Name: transthoracic echocardiography in mice
Uploaded: 2010-05-28T17:00:00
Duration: 8 min 9 s
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Gostaríamos de agradecer ao Dr. Corey Reynolds eo BCM Núcleo Fenotipagem do mouse para a sua ajuda de peritos, com este projecto e acesso às instalações de tipo. XHTW é um WM Keck Foundation Scholar Distinguished Jovens em Pesquisa Médica, e também é suportado pelo NIH / NHLBI concede R01-R01-HL089598 e HL091947 e Muscular Dystrophy Association conceder # 69238. Este trabalho também é suportado, em parte, pela Leducq Fundação Aliança para Sinalização CaMKII no Coração.

1. Ratos se preparando para estudos de imagem <ol><li> Antes de os estudos de imagem, anestesiar o rato (isoflurano a 2% misturado com 0,5 L / min 100% O 2) na câmara de indução. Certifique-se de filtro de fumo para a segurança do operador. Remover o animal da câmara de indução e use cortar cabelo para raspar a pele do decote no peito ao nível médio. Em seguida, retire o cabelo com o creme restante do corpo depilação. Esta preparação pode ser realizada um dia antes de estudos de imagem para minimizar potenciais respostas ao estresse indesejado nos ratos. </li><li> Aplicar duralube gel para ambos os olhos para evitar a secagem da esclera (evitar contato com a córnea com o aplicador de gel). Posicione o mouse anestesiados em decúbito dorsal sobre uma almofada de aquecimento com embutidos ECG, a fim de manter a temperatura corporal. </li><li> Coloque o focinho dentro de um cone de nariz ligado ao sistema de anestesia para manter um nível de sedação steady-state durante todo o procedimento (1,0% para 1,5%, isoflurano misturado com 0,5 L / min 100% O 2). Realizar uma pitada toe ou cauda para confirmar sedação. Se necessário, o nível de anestesia pode ser ajustado para obter uma freqüência cardíaca alvo de 450 ± 50 batimentos por minuto (bpm). </li><li> Suavemente inserir uma sonda retal (após lubrificação) para monitorar continuamente e ajustar a temperatura do corpo através da almofada de aquecimento. É importante para manter a temperatura corporal dentro de uma faixa estreita (37,0 ° C ± 0,5 ° C), como até mesmo mudanças moderadas na temperatura e freqüência cardíaca afetam a função cardíaca em camundongos. </li><li> Aplique gel eletrodo aos quatro patas e gravá-los para os eletrodos de ECG. </li></ol> 2. Função Sistólica avaliação do Coração <ol><li> Para iniciar este procedimento, aplique uma camada de gel de ultra-som pré-aquecido até o peito, principalmente a área que cobre o coração. Gel deve ser aquecido à temperatura corporal aproximados. Um volume de gel frio pode rapidamente aumentar a taxa de perda de temperatura corporal. Evite bolhas de ar no gel, o que pode interferir com a imagem ultra-sônica. </li><li> Imobilizar o mouse em uma posição ligeiramente para cima (até a cabeça) com um pequeno ângulo. Usando um micromanipulador, imobilizar a sonda de ultra-som com um ângulo de 90 ° entre a sonda eo coração. </li><li> Para começar a fazer curto-eixo medidas ecocardiográficas, menor a sonda sobre o tórax parasternally. Evite colocar a sonda diretamente sobre o esterno ou sobre a pele, pois isso irá distorcer o sinal. </li><li> Primeiro, vamos realizar duas dimensões (2D) imagem (&quot;B-mode &#39;) para obter uma visão ao longo do eixo curto paraesternal. Ajustar a área de visualização da sonda para obter uma imagem completa, dependendo do tamanho do coração do animal. </li><li> Uma imagem adequada neste orientação irá incluir o ventrículo esquerdo e uma pequena parte da parede do ventrículo direito. A seta (mostrado no vídeo) indica os músculos ântero-lateral e póstero-papilar, as paredes anterior e posterior do VE, a parede septal intraventricular, e uma parcela pequena da parede do ventrículo direito. Durante essas medidas, preste especial atenção ao potencial de anormalidades na movimentação das paredes (por exemplo, hipocinesia, akinasia assincronia) ou aneurismas. </li><li> Em seguida, vamos usar no modo M, que fornece uma visão 1-dimensional (1D), para obter medidas multa de dimensões e contratilidade cardíaca. Armazenar as imagens adquiridas para posterior avaliação de parâmetros de função sistólica ventricular esquerda. </li></ol> 3. Avaliar a função diastólica do Coração <ol><li> Enquanto a visualização do eixo curto paraesternal, podemos realizar o Doppler tecidual (TDI) para medir a velocidade de movimentação do miocárdio. A região de interesse é marcado para incluir uma parede posterior do ventrículo esquerdo para avaliação do eixo radial. A forma de onda obtida terá quatro picos para avaliar a função diastólica: TRIV, E &#39;, A&#39;, e TCIV. S &#39;representa velocidade sistólica. (Figura 3B) Estes parâmetros serão descritos mais adiante na seção de resultados representativos. </li><li> Pulso de onda Doppler (PWD) pode ser usado para medir a velocidade do fluxo sanguíneo dentro de uma pequena área de uma determinada profundidade no