yapıların hareketi bir "kurdele" olarak görünür olacağı sürekli bir video yem üretecek. Dilate ise, RV lümen çok ince siyah bir kurdele gibi yem başında görünecektir. Interventriküler septum (IVS) doğrudan RV altında opak bir şerit olarak görünür olacaklümen. LV lümen doğrudan İVS aşağıda görülecektir. Bu besleme çoğunluğunu kaplar büyük siyah alandır. LV lümeni altında opak bir şerit olarak görülecektir LV arka duvar (LVPW) 'dir.
   3. Görüntüyü dondurmak ve solunum meydana olmayan bir noktaya gerekirse video döngü içinde geri çekin. Fare nefes alıp, görüntü elde etme ve böylece düzenli frekans ile oluşur yem çarpıtılmış bir "lekeli" artefaktını üreten, diyafram ve göğüs duvarı hareketi tarafından bozulduğu zaman.
   4. Diyagonal çizgi simgesini kullanarak aşağıdaki ölçümleri edinin:
      1. LV üç ölçümleri IVS ve LVPW arasındaki büyük mesafe olarak görünür diyastolik boyut, biter.
      2. IVS ve LVPW arasındaki en kısa mesafe olarak görünen sonu LV sistolik boyut, üç ölçümleri.
      3. Kalp simgesine tıklayarak ve sistolik zirveye ölçerek yapılır kalp hızı, üç ölçümleriLVPW sistolik zirve.
      4. RV lümen dilate ise, diyagonal çizgi simgesini kullanarak üç ölçümleri elde.
   5. "Cine Store" düğmesine basarak "B" modunda kısa parasternal eksen görünümü video döngü kaydedin.
   6. , "Dosya" gidin ölçümler tekrarlamak için "Gözat Çalışması" seçin, "Session End" tıklatın ve sonra "Oturum Verileri Commit."
   7. IACUC protokolü tarafından belirtildiği gibi fareyi kurtarmak ve temizlemek.
   8. Sonraki analiz için bir başparmak götürmek için bir CSV dosyası olarak ihracat verileri.
6. Kalp fonksiyonu (Tablo 1), aşağıdaki parametreleri hesaplanır:
   1. Sol ventrikül çıkış yolu alanı
   2. Sol ventrikül atım hacmi
   3. Sol ventrikül kardiyak output
   4. Fraksiyonel kısalma
   5. Pulmoner arter alanı
   6. Pulmoner arter hızlanma zamanı
   7. Sağ ventrikül atım hacmi
   8. Kardiyak indeks

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Sonuçlar

Bu protokolün başlıca hedefleri RV boyutunu ve fonksiyonunu ölçmek için, ve pulmoner damar hastalıklı olduğu için derecesini anlamak için vardır. Fare ve ekokardiyografi hem ekipmanın gerekli hazırlanması doğru ve tekrarlanabilir sonuçlar elde etmek için gereklidir. Fareler göğüs depilated olmalı ve bacaklarda bant ile görüntüleme platforma sabitlenmiş. Anestezi, bu durumda izoflüoran içinde, burun konisi yoluyla hastaya verilir. Dönüştürücü görüntü kalitesini düşürebilir kusurlar...

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Tartışmalar

Hastalıklı fare modelli üzerinde, transgenik ya da toksini ile ilgili ya da model, aslında taklit etmek için tasarlanmıştır, insan hastalığı özetlediği fenotipik doğrulama gerektirir. Bu doğrulama genellikle tümör gelişimi için, örneğin, bir özelliğin varlığı ya da yokluğunda gerçekleştirilebilir. Bununla birlikte, bu sol ventrikül hipertrofisi veya PAH eden transgenik modeli aort daralma modelleri gibi hemodinamik anormallik neden modeller doğrulamak için daha zordur. Bu modeller noninva...

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Malzemeler

Name	Company	Catalog Number	Comments
Vevo 770 High Resolution Micro-Ultrasound System	Visualsonics Inc.		get more info at www.visualsonics.com/products
RMV (Real-Time MicroVisualization) 704B 40 mH Scanhead w/ Encapsulated Transducer	Visualsonics Inc.		get more info at www.visualsonics.com/products
Vevo Integrated Rail System including the Physioogical Monitoring System	Visualsonics Inc.		get more info at www.visualsonics.com/products
Computer Monitor set up for use with the Vevo770	DELL or other General Supplier
Computer Mouse set up for use with the Vevo770	General Supplier
Vevo770 Cardiac Package Software	Visualsonics Inc.		get more info at www.visualsonics.com/products
VetEquip Portable Tabletop Anesthesia Machine with an Isoflurane Vaporizer	VetEquip		get more info at vetequip.com
Activated Charcoal Waste Gas Containers	VetEquip/Vaporguard	931401	get more info at vetequip.com
Puralube Eye Ointment	Henry Schein		get more info at henryschein.com
Ecogel 100 Ultrasound Gel	EcoMed Pharmaceuticals	30GB	get more info at ecomed.com
3M Transpore Tape	Fisher Scientific	1527-0	get more info at fishersci.com
Small Flathead Screwdriver	General Supplier
Sterile H2O	DDI H2O from faucet and then autoclave
6 in Cotton Tipped Applicators	Fisher Scientific		get more info at fishersci.com
Nair (depilatory cream)	General Supplier
2 in x 2 in Gauze Sponges	Fisher Scientific		get more info at fishersci.com