tecido do miocárdio. Para a imagem do padrão de fluxo trans-mitral, incline o animal para trás na posição de Trendelenburg. Inclinação da sonda para cima, tais que a sonda é ortogonal com o ápice do coração. </li><li> Agora aumentar o nível de isoflurano para diminuir a freqüência cardíaca a 300-350 bpm, o que irá atrasar o movimento da válvula mitral. Para estudos comparativos, é importante para manter a freqüência cardíaca semelhante entre os animais. </li><li> Visualize os movimentos da válvula mitral como ponto de referência para medir o fluxo através da válvula. Coloque o volume da amostra na ponta da válvula mitral. </li><li> Medida os padrões de fluxo através da válvula mitral usando PWD. Duas ondas são caracteristicamente vistos, uma representando o enchimento passivo do ventrículo (precoce [E] wave), econsistente com o preenchimento ativa com a sístole atrial (onda [A] atrial). Em um coração saudável, a velocidade da onda E é ligeiramente maior do que a onda A (Figura 3C). </li><li> Uma vez que todas as medições são concluídos, remova o gel do eletrodo (suavemente limpar com compressas de gaze padrão) e as restrições do animal. Permitir que o animal desenfreada para recuperar em cima da almofada aquecida ECG em uma posição ereta e desligue a anestesia. Quando o mouse desperta, devolvê-lo à sua jaula. </li></ol> 4. Representante transtorácico Resultados Ecocardiografia Não-invasivo ecocardiografia pode ser usada para avaliar a morfologia e função ventricular esquerda em modelos murinos de doenças cardíacas. 4,5 Esta técnica é amplamente utilizada e fornece uma alternativa aos procedimentos de terminal para avaliar a função LV, tais como ciclo pressão-volume intracardíaco measurements.8 ou ex vivo modelo de coração de trabalho. 9 Avaliação de dimensões LV câmara por ecocardiografia transtorácica modo-M permite a detecção de aumento anormal da câmara do VE ou aumento da espessura da parede em vários modelos de doença cardíaca. 5 Assim, o ecocardiograma transtorácico, combinado com pulso de onda Doppler , constitui um caminho completo para a avaliação não-invasiva da função cardíaca sistólica e diastólica em camundongos. <img src="/files/ftp_upload/1738/1738fig1.jpg" alt="Figura 1" /> Figura 1. Visão geral do Vevo Resolução 770 Alta In Vivo Sistema de Micro-Imaging para Ecocardiografia e Doppler. (A) Usamos o sistema ferroviário VisualSonics integrada com unidade de monitoração fisiológica, placa EKG, e 30MHz RMV cabeça de leitura. (B) O mouse é posicionado corretamente e contenção na placa de aquecimento com eletrodos integrados ECG (cor ouro). Os quatro membros são gravadas na eletrodos de ECG. (CD) Fotografias mostrando ângulos adequados para pulso-Doppler de onda usado para obter medidas de função diastólica, como descrito no ponto 4 do protocolo. Sonda de orientação para as medições da função sistólica são mostrados no protocolo de vídeo. <img src="/files/ftp_upload/1738/1738fig2.jpg" alt="Figura 2" /> Figura 2. Representante 2D Imagens de Ecocardiografia (B-mode). (A) Para-esternal visão de curto eixo mostrando o anterior do ventrículo esquerdo (AW) e posterior (PW) paredes, a parede septal intraventricular (SW), e da parede lateral (PV). O diâmetro do lúmen do ventrículo esquerdo pode ser medida como o diâmetro do ventrículo esquerdo interna (DIVE). O asterisco indica o músculo papilar póstero-medial. (B) vista de quatro câmaras apical com uma área de visualização sobre a válvula mitral para a determinação de E / A velocidades de pico. MVAL, folheto anterior da valva mitral; MVPL, folheto posterior da válvula mitral; RV, ventrículo direito; LV, do ventrículo esquerdo. <img src="/files/ftp_upload/1738/1738fig3.jpg" alt="Figura 3" /> Figura 3. Aquisição e Quantificação de Dados Ecocardiografia e Doppler. Este número contém imagens representativas de dados adquiridos correspondentes às imagens 2D ecocardiografia apresentado na Figura 2. (A) M-mode traçado com linhas indicando sistólico final (ESD) e diastólica final diâmetros (EDD). LVAWD / S, do ventrículo esquerdo a espessura da parede anterior (diástole / sístole); PPVED / S, do ventrículo esquerdo a espessura da parede posterior (diástole / sístole). (B) traçados Representante para Doppler tecidual da parede posterior do VE. TRIV, o tempo de relaxamento isovolumétrico; TCIV, tempo de contração isovolumétrica. E a &#39;onda corresponde ao movimento do anel mitral durante enchimento diastólico inicial do LV, e os A&#39; onda origina-sístole atrial durante o final de enchimento do VE. S &#39;representam velocidade sistólica. (C) pulso de onda de gravação Doppler de dicas folheto da valva mitral fornece padrões de fluxo mitral velocidade a partir do qual a velocidade diastólica precoce (E), velocidade diastólica final com a contração diastólica (A), ea relação E / A pode ser obtida. O TRIV também é uma variável útil para caracterizar a função diastólica e pressões de enchimento. ET indica tempo de ejeção.

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	<li>Zhang, T. M. a. i. e. r., S, L., Dalton, N. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+deltaC+isoform+of+CaMKII+is+activated+in+cardiac+hypertrophy+and+induces+dilated+cardiomyopathy+and+heart+failure.">The deltaC isoform of CaMKII is activated in cardiac hypertrophy and induces dilated cardiomyopathy and heart failure.</a> Circ Res. 92 (8), 912-912 (2003).</li><li>Srivastava, D., Thomas, T., Lin, Q. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Regulation+of+cardiac+mesodermal+and+neural+crest+development+by+the+bHLH+transcription+factor,+dHAND.">Regulation of cardiac mesodermal and neural crest development by the bHLH transcription factor, dHAND.</a> Nat Genet. 16 (2), 154-154 (1997).</li><li>Sood, S., Chelu, M. G., van Oort, R. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Intracellular+calcium+leak+due+to+FKBP12.6+deficiency+in+mice+facilitates+the+inducibility+of+atrial+fibrillation.">Intracellular calcium leak due to FKBP12.6 deficiency in mice facilitates the inducibility of atrial fibrillation.</a> Heart Rhythm. 5 (7), 1047-1047 (2008).</li><li>Gardin, J. M., Siri, F. M., Kitsis, R. N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Echocardiographic+assessment+of+left+ventricular+mass+and+systolic+function+in+mice.">Echocardiographic assessment of left ventricular mass and systolic function in mice.</a> Circ Res. 76 (5), 907-907 (1995).</li><li>Tanaka, N., Dalton, N., Mao, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Transthoracic+echocardiography+in+models+of+cardiac+disease+in+the+mouse.">Transthoracic echocardiography in models of cardiac disease in the mouse.</a> Circulation. 94 (5), 1109-1109 (1996).</li><li>Patten, R. D., Aronovitz, M. J., Bridgman, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Use+of+pulse+wave+and+color+flow+Doppler+echocardiography+in+mouse+models+of+human+disease.">Use of pulse wave and color flow Doppler echocardiography in mouse models of human disease.</a> J Am Soc Echocardiogr. 15 (7), 708-708 (2002).</li><li>Garcia-Fernandez, M. A., Azevedo, J., Moreno, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Regional+Left+Ventricular+Diastolic+Dysfunction+Evaluated+by+Pulsed-Tissue+Doppler+Echocardiography.">Regional Left Ventricular Diastolic Dysfunction Evaluated by Pulsed-Tissue Doppler Echocardiography.</a> Echocardiography. 16 (5), 491-491 (1999).</li><li>Pacher, P., Nagayama, T., Mukhopadhyay, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Measurement+of+cardiac+function+using+pressure-volume+conductance+catheter+technique+in+mice+and+rats.">Measurement of cardiac function using pressure-volume conductance catheter technique in mice and rats.</a> Nat Protoc. 3 (9), 1422-1422 (2008).</li><li>Larsen, T. S., Belke, D. D., Sas, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Pflugers Arch. 437 (6), 979-979 (1999).</li><li>Roth, D. M., Swaney, J. S., Dalton, N. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Impact+of+anesthesia+on+cardiac+function+during+echocardiography+in+mice.">Impact of anesthesia on cardiac function during echocardiography in mice.</a> Am J Physiol Heart Circ Physiol. 282 (6), H2134-H2134 (2002).</li></ol>

É importante padronizar o nível de anestesia, 10, temperatura corporal e freqüência cardíaca dentro de uma coorte de ratos para facilitar a comparação entre os grupos ou genótipos diferentes de camundongos ao usar modo M da ecocardiografia. PWD para avaliação da função diastólica, freqüência cardíaca deve ser reduzida a fim de avaliar as propriedades diastólicas do coração de camundongos. As funções vitais do animal devem ser cuidadosamente observados para evitar falência hemodinâmica e da morte. Por outro lado, para medições de função sistólica usando modelo M-ecocardiografia taxas, coração abaixo de 400 batimentos por minuto pode causar diastólica final diâmetros a aumentar devido ao enchimento aumento do VE.

* O software necessário é Vevo software incluindo B-Mode aplicação, aplicação da onda de pulso Doppler e análise cardiovascular pacote de ferramentas.

transthoracic echocardiography in mice

Nos últimos anos, tornaram-se modelos murinos da avenida principal de estudar os mecanismos moleculares da disfunção cardíaca decorrente de alterações na expressão genética. Gene transgênico e métodos de segmentação podem ser usados ​​para gerar ratos com tamanho alterado cardíaca e função,<sup&gt; 03/01</sup&gt; E, como resultado,<em&gt; In vivo</emTécnicas de&gt; são necessários para avaliar seu fenótipo cardíaco. Ecocardiografia transtorácica, o pulso de onda Doppler (PWD), e Doppler tecidual (TDI) pode ser usado para fornecer medições dimensionais do coração do rato e quantificar o grau de sistólica cardíaca diastólica e desempenho. Imagem bidimensional é usado para detectar a anatomia anormal ou movimentos do ventrículo esquerdo, enquanto M-mode echo é usado para a quantificação de dimensões e contratilidade cardíaca.<sup&gt; 4,5</sup&gt; Além disso, PWD é usado para quantificar a velocidade localizadas do fluxo turbulento,<sup&gt; 6</sup&gt; Enquanto TDI é usado para medir a velocidade de movimentação do miocárdio.<sup&gt; 7</sup&gt; Assim, o ecocardiograma transtorácico oferece um método abrangente para a avaliação não invasiva da função cardíaca em camundongos.

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Transthoracic Echocardiography in Mice

O ecocardiograma transtorácico oferece um método não invasivo para a avaliação da função cardíaca em camundongos. A combinação de ultra-som Doppler e modalidades podem ser usadas para obter medições dimensionais do coração eo fluxo sangüíneo intracardíaco, que juntos fornecem uma avaliação da pressão arterial sistólica cardíaca diastólica e desempenho.

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